CN101626367A - 基于一线总线器件id的通讯协议 - Google Patents

Abstract

一种基于一线总线器件ID码的通讯协议，包括监测模块、上位机、一线总线网络，监测模块以既设通讯协议按照上位机的命令，将监测模块获取的监测信息输至上位机，上位机通过命令实现对监测模块进行访问与控制，其协议内容为：上位机发读监测信息命令，监测模块的响应格式；上位机发读信息命令，监测模块的响应格式；上位机对监测模块的配置与控制命令，监测模块的响应格式；本发明基于一线器件ID码的通讯协议将监测模块对上位机读监测信息命令的响应中，将一线器件的ID码与监测信息捆绑发送，使得上位机侧直接使用ID码确定所附的监测信息属那只一线器件，从而保证监测信息的可靠识别，具有协议简单，效率高，信息对应严格的优点。

Description

基于一线总线器件ID的通讯协议

技术领域

本发明涉及一种通讯协议，特别是涉及一种基于一线总线器件通过ID码实现对监测信息的访问与控制的通讯协议。属于一线器件监测的通讯协议技术领域。

背景技术

一线总线是指仅有一根信号线的串行数据总线，一线总线技术利用这一总线可实现对搭接在这一总线上若干一线器件的访问控制，一线器件是遵守一线总线协议并实现某种监测功能的器件。

每只一线器件出厂时均蚀刻有唯一的一组8字节64位二进制码，用以标识区别每只一线器件，即为一线器件的ID码。

在一线总线监测应用中，往往通过一线总线监测模块先行采集一线总线网络上的一线器件监测信息，然后再将监测信息传输至上位机实现监测。监测模块与上位机通讯时，一线总线监测模块与监测上位机之间需要遵循一种规约，即两者之间的通讯协议。

现有技术的一线总线监测中，监测模块对搜索到的每只一线器件都赋予一个编号，又根据编号的自小到大的顺序获得一个序号，编号、序号与一线器件的ID码一一对应，当上位机发出命令要求获得监测模块的监测信息时，监测模块将监测信息按照一线器件的序号顺序排列发出，这样在上位机侧依据取得监测信息的顺序标识对应的一线器件。在这种通讯协议中，一线器件的ID码及其监测信息要响应不同的命令分别传输，为了调整监测信息的排列顺序，另设有编号的修改指令，这使得整个通讯协议中命令繁多、处理麻烦，更为严重的是，当监测模块运行过程中，若出现个别一线器件“迷失”时，会造成序号的紊乱。这使得基于顺序号的通讯协议对监测信息的隶属对应造成错误，导致监测谬误。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种基于一线器件ID码的通讯协议，它仅需三种命令与响应即可实现对监测模块各种信息的访问与控制，具有协议简单、效率高、信息对应严格的优点。

本发明的基于一线器件ID码的通讯协议的技术方案是这样实现的：

一种基于一线器件ID码的通讯协议，包括监测模块、上位机、含若干个一线器件的一线总线网络，所述监测模块包括串行通讯接口、单片机、电源模块及辅助电路，所述监测模块中存贮了一线总线网络中所有一线器件的ID码，所述上位机通过通讯接口与监测模块连接，监测模块通过一线总线接口与一线总网络连接，所述监测模块以既设通讯协议按照上位机的命令，将监测模块获取的监测信息、状态信息等输至上位机，上位机通过命令实现对监测模块进行访问与控制，其协议内容为：

