一种双环网通信方法及系统

1.一种双环网通信方法，所述双环网包括一主机和N个从机，所述N至少为1，所述主机与所述N个从机依次连接组成环网，其特征在于，所述方法包括：当所述主机的第一通信口发送召唤报文时，第一从机接收所述召唤报文，并将所述召唤报文通过快速转发模式转发至第二从机，所述第一从机切换至慢速转发模式，并将所述第一从机的本地报文转发至所述第二从机，所述第二从机在接收到所述召唤报文时，将所述召唤报文通过快速转发模式转发至第三从机，所述第二从机切换至慢速转发模式，并将所述第二从机的本地报文转发至所述第三从机，当所述第二从机完成本地报文转发时，所述第二从机将接收的所有本地报文转发至所述第三从机，如此传输，直至所述召唤报文和所述N个从机的本地报文返回所述主机的第二通信口；当所述主机的第二通信口发送召唤报文时，第N从机接收所述召唤报文，并将所述召唤报文通过快速转发模式转发至第N-1从机，所述第N从机切换至慢速转发模式，并将所述第N从机的本地报文转发至所述第N-1从机，所述第N-1从机在接收到所述召唤报文时，将所述召唤报文通过快速转发模式转发至第N-2从机，所述第N-1从机切换至慢速转发模式，并将所述第N-1从机的本地报文转发至所述第N-2从机，当所述第N-1从机完成本地报文转发时，所述第N-1从机将接收的所有本地报文转发至所述第N-2从机，如此传输，直至所述召唤报文和所述N个从机的本地报文返回所述主机的第一通信口。 2.根据权利要求1所述的双环网通信方法，其特征在于，当从机接收到召唤报文时，所述从机开始对本地报文进行缓存和编码，所述本地报文为所述从机自身的报文。 3.根据权利要求1所述的双环网通信方法，其特征在于，从机快速转发所述召唤报文后，所述从机先发送自身的本地报文，同时还对接收到的所有其他从机的本地报文进行解码和缓存。 4.根据权利要求1所述的双环网通信方法，其特征在于，当所述从机处于快速转发模式时，所述从机对接收到的数据码流仅进行时钟恢复技术处理后直接转发至下一从机；当所述从机处于慢速转发模式时，若所述从机转发自身的本地报文，则所述从机将自身的本地报文缓存编码后发送至下一从机；若所述从机转发接收到的所有本地报文，则所述从机依次将解码和缓存的所有本地报文进行编码后转发至下一从机。 5.根据权利要求1所述的双环网通信方法，其特征在于，当任一从机处于空闲状态时，任一从机都处于快速转发模式，以等待所述主机发送的召唤报文。 6.根据权利要求1所述的双环网通信方法，其特征在于，所述从机在快速转发模式下完成召唤报文转发后，且接收和发送均处于空闲时，所述从机切换到慢速转发模式；当所述从机在慢速转发模式下转发缓存区读空，且所述从机接收和发送均处于空闲时，所述从机切换到快速转发模式，以等待下一通信周期的开始。 7.根据权利要求1所述的双环网通信方法，其特征在于，所述召唤报文的应用层数据帧结构包括发送者ID字段、帧长字段、从机总数字段、当前设备序号字段和数据载荷字段，所述发送者ID字段用于标记主机和各个从机；所述帧长字段用于标记所述应用层数据帧中数据的字节数；所述从机总数字段为由主机定义的当前环网中的从机总数；所述当前设备序号字段用于环网ID自适应流程；所述数据载荷字段包括应用层的实际应用数据。 8.根据权利要求7所述的双环网通信方法，其特征在于，所述召唤报文的应用层数据帧结构还包括心跳字段、ID自适应命令字段和通信周期字段，所述心跳字段用于报文链路的检测，每次发送报文心跳值变化；所述ID自适应命令字段用于环网ID自适应流程；所述通信周期字段用于约定每次环网通信之间的时间间隔。 9.根据权利要求7所述的双环网通信方法，其特征在于，所述发送者ID字段中包括节点ID比特位和路径ID比特位，所述节点ID比特位用于标记所述主机在环网中的ID；所述路径ID比特位用于标记所述数据帧是由所述主机的第一通信口发出还是第二通信口发出。 10.根据权利要求9所述的双环网通信方法，其特征在于，当所述路径ID比特位为0时，表示所述数据帧是所述主机的第一通信口发出的；当所述路径ID比特位为1时，表示所述数据帧是所述主机的第二通信口发出的。 11.根据权利要求8所述的双环网通信方法，其特征在于，所述心跳字段包括数据帧心跳比特位，每次发送报文时所述数据帧心跳比特位累加1；所述ID自适应命令字段包括双环网ID自适应流程触发比特位，所述双环网ID自适应流程触发比特位用于触发所述双环网ID自适应流程。 12.根据权利要求1所述的双环网通信方法，其特征在于，所述从机发送的本地报文应用层数据帧结构包括发送者ID字段、帧长字段、心跳字段和数据载荷字段，所述发送者ID字段用于标记各个从机；所述帧长字段用于标记所述本地报文应用层数据帧中数据的字节数，计算范围为心跳字段和数据载荷字段；所述心跳字段用作心跳，每次发送报文该字段值变化；所述数据载荷字段包含了应用层的实际应用数据。 13.根据权利要求12所述的双环网通信方法，其特征在于，所述发送者ID字段中包括节点ID比特位和路径ID比特位，所述节点ID比特位用于标记所述从机在环网中的ID；所述路径ID比特位用于标记所述数据帧是由所述从机的第一通信口发出还是第二通信口发出。 14.根据权利要求13所述的双环网通信方法，其特征在于，当所述路径ID比特位为0时，表示所述数据帧是所述从机的第一通信口发出；当所述路径ID比特位为1时，表示所述数据帧是所述从机的第二通信口发出。 