CN102255978A

CN102255978A - 地址配置装置、方法以及系统

Info

Publication number: CN102255978A
Application number: CN2010101793426A
Authority: CN
Inventors: 曾晓军; 盛开义
Original assignee: O2Micro China Co Ltd
Current assignee: O2Micro China Co Ltd
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2030-05-20
Also published as: US8346977B2; US20110289239A1; CN102255978B

Abstract

本发明提供了一种为包含多个设备的系统中的每个设备配置地址的地址配置装置，方法和系统。该地址配置装置至少包括一个第一设备，其进一步包括第一串行输入端口，用于选择性地接收来自主管理控制单元或第二设备的串行数据；第一串行输出端口，用于将串行数据输出至与第一设备相耦合的第三设备；第一转换寄存器，用于接收来自第一串行输入端口的串行数据；第一复用器，用于将第一串行输出端口选择性地耦合至第一转换寄存器或第一串行输入端口；以及总线控制器，用于接收来自第一串行输入端口的串行数据，并基于或至少部分基于串行数据控制第一复用器，从而将第一串行输出端口选择性地耦接至第一串行输入端口或者第一转换寄存器。

Description

地址配置装置、方法以及系统

技术领域

本发明是关于一种为多个设备进行地址分配的方法，尤其是关于一种在系统中为多个级联的设备分配地址的系统和方法。

背景技术

在一个系统中，可能会有多个设备耦接在一起。为了能单独访问该多个设备中的每个设备，需要为每个设备分配一个唯一的标识符，例如，地址。

为了节省设备的制造成本和时间，一般在制造过程中，采用同一方式加工制造，从而制造出多个相同的设备。然而，在操作过程中，为了能够访问某个特定设备，需要分别为每个设备分配一个单独的地址。此外，将多个设备集成到一个系统中时，一般不需要考虑每个设备在系统中的相对位置。在制造设备的过程中，可以分别为每个设备配置单独的地址，然而将会增加制造时间，提高制造成本。

因此，需要提供一种能够在多个设备集成到系统中后，为这些设备确定和配置单独的地址的技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种多设备耦合系统和为系统中的多个设备配置地址的技术，批量制造多个相同的设备并以某种方式在系统中耦接至一起后，对该多个设备进行地址配置，从而降低设备的制造成本，提高效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种地址配置装置，其用于给包含多个设备的系统中的每个设备配置地址，所述地址配置装置至少包括一个第一设备，所述第一设备进一步包括第一串行输入端口，用于选择性地接收来自主管理控制单元或第二设备的串行数据；第一串行输出端口，用于将所述串行数据输出至与所述第一设备相耦合的第三设备；第一转换寄存器，用于接收来自所述第一串行输入端口的所述串行数据；第一复用器，用于将第一串行输出端口选择性地耦合至第一转换寄存器或第一串行输入端口；以及总线控制器，用于接收来自所述第一串行输入端口的所述串行数据，并基于或至少部分基于所述串行数据控制第一复用器，从而将所述第一串行输出端口选择性地耦接至所述第一串行输入端口或者所述第一转换寄存器。其中所述串行数据包括命令的头指令段以及至少部分的负载段，其中头指令段包括指令码、目标地址和错误检验码，负载段包括至少一个新地址以及至少一个与所述新地址相对应的错误检验码。

本发明还提供了一种地址配置方法，用于给包含多个设备的系统中的每个设备配置地址，所述地址配置方法至少包括下列步骤：在第一设备接收串行数据，其中所述串行数据包括命令的头指令段以及至少部分的负载段，其中所述头指令段包括指令码、目标地址和错误检验码，所述负载段包括至少一个新地址以及至少一个与所述新地址相对应的错误检验码；基于或至少部分基于所述头指令段判断所述第一设备是否为所述串行数据的目标设备；如果所述第一设备是所述串行数据的目标设备，将第一地址存入所述第一设备；以及基于或至少部分基于所述头指令段选择性地将所述第一地址输出至第二设备或将所述第一地址锁存入所述第一设备。

