本发明涉及数据通信技术领域，特别涉及一种基于冗余blvds总线的通信系统及方法。
背景技术：
blvds(buslowvoltagediffentialsignaling)总线型低压差分信号是基于lvds(lowvoltagediffentialsignaling)技术的总线接口电路，且具备大约250mv的低压差分信号以及快速的过渡时间，其解决了lvds在总线技术中通信数据双重传输的缺陷，同时又继承了lvds总线中的传输速度快等优点，专门用于实现多点电缆或背板信号通信的应用。在一些中大型的系统设备中，由于blvds总线的数据交互速率快，不可避免会受到其他各因素的影响(例如：物理损坏，电气干扰等等)，导致主站设备与从站设备数据交互的稳定性和可靠性。例如：中国专利cn108768814a说明的一种基于blvds总线的数据通信方法，该blvds总线的数据通信方法实现的是单路总线的数据传输机制，并在主控设备完成命令发送后始终未接收到正确的回复则认为命令发送失败，因此，该主控设备完成命令发送后会导致系统较长时间的停滞，影响其他从站设备的正常的数据交换，从而降低了总线数据交换的速率。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于冗余blvds总线的通信系统及方法，其在降低设计复杂度的基础上，增加了blvds总线的冗余机制和校验机制，实现数据交互的稳定性、可靠性。
本发明的技术方案如下：
一种基于冗余blvds总线的通信系统，包括一个主站设备和多个从站设备，所述主站设备和多个从站设备通过默认blvds总线和冗余blvds总线连接在一起形成总线的拓扑结构；
所述主站设备包括第一校验单元、地址分配单元、第一总线数据收发单元；
所述每一从站设备均包括第二校验单元、地址接收单元、第二总线数据收发单元；
上电后，主站设备通过所述地址分配单元给各从站设备分配一个动态地址；
从站设备通过所述地址接收单元接收主站设备分配的动态地址；
所述地址分配单元和地址接收单元通过地址分配线连接；
所述第一总线数据收发单元和第二总线数据收发单元用于实现主站设备和从站设备之间的数据交互；二者通过默认blvds总线和冗余blvds总线连接，接收和发送默认blvds总线和冗余blvds总线上的数据；
所述第一校验单元，与所述第一总线数据收发单元连接，用于验证自第一总线数据收发单元接收到的数据命令是否为有效的数据；
所述第二校验单元，与所述第二总线数据收发单元连接，用于验证自第二总线数据收发单元接收到的数据命令是否为有效的数据。
可选地，所述第一总线数据收发单元会先后通过默认blvds总线和冗余blvds总线给各从站设备的第二总线数据收发单元发送数据。
可选地，主站设备的第一总线数据收发单元先给默认blvds总线发送数据，间隔一定时间后，再给冗余blvds总线发送相同的数据；
从站设备的第二总线数据收发单元首先接收到的是默认blvds总线的数据，其将接收到的数据发给第二校验单元，第二校验单元会对该数据进行校验；
若接收到的数据为有效数据，则从站设备会执行主站设备发送来的命令数据并给主站设备回复数据命令，同时接收冗余blvds总线上的数据但不处理冗余blvds总线上的数据；
若接收到的数据为无效数据，则第二总线数据收发单元接收冗余blvds总线的数据，并将其发给第二校验单元；第二校验单元对第二总线数据接收单元收到冗余blvds总线上的数据进行与默认blvds总线一样的校验方式进行校验；
若冗余blvds总线上的数据为有效数据，则同样从站设备会执行主站设备发送来的命令数据并给主站设备回复数据命令；
若冗余blvds总线上的数据为无效数据，则不处理接收到的数据，并记录接受错误次数，且等待主站设备再次发送；
如果连续3次出现：默认blvds总线和冗余blvds总线发送的数据均为无效数据，则第一总线数据收发单元停止发送数据，并关闭总线。
可选地，当从站设备给主站设备回复数据命令时，所述第二总线数据收发单元会先后通过默认blvds总线和冗余blvds总线给主站设备的第一总线数据收发单元发送数据；其中：
主站设备的第一总线数据收发单元首先接收到的是默认blvds总线的数据，其将接收到的数据发给第一校验单元，第一校验单元会以第二校验单元相同的校验方式对该数据进行校验；
若接收到的数据为有效数据，则主站设备会执行从站设备发送来的数据命令并给从站设备回复命令数据，同时接收冗余blvds总线上的数据但不处理冗余blvds总线上的数据；
若接收到的数据为无效数据，第一总线数据收发单元接收冗余blvds总线的数据，并将其发给第一校验单元；第一校验单元对第一总线数据接收单元收到冗余blvds总线上的数据进行与默认blvds总线一样的校验方式进行校验；
