模块化电子设备的自动地址生成制造技术

本发明专利技术描述了一种电子模块系统，以及一种将地址分配给模块的方法。该模块沿通信路径可通信地连接，并且还可通信地连接到地址总线。加法器沿该地址总线定位，其中至少一个加法器位于每对模块之间。在给任何模块分配地址时，其相邻加法器将递增该地址，并将递增后的地址分配给下一相邻模块。分配给下一相邻模块。分配给下一相邻模块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块化电子设备的自动地址生成

技术介绍

[0001]许多电子系统包括各种可寻址模块。例如，许多监测系统(诸如火警系统、电力监测系统、建筑物安全监测系统以及气体或流体流动监测系统)包括模块，每个模块包括处理器、存储器以及可选地执行各种功能的一个或多个传感器。在此类系统中，将给每个模块分配唯一地址，系统使用该唯一地址来实现通信，地址用于在通信中识别消息所指向的模块。生成消息的模块的地址也可被包括在该消息中，使得接收者可识别消息所源自的模块。
[0002]当前，将地址分配给可寻址模块的传统方法包括将在每个模块上的开关或跳线设置为对应于地址，或者利用每个模块的地址对该模块的存储器设备进行编程。这些方法需要在生产和/或安装期间花费时间来编程或以其他方式设置地址。这增加了制造、安装或两者所需的成本和时间。此外，如果模块需要进行替换，则替换模块必须单独进行编程，这增加了维修成本和时间。
[0003]一些人提出了在特定类型的系统中解决这些问题的方法。例如，授予Gainer等人的公布号2017/0270072的美国专利申请提出了一组串联连接的刀片测试访问模块，其中每个模块的处理器接收可编程地址、存储该地址、递增该地址并且将递增后的地址传递给链中的下一模块。虽然这种处理器可帮助解决上述问题中的一些，但每个处理器都需要是被编程用于生成针对其他模块的更新后的地址的“智能”模块。另外每个模块都需要被编程用于识别哪个地址是针对该模块的地址。这需要专门设计的模块，这限制了其应用并且可能会增加其成本。此外，在沿着公共总线进行通信的情况下，在可以与各个模块进行通信之前，需要将整个系统初始化并且给所有模块分配地址。
[0004]本文档描述了旨在解决上述问题中的至少一些问题的方法和系统。

