CN101299720B - 模块化设备及其主从模块连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模块化设备及其主从模块连接方法，设备包括主模块和从模块，其中，所述主模块的从模块接口的需要低电平信号的地址线通过电阻接地；所述从模块的从模块接口的所有地址线通过电阻连接到高电平。方法通过在主模块中仅下拉需要置低电平的地址，在从模块中对所有地址进行上拉，使得从模块接口的高电平不受主模块的限制，设置有不同高电平的从模块连接到主模块，也能够正常工作，解决了从模块的地址接口高电平与主模块不匹配的问题；同时，也使得不同平台的主模块可使用相同的从模块，提高了从模块的可移植性以及模块间的兼容性，从而大大缩短了产品研发周期，节约了产品开发成本。

Description

模块化设备及其主从模块连接方法 

技术领域

本发明涉及模块化设备，尤其涉及一种能提高模块兼容性和可移植性的模块化设备及其主从模块连接方法。 

背景技术

模块是根据性能、功能或用途上的不同区分的，且其接口、尺寸标准化。模块化是目前产品设计的主流，由多个模块组成的设备，称为模块化设备。对企业而言，模块化设备可以提高产品的可扩展性、丰富产品的形式。并且，模块可以在不同平台上重复使用，提高了产品的重复利用率，大大降低了企业成本。 

模块化设备中，模块根据功能和用途的不同，分为主模块和从模块。其中，主模块用于控制从模块和整个产品的运作，通常只有一个；从模块也可称为业务模块，用于实现各类业务，有多个，同时受控于主模块。为了实现对从模块的区分和控制，主模块采用给每个从模块接口赋予地址的方式来解决；主模块上包含n个从模块接口，分别连接不同的从模块，而从模块中只有一个从模块接口。如图1所示，从模块12、从模块13通过各自的从模块接口，以及主模块11上的从模块接口1、从模块接口2，与主模块11上连接。主从模块中的从模块接口的设计都是一样的，主模块11上1......n的编号就是主模块对该从模块接口的地址编号，插入该接口中的从模块将拥有对应的地址编号。 

现有技术中，从模块接口的地址由主模块的从模块接口通过大电阻对各地址线进行上拉(接到高电平Vcc)或下拉(接到低电平GND)，得到该从模块接口对应的地址。如图2所示，以主模块的从模块接口25为例，从模块接 口25上，通过4.7kΩ电阻接到高电平Vcc，对地址线A0、地址线A3及地址线A4进行上拉，通过4.7kΩ电阻接到低电平GND，对地址线A1、地址线A2下拉，得到该从模块接口的地址“11001”(二进制)，而从模块21仅是将接口简单地连接到芯片上或是地址电路上，不进行其他处理。这样，当从模块21通过从模块接口25和主模块连接上，从模块21就会获得一个地址“11001”，而主模块也能根据这个地址对从模块21进行访问。 

但是，由于在主模块上通过上拉或下拉获得地址，且主模块的高、低电平固定，使得从模块接口的高、低电平受限，从而导致模块化设备的兼容性和移植性受到较大影响。例如： 

新设计的从模块与主模块的电平不匹配：若新的从模块的地址接口的高电平和主模块不匹配，例如主模块上高电平为3.3V，而从模块上为2.5V，若将主从模块连接起来，可能导致电路出现问题，严重的甚至可能损坏模块上的芯片；从模块就需要增加一个额外的电平转换电路，来满足主模块的要求，这样一来，从模块不仅设计上更为复杂，产品成本也会提高不少； 

已有从模块在不同平台之间的可移植性受限：模块化设计的精髓之一就是模块的可移植性，一个从模块可以适用于多个平台(不同的主模块搭建而成的模块化设备成为一个平台)，以降低开发成本和提供多样化的产品形式；如果不同平台的主模块使用了不同的高电平，从模块的可移植性将受到极大的限制，例如从模块A可以正常工作在主模块A平台上，两者都使用了3.3V的高电平，但如将从模块A直接移植到高电平为2.5V的主模块B平台上使用，就必须在从模块A的基础上再次开发，这样不仅延误了产品推出，还大大增加了产品研发成本。 