若冗余blvds总线上的数据为有效数据，则同样主站设备会执行从站设备发送来的数据命令并给从站设备回复命令数据；
若冗余blvds总线上的数据为无效数据，则不处理接收到的数据，并记录接受错误次数，且等待从站设备再次发送；
如果连续3次出现：默认blvds总线和冗余blvds总线发送的数据均为无效数据，则第二总线数据收发单元停止发送数据，并关闭总线。
一种基于冗余blvds总线的通信方法，包括以下步骤：
s1：建立一种如权利要求1至5任意一项所述的基于冗余blvds总线的通信系统；
s2：主站设备的第一总线数据收发单元先给默认blvds总线发送数据，间隔一定时间后，再给冗余blvds总线发送相同的数据；
s3：从站设备的第二总线数据收发单元首先接收到默认blvds总线的数据，其将接收到的数据发给第二校验单元，第二校验单元对该数据进行校验；
若接收到的数据为有效数据，则从站设备会执行主站设备发送来的命令数据，同时接收冗余blvds总线上的数据但不处理冗余blvds总线上的数据；进入步骤s5；
若接收到的数据为无效数据，则进入步骤s4；
s4：第二总线数据收发单元接收冗余blvds总线的数据，并将其发给第二校验单元；第二校验单元对第二总线数据接收单元收到冗余blvds总线上的数据进行与默认blvds总线一样的校验方式进行校验；
若冗余blvds总线上的数据为有效数据，则同样从站设备会执行主站设备发送来的命令数据；进入步骤s5；
若冗余blvds总线上的数据为无效数据，则不处理接收到的数据，并记录接受错误次数，且等待主站设备再次发送；重复步骤s1至s4；
s5：从站设备给主站设备回复数据命令，该数据命令回传至主站设备的第一总线数据收发单元中，并在主站设备中进行处理；进入步骤s6；
s6：系统完成一次数据交互。
可选地，步骤s4中，如果连续3次出现：默认blvds总线和冗余blvds总线发送的数据均为无效数据，则第一总线数据收发单元停止发送数据，并关闭总线。
可选地，步骤s5中，当从站设备给主站设备回复数据命令时，所述第二总线数据收发单元会先后通过默认blvds总线和冗余blvds总线给主站设备的第一总线数据收发单元发送数据。
可选地，主站设备的第一总线数据收发单元首先接收到的是默认blvds总线的数据，其将接收到的数据发给第一校验单元，第一校验单元会以第二校验单元相同的校验方式对该数据进行校验；
若接收到的数据为有效数据，则主站设备会执行从站设备发送来的数据命令并给从站设备回复命令数据，同时接收冗余blvds总线上的数据但不处理冗余blvds总线上的数据；
若接收到的数据为无效数据，第一总线数据收发单元接收冗余blvds总线的数据，并将其发给第一校验单元；第一校验单元对第一总线数据接收单元收到冗余blvds总线上的数据进行与默认blvds总线一样的校验方式进行校验；
若冗余blvds总线上的数据为有效数据，则同样主站设备会执行从站设备发送来的数据命令并给从站设备回复命令数据；
若冗余blvds总线上的数据为无效数据，则不处理接收到的数据，并记录接受错误次数，且等待从站设备再次发送；
如果连续3次出现：默认blvds总线和冗余blvds总线发送的数据均为无效数据，则第二总线数据收发单元停止发送数据，并关闭总线。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明增加了冗余机制，实现了整体系统的高效性和稳定性；
2、本发明增加了校验机制，实现数据交互的可靠性；
3、本发明实现了不增加设计复杂度的通信系统，使得该系统方案简单有效，降低实施成本，同时满足通信数据的高效、可靠的需求。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明具体实施例一种基于冗余blvds总线的通信系统的结构示意图；
图2是本发明具体实施例一种基于冗余blvds总线的通信方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1，本实施例公开了一种基于冗余blvds总线的通信系统，包括一个主站设备和多个从站设备，图1中展示了从站设备1，从站设备2，......，从站设备n，n为正整数。
其中，所述主站设备和多个从站设备通过默认blvds总线和冗余blvds总线连接在一起形成总线的拓扑结构；
所述主站设备包括第一校验单元、地址分配单元、第一总线数据收发单元；
所述每一从站设备均包括第二校验单元、地址接收单元、第二总线数据收发单元；
上电后，主站设备通过所述地址分配单元给各从站设备分配一个动态地址；
