CN101374095B - 一种多单元级联总线的设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信技术的综合布线技术领域中的一种多单元级联总线的设计方法。技术方案是，采用手牵手型级联总线结构，级联入口连接前一台设备，使本设备接入总线，级联出口供其它需要入网的设备使用；在级联总线中，主设备单元输出片选信号，所有片选信号沿级联总线下行；任何一台从设备单元使用级联入口的第一条片选信号，同时负责将剩余的片选信号上移一位并送到级联出口，级联出口的最后一条片选信号可忽略不做处理或置为无效。本发明提供的多单元级联总线设计方法，通过引入“移位级联”的概念，简化多单元级联中的单元地址识别问题，从而提高了产品设计的简易性。
Description
技术领域
本发明属于通信技术的综合布线技术领域，尤其涉及一种多单元级联总线的设计方法。
背景技术
在生产、铁路等调度指挥中心电子设备应用中，经常需要将多台设备连接在一起，互相传递控制信息，协调配合工作。例如将桌面上的多台通信终端连接在一起，或者将机房中多台机柜连接在一起。目前在工程中普遍使用RS485/422、SPI(Serial Peripheral Interface：串行外围设备接口)、I2C(Inter-Integrated Circuit：内置集成电路)等网络技术。在各种网络形式中，为了区别不同的设备单元都有特定的方法，但一般不是为了区分单元地址使得单元的硬件不一致，就是增加复杂性和硬件成本。例如RS485/422需要地址信息以区分多台设备，SPI需要使用不同的片选信号以区分不同的设备，I2C需要设备具有一个唯一的识别地址，这些都给产品在生产和工程中带来了很多不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种简化多单元级联总线的设计方法，通过引入“移位级联”的概念，简化多单元级联中的单元地址识别问题，从而可以提高产品设计的简易性，提升生产和工程的效率。
本发明的技术方案是：一种多单元级联总线的设计方法，其特征在于，级联总线采用手牵手型总线结构，级联入口连接前一台设备，使本设备接入总线，级联出口供其它需要入网的设备使用；在级联总线中，主设备单元输出片选信号，所有片选信号沿级联总线下行；任何一台从设备单元使用级联入口的第一条片选信号，同时负责将剩余的片选信号上移一位并送到级联出口，级联出口的最后一条片选信号忽略不做处理或置为无效。
所述级联总线中，所有级联入口信号定义是一样的，使用相同的接口形式。
所述级联总线中，所有级联出口信号定义是一样的，使用相同的接口形式。
所述级联入口与级联出口的接口采用相同的形式或者不同的形式。
所述从设备单元的连接先后次序是任意的，从设备单元总数小于或者等于最大设计数量。
本发明通过引入一种信号‘移位’的概念，设计出一种新型级联总线，从而可以简单的实现多单元设备级联中的单元地址识别问题，提高产品设计的简易性。
附图说明
图1是多单元级联总线示意图
图2是级联接口实现示意图
具体实施方式
级联总线的设计核心思想是引入单元选择信号‘移位’概念，通常与RS422技术结合使用。将其与RS422等技术结合起来后，可以增加级联距离。级联总线采用“手牵手”型总线拓扑形式，分为级联入口和级联出口。级联入口连接前一台设备，使本设备挂接到总线。级联出口供其它需要入网的设备使用。所有级联入口信号定义是一样的，使用相同的接口形式。所有级联出口信号定义是一样的，使用相同的接口形式。级联入口与级联出口的接口形式可以相同，也可以不同。级联总线技术中使用片选信号并将片选信号做‘移位’处理。从 而免除地址码分配设置问题。如果总线传输采用RS422，更会具有接口成本低，传输距离长等优点。
假设现有N台设备单元需要互联，如图1所示，其中一台作为主单元101，主单元101输出N-1条片选信号，称为单选信号，所有单选信号沿级联总线103下行。在级联总线技术中，我们规定，任何一台从单元102使用级联入口的第一条单选信号，同时负责将剩余N-2条单选信号上移一位并送到级联出口，级联出口的最后一条单选信号可忽略不做处理或置为无效。按照此规则，任何一台从单元102可以任意挂接到级联总线103，自动获得唯一一条单选信号，保证网络总线不冲突。
现以N＝5为例，如图2级联接口实现示意图。级联入口207与前一设备单元相连，级联出口208供其它设备使用。如果主单元共输出N-1＝5-1＝4条单选信号201、202、203和204，第一个从单元使用第一条单选信号201，将剩余3条上移一位，将级联出口的第四条205置为无效。当第二个从单元连接级联总线时，按照级联总线规则，它使用第一条单选信号，实际上是第一个从单元移位输出的单选信号202，以此类推，所有挂接到总线的从单元不会引起识别冲突。当有超过4台从单元连接到总线时，级联出口的所有单选信号已经被全部移位置为无效，因而第四台从单元之后的多余从单元不会影响级联总线正常工作。图2中的其它信号206，按照各自的规则传输，与级联总线规则无关。
当主单元启动工作时，它首先利用单选信号查询网络，获知有否及有多少从单元在线，当有多台从单元在线时，主单元可以给每个从单元分配一个唯一识别的‘软地址码’。‘软地址码’可以在初始化时传送给相应的从单元，之后从单元可以在自己的消息中携带此地址码。级联总线有多种使用方法，‘软地址码’并不是必须的。例如，从单元可以使用中断信号通知主单元，此时中断信号也可以利用“移位”技术进行处理。主单元使用相应的中断信号，就可以与待处理的从单元通讯而不需要任何其它识别信息。
因为单选信号已经被做移位处理，所以从单元在设计生产时不需要分配固定的单选信号或中断号，免去了手工设置单元地址的麻烦，极大地简化了设计、生产、安装成本。组网随意灵活、次序任意、随时挂接到总线、也可以随时脱离总线，使用非常方便。由于从单元数量增多时级联总线中的单选信号数量将随之线性增加，因此在挂接从单元数量过多时应考虑选用其它互联技术。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种多单元级联总线的设计方法，其特征在于，级联总线采用手牵手型总线结构，级联入口连接前一台设备，使本设备接入总线，级联出口供其它需要入网的设备使用；在级联总线中，主设备单元输出片选信号，所有片选信号沿级联总线下行；任何一台从设备单元使用级联入口的第一条片选信号，同时负责将剩余的片选信号上移一位并送到级联出口，级联出口的最后一条片选信号忽略不做处理或置为无效。
2.根据权利要求1所述的一种多单元级联总线的设计方法，其特征在于，所述级联总线中，所有级联入口信号定义是一样的，使用相同的接口形式。
3.根据权利要求1所述的一种多单元级联总线的设计方法，其特征在于，所述级联总线中，所有级联出口信号定义是一样的，使用相同的接口形式。
4.根据权利要求1所述的一种多单元级联总线的设计方法，其特征在于，所述级联入口与级联出口的接口采用相同的形式或者不同的形式。
5.根据权利要求1所述的一种多单元级联总线的设计方法，其特征在于，所述从设备单元的连接先后次序是任意的，从设备单元总数小于或者等于最大设计数量。
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