CN101426013B - 电子式主从系统 - Google Patents

Abstract

一种电子式主从系统，其特征在于包括：一主电子装置，包括第一输出端口、主地址以及相关于该第一输出端口的第一端口码；以及一第一从电子装置，包括：第一输入端口，耦接至该第一输出端口，自该第一输出端口接收该主电子装置的该主地址与该第一端口码；以及第一地址计算单元，根据该主地址与该第一端口码计算第一从地址，并以该第一从地址为该第一从电子装置的地址。本发明系统内部的信息流量较小且执行方式简单，能改善电子式主从系统的性能。

Description

电子式主从系统

技术领域

本发明是有关于一种单向寻址的电子式主从系统。

背景技术

主从式的电子系统在使用之前，需对从各个电子装置进行人工或自动的寻址，必须让各个电子装置的地址不会彼此重复。主电子装置可以依据所要控制的从电子装置的地址进行指令下达。例如，建筑物内的电话系统，总机为主电子装置，其它分机则是从电子装置，总机需要知道个别分机的地址才能进行呼叫。另，如使用在演唱会或是商店内装潢用的串接式电子饰品(如灯具、播放器等)，系统中具有一个主控装置串接其它电子饰品。使用者可透过主控装置依据电子饰品的地址进而控制从电子装置的操作。

目前的主从系统若要采取自动寻址，多采双向式寻址方式。例如新加入一个从电子装置于系统时，可由从电子装置向主电子装置讯问地址，而由主电子装置指派地址。或是，从电子装置随机随机数产生地址，而后传送至主电子装置登录与确认此地址与其它从电子装置是否重复。该双向式寻址方式会造成内部的信息流量大与复杂的通讯规约，影响到电子式主从系统的性能。

发明内容

本发明提供一种单向寻址的电子式主从系统，系统内部的信息流量较小且执行方式简单，能改善电子式主从系统的性能。

本发明有关于一种单向寻址的电子式主从系统，此系统包括：一个主电子装置与多个从电子装置。主电子装置具有多个输出端口，从电子装置具有一个输入端口与多个输出端口。从电子装置的输入端口可连接到主电子装置的任一输出端口，或是以树状的方式连接到那些上层从电子装置(已连接到主电子装置)的输出端口。亦即当一个新的从电子装置连接到本系统时，前一层的主/从电子装置依据本身的地址以及输出端口的端口码来计算出新的从电子装置的地址，并传送给下一层新从电子装置来完成寻址。

本发明有关于另一种寻址方式，当新的从电子装置加入系统时，根据前一层的主/从电子装置所传来的地址以及输出端口的端口码，由新的从电子装置内的地址计算单元来计算出本身地址。前一层的主/从电子装置的传输数据可以设定为周期性传送至对应的端口或是当侦测到新的从电子装置加入系统时才送出至对应端口。另外在新的从电子装置设定好地址时，可以依实际需求将此地址回报到主电子装置。

根据本发明另提出一种电子式主从系统的寻址方法。该电子式主从系统包括主电子装置与第一从电子装置，主电子装置包括第一输出端口，第一从电子装置包括第一输入端口。该寻址方法包括：(a)指派该主电子装置的地址为主地址；(b)指派第一输出端口相关于一第一端口码；(c)主电子装置透过第一输出端口送出主地址与该第一端口码给第一从电子装置；(d)第一从电子装置据以计算第一从地址；以及(e)设定第一从地址为该第一从电子装置的地址。

根据本发明另一种实施方式，是将上述步骤(c)与(d)更改为(c1)该主电子装置根据该主地址与该第一端口码计算一第一从地址；(d1)该主电子装置透过该第一输出端口而送出该第一从地址，该第一从电子装置接收由该主电子装置所送来的该第一从地址。如此可以减少下一层的计算时间，可更快的寻址。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举数个实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明第一实施例的电子式主从系统的网络硬件架构图。