15.根据权利要求7-14任一项所述的双环网通信方法，其特征在于，所述方法还包括ID自适应流程，所述流程包括：所述主机使能至少一个通信周期的应用层数据帧中的ID自适应命令字段，以发起ID自适应流程，ID自适应期间，所述主机发送的召唤报文中当前设备序号字段为0，从机总数字段等于所述环网中的从机总数；当从机解析到所述召唤报文中的所述ID自适应命令字段被使能时，所述从机在结束当前的环网通信后，保持慢速转发模式，并置位本从机的发送者ID字段；若由所述主机的第一通信口发送召唤报文，则所述从机将接收到的召唤报文中的当前设备序号字段数值增加1写入所述从机的发送者ID字段，并转发至下一从机，直至所有从机的发送者ID字段更新完成；若由所述主机的第二通信口发送召唤报文，则所述从机将接收到的召唤报文中的从机总数字段数值减去当前设备序号字段数值后得到的数值写入所述从机的发送者ID字段，并转发至下一从机，直至所有从机的发送者ID字段更新完成。 16.根据权利要求15所述的双环网通信方法，其特征在于，当召唤报文中ID自适应命令字段复位时，所有从机退出ID自适应流程，并退出慢速转发模式，切换到快速转发模式。 17.一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有程序，其中，所述程序用于被执行实现如权利要求1-16任一项所述的双环网通信方法。 18.一种双环网通信系统，所述双环网通信系统包括一主机和N个从机，所述N至少为1，所述主机与所述N个从机依次连接组成环网，其特征在于，当所述主机的第一通信口发送召唤报文时，第一从机接收所述召唤报文，并将所述召唤报文通过快速转发模式转发至第二从机，所述第一从机切换至慢速转发模式，并将所述第一从机的本地报文转发至所述第二从机，所述第二从机在接收到所述召唤报文时，将所述召唤报文通过快速转发模式快速转发至第三从机，所述第二从机切换至慢速转发模式，并将所述第二从机的本地报文转发至所述第三从机，当所述第二从机完成本地报文转发时，所述第二从机将接收的所有本地报文转发至所述第三从机，如此传输，直至所述召唤报文和所述N个从机的本地报文返回所述主机的第二通信口；当所述主机的第二通信口发送召唤报文时，第N从机接收所述召唤报文，并将所述召唤报文通过快速转发模式转发至第N-1从机，所述第N从机切换至慢速转发模式，并将所述第N从机的本地报文转发至所述第N-1从机，所述第N-1从机在接收到所述召唤报文时，将所述召唤报文通过快速转发模式转发至第N-2从机，所述第N-1从机切换至慢速转发模式，并将所述第N-1从机的本地报文转发至所述第N-2从机，当所述第N-1从机完成本地报文转发时，所述第N-1从机将接收的所有本地报文转发至所述第N-2从机，如此传输，直至所述召唤报文和所述N个从机的本地报文返回所述主机的第一通信口。 19.根据权利要求18所述的双环网通信系统，其特征在于，当从机接收到召唤报文时，所述从机开始对本地报文进行缓存和编码，所述本地报文为所述从机自身的报文。 20.根据权利要求18所述的双环网通信系统，其特征在于，从机快速转发所述召唤报文后，所述从机先发送自身的本地报文，同时还对接收到的所有其他从机的本地报文进行解码和缓存。 21.根据权利要求18所述的双环网通信系统，其特征在于，当所述从机处于快速转发模式时，所述从机对接收到的数据码流仅进行时钟恢复技术处理后直接转发至下一从机；当所述从机处于慢速转发模式时，若所述从机转发自身的本地报文，则所述从机将自身的本地报文缓存编码后发送至下一从机；若所述从机转发接收到的所有本地报文，则所述从机依次将解码和缓存的所有本地报文进行编码后转发至下一从机。 22.根据权利要求18所述的双环网通信系统，其特征在于，当任一从机处于空闲状态时，任一从机都处于快速转发模式，以等待所述主机发送的召唤报文。 23.根据权利要求18所述的双环网通信系统，其特征在于，所述从机在快速转发模式下完成召唤报文转发后，且接收和发送均处于空闲时，所述从机切换到慢速转发模式；当所述从机在慢速转发模式下转发缓存区读空，且所述从机接收和发送均处于空闲时，所述从机切换到快速转发模式，以等待下一通信周期的开始。 24.根据权利要求18-23任一项所述的双环网通信系统，其特征在于，所述双环网通信系统还能够执行ID自适应流程，包括：所述主机使能至少一个通信周期的应用层数据帧中的ID自适应命令字段，以发起ID自适应流程，ID自适应期间，所述主机发送的召唤报文中当前设备序号字段为0，从机总数字段等于所述环网中的从机总数；当从机解析到所述召唤报文中的所述ID自适应命令字段被使能时，所述从机在结束当前的环网通信后，保持慢速转发模式，并置位本从机的发送者ID字段；若由所述主机的第一通信口发送召唤报文，则所述从机将接收到的召唤报文中的当前设备序号字段数值增加1写入所述从机的发送者ID字段，并转发至下一从机，直至所有从机的发送者ID字段更新完成；若由所述主机的第二通信口发送召唤报文，则所述从机将接收到的召唤报文中的从机总数字段数值减去当前设备序号字段数值后得到的数值写入所述从机的发送者ID字段，并转发至下一从机，直至所有从机的发送者ID字段更新完成。