本发明还提供了一种地址配置系统，所述地址配置系统包括：多个设备；以及耦合于所述多个设备中的第一设备的主控制器，所述主控制器用于为所述第一设备提供串行数据，其中所述串行数据包括命令的头指令段和至少部分的负载段，所述头指令段包括指令码、目标地址和错误检验码，并且所述负载段包括至少一个新地址和至少一个与所述新地址相对应的错误检验码，其中所述指令码用于指示至少一个设备存储或输出各自收到的新地址；其中每个设备包括：第一串行输入端口，用于接收所述串行数据；第一串行输出端口，用于将所述串行数据输出至另一个设备；第一转换寄存器，用于接收来自所述第一串行输入端口的串行数据；第一复用器，用于将所述第一串行输出端口选择性耦接至所述第一转换寄存器或所述第一串行输入端口；以及总线控制器，用于接收来自所述第一串行输入端口的所述串行数据，并基于或者至少部分基于所述串行数据控制所述第一复用器，从而将所述第一串行输出端口选择性地耦接至所述第一串行输入端口或所述第一转换寄存器。

与现有技术相比，通过采用本发明揭示的地址配置装置、系统和方法可以实现在制造阶段统一制造设备，而无需对其单独设置地址，由此降低成本并加快制造进程。多个大致相同的设备以随机的次序集成在一起，在设备集成之后再为该多个设备分配地址，从而实现批量生产大致相同的设备，降低生产成本。通过连续为多个设备进行地址配置，从而为每个设备减少了端口数量，降低了集成该多个设备的集成电路的生产成本。

附图说明

以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细的描述，以使本发明的特征和优点更为明显。其中：

图1所示为根据本发明的一个实施例的垂直总线系统的结构框图；

图2A所示为根据本发明的一个实施例的链式系统的结构框图；

图2B所示为根据本发明的另一个实施例的链式系统的结构框图；

图3A所示为根据本发明的一个实施例的用于为系统中的多个设备分配地址的一个或多个命令所对应的数据结构图；

图3B所示为根据本发明的一个实施例的为系统中的某个设备变换地址的一个或多个命令所对应的数据结构图；

图4A所示为根据本发明的一个实施例的为多个设备配置地址的示范性方法流程图；

图4B所示为根据本发明的一个实施例的为多个设备分配地址的示范性方法流程图。

具体实施方式

以下将对本发明的实施例给出详细的说明。虽然本发明将结合实施例进行阐述，但应理解为这并非意指将本发明限定于这些实施例。相反，本发明旨在涵盖由后附权利要求项所界定的本发明精神和范围内所定义的各种可选项、可修改项和等同项。

此外，在以下对本发明的详细描述中，为了提供针对本发明的完全的理解，阐明了大量的具体细节。然而，本领域技术人员将理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外的一些实例中，对于大家熟知的方案、流程、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明之主旨。

本发明阐述了一种为系统中多个级联的设备分配地址的系统、设备和方法。该多个设备包括至少一个串行输入端口和至少一个串行输入端口。这些设备用于从其他设备和/或主控制器接收串行数据，并通过串行端口将接收到的串行数据提供给另一个设备。如此所述，应对这些设备的地址进行连续配置。例如，为电池管理系统中的多个设备进行地址配置。

图1所示为根据本发明的一个实施例的垂直总线系统100的结构框图。在本实施例中，垂直总线系统100为非公共接地的垂直总线形式的电路。垂直总线系统100包括多个设备102，每个设备102包括结构基本相同的设备电路。在一个实施例中，垂直总线系统100可能包括多个结构基本相同的设备：设备1、设备2、...、设备N。为了便于描述，在描述特定的设备时，使用“设备x”表示该设备，其中x表示1、2、...、N；而在描述多个设备中的任意一个设备时，则使用“设备102”表示该设备。

每个设备102包括第一串行输入端口110，第一串行输出端口112，第二串行输入端口114和第二串行输出端口116。串行输入端口110和114用于接收串行数据。串行输出端口112和116用于输出串行数据。串行数据可包括发送至设备102的命令，由设备102发出的响应，和/或与命令/响应相关的数据。在一个实施例中，串行数据包括一种具有头指令段和负载段的命令，其中头指令段包括指令码、目标地址和错误检验码。在一个实施例中，由地址与目标地址相对应的设备102执行与某条指令相对应的指令码。错误检验码可以是一个用于检验接收到的命令是否完整和正确的包错误检验码。目标地址可对应于单个或多个设备102，例如，一种多设备响应的广播设备地址。头指令段也可以包括其他一些公知的指令。负载段可包括如前所述的数据。