为解决上述问题，现有技术通过将所有平台的地址电平都统一化，来提高彼此间的兼容性和可移植性，但实际操作过程中发现，虽然所有的地址设计都采用了各模块的高电平为“1”、低电平为“0”，低电平都是统一为0V，即GND，但高电平由于各模块使用不同的解决方案而有所区别，有些主模块上甚至需要花较大代价才能实现高电平统一。比如，某一主模块上根本就不需要规定的高电平，但为了地址电平能满足统一化要求，该主模块不得不添加一个高电平的电路来实现，这样做虽然的确避免了兼容性和可移植性受限的问题，但加大了设计复杂度，增加了成本本。 

发明内容

本发明的目的在于提出一种模块化设备及其主从模块连接方法，以解决设备中主从模块的高电平兼容性和可移植性受限的问题。 

为实现上述目的，本发明提供了一种模块化设备，包括主模块和从模块，所述主模块的从模块接口与所述从模块的从模块接口连接，其中，所述主模块的从模块接口的需要低电平信号的地址线通过电阻强下拉至低电平，所述主模块的从模块接口中需要低电平信号的地址线以外的其它地址线浮空；所述从模块的从模块接口的所有地址线通过电阻弱上拉至高电平。 

为实现上述目的，本发明还提供了一种模块化设备的主从模块连接方法，包括： 

将主模块的从模块接口的需要低电平信号的地址线通过电阻强下拉至低电平，所述主模块的从模块接口中需要低电平信号的地址线以外的其它地址线浮空； 

将从模块的从模块接口的所有地址线通过电阻弱上拉至高电平； 

将所述主模块的从模块接口与所述从模块的从模块接口连接。 

上述技术方案中，将地址线强下拉至低电平的电阻的阻值可为10Ω～500Ω；将地址线弱上拉至高电平的电阻的阻值为4.7kΩ～10kΩ。 

上述技术方案中，模块化设备通过在主模块中仅下拉需要置低电平的地址，在从模块中对所有地址进行上拉，避免了从模块接口的高电平受限于主模块的高电平，保证了设置有不同高电平的从模块连接到同一主模块的情况下，也能够正常工作，解决了从模块的地址接口高电平与主模块不匹配的问题；同时，也使得不同平台的主模块能够使用相同的从模块，提高了从模块的可移植性以及模块间的兼容性，从而大大缩短了产品研发周期，节约了产品开发成本。 

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 

附图说明

图1为模块化设备结构示意图； 

图2为现有技术中模块化设备中地址接口电路示意图； 

图3为本发明模块化设备实施例的结构示意图； 

图4为本发明模块化设备的主从模块连接方法实施例的流程图。 

具体实施方式

图3为本发明模块化设备实施例的结构示意图，模块化设备包括主模块31和从模块32，主模块31的从模块接口的需要低电平信号的地址线通过电阻接地。以主模块31中的从模块接口25为例，由于其地址为25，即“11001”，其地址线A1、地址线A2需要低电平信号，因此，将其地址线A1、地址线A2均通过电阻R1连接到低电平GND；从模块32的从模块接口的所有地址线均通过电阻R2连接到高电平Vcc。接地电阻即电阻R1的阻值可为10Ω～500Ω，本实施例中电阻R1的阻值为100Ω，对地址线A1、地址线A2中的信号进行强下拉。连接高电平的电阻即R2的阻值可为4.7kΩ～10kΩ，本实施例中，电阻R2的阻值为4.7kΩ，对从模块32中的地址进行弱上拉。这样，高电平由从模块32自己提供，而主模块31上删除了原来的地址设计电路，仅在需要设置为低电平的管脚上通过电阻R1连接到低电平上；当从模块接到主模块时，由于欧姆定理，主模块31强下拉使得该地址为低电平“0”，而主模块31没进行下拉的地址则会为高电平“1”，得到主模块31为从模块32配置的地址“11001”。 

