串行总线从设备地址设置系统技术方案

为了实现对从设备地址的自动顺序设置，本发明专利技术提出了一种串行总线从设备地址设置系统：包括：主设备，设置在串行总线的一端，用于为从设备设置地址；多个从设备，经串行总线分别连接至主设备；以及多个开关，分别一一对应于多个从设备，并沿串行总线分别设置在对应的从设备之后，由与之对应的从设备控制，其中，多个从设备中的每一个响应于主设备的初始化设置指令而控制相应的开关处于断开状态，响应于来自主设备的有效地址的信号而控制相应的开关处于导通状态。总之，采用本发明专利技术所述串行总线结构和方法，可以自动、顺序完成从设备地址设置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及总线通讯领域，更具体地，涉及一种串行总线从设 备地址i殳置系统。
技术介绍
随着技术的发展，在工业控制、通讯、汽车、消费电子等领域 和产品中，嵌入式控制器和串行主从式总线在大范围的4吏用。主从 式的串行总线是产品或系统中多个设备或者单元共享一条总线，通 过一个主设备(或单元)对多个从设备(或单元)进行监测和控制。 每个从设备(单元)都有自己的核心处理单元，能够独立的运行， 完成^)同或不同的自身功能。由于共享一条总线，每个从设备都要有自己独一无二的地址， 才能实现正常的通讯功能，从设备自身地址的获取就显尤为重要。当前对于从设备地址的设置有以下的方法从设备单元自身内部通过软件或硬件设定了 一个独一无二的地 址。这种方法可适用于各,人i殳备之间互不相同的时候；4旦是对于有 多个相同的从设备时候，是完全不适用的。手动进4亍地址的i殳置，即在整个系统或产品最初运4亍的时4美， 给每个从设备手动i殳置不同的地址，这才羊或造成额外的i殳置工作量，且容易出现设置错误。在系统上，每个从设备对应的接口处有不同的拨码或跳线设置； 从设备插入系统之后，读取这些拨码或跳线的状态，获得自身地址。 这样在系统的生产就较繁瑣，且从设备与系统的接口也会复杂。每个/人i殳备有自己一个地址线与主i殳备相连，通过;也址线来选 通从设备；这样或造成主设备处的地址线4艮多，不适合乂人i殳备4交多 的系统。本专利技术提供一种简单可靠的串行主从式总线结构，通过增加少 许的硬件和信号，结合下面的设置方法，可实现对从设备地址的自 动顺序i殳置。
技术实现思路
为了实现对乂人i殳备地址的自动顺序;殳置，本专利技术4是出了 一种串 行总线从设备地址设置系统包括主设备，设置在串行总线的一 端，用于为从设备设置地址；多个从设备，经串行总线分别连接至 主设备；以及多个开关，分别——对应于多个,人设备，并沿串行总 线分别设置在对应的从设备之后，由与之对应的从设备控制，其中， 多个从设备中的每一个响应于主设备的初始化设置指令而控制相应 的开关处于断开状态，响应于来自主设备的有效地址的信号而控制 相应的开关处于导通状态。其中，多个从设备的每一个均包括收发单元，用于经串行总 线孑妄收初始化i殳置指令和有效地址；开关控制单元，用于在收发单 元4妄收到初始化i殳置指令时断开对应的开关，而在4妄收到有,文地址 时导通7于应的开关。其中，串行总线的另一端上连接有总线状态监听单元，用于监 测串行总线的通断状态，其中，当总线状态监听单元未接收到主设 备发出的信号时，总线状态监听单元判断串行总线为断开。其中，串行总线的两端通过跨接有应急开关的连接线而连接成 环路，其中，当串行总线为断开时，导通应急开关。其中，多个从设备中的每一个响应于主设备的初始化设置指令 而将自身的地址初始化。其中，主设备中存储有不少于多个从设备的个数的彼此不同的 多个有效地址。其中，主设备顺次地将多个有效地址发送至串行总线。其中，发送多个有效地址的间隔时间T不小于开关进4亍导通动 作所需的时间。其中，多个开关是常闭型开关，应急开关是常开型开关。其中，有效地址的信号是多个从设备的每一个从主设备接收到 的第一个地址信号。本专利技术的有益效果如下1 )通过增加地址设置开关，可以实现从设备地址的顺序自动设 置；并且，不论,人i殳备的^:量和物理位置如何(既从i殳备的lt量可 能少于节点数，物理位置上也可以不顺序排列)，从设备的地址都是 顺序连续的。从设备地址顺序设置，使得现场检修时故障从设备的 定位一目了然。2)由于主设备内部有总线状态监听单元，可实现对总线状态的 监测，实现自i貪断的功能；同时还可自动统计在线从设备的数量。