[发明专利]主从式现场总线中从机地址顺序识别的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及到通信领域，特别涉及到一种主从式现场总线中从机地址顺序识别的方法及系统。

背景技术

随着技术的发展和生活水平的提高，越来越多的工业控制、医疗、通讯、消费等电子产品日趋智能化，以微处理器为核心的嵌入式系统得到日益广泛的应用，对这些智能化设备进行现场组网和管理也成为嵌入式应用的一个重点。用户可以通过设备提供的智能接口如串口、并口、以太网口等，对其进行配置、管理和监控。基于复杂的TCP/IP协议的高速以太网接口是未来发展方向，实现丰富的监控管理功能。但是，目前多数的嵌入式设备，采用8、16或32位的MCU组成廉价系统，出于简单、方便、低成本的考虑，还是采用现场总线，如RS485总线、CAN总线等，实现现场设备级的局域网通讯。其中，大部分应用了主从式现场总线进行管理，即一个嵌入式设备(称为主机)可监控其他嵌入式设备(称为从机)。

通过主从式现场总线组成现场局域网时，需要通过设备标识来区分各个从机，最简单的办法是采用设备地址来区分。每个从机都有独一无二的地址，避免总线冲突。但当出现某些从机出现故障，丢失了配置地址，或者多个从机位置随意更换，造成地址冲突，或者某些从机并非连续进行配置，中间有些空的槽位。对于上述情况此时必须重新设置从机的地址，保证正常的通讯。如果从机有拨码开关或者其他人机交互设备如键盘、显示屏等，是可以设置地址的。但很多情况下，出于成本和空间的考虑，从机并没有这些交互设备。这就带来了实际的难题：如何方便的设置从机的地址？如何快速定位从机位置？

最简单的方法是按现场总线的连接顺序或者按照从机处于的槽位顺序，依次设置从机的地址。但无法解决中间某些从机被拔出，出现空的槽位的情况。

另一个可行的方法是每个从机额外增加一个输入信号线：片选信号线，通过主机对每个从机设置地址。例如主机首先使能第一个从机的片选，设置该从机的地址为1(其他从机因片选信号无效，不予响应设置命令)，依次设置其他从机的地址即可。该方法比较简单，但要增加多个信号线，尤其当组网的设备非常多时，需要增加的信号线就很多，这在很多场合是不适用的。

还有一种可行的方法是，增加一对信号线，各个从机信号间通过可控的连接器件级联，比如DSDT(双刀双掷)开关或继电器。通过令牌环的方式，可以实现各个从机的顺序识别。但是，该方法成本较高，且对于控制信号连接的DSDT(双刀双掷)开关或继电器等器件来说，可靠性不高，出现故障整个串行环路断开，只能顺序识别地址，对于空缺槽位(从机不在位)的情况无法获悉。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种主从式现场总线中从机地址顺序识别的方法及系统，实现主从式现场总线中从机地址的自动顺序识别。

本发明提出一种主从式现场总线中从机地址顺序识别的方法，包括：

设置一SVB总线，用于串联主机和从机，各从机之间通过SVB总线串联至少一二极管；

当从机的地址冲突或新的从机加入时，所述主机控制从机输出一预设的电压至SVB总线，并通过检测各从机的电压值重新设置各从机的地址。

优选地，所述主机控制从机输出一预设的电压至SVB总线，并通过检测各从机的电压值重新设置各从机的地址：

(a)所述主机获取所有从机的ID；

(b)指定任一ID的从机输出所述预设的电压至SVB总线；

(c)检测本端的电压值，同时接收各从机检测并上报的各从机的电压值和ID；

(d)根据所述主机和从机的电压值，获取电压值非0的从机的ID和地址的对应关系，得到从机的地址；

(e)当存在电压值为0的从机时，指定任一电压值为0的从机输出所述预设的电压至SVB总线，并返回步骤(c)。

优选地，所述指定任一ID的从机输出所述预设的电压至SVB总线包括：

通过现场通信总线发送控制信号至对应所述任一ID的从机的控制开关，通过该控制开关导通所述从机的电压输出端与SVB总线。

优选地，所述检测本端的电压值为：

通过A/D检测电路检测本端的电压值。

优选地，所述根据电压值和ID，获取电压值非0的从机的ID和地址的对应关系，得到从机的地址包括：

分别计算主机的电压值与各从机的电压值的电压差；

据所述电压差和二极管的压降，判断所述各从机所属槽位号；

将所述槽位号设置为对应从机的地址。

本发明还提出一种主从式现场总线中从机地址顺序识别的系统，包括主机、至少一从机和一SVB总线，其中，