垂直总线系统100包括主控制器电路，例如，主管理控制单元104。主管理控制单元104包括存储器105，用于存储如前所述的命令或数据。主管理控制单元104和设备102的串行输入端口和串行输出端口相耦合。在图1所示实施例中，在垂直总线系统100中，主管理控制单元104与设备1的第一串行输入端口110和第二串行输出端口116相耦合，且主管理控制单元104可以经由第一串行输入端口110将串行数据(例如，如前所述的命令)发送至设备1，也可以经由第二串行输出端口116从设备1接收串行数据(例如，如前所述的设备响应)。

每个设备102通过串行输入端口110、114以及串行输出端口112、116与至少一个其它设备102相耦合。在图1所示实施例中，设备1的第一串行输出端口112与设备2的第一串行输入端口110相耦合，并且设备2的第二串行输出端口116与设备1的第二串行输入端口114相耦合。这种耦合形式可以应用于垂直总线系统100的N个设备中的每对耦合设备102。在一些实施例中，设备N的第一串行输出端口112和第二串行输入端口114也可以彼此断开。

每个设备102包括一个总线控制器106，总线控制器106与串行输入端口110、114以及串行输出端口112、116相耦合。总线控制器106用于从主管理控制单元104接收命令，并根据接收命令控制设备102。换句话说，总线控制器106从主管理控制单元104接收包括命令的串行数据，解释接收到的命令(例如，对接收到的命令进行解码)，并基于接收到且经过解释的命令控制设备102。

每个设备102包括至少一组高低电平转换电路108a和108b。高低电平转换电路108a和108b为非公共接地系统100中的多个设备102之间进行电压转换。在一个实施例中，第一高低电平转换电路108a与某一设备102的第一串行输出端口112相耦合，第二高低电平转换电路108b与该设备102的第二串行输入端口114相耦合。高低电平转换电路108a和108b用于保护设备102，避免因耦合设备(例如，设备1和设备2)之间的电平不等，而使设备102受到损害。当第一设备(例如，设备1)与第二设备(例如，设备2)相耦合时，高低电平转换电路108a和108b用于将第一设备的电平转换为与第二设备的电平相对应的电平。

每个设备102还包括至少一个转换寄存器和至少一个复用器。在图1所示实施例中，垂直总线系统100中的每个设备102包括第一转换寄存器120，第一复用器122，第二转换寄存器124和第二复用器126。每个设备102还包括开关128。第一转换寄存器120与第一串行输入端口110相耦合，并选择性地与第一串行输出端口112相耦合。在一个实施例中，总线控制器106控制第一复用器122，从而选择性地将第一转换寄存器120或第一串行输入端口110与第一串行输出端口112相耦合。总线控制器106基于如前所述的由主管理控制单元104发送的命令控制第一复用器122。如果在第一设备(例如设备1)中的第一串行输入端口110与第一设备的第一串行输出端口112相耦合，即可将来自主管理控制单元104的串行数据输出至与第一设备的第一串行输入端口112相耦合的第二设备的第一串行输入端口(例如，设备2的第一串行输入端口110)。如果第一设备中的第一转换寄存器120耦合于第一串行输出端口112，那么由第一设备的第一转换寄存器120发出的串行数据即可输出至与第一设备的第一串行输出端口112相耦合的第二设备的第一串行输入端口(例如，设备2的第一串行输入端口110)。

第二转换寄存器124与第二串行输入端口114相耦合，并选择性地与第二串行输出端口114相耦合。在一个实施例中，总线控制器106控制第二复用器126，从而选择性地将第二转换寄存器124或第二串行输入端口114与第二串行输出端口116相耦合。总线控制器106基于如前所述的来自主管理控制单元104的命令控制第二复用器126。

开关128用于控制第一串行输入端口110与第二复用器126的输入端间的耦合。第二复用器126选择性地将第一串行输入端口110与第二串行输出端口116相耦合。总线控制器106可用于控制开关128和第二复用器126的状态。开关128也可用于测试多个设备102间的连接关系。

垂直总线系统100与电池组130相耦合。电池组130可包括多个电池单元，例如，锂电池、镍氢电池、铅酸电池、燃料电池、超级电容器或一些其他的能量存储单元。其中，部分电池单元可与多个设备102中的每个设备相耦合，所述设备102用于检测与该部分电池单元相关的参数，例如电池单元温度、电池单元电压和/或电池单元电流，所述设备102将测量的参数值提供给主管理控制单元104。在一个实施例中，通过第二串行输出端口116将包含测量参数的串行数据提供给主管理控制单元104。

因此，垂直总线系统100可以为主管理控制单元和多个设备102间提供串行数据通信。有利的是，串行数据通信可以减少每个设备的端口数量，进而降低生产成本。换言之，即通过减少在集成电路上设备102的管脚数量，从而减少生产成本。