3 )主设备中应急开关的存在可以应对总线断开的故障，实现故 障的自动处理，大大"l是高通讯的可靠性。总之，采用本专利技术所述串行总线结构和方法，可以自动、顺序完成从设备地址设置。总线结构简单，增加的器件少；i殳置方法简 单可靠；可提高设备地址设置的效率，提高产品生产和维护的效率， 减少地址设置出错的概率；可以提高通讯的可靠性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并 不构成对本专利技术的限定。在附图中图1是根据本专利技术的串行总线的物理结构示意图2-1至图2-4是根据本专利技术的示例性实施例的从设备地址顺 序设置时总线变化的示意图3-1和图3-2是根据本专利技术的示例性实施例的总线故障时的 应急处理示意图。具体实施例方式本专利技术提供了 一种简单有效的串行总线结构形式，针对这种结 构，提出了一种从设备地址自动顺序设置的方法，可实现主从式串行总线的从设备地址的自动设置；同时还可以监听总线状态，实现 故障的自动处理，大大提高通讯的可靠性。通过这一简单的结构和 方法实现了从设备地址的自动顺序设置，提高生产和维护的效率， 减少了误设置的概率，同时提高了通讯的可靠性。下面结合附图对进^f亍"i兌明。7本专利技术的整个结构包括主设备(含总线状态监听单元)、从设 备、环形的串行总线、从设备地址设置开关。整个串行总线结构形 式如图1，其中1 )主i殳备在系统中只有一个，主i殳备内部与串行总线的相连的 部分包4舌两个单元主4丈发单元和总线4犬态监听单元；主Jl欠发单元 用于与从设备之间的通讯、完成从设备的控制、状态4全测和地址i殳 置，位于串行总线的首端；总线状态监听单元用于监测串行总线的 状态，只含有一个4妄收单元，可以4妄收总线上的数据，不可发送凄t 据，与总线的末端相连。在主i殳备内部有一个应急开关(图1中的 Ke),该开关是一个常开的开关，在其动作时可以将总线首端和末 端连接在一起，形成一个总线环路。2) 从设备可以有多个，是系统中有独立功能的单元；从设备直 接挂接在总线上，每个从设备与串行总线相连的部分也包括两个单 元通讯收发单元，完成,人"i殳备与系统之间的通讯功能；开关控制 单元，用于控制串接在总线上的开关，每个从设备只能控制位于其 与串行总线相连的节点之后的那个开关。例如图中的2弁从i殳备就只 能控制总线中的K2开关。从设备与总线相连的接口统一且简单， 只有总线4妄口和地址i殳置开关控制4妄口 。3) 地址设置开关，串接在串行总线之中，其的数量是与总线上 所具有的可与从设备相连的节点数——对应；其位置是位于每个节 点的后面，由该节点上所连接的从设备控制。该开关是一个常闭的 开关(常态是闭合状态)，该开关动作时可将总线上该节点之后的部 分与总线断开。4) 主从式的串行总线，其首端与主设备的主收发单元相连，末 端与主设备的总线状态监听单元相连；中间包含有多个节点，每个节点可连接一个从设备；每个节点之后串接一个地址设置开关，可 以将每个节点部分分割成一个个隔离的区间。下面具体叙述从设备地址设置的方法。1) 第一步启动,人i爻备;也址i殳置从设备地址设置被触发之前，主设备总线状态监听单元检测总 线状态正常情况下，串行总线上的所有开关都保持闭合状态，串行总 线是连通的，此时可收到主收发单元发出的凄史据。异常情况下，主设备总线状态监听单元收不到主设备主收发单 元发出的数据，则总线可能存在断开点，给出异常告警，并进行故 障的应急处理。此时的总线状态如图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串行总线从设备地址设置系统，其特征在于，包括：　主设备，设置在所述串行总线的一端，用于为从设备设置地址；　多个从设备，经所述串行总线分别连接至所述主设备；以及　多个开关，分别一一对应于所述多个从设备，并沿所述串行总线分 别设置在对应的从设备之后，由与之对应的从设备控制，　其中，所述多个从设备中的每一个响应于所述主设备的初始化设置指令而控制相应的所述开关处于断开状态，响应于来自所述主设备的有效地址的信号而控制相应的所述开关处于导通状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周保航，刘明明，孟燕妮，韦树旺，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]