[发明专利]一种基于级联父节点选通的总线地址分配系统及通信方法

说明书

本发明公开一种基于级联父节点选通的总线地址分配系统及通信方法，其中系统一个主设备和若干个从设备，若干个所述从设备分别为一个以上第一级从设备、一个以上第二级从设备、.…..、一个以上第N‑1级从设备、一个以上第N级从设备，主设备与从设备之间依次级联。本发明主设备可以利用地址分配的过程，计算出来所有从设备之间的拓扑结构，从而可以按照拓扑图来协调整个系统中各个节点的角色，可以用于电子模块拼接等可扩展的系统中。

技术领域

本发明涉及总线地址分配技术，具体涉及一种基于级联父节点选通的总线地址分配系统及通信方法。

背景技术

传统的总线地址分配技术是基于总线调停机制来实现的，在总线上只有一个主设备，可能有多个从设备，主设备往总线上发送数据，所有从设备均可接收，但从设备要往总线上发送数据，需要建立一套基于总线调停的规则，要求从设备能监控总线上是否有其它从设备在发送数据，并且具备在总线发生冲突时的回避规则。其步骤一般有如下流程：

a1：总线上的主设备发出清空地址指令，所有从设备都能接收到该指令，并清空自己的地址；

a2：从设备在清空地址之后，需要向主设备发起地址申请请求，但由于从设备不能同时往总线上发送数据，否则会导致总线数据混乱，因此从设备在发送数据之前，需要先监听总线是否繁忙，如果总线繁忙，则等待总线空闲后再发送；

a3：总线在空闲时，有可能会被多个从设备同时监测到，并同时往总线上发送数据，此时总线也会发生冲突，从设备在监测到冲突之后，立即停止发送，并在经过一个随机时间之后，再次发送数据；

a4：每一个从设备向主设备申请到地址之后，对主设备指定地址的从设备才发送数据，从而在之后的通信中，不会发生总线冲突。

传统的总线地址分配技术存在以下不足：

1.需要总线支持冲突检测；

2.从设备数量越多，发生冲突的概率就越大，从而导致总线效率不高，会限制总线接入的从设备数量；

3.主设备无法知道各个从设备是如何连接到总线上，也无法知道各个从设备的连接关系。

因此，现有技术有待于改进。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于级联父节点选通的总线地址分配系统，具体方案如下：

包括一个主设备和若干个从设备，若干个所述从设备分别为一个以上第一级从设备、一个以上第二级从设备、……、一个以上第N-1级从设备、一个以上第N级从设备，其中N为自然数；

所述主设备上设有一个以上接口，所述从设备上均设有两个以上接口，每个所述接口包括一组总线接口和一组选通信号接口，所述总线接口均是直接连接到总线上的，从设备也是直接挂载到总线上的，所述选通信号接口均是直接连接到从设备上的，并且每组选通信号均可作为被选通信号即输入状态或者主动选通(输出状态)信号即输出状态；所述第一级从设备通过总线和选通信号直接连接到主设备的接口上，所述第二级从设备通过总线和选通信号连接到第一级从设备的接口上，所述第三级从设备通过总线和选通信号连接到第一级从设备的接口，以此类推，所述第N级从设备通过总线和选通信号连接到第N-1级从设备上；

所有从设备都可以接收主设备发送的数据，但只有被选通的从设备，才允许向总线发送数据；任一时刻，最多只能有一个从设备被选通。

优选地，所述主设备上的接口数量为四个。

优选地，每个所述从设备上的接口数量为四个。

本发明还提供一种上述基于级联父节点选通的总线地址分配系统的通信方法，包括以下步骤：