具有位置检测的多站串行总线和方法技术

一种将主设备连接到数据线上的多个从属设备的多站串行总线包括：包括在从属设备之间的在数据线上串联的分压电阻器的分压器网络、以及连接到所述数据线的被配置为检测来自从属设备的信号的电压顺序以指示每个从属设备的连接地点的电压感测设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开一般涉及具有使用串行总线协议互连到数字设备的模块化设备的系统。常 常期望的是检测沿着串行总线附着的设备的物理位置。这在意图让不同的设备沿着串行总 线占用某个指定物理地点的情况下可能是期望的。
技术介绍
可以将被配置为连接到串行总线的某些设备视为“智能”设备，并且其包括微控制 器和相关内置系统以确定设备在总线上的位置。然而，被配置为附着于多站串行总线的其 它设备被视为“不智能”设备，不具有用于独立地确定其物理位置的微控制器或其它系统。 然而，可能期望的是确定这些类型的不智能设备在总线上的物理位置。例如，在具有附着于 串行总线的非易失性存储器使能的油墨供应设备的打印系统中，可能期望的是检测特定颜 色的墨盒是否被错误安装或交换，从而可能引起油墨混合。此类油墨供应及其它类似的串 行总线设备通常不包括为确定其自己的位置所需的微控制器和附加电路，并且提供它们将 给设备增加复杂性和成本。沿着串行总线检测已经使用的不智能设备的物理位置的其它方法涉及机械键控 或附加布线。这些方法趋向于给此类系统增加机械和电气复杂性和成本。附图说明通过结合附图进行的以下详细说明，本公开的各种特征和优点将变得显而易见， 所述附图一起举例说明例如本公开的特征，并且在附图中图1是依照本公开的被配置为用于不智能设备的位置检测的串行总线系统的一 个实施例的示意图2是示出依照本公开的用于检测设备在串行总线上的位置的方法的一个实施 例中的逻辑步骤的流程图3是依照本公开的可以依照用于检测设备在串行总线上的位置的方法的实施 例使用的两个可选数据读取序列的图示；图4是依照本公开的示出指示设备沿着具有位置检测系统的串行总线的实施例 的正确定位的单调响应曲线的电压对比从属设备地址的图表；以及图5是依照本公开的示出指示设备沿着具有位置检测系统的串行总线的实施例 的不正确定位的不规则响应曲线的电压对比从属设备地址的图表。具体实施方式现在将对附图所示的示例性实施例进行参考，并且在本文中将使用特定语言来对 其进行描述。然而，应理解的是并不因此意图限制本公开的范围。将被相关领域的得到本 公开的技术人员想到的本文举例说明的特征的变更和其它修改以及本文举例说明的原理 的附加应用要被视为在本公开的范围内。众所周知，串行总线是在诸如计算机或微控制器之类的主数字设备与被串联地附 着于总线的一组部件之间传输数据的子系统。早期的计算机总线是具有多个连接的实际上 并行的电线，但该术语现在被用于提供同一逻辑功能性的任何物理布置。现代计算机总线 可以使用并行和位串行连接两者，并且可以以多站(电气并联)或菊花链拓扑结构布线，或 者用交换式集线器连接，如在通用串行总线(USB)的情况下一样。串行总线可以通过同一 组导线在逻辑上连接若干外围设备，并串联地向该设备传输数据-亦即，依次地每次一位 地发送数据。这与并行通信相反，在并行通信中每个符号的所有位被一起发送。每个串行 总线将其连接器组定义为在物理上将设备、卡或电缆插在一起。串行计算机总线已变得更 加普遍，因为改进的技术使得其能够以较高速度传输数据。如上所述，可能期望的是检测驻留在多站串行总线上的设备的物理位置，其中该 设备本身不具有用于独立地确定其位置的系统。有利地，已开发了一种用于检测多站串行 总线上的物理设备的位置的系统和方法，其以电子方式将设备区别开且不增加总线中的导 线的数目。在图1中示出串行总线的一个实施例的示意图。此总线包括在串行总线上连接 到主设备112的多个从属设备IlOa d(标记为Al A4)。主设备可以是任何类型的微 控制器，诸如数字ASIC。经由连接在电源线114与接地线116之间的电压源115(例如，处 于3. 3V的电平)从设备的电源向每个从属设备提供功率。