需要说明的是，主模块31通过不同的从模块接口连接有多个从模块32，对于不同的从模块接口，进行下拉的地址线也有所不同，例如对于需要配置地址“00110”的从模块接口，将需要置低电平“0”的地址线A0、地址线A3及地址线A4均通过电阻R1接到低电平GND。 

图4为本发明模块化设备的主从模块连接方法实施例的流程图，本实施例中，假设模块化设备中主模块需要与某一从模块连接，且将主模块上连接该从模块的从模块接口记为46，将该从模块的从模块接口记为47，则连接过程包括： 

步骤41、将从模块接口46的需要低电平信号的地址线通过电阻接地；该电阻的阻值可为10Ω～500Ω，对需要下拉的地址线进行强下拉；接口中的将其他地址线浮空； 

步骤42、将从模块接口47的所有地址线通过电阻连接到高电平；该电阻的阻值可为4.7kΩ～10kΩ，将每根地址线进行弱上拉； 

步骤43、将主模块的从模块接口46与从模块的从模块接口47连接，完成模块化设备中主从模块的连接。 

其中，步骤41、步骤42的操作顺序不限，可同时进行，亦可步骤42先于步骤41执行。 

上述实施例中，模块化设备通过在主模块中仅下拉需要置低电平的地址，在从模块中对所有地址进行上拉，使得从模块接口的高电平不受主模块的限制，设置有不同高电平的从模块也能够连接到主模块，正常工作，解决了从模块的地址接口高电平与主模块不匹配的问题；同时，也使得不同平台的主模块可使用相同的从模块，提高了从模块的可移植性和兼容性，从而大大缩短了产品研发周期，节约了产品开发成本。 

使用新设计在实现原有地址设计的基础上，由于高电平地址是由从模块自身决定的，因此，上述的兼容性和移植性问题将不会出现。 

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 

Claims (6)

1.一种模块化设备，包括主模块和从模块，所述主模块的从模块接口与所述从模块的从模块接口连接，其特征在于，所述主模块的从模块接口的需要低电平信号的地址线通过电阻强下拉至低电平，所述主模块的从模块接口中需要低电平信号的地址线以外的其它地址线浮空；所述从模块的从模块接口的所有地址线通过电阻弱上拉至高电平。

2.根据权利要求1所述的模块化设备，其特征在于，所述将地址线强下拉至低电平的电阻的阻值为10Ω～500Ω。

3.根据权利要求1或2所述的模块化设备，其特征在于，所述将地址线弱上拉至高电平的电阻的阻值为4.7kΩ～10kΩ。

4.一种模块化设备的主从模块连接方法，其特征在于，包括：

将主模块的从模块接口的需要低电平信号的地址线通过电阻强下拉至低电平，所述主模块的从模块接口中需要低电平信号的地址线以外的其它地址线浮空；

将从模块的从模块接口的所有地址线通过电阻弱上拉至高电平；

将所述主模块的从模块接口与所述从模块的从模块接口连接。

5.根据权利要求4所述的模块化设备的主从模块连接方法，其特征在于，将主模块的从模块接口的需要低电平信号的地址线通过电阻强下拉至低电平包括：

将所述主模块的从模块接口的需要低电平信号的地址线通过阻值为10Ω～500Ω的电阻强下拉至低电平。

6.根据权利要求4或5所述的模块化设备的主从模块连接方法，其特征在于，将从模块的从模块接口的所有地址线通过电阻弱上拉至高电平包括：

将所述从模块的从模块接口的所有地址线通过阻值为4.7kΩ～10kΩ的电阻弱上拉至高电平。

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