图2A所示为根据本发明的一个实施例的链式系统200的结构框图。图2B所示为根据本发明的另一个实施例的链式系统250的结构框图。在链式系统200和250中相同的元件具有相同的参考标识。图2A所示的链式系统200为非公共接地式电路，而图2B所示的链式系统250为公共接地式电路。

链式系统200和250各自都包含多个设备202，每个设备202都包含结构基本相同的设备电路。例如，链式系统200和250各自包含多个结构基本相同的设备：设备1、设备2、...、设备N。每个设备202包括一个用于接收串行数据的串行输入端口210和一个用于输出串行数据的串行输出端口212。串行数据可包括发送至设备202的命令、设备202的响应以及与命令/响应相关的数据。在一个实施例中，串行数据所包含的如前所述的命令，包括头指令段和负载段。

链式系统200和250包括主管理控制单元104。每个设备202耦合于至少一个其它设备202。至少一个设备202耦合于主管理控制单元104。第一设备的串行输入端口210耦合于主管理控制单元104或第二设备202的串行输出端口212。第一设备的串行输出端口212耦合于第三设备202的串行输入端口210或主管理控制单元104。在图2A和2B所示实施例中，在链式系统200和250中，设备1的串行输入端口210耦合于主管理控制单元104，并且设备1的串行输出端口212耦合于设备2的串行输入端口210。后续设备将按此方式进行配置和连接。设备N的串行输出端口212耦合于主管理控制单元104。

图2A所示的链式系统200还包括多个隔离体230a、230b、230c、...、230n。隔离体230a、230b、230c、...、230n分别耦合于第N个设备和主管理控制单元104之间以及多个设备202之间，即在每个设备202的第一串行输出端口与另一个设备202的第一串行输出端口或主管理控制单元104之间都会耦合一个隔离体。与图1中的高低电平转换电路类似，当耦合于链式系统200中的多个设备202没有公共接地时，隔离体230a、230b、230c、...、230n用于隔离多个电平不等的设备202。

链式系统200和250分别耦合于电池组130，电池组130可包括多个电池单元。其中，部分电池单元分别与多个设备202中的每个设备202相耦合，该多个设备202用于检测相耦合的部分电池单元的相关参数，并且将检测的参数输出至主控制管理单元104。在一个实施例中，经由串行输出端口将包含了测量参数的串行数据输出至主管理控制单元104。

每个设备202包括总线控制器206，转换寄存器220和复用器222。总线控制器206耦合于串行输入端口210。转换寄存器220耦合于串行输入端口210。复用器222用于选择性地将串行输出端口212耦接至转换寄存器220或串行输入端口210。基于或至少部分基于来自主管理控制单元104的命令，总线控制器206控制复用器222选择性地将转换寄存器220或串行输入端口210耦接至串行输入端口212。

图3A所示为根据本发明的一个实施例的用于为系统(例如，垂直总线系统100、链式系统200和/或250)中的多个设备分配地址的命令300所对应的数据结构图。图3B所示为根据本发明的一个实施例的为系统(例如，垂直总线系统100、链式系统200和/或250)中的某个设备变换地址的命令300所对应的数据结构图。命令300和350分别包含多个字段。在一个实施例中，每个字段的长度为8位(8-bit)。命令330和350分别包含头指令段310a和310b以及负载段320a和320b。头指令段310a和310b分别包含多个字段：指令码312a，312b，目标地址314a，314b和包错误检验码316a和316b。指令码312a和312b包含了发送至设备的指令，并由总线控制器进行解释。在一个实施例中，目标地址(例如，目标地址314a)是一个配置于系统的多个设备中的广播地址。在另一个实施例中，目标地址(例如，目标地址314b)是为系统中某个设备单独配置的地址，即该目标地址是一个单独的设备地址。包错误检验码316a和316b用于进行错误检验，从而确定是否正确接收了头指令段310a和310b。