图2为本发明第一实施例的主电子装置的功能方块图。

图3为本发明第一实施例的从电子装置的功能方块图。

图4为本发明第一实施例的电子式主从系统的寻址示意图。

图5A为本发明第一实施例的第一种寻址方式示意图。

图5B为本发明第一实施例的第二种寻址方式示意图。

图6为本发明第二实施例的电子式主从系统的寻址示意图。

图7A为本发明第二实施例的第一种寻址方式示意图。

图7B为本发明第二实施例的第二种寻址方式示意图。

具体实施方式

本发明提出一种单向寻址的电子式主从系统。在寻址时，可由前一层的主/从电子装置来计算出下一层的从电子装置的地址，依此来完成整个系统的寻址。或者是，可由下一层的从电子装置根据前一层的主/从电子装置所传来的信息，来计算出本身地址，依此来完成整个系统的寻址。

实施例1

图1显示了本发明的网络硬件架构图。如图1所示，该电子式主从系统100包括：主电子装置110与多个从电子装置121～131。主电子装置110具有多个输出端口相对连接多条数字传输线N1与一条数字传输线N2。主电子装置110与第一层的从电子装置121与125之间以N1与N2相互连接。

在第一层的从电子装置121与125的后续连接为树状串联网络，例如从电子装置126与129连接前一层从电子装置的输出端口。也就是说，任一从电子装置可以直接连接主电子装置110，或是透过上层的从电子装置而间接连接至主电子装置110。因此，在本发明实施例中，透过数字传输线N1，可使得电子式主从系统100内的所有电子装置(包括主电子装置110与多个从电子装置121～131)，依据各电子装置连结电子装置的地址及彼此间的相对端口位置关系而进行寻址。当电子式主从系统100内的所有电子装置都已寻址后，主电子装置110可透过数字传输线N1传送第一指令给电子装置125。当第一指令内的目标地址为从电子装置125的地址，则从电子装置125执行第一指令并做出相对应回应；若目标地址非从电子装置125的地址，则从电子装置125将第一指令由其输出端口传送给下一层的从电子装置129与126，以下可类推从电子装置的运作方式。另外，当从电子装置收到的指令具有预设的通用地址时，从电子装置需执行指令并传送给下一层的从电子装置。

另外，在本发明实施例中，也可选择性地设置数字传输线N2，主电子装置110透过数字传输线N2直接连接至所有从电子装置121～131。当电子式主从系统100内的所有电子装置都已完成寻址后，主电子装置110可透过数字传输线N2而将指令(指令包括地址信号与数据信号)广播给所有的从电子装置。当从电子装置比对本身的地址与地址信号相同时，或者，当此指令包括通用地址信号时，则从电子装置处理该数据信号，并做出相对应响应。当从电子装置比对本身的地址与地址信号不同时，忽略该数据信号。由于主电子装置110是以并联方式传送指令，这样的连接方式不会造成从电子装置之间的异步操作与指令传输延迟的问题。

图2显示了本发明第一实施例的主电子装置的功能方块图。如图2所示，该主电子装置110包括：控制器210、输入接口220与多个连接端口P20～P25。

使用者可透过输入接口220而下达其指令，输入接口220比如为使用者接口(UI)、感应器(sensor)、或可连接到计算机装置的标准接口等。使用者所下达的指令会透过输入接口220而传送给控制器210。控制器210分析此使用者指令后，透过连接端口而送出相对应的指令至从电子装置。

连接端口P20～P25可为半双工连接端口，也就是其可为输入端口与输出端口之一。若主电子装置110不须要接收从电子装置的指令，可将主电子装置110的连接端口P20～P25设为输出端口。此外在本实施例中，各连接端口相关于一端口码，亦即各连接端口会分别被指定其相关端口码。比如，连接端口P20～P25的端口码可分别被指定为0～5。

图3显示了本发明第一实施例的从电子装置的功能方块图。在此以从电子装置121为例做说明，但其它的从电子装置基本上具有相同架构。如图3所示，该从电子装置121包括：控制器310、输出接口320与多个连接端口P30～P35。控制器310可执行地址计算单元的功能。输出接口320可以是通讯终端、灯具、扬声器或是震动器。

