基于协议的提高RS 485总线实时性的设计方案

3实验与分析

本文针对上述方法进行了实验测试。实验环境为：

1个主节点、16个从节点、波特率为1 200 b/s、从节点固定帧长度。有实时性要求的紧急数据采用随机产生的方式，产生的时间间隔为1~2 min.对每个从节点从紧急事件产生到获取总线的时间进行计时，得到紧急事件的响应时间，持续运行1 h，然后每个从节点对各自的所有响应时间求平均值。从节点帧长度为25 B的紧急事件平均响应时间如图2所示。其中，实线指示采用上述新方法的测试结果，虚线指示采用传统轮询方式的测试结果。由图可见，采用新方法的所有从节点的平均响应时间在500 ms以内，而采用传统轮询方法从节点平均响应时间都大于1 500 ms，较大的甚至大于3 000 ms，新方法大大提高了系统的实时性。


图2 帧长度为25B的平均响应时间

从节点帧长度为155 B的紧急事件平均响应时间如图3所示，从图中可以得到同样的结论。


图3 帧长度为155B的平均响应时间

4结语

本文提出一种基于协议的提高RS 485实时性的设计方案，通过理论分析和实验验证表明：在从节点实时性信息整体产生间隔大于一个轮询周期的情况下，响应时间最大可以缩短为传统轮询方式响应时间的1/N（N为从节点数量）。该方案非常适用于像气体数据采集这样的数据量大、数据变化缓慢、突变数据实时性要求高的场合。而且采用该方案不需要额外资源、不需要改造硬件，只需要进行简单的程序修改即可实现现有系统的升级，简单实用，具有广阔的应用前景。