从站设备通过所述地址接收单元接收主站设备分配的动态地址；
所述地址分配单元和地址接收单元通过地址分配线连接；
所述第一总线数据收发单元和第二总线数据收发单元用于实现主站设备和从站设备之间的数据交互；二者通过默认blvds总线和冗余blvds总线连接，接收和发送默认blvds总线和冗余blvds总线上的数据；
所述第一校验单元，与所述第一总线数据收发单元连接，用于验证自第一总线数据收发单元接收到的数据命令是否为有效的数据；
所述第二校验单元，与所述第二总线数据收发单元连接，用于验证自第二总线数据收发单元接收到的数据命令是否为有效的数据。
其中，所述第一总线数据收发单元会先后通过默认blvds总线和冗余blvds总线给各从站设备的第二总线数据收发单元发送数据。
其中，主站设备的第一总线数据收发单元先给默认blvds总线发送数据，间隔一定时间后，再给冗余blvds总线发送相同的数据；
从站设备的第二总线数据收发单元首先接收到的是默认blvds总线的数据，其将接收到的数据发给第二校验单元，第二校验单元会对该数据进行校验；
若接收到的数据为有效数据，则从站设备会执行主站设备发送来的命令数据并给主站设备回复数据命令，同时接收冗余blvds总线上的数据但不处理冗余blvds总线上的数据；
若接收到的数据为无效数据，则第二总线数据收发单元接收冗余blvds总线的数据，并将其发给第二校验单元；第二校验单元对第二总线数据接收单元收到冗余blvds总线上的数据进行与默认blvds总线一样的校验方式进行校验；
若冗余blvds总线上的数据为有效数据，则同样从站设备会执行主站设备发送来的命令数据并给主站设备回复数据命令；
若冗余blvds总线上的数据为无效数据，则不处理接收到的数据，并记录接受错误次数，且等待主站设备再次发送；
如果连续3次出现：默认blvds总线和冗余blvds总线发送的数据均为无效数据，则第一总线数据收发单元停止发送数据，并关闭总线。
需要说明的是，从站设备回复的数据同样会根据冗余blvds总线通信的机制即默认blvds总线和冗余blvds总线一起回传给主站设备的第一总线数据收发单元中，当主站设备的第一总线数据收发单元接收到自默认blvds总线或者冗余blvds总线回复的数据，第一校验单元也会以第二校验单元相同的校验方式对该回复数据的有效性进行验证。具体如下：
当从站设备给主站设备回复数据命令时，所述第二总线数据收发单元会先后通过默认blvds总线和冗余blvds总线给主站设备的第一总线数据收发单元发送数据；其中：
主站设备的第一总线数据收发单元首先接收到的是默认blvds总线的数据，其将接收到的数据发给第一校验单元，第一校验单元会以第二校验单元相同的校验方式对该数据进行校验；
若接收到的数据为有效数据，则主站设备会执行从站设备发送来的数据命令并给从站设备回复命令数据，同时接收冗余blvds总线上的数据但不处理冗余blvds总线上的数据；
若接收到的数据为无效数据，第一总线数据收发单元接收冗余blvds总线的数据，并将其发给第一校验单元；第一校验单元对第一总线数据接收单元收到冗余blvds总线上的数据进行与默认blvds总线一样的校验方式进行校验；
若冗余blvds总线上的数据为有效数据，则同样主站设备会执行从站设备发送来的数据命令并给从站设备回复命令数据；
若冗余blvds总线上的数据为无效数据，则不处理接收到的数据，并记录接受错误次数，且等待从站设备再次发送；
如果连续3次出现：默认blvds总线和冗余blvds总线发送的数据均为无效数据，则第二总线数据收发单元停止发送数据，并关闭总线。
参见图2，本实施例同时公开了一种基于冗余blvds总线的通信方法，包括以下步骤：
s1：建立一种前述的基于冗余blvds总线的通信系统；
s2：主站设备的第一总线数据收发单元先给默认blvds总线发送数据，间隔一定时间后，再给冗余blvds总线发送相同的数据；
s3：从站设备的第二总线数据收发单元首先接收到默认blvds总线的数据，其将接收到的数据发给第二校验单元，第二校验单元对该数据进行校验；
若接收到的数据为有效数据，则从站设备会执行主站设备发送来的命令数据，同时接收冗余blvds总线上的数据但不处理冗余blvds总线上的数据；进入步骤s5；
若接收到的数据为无效数据，则进入步骤s4；
s4：第二总线数据收发单元接收冗余blvds总线的数据，并将其发给第二校验单元；第二校验单元对第二总线数据接收单元收到冗余blvds总线上的数据进行与默认blvds总线一样的校验方式进行校验；
若冗余blvds总线上的数据为有效数据，则同样从站设备会执行主站设备发送来的命令数据；进入步骤s5；