由主电子装置所传送的指令乃是选择性地透过连接端口P30～P35而传送至控制器310。控制器310分析此指令后，透过输出接口320进行相对应的操作(如震动、拨放音乐等)。比如，当主电子装置与从电子装置皆为LED电灯时，从电子装置的相对应操作可能是灯光的开/关等。

从电子装置的连接端口P30～P35可为半双工连接端口，也就是其为输入端口与输出端口之一。这是因为，从电子装置除了要接收主电子装置的指令外(在此情况下，此连接端口为输入端口)，可能还需要传送寻址相关信息给其附近的从电子装置(在此情况下，此连接端口为输出端口)。此外，在本实施例中，从电子装置的各连接端口也相关于一端口码，亦即，各连接端口会分别被指定其相关端口码。比如，连接端口P30～P35的端口码可分别被指定为0～5。

图4显示本发明第一实施例的电子式主从系统的寻址示意图。如图4所示，主电子装置410位于第0层，而直接连接至主电子装置410的从电子装置421～423则位于第1层；透过从电子装置421～423才能连接至主电子装置410的从电子装置424～426则位于第2层；透过从电子装置421～423、425才能连接至主电子装置410的从电子装置427～428则位于第3层。

假设以主电子装置410为基准点，将其地址设为[0，0]。依照本发明第一实施例的寻址方式，从电子装置421～428的地址比如分别为[1，1]、[1，2]、[1，3]、[2，1]、[2，2]、[2，3]、[3，1]、[3，3]。至于如何寻址将于底下参考图5A与图5B说明。当使用者完成电子式主从系统100的组合后，各电子装置(主电子装置与从电子装置)可以透过连接端口端口码而得知自己与其它电子装置间的相对位置关系。比如，从电子装置421～423可分别得知自己位于主电子装置410的上方、右方与下方。而从电子装置424～426连接至从电子装置422，且其分别得知自己位于主电子装置410的右边从电子装置422的上方、右方与下方。依此方式，此系统内的所有电子装置皆可得知自己的地址。

图5A为本发明第一实施例的第一种寻址方式，下一层电子装置的地址乃是由前一层电子装置计算得到后，传送给下一层电子装置。相反地，图5B为本发明第一实施例的第二种寻址方式，下一层电子装置的地址乃是根据前一层电子装置所传来的信息计算而得。计算地址的动作乃是由控制器内的地址计算单元所计算。

现请参考图5A。在此寻址方式下，所有电子装置的地址包括：层级位与端口址位。主电子装置410根据其本身的地址[0，0]与连接端口端口码而计算出下一层的从电子装置422的地址为[1，2]。以主电子装置410为例，其主地址[0，0]包括层级位(第1个位，其为默认值(0))与端口址位(第2个位，其为默认值(0))。从电子装置422的地址的层级位为主地址的层级位(0)加1而得(0+1＝1)。而从电子装置422的地址的端口址位则等于主电子装置410的连接端口端口码。所以可知，依图5A的方址方式，从电子装置422的地址为[1，2]。依此类推可得，从电子装置422所计算出的下一层电子装置(从电子装置425)的地址将为[2，2](假设从电子装置422透过端口码为2的连接端口连接至从电子装置425)。

现请参考图5B。在此寻址方式下，所有电子装置的地址也包括：层级位与端口址位。主电子装置410传送给从电子装置422的信息包括：主电子装置410的主地址与连接端口端口码。在此假设主电子装置410的主地址为[0，0]而连接端口端口码为2。所以，主电子装置410传送给从电子装置422的信息为[0，0，2]。当从电子装置422接收到[0，0，2]后，从电子装置22所计算出的本身地址包括：层级位与端口址位。从电子装置422的地址的层级位为主地址的主层级位(0)加1而得(0+1＝1)；而从电子装置422的地址的端口址位为主电子装置410的连接端口端口码。所以可知，依图5B的方址方式，从电子装置422的地址为[1，2]。依此，可以推算出，从电子装置422传送给从电子装置425的信息为[1，2，2]。而据此信息，从电子装置425可算出其本身地址为[2，2]。

