一种基于共享控制总线的多源终端控制系统及方法与流程

本发明涉及系统控制领域，特别涉及一种基于共享控制总线的多源终端控制系统及方法。

背景技术：

1、随着现代电子信息系统集成度的不断提升，系统同时集成了多种系统功能。系统对资源的利用方式，从原先的单功能系统的独享控制方式转变为同时多功能系统对系统资源的共享控制方式，如图1所示。相比于单功能系统对系统资源专用独立总线控制方式，同时多功能系统在实现对同一系统资源的控制时，不可避免的需要解决多个系统功能共用同一系统控制总线资源的问题。

2、现有的典型技术解决方案包括：1)时分控制法，这种控制法是将系统各功能的控制需求预先进行排序，而后在时间上按照排序结果发送系统控制信息。该方法未考虑不同功能对控制终端的控制频次及数据传输带宽问题，在传输这类低频次控制信息时系统总线利用效率较低，系统多功能应用场景下，单个功能平均响应时间较长，系统响应实时性不高。2)统一报文结构法，这种控制方法将系统各功能的控制需求信息汇总后形成满足所有功能控制报文的统一报文结构，解决了时分控制法面临的功能分时响应而导致的系统响应滞后问题，但由于所有功能报文结构是统一的，导致系统在长时间执行单功能控制时，额外的发送了大量无效的其它功能的控制信息，使得控制信息传输效率较低。现有两种控制方法的处理示意图如图2所示。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，提供了一种基于共享控制总线的多源终端控制系统及方法，可根据系统各功能控制频次的变化，通过灵活的启动及暂停处理，管理控制系统对总线资源的占用程度。

2、本发明采用的技术方案如下：一种基于共享控制总线的多源终端控制系统，包括n个控制源、n个调速单元以及分配器，n个控制源对应连接n个调速单元，所有调速单元均与分配器连接；

3、控制源，提供受控资源的控制信息，发送给调速单元；

4、调速单元根据分配器提供的最大允许控制传输带宽从对应控制源处获取控制信息，再按照分配器提供的传输窗口将获取的控制信息反馈给分配器；

5、分配器将各个调速单元反馈的控制信息按照设计的控制顺序汇总后，通过共享控制总线发往受控资源。

6、进一步的，所述控制源在发送控制信息时，会从调速单元获取允许发送使能信号以及剩余存储空间信息，从而决定是否向调速单元发送控制信息，其中，控制信息包括控制码和有效标志。

7、进一步的，所述调速单元将控制源发送的控制码缓存在本地，在分配器分配的传输窗口到来时，再将缓存的控制码传递给分配器。

8、进一步的，所述分配器为每个调速单元分配相同频次的等间隔传输窗口。

9、进一步的，所述分配器接收传输的控制码及有效标志并根据共享控制总线的总带宽与各控制源的控制带宽需求，完成不同控制源的带宽和工作时隙分配。

10、进一步的，所述分配器分配的最大允许控制传输带宽为b/n bps，其中b为分配器输出的总带宽。

11、进一步的，若所有控制源所需的最大控制带宽之和小于等于共享控制总线的最大运行传输带宽，直接通过分配器完成工作时隙分配，若所有控制源所需的最大控制带宽之和大于共享控制总线的最大运行传输带宽，则暂时关闭部分控制源，使各控制源实际最大控制带宽总和小于或等于共享控制总线的最大可传输带宽，而后再进行时隙分配。

12、本发明还提供了一种基于共享控制总线的多源终端控制方法，通过分配器为多个控制源分配允许传输带宽与传输窗口，控制源提供的控制信息由对应的调速单元缓存，在传输窗口到来时传输到分配器中，分配器根据共享控制总线的总带宽与各控制源的控制带宽需求，完成不同控制源的带宽和工作时隙分配。

13、与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：本发明根据同时多功能系统对不同系统资源的控制需求，可在线通过调速单元对各项系统功能控制实现启动、暂停，根据系统各功能控制频次的变化，通过分配器动态编制带宽控制策略，实现控制带宽的动态分配。应用该方法，可以有效提升系统总线资源利用效率、同时兼顾多种控制带宽应用需求、缩短系统控制的平均响应时间、支持系统对总线带宽的灵活重构。

技术特征：

1.一种基于共享控制总线的多源终端控制系统，其特征在于，包括n个控制源、n个调速单元以及分配器，n个控制源对应连接n个调速单元，所有调速单元均与分配器连接；其中，

2.根据权利要求1所述的基于共享控制总线的多源终端控制系统，其特征在于，所述控制源在发送控制信息时，会从调速单元获取允许发送使能信号以及剩余存储空间信息，从而决定是否向调速单元发送控制信息，其中，控制信息包括控制码和有效标志。

3.根据权利要求2所述的基于共享控制总线的多源终端控制系统，其特征在于，所述调速单元将控制源发送的控制码缓存在本地，在分配器分配的传输窗口到来时，再将缓存的控制码传递给分配器。

4.根据权利要求1或3所述的基于共享控制总线的多源终端控制系统，其特征在于，所述分配器为每个调速单元分配相同频次的等间隔传输窗口。

5.根据权利要求3所述的基于共享控制总线的多源终端控制系统，其特征在于，所述分配器接收传输的控制码及有效标志并根据共享控制总线的总带宽与各控制源的控制带宽需求，完成不同控制源的带宽和工作时隙分配。

6.根据权利要求1所述的基于共享控制总线的多源终端控制系统，其特征在于，所述分配器分配的最大允许控制传输带宽为b/n bps，其中b为分配器输出的总带宽。

7.根据权利要求1所述的基于共享控制总线的多源终端控制系统，其特征在于，若所有控制源所需的最大控制带宽之和小于等于共享控制总线的最大运行传输带宽，直接通过分配器完成工作时隙分配，若所有控制源所需的最大控制带宽之和大于共享控制总线的最大运行传输带宽，则暂时关闭部分控制源，使各控制源实际最大控制带宽总和小于或等于共享控制总线的最大可传输带宽，而后再进行时隙分配。

8.一种基于共享控制总线的多源终端控制方法，其特征在于，通过分配器为多个控制源分配允许传输带宽与传输窗口，控制源提供的控制信息由对应的调速单元缓存，在传输窗口到来时传输到分配器中，分配器根据共享控制总线的总带宽与各控制源的控制带宽需求，完成不同控制源的带宽和工作时隙分配。

技术总结
本发明提供了一种基于共享控制总线的多源终端控制系统及方法，包括N个控制源、N个调速单元以及分配器，N个控制源对应连接N个调速单元，所有调速单元均与分配器连接；控制源，提供受控资源的控制信息，发送给调速单元；调速单元根据分配器提供的最大允许控制传输带宽从对应控制源处获取控制信息，再按照分配器提供的传输窗口将获取的控制信息反馈给分配器；分配器将各个调速单元反馈的控制信息按照设计的控制顺序汇总后，通过共享控制总线发往受控资源。本发明可以有效提升系统总线资源利用效率、同时兼顾多种控制带宽应用需求、缩短系统控制的平均响应时间、支持系统对总线带宽的灵活重构。

技术研发人员：曹旭源,刘江,杨益川,李昊,余晨,张炜
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第二十九研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13