技术实现思路

[0005]如下文所详述，一种模块化电子系统可以包括一组电子模块，该一组电子模块中的每个电子模块包括：(i)处理器；(ii)第一通信端口；和(iii)第二通信端口，该第二通信端口可通信地连接到地址总线。第一有线通信路径能够可通信地连接到电子模块中的每个电子模块的第一通信端口。地址总线能够可通信地连接到电子模块中的每个电子模块的第二通信端口以提供用于在系统的部件之间传递地址信息的第二有线通信路径。系统还能够包括加法器，加法器中的每个加法器在电子模块的对应对之间的位置处电连接到地址总线。
[0006]加法器中的每个加法器可以能够操作以经由地址总线从其对应对中的第一电子模块接收分配给该对应对中的第一电子模块的地址。加法器将递增该地址以产生递增后的地址，并且通过经由地址总线将递增后的地址传递给对应对中的第二电子模块，从而将递增后的地址分配给对应对中的第二电子模块。可选地，系统还能够包括数字逻辑设备，该数字逻辑设备电子地连接到地址总线并且该数字逻辑设备被配置为将起始地址提供给在系统中的首先定位的电子模块。
[0007]可选地，第一有线通信路径包括以太网总线；RS
‑
485总线；或网络交换机和电缆，
其中每条电缆将电子模块中的一个电子模块连接到网络交换机。
[0008]可选地，电子模块中的每个电子模块还可以包括存储器设备，该存储器设备在操作期间将使用分配给该电子模块的地址来进行识别。如果是这样，则系统还可以包括第三通信路径，该第三通信路径具有可通信地连接到存储器设备中的每个存储器设备的串行总线。可选地，第三通信路径可以包括I2C总线。
[0009]在一些应用中，电子模块可以是电能质量计的部件。电能质量计可以包括：(i)电源输入/输出模块，该电源输入/输出模块被配置为连接到外部电源并且将电力递送给该电能质量计的其他电子模块；和(ii)电压监测模块，该电压监测模块被配置为获取反映电源的特性的数据。
[0010]可选地，每个电子模块的每个处理器可被编程用于生成用于递送给电子模块中的目标模块的一个或多个消息。针对消息中的每个消息，电子模块的处理器可以将目标模块的地址与消息相关联。然后，处理器可以经由第一有线通信路径将每个消息及其相关联地址传递给至少目标模块。
[0011]如以下更详细地描述的，在诸如如上所述的系统中，一种在模块之间进行通信的方法可以包括：(i)经由地址总线接收第一地址；(ii)将第一地址分配给电子模块中的第一模块；以及(iii)将第一地址传递给第一加法器，该第一加法器在电子模块中的第一模块与第二模块之间的位置处电连接到地址总线。然后，第一加法器可以递增第一地址以产生第二地址，并且第一加法器可以通过经由地址总线将第二地址传递给第二模块，从而将递增后的地址分配给第二模块。
[0012]然后，在系统的第二模块与第三电子模块之间的位置处电连接到地址总线的第二加法器可以经由地址总线接收第二地址，递增第二地址以产生第三地址，并且通过经由地址总线将第三地址传递给第三模块，从而将第三地址分配给第三模块。
[0013]该方法还可以包括：由在第一模块之前电子地连接到地址总线的数字逻辑设备经由地址总线将第一地址提供给第一模块。
[0014]电子模块中的每个电子模块还可以包括存储器设备。可选地，该方法可以包括：由每个存储器设备使用分配给该存储器设备为其部件的电子模块的地址。每个存储器设备还可以经由第三通信路径将其存储的信息与其他电子模块共享，该第三通信路径包括可通信地连接到存储器设备中的每个存储器设备的串行总线。
[0015]可选地，处理器中的任一个处理器可以生成用于递送给电子模块中的目标模块的一个或多个消息。生成消息的处理器可以将目标模块的地址与消息相关联，并且系统可以经由第一有线通信路径将每个消息及其相关联地址传递给至少目标模块。
[0016]可选地，如果从系统中的某个位置移除任何模块，并且如果在该位置处插入替换模块，则在已经将替换模块插入在该位置处之后，加法器中的一个加法器将通过经由地址总线将被移除的模块的地址传递给替换模块，从而将该地址分配给替换模块。然后，可以在沿着第一通信路径的另选位置处重新插入被移除的模块，并且如果是这样，则在另选位置处可通信地连接到地址总线的加法器可以将另选地址分配给重新插入的模块。
[0017]在一些方面中，一种模块化电子系统包括：一组电子模块；地址总线，该地址总线可通信地连接到电子模块中的每个电子模块以提供用于在电子模块之间传递地址信息的有线通信路径；和一组加法器。每个加法器在电子模块的对应对之间的位置处电连接到地
址总线。加法器中的每个加法器能够操作以：(i)经由地址总线从对应对中的第一电子模块接收分配给该对应对中的第一电子模块的地址；(ii)递增该地址以产生递增后的地址；以及(iii)通过经由地址总线将递增后的地址传递给对应对中的第二电子模块，从而将递增后的地址分配给对应对中的第二电子模块。可选地，电子模块可以是电能质量计的部件，诸如如上所述的电源输入/输出模块和电压监测模块。
附图说明
[0018]图1示出可寻址电子模块的示例性部件。
[0019]图2示出模块化电子系统的示例性部件。
[0020]图3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种模块化电子系统，所述模块化电子系统包括：多个电子模块，所述多个电子模块中的每个电子模块包括：处理器，第一通信端口，和第二通信端口，所述第二通信端口可通信地连接到地址总线；第一有线通信路径，所述第一有线通信路径可通信地连接到所述电子模块中的每个电子模块的所述第一通信端口；地址总线，所述地址总线可通信地连接到所述电子模块中的每个电子模块的所述第二通信端口以提供用于在所述系统的部件之间传递地址信息的第二有线通信路径；和多个加法器，所述加法器中的每个加法器在所述电子模块的对应对之间的位置处电连接到所述地址总线。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述加法器中的每个加法器能够操作以：经由所述地址总线从所述对应对中的第一电子模块接收被分配给所述对应对中的所述第一电子模块的地址；递增所述地址以产生递增后的地址；以及通过经由所述地址总线将所述递增后的地址传递给所述对应对中的第二电子模块，将所述递增后的地址分配给所述对应对中的所述第二电子模块。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述系统还包括数字逻辑设备，所述数字逻辑设备电子地连接到所述地址总线并且所述数字逻辑设备被配置为将起始地址提供给所述多个电子模块中的首先定位的电子模块。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一有线通信路径包括：以太网总线；RS
‑
485总线；或网络交换机和多条电缆，其中每条电缆将所述电子模块中的一个电子模块连接到所述网络交换机。5.根据权利要求2所述的系统，其中所述多个电子模块中的每个电子模块还包括存储器设备，所述存储器设备在操作期间将使用分配给所述电子模块的所述地址来进行识别。6.根据权利要求5所述的系统，所述系统还包括第三通信路径，所述第三通信路径包括可通信地连接到所述存储器设备中的每个存储器设备的串行总线。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第三通信路径包括I2C总线。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个电子模块是电能质量计的部件并且包括：电源输入/输出模块，所述电源输入/输出模块被配置为连接到外部电源并且将电力递送给所述电能质量计的其它电子模块；和电压监测模块，所述电压监测模块被配置为获取反映电源的特性的数据。9.根据权利要求1所述的系统，其中每个电子模块的每个处理器被配置为：生成用于递送到所述多个电子模块中的目标模块的一个或多个消息；针对所述消息中的每个消息，将所述目标模块的地址与所述消息相关联；以及经由所述第一有线通信路径将每个消息及其相关联地址传递给至少所述目标模块。10.一种在模块化电子系统的模块之间进行通信的方法，所述方法包括：
在包括(i)多个电子模块和(ii)地址总线的系统中，所述多个电子模块沿第一有线通信路径可通信地串联连接，所述地址总线提供用于在所述系统的部件之间传递地址信息的第二有线通信路径：经由所述地址总线接收第一地址；将所述第一地址分配给所述多个电子模块中的第一模块；将所述第一地址传递给第一加法器，所述第一加法器在所述多个电子模块中的所述第一模块与第二模块之间的位置处电连接到所述地址总线；以及由所述第一加法器：递增所述第一地址以产生第二地址，以及通过经由所述地址总...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：伊顿智能动力有限公司，
类型：发明
国别省市：