命令300用于为耦合于系统中的多个设备配置新的地址。在一个实施例中，在制造过程中，已为这些设备分别配置了并非唯一的缺省地址。负载段320a包含用于系统中多个设备的新地址322a、322b、...、322n以及错误检验码324a、324b、...、324n。每个地址322a、322b、...、322n对应一个相应的包错误检验码324a，324b、...、324n。设备N的地址322a和包错误检验码324a列为第一组，而设备1的地址322n和包错误检验码324n列为最后一组。换句话说，当一个命令(例如命令300)连续发送时，先接收头指令段310a，紧接着接收负载段320a。在负载段320a中，将首先接收到第N个设备对应的地址322a，紧接着收到与地址322a对应的包错误检验码324a。之后再收到第(N-1)个设备对应的地址322b，紧接着收到与地址322b对应的包错误检验码324b。之后继续接收后续内容，直至收到第1个设备对应的地址322n，以及与地址322n对应的包错误检验码324n。地址322a、322b、...、322n的排列顺序符合垂直总线系统100，链式系统200和250的构架，并且主管理控制单元104与设备1相耦合。在其他实施例中，负载段320中可能存在的其他排列顺序以及对应的系统结构，并且仍然属于本发明的揭示范畴。命令350用于为某一设备配置(更换)一个新的地址，从而替换掉已有的旧地址。

命令300用于分别为垂直总线系统100，链式系统200和250中的多个设备配置初始化地址。命令350用于分别为垂直总线系统100，链式系统200和250中的一个或多个设备更换相应的地址。如此，可以在设备已被集成入系统中后，为每个设备分配相应的地址。

图4A所示为根据本发明的一个实施例的由主管理控制单元104执行的为多个设备统一配置初始地址和/或为某个设备单独更换地址的示例性方法流程图400。图4B所示为根据本发明的一个实施例的由系统(例如，垂直总线系统100，链式系统200或250)中的设备所执行的示例性方法流程图430。在此可以假设在由流程图400和430所描述的操作过程之前，已为系统(例如，垂直总线系统100，链式系统200或250)中耦接了多个设备。

首先参考图4A所示，在步骤405中，该程序流程启动。在步骤410中，将命令发送至指定地址或更多地址，该命令可由主管理控制单元104发送至与主管理控制单元104相耦合的某一设备，例如，设备1。在一个实施例中，发出的命令300包括指令码312a，用于分配多个地址，并包括一个对应于所有设备的地址，例如，广播地址。在这个实施例中，假设主管理控制单元“知道”系统中的每个设备对应的序列号。由此，负载段320a包括用于为系统中的每个设备进行地址配置的地址内容和相应的错误检验码。在另一个实施例中，发出的命令350包括命令码312b，用于将某个设备的原有地址更换为一个新的指定地址。命令350的负载段320b中包含了新的指定地址。由此，头指令段包含了对应于设备314b原有地址的地址内容。当命令300或350发出后，在步骤415中，发送一个结束标志，该结束标志用于指示总线控制器命令已经全部发出。在步骤420中，程序流程结束。

再参考图4B所示，在步骤435中，程序流程启动。在步骤440中，某一设备收到命令(例如，命令300或命令350)的头指令段(例如，头指令段310a或310b)。在步骤445中，确定接收的指令是否为目标指令。在一个实施例中，总线控制器通过解释头指令段和地址字段，从而确定该总线控制器的关联设备是否是该命令的目标执行设备。如果该总线控制器的关联设备不是该命令的目标执行设备，在步骤450中，总线控制器忽略该命令。之后，在步骤455中，程序流程结束。

如果总线控制器的关联设备是该命令的目标设备，在步骤460，总线控制器将继续接收地址信息。在一个实施例中，当该命令是一个广播命令时(例如，命令300)，总线控制器的关联设备被视为该命令的目标设备。在另一个实施例中，如果命令(例如，命令350)中指示的原地址信息与总线控制器的关联设备的地址相匹配，该总线控制器的关联设备可被视为该命令的目标设备。如果该命令是一个广播命令，并且指令码表示对设备进行地址配置，总线控制器控制关联设备中的组件，例如，复用器和/或转换寄存器。在步骤460中，总线控制器将接收到的地址进行缓存，例如，存入其自带的第一转换寄存器中，并基于与接收的地址相关联的包错误检验码对该地址进行错误检验。

在步骤465中，判断是否接收到结束标志。如果没有收到结束标志，在步骤470中，设备输出在步骤460中接收到的地址。程序流程将转回步骤460，继续接收另一个地址信息。如果收到了结束标志，在步骤475，作为该设备的新地址，收到的地址将被“锁定”。在步骤450中，程序流程终止。