每个从属设备110包括能够存 储诸如用于从属设备的数字地址、标识位等之类的信息的非易失性存储器电路130。从属设备全部被串联地连接到也被互连到主设备112的数据线118和时钟信号线 120。在数据电压源119与接地线116之间的数据线118上提供数据电压V(例如3. 3V)。 在数据线118中包括上拉电阻器122以在总线空闲时将数据线保持在高逻辑状态。图1所示的串行总线是一种I2C串行总线。I2C(集成电路间)总线提供集成电 路之间的通信链路。I2C总线通常由2条有效导线和接地连接组成。称为DATA和CLK(时 钟)的有效导线最初是双向的。被挂在总线上的每个设备具有其自己的唯一地址，并且根 据设备的功能性可以是接收机和/或发射机。在图1的实施例中，未为从属设备提供发起 数据传输的能力。在操作中，主设备将首先发出START(开始)命令，该START命令充当到所有连接 的从属设备的‘注意’信号。然后，主设备将发送包括主机(master)期望访问的设备的地 址的字节、和提供该访问是读操作还是写操作的指示的位。在接收到地址字节之后，所有从属设备将把该字节与其自己的地址相比较。如果 其不匹配，则从属设备将仅仅等待直至总线被由主设备发起的后续STOP(停止)条件释放 为止。然而，如果地址匹配，则从属设备的电路将产生在DATA线上返回的确认(ACK)响应信号。一旦主机接收到确认信号，则其可以开始向或从从属设备发送或接收DATA(数 据)。本领域的技术人员将熟悉管理I2C总线上的数据传输的时钟同步和数据传输仲裁方 法。当这全部完成时，主设备将发出STOP条件，该STOP条件是总线已被释放且所连接的从 属设备可以预期随时开始另一传输的信号。I2C总线可以允许多于一个的设备在发起数据传输时是有效的。图1的实施例中 的情况即是如此。在典型的操作中，经由时钟信号线120和数据线118从主设备112串联 地提供时钟信号和数据信号，同时在电压源线114与接地线116之间提供用于从属设备的操作电压。这四条线在I2C串行总线的本实施例中是普通导体。然而，从属设备110是不 智能设备，如上文所讨论的，并且不包括允许其确定其沿着总线的物理地点并将该信息中 继到主设备112的电路。为了使主设备以电子方式确定设备的位置，通常将涉及总线中的 附加导体。有利地，在此串行总线中提供电阻性分压器网络、以及耦合到总线的允许设备110 的相应物理地点的电子确定的电路。具体而言，此总线包括数据线118上的一系列分压电 阻器12 d，并添加从数据线到模数转换器(ADC) 126的连接118a。此配置创建使得来 自每个设备110的信号的电压根据该设备的物理地点而改变的梯式分压器网络。例如，来 自设备A4的信号将通过分压电阻器124中的四个，而来自设备Al的信号将通过分压电阻 器124中的仅一个。如果两个信号以同一电压电平开始，则当两者被ADC采样时，来自A4 的信号将处于比来自Al的信号高的电压。ADC 1 包括将模拟电压转换成指示电压电平的 数字信号的电路。此数字信号被主设备用来基于来自从属设备的信号的电压电平而以电子 方式区别总线上的从属设备110的物理地址。ADC 1 可以是不智能设备，类似于从属设备110，并且经由通信链路132(其可以 是另一通信总线)从主设备112接收控制信号并向主设备112提供数据。虽然ADC被示为 与主设备分离的设备，但ADC在物理上可以是主设备的一部分，或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将主设备连接到数据线上的多个从属设备的多站串行总线，包括：　　分压器网络，其包括在从属设备之间的串联在数据线上的分压电阻器；以及　　电压感测设备，其连接到所述数据线，被配置为检测来自所述从属设备的信号的电压顺序以指示每个从属设备的连接地点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：DM埃文斯，
申请(专利权)人：惠普开发有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]