(1)上位机对某地址编码的监测模块发读监测信息命令，相应模块的响应格式；

(2)上位机对某地址编码的监测模块发读状态信息命令，相应模块的响应格式；

(3)上位机对某地址编码的监测模块发配置与控制命令，相应模块的响应格式；

当(1)中所述相应监测模块收到上位机的读监测信息命令时，监测模块的响应格式包括以下内容：

1)监测模块的读信息命令响应标识符；

2)监测模块地址标识符；

3)监测信息；

4)响应结束标识符；

监测信息包括一线总线网络中一线器件1的ID1及其监测信息、一线器件2的ID2及其监测信息以及一线器件n的IDn及其监测信息。

一线器件中的ID码为8字节64位二进制码，传输中可使用部分字节，监测信息的字节长度可由监测信息的内容统一规定。

当(2)中所述相应监测模块收到上位机的读状态信息命令时，监测模块的响应格式包括以下内容：

1)监测模块读状态信息命令响应标识符；

2)监测模块地址标识符；

3)监测模块的名称、版本号、配置、一线器件数量、错误代码等；

4)监测模块响应结束标识符；

模块的名称、版本号、配置、一线器件数量、错误代码可利用多个字节分别定义。

当(3)中所述相应监测模块收到上位机对监测模块的配置与控制命令时，监测模块的响应格式包括以下内容：

1)配置与控制命令标识符；

2)监测模块地址标识符；

3)配置与控制信息编码，包括模块新地址、通讯波特率、模块复位等；

4)命令结束标识符；

配置与控制信息编码的作用在于实现对监测模块的配置与控制功能，相应监测模块收到命令后，予以执行并响应。

本发明的基于一线器件ID码的通讯协议相对于现有技术具有如下优点：

1、本发明的基于一线器件ID码的通讯协议将监测模块对上位机读监测信息命令的响应中，将一线器件的ID码与监测信息捆绑发送，使得上位机侧直接使用ID码确定所附的监测信息属那只一线器件，从而保证监测信息的可靠识别。

2、本发明的基于一线器件ID码的通讯协议具有协议简单，效率高，信息对应严格。

附图说明

图1为本发明基于一线器件ID码的通讯协议的监测系统图；

具体实施方式

为了使本领域的一般技术人员能够清楚理解本发明的技术方案，现结合附图对本发明的实施方式作进一步详尽地说明：

一种基于一线器件ID码的通讯协议，用于上位机与监测模块之间的通讯。包括监测模块、上位机、含若干个一线器件的一线总线网络，所述监测模块包括串行通讯接口、单片机、电源模块及辅助电路，所述监测模块中存贮了一线总线网络中所有一线器件的ID码，所述上位机通过通讯接口与监测模块连接，监测模块通过一线总线接口与一线总线网络连接，所述监测模块以既设通讯协议按照上位机的命令，将监测模块获取的监测信息、状态信息等输至上位机，上位机通过命令实现对监测模块进行访问与控制，其协议内容为：

(1)上位机对某地址编码的监测模块发读监测信息命令，相应模块的响应格式；

(2)上位机对某地址编码的监测模块发读状态信息命令，相应模块的响应格式；

(3)上位机对某地址编码的监测模块发配置与控制命令，相应模块的响应格式；

而且当(1)中所述相应监测模块收到上位机的读监测信息命令时，监测模块的响应格式包括以下内容：

(1)监测模块的读信息命令响应标识符；

(2)监测模块地址标识符；

(3)监测信息；

(4)响应结束标识符；

监测信息包括一线总线网络中一线器件1的ID1及其监测信息、一线器件2的ID2及其监测信息以及一线器件n的IDn及其监测信息。

一线器件中的ID码为8字节64位二进制码，传输中可使用部分字节，监测信息的字节长度可由监测信息的内容统一规定。

而且当(2)中所述相应监测模块收到上位机的读状态信息命令时，监测模块的响应格式包括以下内容：

(1)监测模块读状态信息命令响应标识符；

(2)监测模块地址标识符；

(3)监测模块的名称、版本号、配置、一线器件数量、错误代码等；

(4)监测模块响应结束标识符；

模块的名称、版本号、配置、一线器件数量、错误代码可利用多个字节分别定义。

而且当(3)中所述相应监测模块收到上位机对监测模块的配置与控制命令时，监测模块的响应格式包括以下内容：

(1)配置与控制命令标识符；

(2)监测模块地址标识符；

(3)配置与控制信息编码，包括模块新地址、通讯波特率、模块复位等；

(4)命令结束标识符；

配置与控制信息编码的作用在于实现对监测模块的配置与控制功能，相应监测模块收到命令后，予以执行并响应。

具体实施例：

以一线总线监测应用中最为广泛的一线器件DS18B20为例，它是一种温度传感器件，它可将其感受的周围环境温度直接转换为数字量。每只一线器件出厂时均蚀刻有唯一的一组8字节64位二进制码，用以标识每只一线器件。通过一线总线协议可以实现一线器件的访问与控制。

应用中，为了实现某个区域内若干位置的温度监测，可制成一根或多根测温电缆，即将一线温度传感元件安装在一线总线电缆上，当总线电缆布设时，使一线温度传感元件恰好位于所需监测位置上，然后将测温电缆的一端接至监测模块的一线总线接口上。