若冗余blvds总线上的数据为无效数据，则不处理接收到的数据，并记录接受错误次数，且等待主站设备再次发送；重复步骤s1至s4；
s5：从站设备给主站设备回复数据命令，该数据命令回传至主站设备的第一总线数据收发单元中，并在主站设备中进行处理；进入步骤s6；
s6：系统完成一次数据交互。
其中，步骤s4中，如果连续3次出现：默认blvds总线和冗余blvds总线发送的数据均为无效数据，则第一总线数据收发单元停止发送数据，并关闭总线。
其中，步骤s5中，当从站设备给主站设备回复数据命令时，所述第二总线数据收发单元会先后通过默认blvds总线和冗余blvds总线给主站设备的第一总线数据收发单元发送数据。
当第一总线数据收发单元接收到默认blvds总线或者冗余blvds总线回复的数据，第一校验单元也会以第二校验单元相同的校验方式对该回复数据的有效性进行验证。
具体如下：
主站设备的第一总线数据收发单元首先接收到的是默认blvds总线的数据，其将接收到的数据发给第一校验单元，第一校验单元会以第二校验单元相同的校验方式对该数据进行校验；
若接收到的数据为有效数据，则主站设备会执行从站设备发送来的数据命令并给从站设备回复命令数据，同时接收冗余blvds总线上的数据但不处理冗余blvds总线上的数据；
若接收到的数据为无效数据，第一总线数据收发单元接收冗余blvds总线的数据，并将其发给第一校验单元；第一校验单元对第一总线数据接收单元收到冗余blvds总线上的数据进行与默认blvds总线一样的校验方式进行校验；
若冗余blvds总线上的数据为有效数据，则同样主站设备会执行从站设备发送来的数据命令并给从站设备回复命令数据；
若冗余blvds总线上的数据为无效数据，则不处理接收到的数据，并记录接受错误次数，且等待从站设备再次发送；
如果连续3次出现：默认blvds总线和冗余blvds总线发送的数据均为无效数据，则第二总线数据收发单元停止发送数据，并关闭总线。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
1.一种基于冗余blvds总线的通信系统，包括一个主站设备和多个从站设备，其特征在于，所述主站设备和多个从站设备通过默认blvds总线和冗余blvds总线连接在一起形成总线的拓扑结构；
所述主站设备包括第一校验单元、地址分配单元、第一总线数据收发单元；
所述每一从站设备均包括第二校验单元、地址接收单元、第二总线数据收发单元；
上电后，主站设备通过所述地址分配单元给各从站设备分配一个动态地址；
从站设备通过所述地址接收单元接收主站设备分配的动态地址；
所述地址分配单元和地址接收单元通过地址分配线连接；
所述第一总线数据收发单元和第二总线数据收发单元用于实现主站设备和从站设备之间的数据交互；二者通过默认blvds总线和冗余blvds总线连接，接收和发送默认blvds总线和冗余blvds总线上的数据；
所述第一校验单元，与所述第一总线数据收发单元连接，用于验证自第一总线数据收发单元接收到的数据命令是否为有效的数据；
所述第二校验单元，与所述第二总线数据收发单元连接，用于验证自第二总线数据收发单元接收到的数据命令是否为有效的数据。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一总线数据收发单元会先后通过默认blvds总线和冗余blvds总线给各从站设备的第二总线数据收发单元发送数据。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，主站设备的第一总线数据收发单元先给默认blvds总线发送数据，间隔一定时间后，再给冗余blvds总线发送相同的数据；
从站设备的第二总线数据收发单元首先接收到的是默认blvds总线的数据，其将接收到的数据发给第二校验单元，第二校验单元会对该数据进行校验；
若接收到的数据为有效数据，则从站设备会执行主站设备发送来的命令数据并给主站设备回复数据命令，同时接收冗余blvds总线上的数据但不处理冗余blvds总线上的数据；
若接收到的数据为无效数据，则第二总线数据收发单元接收冗余blvds总线的数据，并将其发给第二校验单元；第二校验单元对第二总线数据接收单元收到冗余blvds总线上的数据进行与默认blvds总线一样的校验方式进行校验；
若冗余blvds总线上的数据为有效数据，则同样从站设备会执行主站设备发送来的命令数据并给主站设备回复数据命令；
若冗余blvds总线上的数据为无效数据，则不处理接收到的数据，并记录接受错误次数，且等待主站设备再次发送；
