一種基于協(xié)議的提高RS-485總線(xiàn)實(shí)時(shí)性的設計方案

3 實(shí)驗與分析

本文針對上述方法進(jìn)行了實(shí)驗測試。實(shí)驗環(huán)境為：

1個(gè)主節點(diǎn)、16個(gè)從節點(diǎn)、波特率為1200b/s、從節點(diǎn)固定幀長(cháng)度。有實(shí)時(shí)性要求的緊急數據采用隨機產(chǎn)生的方式，產(chǎn)生的時(shí)間間隔為1~2min.對每個(gè)從節點(diǎn)從緊急事件產(chǎn)生到獲取總線(xiàn)的時(shí)間進(jìn)行計時(shí)，得到緊急事件的響應時(shí)間，持續運行1h,然后每個(gè)從節點(diǎn)對各自的所有響應時(shí)間求平均值。從節點(diǎn)幀長(cháng)度為25B的緊急事件平均響應時(shí)間如圖2所示。其中，實(shí)線(xiàn)指示采用上述新方法的測試結果，虛線(xiàn)指示采用傳統輪詢(xún)方式的測試結果。由圖可見(jiàn)，采用新方法的所有從節點(diǎn)的平均響應時(shí)間在500ms以?xún)?，而采用傳統輪詢(xún)方法從節點(diǎn)平均響應時(shí)間都大于1500ms,較大的甚至大于3000ms,新方法大大提高了系統的實(shí)時(shí)性。

從節點(diǎn)幀長(cháng)度為155B的緊急事件平均響應時(shí)間如圖3所示，從圖中可以得到同樣的結論。

4 結語(yǔ)

本文提出一種基于協(xié)議的提高RS-485實(shí)時(shí)性的設計方案，通過(guò)理論分析和實(shí)驗驗證表明：在從節點(diǎn)實(shí)時(shí)性信息整體產(chǎn)生間隔大于一個(gè)輪詢(xún)周期的情況下，響應時(shí)間最大可以縮短為傳統輪詢(xún)方式響應時(shí)間的1/N(N為從節點(diǎn)數量)。該方案非常適用于像氣體數據采集這樣的數據量大、數據變化緩慢、突變數據實(shí)時(shí)性要求高的場(chǎng)合。而且采用該方案不需要額外資源、不需要改造硬件，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的程序修改即可實(shí)現現有系統的升級，簡(jiǎn)單實(shí)用，具有廣闊的應用前景。