当主电子装置与所有从电子装置完成初始化后，可依上述方式来完成主电子装置与从电子装置的寻址。当系统内的主电子装置与所有从电子装置皆已完成寻址，或此系统内的可容许地址达到上限时，主电子装置开始控制从电子装置。主电子装置会传送包括地址信号与数据信号的指令给从电子装置。

实施例2

本发明第二实施例与第一实施例的不同处在于地址格式与寻址方式。

图6显示根据本发明第二实施例的电子式主从系统的寻址示意图。第二实施例的层数定义相同于第一实施例，故其细节于此省略。在此以3层为例做说明，所以地址包含3位。如果电子式主从系统具有n层(n为正整数)的话，则地址包含n位。

在第二实施例中，也有两种寻址方式。图7A显示根据本发明第二实施例的第一种寻址方式示意图。图7B显示根据本发明第二实施例的第二种寻址方式示意图。

在图7A中，下一层电子装置的地址乃是由前一层电子装置计算得到后，才传送给下一层电子装置。相反地，在图7B中，下一层电子装置的地址乃是由其本身根据前一层电子装置所传来的信息计算而得。

现请参考图7A。主电子装置610根据其本身的地址[0，0，0]与连接端口端口码(2)而计算出下一层的从电子装置622的地址为[2，0，0]。其计算方式如下。主电子装置610会将连接端口端口码填入至主地址的由左边起算的第1个为0的位(第1个位)，以成为从电子装置622的地址。依此，主电子装置610所计算出的从电子装置622的地址为[2，0，0]。同理，从电子装置622所计算出的从电子装置625的地址为[2，2，0]。

现请参考图7B。主电子装置610传送给从电子装置622的信息包括：主电子装置610的主地址与连接端口端口码。在此假设主电子装置610的主地址为[0，0，0]而连接端口端口码为2。所以，主电子装置610传送给从电子装置622的信息为[0，0，0，2]，其中，端口码放在最后一个位。当从电子装置622接收到[0，0，0，2]后，从电子装置622会将端口码取出，并将端口码填入至主地址的由左边起算的第1个为0的位(第1个位)，以成为其本身地址。依此，从电子装置622所计算出的本身地址为[2，0，0]。

同理，假设从电子装置622透过端口码为3的连接端口连接至从电子装置626。所以，从电子装置622传送给从电子装置626的信息为[2，0，0，3]，其中，端口码(3)会放在最后一个位。当从电子装置626接收到[2，0，0，3]后，从电子装置626会将端口码(3)取出，并将端口码填入至[2，0，0](从电子装置622的地址)的由左边(MSB)起算的第1个为0的位处(第2个位)，以成为其本身地址。

依照图7A或图7B的寻址方式，即可推得，在第6图中，主电子装置610的地址为[0，0，0]，而从电子装置621～628的地址分别为[1，0，0]、[2，0，0]、[3，0，0]、[2，1，0]、[2，2，0]、[2，3，0]、[2，2，1]与[2，2，3]。

因此，根据本发明上述及其它实施例，可以将从电子装置视为一个个独立的安装模块。若电子式主从系统是在安装建筑物内的电话系统，只要分机的安装方式依据本发明的串接安装，每一分机的地址可以很快的寻址而由总机所控制。或是，若电子式主从系统是在安装演唱会的灯组系统，每一个灯具模块可以随设计者的需求而串接安装、自动寻址，以进一步经由主控台控制。

Claims (11)

1.一种电子式主从系统，其特征在于包括：

一主电子装置，包括第一输出端口、主地址以及相关于该第一输出端口的第一端口码；以及

一第一从电子装置，包括：

第一输入端口，耦接至该第一输出端口，自该第一输出端口接收该主电子装置的该主地址与该第一端口码；以及

第一地址计算单元，根据该主地址与该第一端口码计算第一从地址，并以该第一从地址为该第一从电子装置的地址；

该主地址包括主层级位与主端口址位，则该第一地址计算单元所计算出的该第一从地址包括第一层级位与第一端口址位，该第一层级位为该主层级位加1，该第一端口址位为该第一端口码。