在如图1和图4B所示的实施例中，为多个设备依次进行地址配置的过程如下所述。最初，通过配置多个设备102中的第一复用器122从而将第一串行输入端口110与第一串行输出端口112相耦合。主管理控制单元104发出头指令段310a，用于指示将后续多个地址信息分别分配入多个设备中。每个总线控制器106接收并解释头指令段310a。之后，每个总线控制器106控制第一复用器122将第一转换寄存器120耦接至第一串行输出端口112。由此，设备1的第一转换寄存器120接收由总管理控制单元104发送的串行数据。之后，主管理控制单元104即可开始发送负载段320a。在发送过程中，设备1将首先收到用于设备N的笫N位设备地址，以及用于检测该第N位设备地址的正确性的包错误检验码。第N位设备地址将被输入至设备1的第一转换寄存器120。主管理控制单元104继续发送负载段320a，即发送用于设备(N-1)的第(N-1)位设备地址及相应的包错误检验码。此后，设备1将开始接收第(N-1)位设备地址，并将第N位设备地址输出至设备2，此时，尚未收到结束标志。

在一个实施例中，设备1的第一转换寄存器120将第N位设备地址以串行数据的方式发送至设备1的第一复用器122和第一串行输出端口112。设备2的第一串行输入端口110耦合于设备1的第一串行输出端口112。之后，设备2的第一转换寄存器120接收笫N位设备地址。之后，该过程将继续进行，直至设备N的第一转换寄存器120收到用于设备N的笫N位设备地址。此后，设备1的第一转换寄存器120将收到用于设备1的第1位设备地址，以及其后的所有设备的第一转换寄存器120都收到用于该设备的相应位设备地址。之后，将结束标志发送至这些设备102。响应于该结束标志，各个设备102将存储于各自第一转换寄存器120中的地址锁定，作为该设备的新地址。

在另一个实施例中，如图2A和或图2B及图4B所示，为多个设备依次进行地址配置的过程如下所述。最初，通过配置多个设备202中的第一复用器222从而将第一串行输入端口210耦接至第一串行输入端口212。串行输入端口210与设备202的总线控制器206相耦合。主管理控制单元104发出头指令段310a，用于指示将后续多个地址信息分别配置给多个设备。每个总线控制器206接收并解释头指令段310a。之后，每个总线控制器206控制复用器222将第一转换寄存器220耦接至第一串行输出端口212。由此，设备1的第一转换寄存器220接收由主管理控制单元104发送的串行数据。之后，主管理控制单元104开始发送负载段320a。在发送过程中，设备1首先收到用于设备N的第N位设备地址，以及用于检测该第N位设备地址的正确性的包错误检验码。第N位设备地址将被输入至设备1的第一转换寄存器220。主管理控制单元104继续发送负载段320a，即发送用于设备(N-1)的笫(N-1)位设备地址及相应的包错误检验码。此后，设备1将开始接收第(N-1)位设备地址，并将笫N位设备地址输出至设备2，此时，尚未收到结束标志。

在一个实施例中，设备1的第一转换寄存器220将第N位设备地址以串行数据的方式发送至设备1的第一复用器222和第一串行输出端口212。设备2的第一串行输入端口210耦合于设备1的第一串行输出端口212。之后，设备2的第一转换寄存器220接收第N位设备地址。之后，该过程将继续进行，直至设备N的第一转换寄存器220收到用于设备N的第N位设备地址。此后，设备1的第一转换寄存器220收到用于设备1的第1位设备地址，以及其后的所有设备的第一转换寄存器220都收到用于该设备的相应位设备地址。之后，将结束标志发送至这些设备202。响应于该结束标志，各个设备202将存储于各自第一转换寄存器220中的地址锁定，作为该设备的新地址。

由此，基于命令300，以及垂直总线系统100，链式系统200和250的设备配置结构，能够在多个设备集成入系统中后，为多个设备分别配置新的唯一地址。每个设备中的总线控制器接收并翻译来自主管理控制单元的命令，并选择性地将串行输出端口耦接至串行输入端口或转换寄存器。转换寄存器接收至少一个地址信息，并且基于来自主管理控制单元的命令，保存或者输出该地址。

有利的是，在制造阶段，可以统一制造相同的设备，而无需对其单独设置地址，由此促进成本的降低并加快制造进程。多个大致相同的设备以随机的次序集成在一起，在设备集成之后再为该多个设备分配地址，从而实现批量生产大致相同的设备，降低生产成本。通过连续为多个设备进行地址配置，从而为每个设备减少了端口数量，降低了集成该多个设备的集成电路的生产成本。