如果连续3次出现：默认blvds总线和冗余blvds总线发送的数据均为无效数据，则第一总线数据收发单元停止发送数据，并关闭总线。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，
当从站设备给主站设备回复数据命令时，所述第二总线数据收发单元会先后通过默认blvds总线和冗余blvds总线给主站设备的第一总线数据收发单元发送数据；其中：
主站设备的第一总线数据收发单元首先接收到的是默认blvds总线的数据，其将接收到的数据发给第一校验单元，第一校验单元会以第二校验单元相同的校验方式对该数据进行校验；
若接收到的数据为有效数据，则主站设备会执行从站设备发送来的数据命令并给从站设备回复命令数据，同时接收冗余blvds总线上的数据但不处理冗余blvds总线上的数据；
若接收到的数据为无效数据，第一总线数据收发单元接收冗余blvds总线的数据，并将其发给第一校验单元；第一校验单元对第一总线数据接收单元收到冗余blvds总线上的数据进行与默认blvds总线一样的校验方式进行校验；
若冗余blvds总线上的数据为有效数据，则同样主站设备会执行从站设备发送来的数据命令并给从站设备回复命令数据；
若冗余blvds总线上的数据为无效数据，则不处理接收到的数据，并记录接受错误次数，且等待从站设备再次发送；
如果连续3次出现：默认blvds总线和冗余blvds总线发送的数据均为无效数据，则第二总线数据收发单元停止发送数据，并关闭总线。
5.一种基于冗余blvds总线的通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1：建立一种如权利要求1至4任意一项所述的基于冗余blvds总线的通信系统；
s2：主站设备的第一总线数据收发单元先给默认blvds总线发送数据，间隔一定时间后，再给冗余blvds总线发送相同的数据；
s3：从站设备的第二总线数据收发单元首先接收到默认blvds总线的数据，其将接收到的数据发给第二校验单元，第二校验单元对该数据进行校验；
若接收到的数据为有效数据，则从站设备会执行主站设备发送来的命令数据，同时接收冗余blvds总线上的数据但不处理冗余blvds总线上的数据；进入步骤s5；
若接收到的数据为无效数据，则进入步骤s4；
s4：第二总线数据收发单元接收冗余blvds总线的数据，并将其发给第二校验单元；第二校验单元对第二总线数据接收单元收到冗余blvds总线上的数据进行与默认blvds总线一样的校验方式进行校验；
若冗余blvds总线上的数据为有效数据，则同样从站设备会执行主站设备发送来的命令数据；进入步骤s5；
若冗余blvds总线上的数据为无效数据，则不处理接收到的数据，并记录接受错误次数，且等待主站设备再次发送；重复步骤s1至s4；
s5：从站设备给主站设备回复数据命令，该数据命令回传至主站设备的第一总线数据收发单元中，并在主站设备中进行处理；进入步骤s6；
s6：系统完成一次数据交互。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤s4中，如果连续3次出现：默认blvds总线和冗余blvds总线发送的数据均为无效数据，则第一总线数据收发单元停止发送数据，并关闭总线。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤s5中，当从站设备给主站设备回复数据命令时，所述第二总线数据收发单元会先后通过默认blvds总线和冗余blvds总线给主站设备的第一总线数据收发单元发送数据。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，
主站设备的第一总线数据收发单元首先接收到的是默认blvds总线的数据，其将接收到的数据发给第一校验单元，第一校验单元会以第二校验单元相同的校验方式对该数据进行校验；
若接收到的数据为有效数据，则主站设备会执行从站设备发送来的数据命令并给从站设备回复命令数据，同时接收冗余blvds总线上的数据但不处理冗余blvds总线上的数据；
若接收到的数据为无效数据，第一总线数据收发单元接收冗余blvds总线的数据，并将其发给第一校验单元；第一校验单元对第一总线数据接收单元收到冗余blvds总线上的数据进行与默认blvds总线一样的校验方式进行校验；
若冗余blvds总线上的数据为有效数据，则同样主站设备会执行从站设备发送来的数据命令并给从站设备回复命令数据；
若冗余blvds总线上的数据为无效数据，则不处理接收到的数据，并记录接受错误次数，且等待从站设备再次发送；
如果连续3次出现：默认blvds总线和冗余blvds总线发送的数据均为无效数据，则第二总线数据收发单元停止发送数据，并关闭总线。
技术总结