2.如权利要求1所述的电子式主从系统，其特征在于，该第一从电子装置更包括第二输出端口与相关于该第二输出端口的第二端口码，

该电子式主从系统更包括：

一第二从电子装置，其包括：

第二输入端口，耦接该第二输出端口并接收从该第二输出端口传送来的该第一从地址与该第二端口码；以及

第二地址计算单元，根据该第一从地址与该第二端口码计算第二从地址，并以该第二从地址为该第二从电子装置的地址。

3.如权利要求2所述的电子式主从系统，其特征在于，该第一从电子装置更包括第三输出端口与相关于该第三输出端口的第三端口码，该电子式主从系统更包括：

一第三从电子装置，其包括：

第三输入端口耦接至该第三输出端口并接收从该第三输出端口传来的该第一从地址与该第三端口码；以及

第三地址计算单元，根据该第一从地址与该第三端口码计算第三从地址并以该第三从地址为该第三从电子装置的地址。

4.如权利要求3所述的电子式主从系统，其特征在于，当该主电子装置送出包括第一地址信号与第一数据信号的第一指令给该第一、该第二与该第三从电子装置时，该第一、该第二与该第三从电子装置分别根据对该第一地址信号与其本身地址的比较结果，以分别决定是否处理该第一数据信号并做出相对应响应。

5.如权利要求3所述的电子式主从系统，其特征在于，当该主电子装置送出包括通用地址信号与第二数据信号的第二指令给该第一、该第二与该第三从电子装置时，该第一、该第二与该第三从电子装置皆处理该第二数据信号并做出相对应响应。

6.如权利要求1所述的电子式主从系统，其特征在于，该第一地址计算单元将该第一端口码填入该主地址内的第一个为零的位，以得到该第一从地址。

7.一种电子式主从系统，其特征在于包括：

一主电子装置，包括主地址、第一输出端口以及相关于该第一输出端口的第一端口码，该主电子装置根据该主地址与该第一端口码计算第一从地址；以及

一第一从电子装置，包括：

第一输入端口，耦接至该第一输出端口并接收由该第一输出端口送来的该第一从地址；以及

第一处理单元，将该第一从地址设定成该第一从电子装置的地址；

如果该主地址包括主层级位与端口址位，则该主电子装置所计算出的该第一从地址包括第一层级位与第一端口址位，该第一层级位为该主层级位加1，该第一端口址位为该第一端口码。

8.如权利要求7所述的电子式主从系统，其特征在于该第一从电子装置更包括第二输出端口与第三输出端口，该电子式主从系统更包括：

第二从电子装置，其包括耦接该第二输出端口的第二输入端口，该第二输出端口相关于第二端口码；

第三从电子装置，其包括耦接该第三输出端口的第三输入端口，该第三输出端口相关于第三端口码；

其中，该第一处理单元根据该第一从地址与该第二端口码，计算第二从地址并通过该第二输出端口传送给该第二从电子装置作为该第二从电子装置的地址，以及，该第一处理单元根据该第一从地址与该第三端口码计算第三从地址并通过该第三输出端口传送给该第三从电子装置作为该第三从电子装置的地址。

9.如权利要求8所述的电子式主从系统，其特征在于，当该主电子装置送出包括第一地址信号与第一数据信号的第一指令给该第一、该第二与该第三从电子装置时，该第一、该第二与该第三从电子装置分别根据对该第一地址信号与其本身地址的比较结果，以分别决定是否处理该第一数据信号并做出相对应响应。

10.如权利要求8所述的电子式主从系统，其特征在于，当该主电子装置送出包括通用地址信号与第二数据信号的第二指令给该第一、该第二与该第三从电子装置时，该第一、该第二与该第三从电子装置皆处理该第二数据信号并做出相对应响应。

11.如权利要求7所述的电子式主从系统，其特征在于，该主电子装置将该第一端口码填入该主地址内的第一个为零的位，以得到该第一从地址。

Images