当然，虽然图4A和4B根据一些实施例阐述了示范性操作流程，但本领域技术人员应该理解，在其他一些实施例中，不一定需要实现图4A和/或图4B阐述的全部操作流程和步骤。特别地，在不脱离后附权利要求书所界定的本发明精神和保护范围的前提下，在本发明的其他一些实施例中，可以包括图4A和/或图4B所阐述的操作流程和/或一些额外的操作的子集。因此，根据本发明确定的权利要求并非完全由某一幅图所表示，而是落入本发明的精神和保护范围中。

上文具体实施方式和附图仅为本发明之常用实施例。显然，在不脱离后附权利要求书所界定的本发明精神和保护范围的前提下可以有各种增补、修改和替换。本领域技术人员应该理解，本发明在实际应用中可根据具体的环境和工作要求在不背离发明准则的前提下在形式、结构、布局、比例、材料、元素、组件及其它方面有所变化。因此，在此披露之实施例仅用于说明而非限制，本发明之范围由后附权利要求及其合法等同物界定，而不限于此前之描述。

Claims

1.一种地址配置装置，用于给包含多个设备的系统中的每个设备配置地址，其特征在于，所述地址配置装置至少包括：

第一设备，其进一步包括：

第一串行输入端口，用于选择性地接收来自主管理控制单元或第二设备的串行数据；

第一串行输出端口，用于将所述串行数据输出至与所述第一设备相耦合的第三设备；

第一转换寄存器，用于接收来自所述第一串行输入端口的所述串行数据；

第一复用器，用于将所述第一串行输出端口选择性地耦合至所述第一转换寄存器或所述第一串行输入端口；以及

总线控制器，用于接收来自所述第一串行输入端口的所述串行数据，并基于或至少部分基于所述串行数据控制第一复用器，从而将所述第一串行输出端口选择性地耦接至所述第一串行输入端口或所述第一转换寄存器，

其中所述串行数据包括命令的头指令段以及至少部分的负载段，其中所述头指令段包括指令码、目标地址和错误检验码，所述负载段包括至少一个新地址以及至少一个与所述新地址相对应的错误检验码。

2.根据权利要求1所述的地址配置装置，其特征在于，所述地址配置装置还包括：

第二串行输入端口，用于接收来自与所述第一设备相耦合的所述第三设备的串行数据；

第二串行输出端口，用于将所述串行数据选择性地输出至所述第二设备或所述主管理控制单元；

第二转换寄存器，用于接收来自所述第二串行输入端口的所述串行数据；以及

第二复用器，用于将所述第二串行输出端口选择性地耦接至所述第二转换寄存器或所述第二串行输入端口；

其中所述总线控制器还用于接收来自所述第二串行输入端口的所述串行数据，并基于或至少部分基于所述串行数据控制所述第二复用器，从而选择性地将所述第二串行输出端口耦接至所述第二串行输入端口。

3.根据权利要求2所述的地址配置装置，其特征在于，所述地址配置装置还包括：

开关，其中当所述开关关闭时，所述第一串行输入端口与所述第二复用器相耦合，从而提供测试电路，其中所述总线控制器用于控制所述开关。

4.根据权利要求1所述的地址配置装置，其特征在于，所述目标地址包括广播地址，并且所述负载段包括多个新地址以及与所述每个新地址相对应的错误检验码。

5.根据权利要求1所述的地址配置装置，其特征在于，所述目标地址包括某个设备的原有地址，并且所述负载段包括一个新地址以及与所述新地址相对应的错误检验码。

6.根据权利要求1所述的地址配置装置，其特征在于，所述第一设备还包括高低电平转换电路，用于将所述第一设备的电平转换为与另一个设备的电平相对应的电平值，其中所述另一个设备与所述第一设备相耦合。

7.一种地址配置方法，用于给包含多个设备的系统中的每个设备配置地址，其特征在于，所述地址配置方法包括：

在第一设备接收串行数据，其中所述串行数据包括命令的头指令段以及至少部分的负载段，其中所述头指令段包括指令码、目标地址和错误检验码，所述负载段包括至少一个新地址以及至少一个与所述新地址相对应的错误检验码；

