[发明专利]串行总线从设备地址设置系统

说明书

技术领域

本发明涉及总线通讯领域，更具体地，涉及一种串行总线从设 备地址设置系统。

背景技术

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使用。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， 完成相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从设备之间互不相同的时候；但是对于有 多个相同的从设备时候，是完全不适用的。

手动进行地址的设置，即在整个系统或产品最初运行的时候， 给每个从设备手动设置不同的地址，这样或造成额外的设置工作量， 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琐，且从设备与系统的接口也会复杂。

每个从设备有自己一个地址线与主设备相连，通过地址线来选 通从设备；这样或造成主设备处的地址线很多，不适合从设备较多 的系统。

本发明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 动顺序设置。

发明内容

为了实现对从设备地址的自动顺序设置，本发明提出了一种串 行总线从设备地址设置系统：包括：主设备，其包括设置在串行总 线的首端的主收发单元以及设置在串行总线的尾端的总线状态监听 单元，该主设备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 的信号而将自身的地址修改为该有效地址的信号中携带的有效地址 并同时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 线接收初始化设置指令和有效地址；开关控制单元，用于在收发单 元接收到初始化设置指令时断开对应的开关，而在接收到有效地址 时导通对应的开关。

其中，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不小于开关进行导通动 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。

本发明的有益效果如下：

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，不论从设备的数量和物理位置如何(既从设备的数量可 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，实现自诊断的功能；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，大大提高通讯的可靠性。