监测模块的作用是采集所接一线总线电缆上所有一线器件的信息，并按照一定的通讯协议将监测信息转发至上位机，通过上位机实现监测信息的管理，在此例中即是实现对某区域内的环境温度监测。

监测模块在运行中首先执行一个搜索过程，以获知当前一线总线网络中存在那些一线器件，搜索结果即是若干个一线器件的ID码，然后设法使这些ID码与实际的一线器件一一对应。

在监测模块的运行过程中，它依照搜索取得的ID码巡回检测各个一线器件，并将监测信息暂存。

在一个监测应用中，若干监测模块与上位机之间构成主从式通讯网络，当上位机发出命令时，相应的监测模块予以响应。

●上位机读监测模块的监测信息的命令与响应

上位机发送：RdMi address_code end

其中RdMi表示读模块监测信息命令，address_code表示待读模块的地址编码，end表示结束标识符；它们可分别用一字节或多字节的二进制编码表示，如以十六进制表示：26 OA OD

其中26表示RdMi，OA为address_code，OD为end。

监测模块可以按下列格式进行响应：

RpMi address_code info_frame end

其中RpMi表示对读模块监测信息命令的响应，address_code表示模块的地址编码，info_frame表示监测信息包，end表示结束标识符；以十六进制举例表示如下：

16 OA 28 C8 OF A8 00 00 00 FA

28 28 A2 A2 00 00 00 17

28 98 A9 A7 00 00 00 E1

OD

其中16表示RpMi，OA为address_code，OD为end。而每组下划线内容表示一只一线器件ID，方框内的内容表示器件的温度信息。为了便于协议的扩展，方框内容还可设为多个字节以备它用。

当上位机接收到这种形式的信息帧后，它可由ID码识别出直接判断出方框内的信息对应哪只一线器件。

●上位机读监测模块的状态信息的命令与响应

上位机发送命令：RdSi address_code end

其中RdSi表示读模块状态信息命令，address_code表示待读模块的地址编码，end表示结束标识符；它们可分别用一字节或多字节的二进制编码表示，如以十六进制表示：27 OA OD

监测模块可以按下列格式进行响应：

RpSi address_code Status_frame end

其中状态帧Status_frame可由表示名称、版本、一线器件数量、错误代码等信息的多字节二进制码表示。

Claims (4)

1、一种基于一线器件ID码的通讯协议，包括监测模块、上位机、含若干个一线器件的一线总线网络，所述监测模块包括串行通讯接口、单片机、电源模块及辅助电路，所述监测模块中存贮了一线总线网络中所有一线器件的ID码，所述上位机通过通讯接口与监测模块连接，监测模块通过一线总线接口与一线总网络连接，其特征在于，所述监测模块以既设通讯协议按照上位机的命令，将监测模块获取的监测信息输至上位机，上位机通过命令实现对监测模块进行访问与控制，协议内容为：

(1)上位机对某地址编码模块发出读监测信息命令，相应模块的响应格式；

(2)上位机对某地址编码模块发出读状态信息命令，相应模块的响应格式；

(3)上位机对某地址编码模块发出对配置与控制命令，相应模块的响应格式。

2、根据权利要求1所述的基于一线器件ID码的通讯协议，其特征在于，对上位机发送读监测模块监测信息命令的响应，当监测模块收到上位机所发此命令时，监测模块的响应包括以下内容：

1)监测模块对此命令的响应标识符；

2)监测模块地址标识符；

3)监测信息；

4)响应结束标识符；

监测信息包括一线总线网络中各一线器件的ID及其监测信息。

3、根据权利要求1所述的基于一线器件ID码的通讯协议，其特征在于，对上位机发送读监测模块状态信息命令的响应，当监测模块收到上位机的读状态信息命令时，监测模块包括以下响应内容：

1)监测模块读状态信息命令响应标识符；

2)监测模块地址标识符；

3)监测模块的名称、版本号、配置、一线器件数量、错误代码信息；

4)监测模块响应结束标识符。

4、根据权利要求1所述的基于一线器件ID码的通讯协议，其特征在于，上位机对监测模块的配置与控制命令包括如下内容：

1)配置与控制命令标识符；

2)监测模块地址标识符；

3)控制信息编码，包括模块新地址、通讯波特率、模块复位；

4)命令结束标识符。

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