基于或至少部分基于所述头指令段判断所述第一设备是否为所述串行数据的目标设备；

如果所述第一设备是所述串行数据的目标设备，将第一地址存入所述第一设备；以及

基于或至少部分基于所述头指令段选择性地将所述第一地址输出至第二设备或将所述第一地址锁存入所述第一设备。

8.根据权利要求7所述的地址配置方法，其特征在于，所述负载段包括多个新地址，所述方法还包括：

在所述第二设备接收所述第一地址；

在所述第一设备接收第二地址；

将所述第一地址存入所述第二设备中，并将所述第二地址存入所述第一设备；

判断所述串行数据是否包含结束标志；以及

基于或至少部分基于针对所述串行数据是否包含所述结束标志的判断结果，选择性地将所述第一地址输出至第三设备并将所述第二地址输出至所述第二设备，或者将所述第一地址锁存入所述第二设备并将所述第二地址锁存入所述第一设备。

9.根据权利要求7所述的地址配置方法，其特征在于，所述每个设备包括转换寄存器，用于接收所述至少一个新地址。

10.根据权利要求9所述的地址配置方法，其特征在于，所述第一设备的所述转换寄存器还用于将所述第一地址输出至所述第二设备。

11.一种地址配置系统，其特征在于，所述地址配置系统包括：

多个设备；以及

耦合于所述多个设备中的第一设备的主控制器，所述主控制器用于为所述第一设备提供串行数据，其中所述串行数据包括命令的头指令段和至少部分的负载段，所述头指令段包括指令码、目标地址和错误检验码，并且所述负载段包括至少一个新地址和至少一个与所述新地址相对应的错误检验码，其中所述指令码用于指示至少一个设备存储或输出各自收到的新地址；

其中每个设备包括：

第一串行输入端口，用于接收所述串行数据；

第一串行输出端口，用于将所述串行数据输出至另一个设备；

第一复用器，用于将所述第一串行输出端口选择性耦接至所述第一转换寄存器或所述第一串行输入端口；以及

总线控制器，用于接收来自所述第一串行输入端口的所述串行数据，并基于或者至少部分基于所述串行数据控制所述第一复用器，从而将所述第一串行输出端口选择性地耦接至所述第一串行输入端口或所述第一转换寄存器。

12.根据权利要求11所述的地址配置系统，其特征在于，每个设备还包括：

第二串行输入端口，用于接收所述串行数据；

第二串行输出端口，用于输出所述串行数据；

第二复用器，用于将所述第二串行输出端口选择性地耦接至所述第二转换寄存器或所述第二串行输入端口，

其中所述总线控制器还用于接收来自所述第二串行输入端口的所述串行数据，并基于或者至少部分基于所述串行数据控制所述第二复用器，从而将所述第二串行输出端口选择性地耦接至所述第二串行输入端口。

13.根据权利要求12所述的地址配置系统，其特征在于，每个设备还包括开关，其中当所述开关关闭时，所述第一串行输入端口与所述第二复用器相耦合，从而提供测试电路，其中所述总线控制器用于控制所述开关。

14.根据权利要求11所述的地址配置系统，其特征在于，所述目标地址包括广播地址，并且所述负载段包括多个新地址以及与所述多个新地址相对应的错误检验码。

15.根据权利要求11所述的地址配置系统，其特征在于，所述目标地址包括某个设备的原有地址，并且所述负载段包括一个新地址以及与所述新地址相对应的错误检验码。

16.根据权利要求11所述的地址配置系统，其特征在于，每个设备还包括高低电平转换电路，用于将所述第一设备的电平转换为与另一个设备的电平相对应的电平值，所述另一个设备与所述第一设备相耦合。

17.根据权利要求11所述的地址配置系统，其特征在于，所述主控制器还耦合于所述多个设备中的第二设备。

18.根据权利要求11所述的地址配置系统，其特征在于，所述多个设备和所述主控制器耦合为具有公共接地的链式结构，其中每个设备的所述第一串行输入端口选择性地耦合于另一个设备的所述第一串行输出端口或所述主控制器。

19.根据权利要求11所述的地址配置系统，其特征在于，所述系统还包括多个隔离体，其中所述多个设备和所述主控制器耦合为无公共接地端的链式结构，并且每个设备的所述第一串行输入端口和下一个设备的所述第一串行输出端口或所述主控制器之间分别耦接一个所述隔离体。

20.根据权利要求11所述的地址配置系统，其特征在于，所述多个设备和所述主控制器耦合为无公共接地端的垂直总线结构，其中所述第一设备的所述第一串行输入端口和所述第二串行输出端口与所述主控制器相耦合，所述第一设备的所述第一串行输出端口耦合于另一个设备的所述第一串行输入端口，并且所述第一设备的所述第二串行输入端口耦合于所述另一个设备的所述第二串行输出端口。