CN102498444B - 用于对伺服单元分配地址的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可被动态地分配地址的伺服单元，包括一个总线接口，一个具有一个开关的激活电路和两个控制端口，所述的两个控制端口通过激活电路的开关来连接。仅在控制信号被提供于其中一个控制端口以及激活电路的开关打开时，激活电路激活伺服单元，使其通过被提供于总线接口处的分配地址信号而被分配地址。否则激活电路就阻止伺服单元被分配地址。根据一个被提供于总线接口上的并指向被分配至伺服单元的地址的开关信号而关闭开关。本发明的又一方面涉及与一个或多个所述的可被动态地分配地址的伺服单元一起使用的主单元，以及一种用于对本发明的伺服单元动态寻址的方法。
Description
背景技术
现有技术中早已知晓各种类型的总线。本发明具体涉及主－伺服总线系统。
在很多主－伺服总线系统中，系统的伺服单元可以通过主单元被单独地识别和分配地址。由此，一个主单元因此例如可以通过一个特定的伺服单元来运行由该伺服单元选择的系统部件，或者分配所接收的信息至一个特定的伺服单元，以及因此也至一个特定的系统部件。为了确保此类功能，伺服单元必须一方面具有系统范围的唯一的地址，另一方面，该唯一的地址和伺服单元到系统部件的分配或其在主单元的总线系统中的位置必须是已知的。
这在传统上例如是如此实现的：其中，在总线系统的初始化中实现地址或取向相位。在所述相位中，系统地址例如以特定的序列被分配给伺服单元，或者主单元被给以依序查询位于各不同位置处的各伺服单元的所存储的设备标识的机会。例如，手动执行对伺服单元的地址授予，其中，以一个限定的连续顺序存在的各伺服单元相继单独连接至总线系统，或者，它们通过一个手动操作的开关被激活以单独分配地址：由于仅限定了一个，可手动选择的伺服单元被连接至总线线路或被激活以供分配地址，主单元可以通过在总线上发布一个广播命令——其实际指向所有依赖于该总线系统的伺服单元——来将一个唯一地址分配给各伺服单元。由于所限定的序列（伺服单元以此序列被分配地址），在授予地址后，主单元也知晓该系统中各单元的相对位置。
这种手动过程不仅耗时，冗长乏味，而且还易于出错，因为必须涉及人类使用者。
DE10336301A1中提出了一种自动的以及因此更快的地址分配过程。该地址分配过程适合于一个主－伺服总线系统，该主－伺服总线系统被提供有一个总线线路，其所述始末端连接至主单元。此外，总线线路连续贯通伺服单元。每个伺服单元被提供有一个用于打断所述总线线路的开关。为了初始化所述分配地址过程，在一个时钟输入处提供一个分配地址信号，该分配地址信号引起所有伺服单元：打断所述总线线路并承受漂移寄存器状态。主单元然后依次将所要分配的地址转移至第一伺服单元；所述第一伺服单元然后将所述地址相继移至接连的伺服单元。当第一地址以此方式抵达主单元时，主单元在时钟输入处输入地址接收信号，此后，所有伺服单元接收它们最新的地址，以及关闭它们的开关。
以此方法，在分配地址过程期间，总线线路被打断，从而，主单元必须通过一个时钟输入为伺服单元分配地址。此外，该方法仅可以用于那些设置有环形总线线路以及能够实现从一个伺服到另一个伺服的通信的系统。
DE19935192A1还公开了另一个自动分配地址方法。该方法尤其适合于主－伺服总线系统——在该主－伺服总线系统中，伺服提供有唯一的在工厂处预设的设备标识。在该总线系统的初始化期间，由主单元在一些贯通伺服单元的地址线路上，提供静态激活信号。首先，该信号将仅到达第一伺服单元，该第一伺服单元然后被设定至一个可以分配地址的“激活态”。此后，主单元为激活的伺服单元发送一个参与者地址，作为响应，伺服单元将发送其设备标识至主单元。如果该标识与预期的标识相同，该伺服单元接收该地址。一个内部伺服逻辑单元然后接通激活信号通过伺服单元的地址线路输出，从而使激活信号到达下一个伺服单元。一个被分配地址的伺服然后不再对地址数据开放。
该方法适合于一个具有单向线路和伺服单元的总线系统，所述伺服单元设置有工厂预设的ID或设备标识。在该系统的初始化后，不再进行地址分配。
EP1320222A1涉及一种总线系统，其具有多个主和伺服模块，一个总线线路通过所述模块贯通所述系统。该模块中的一个开关可以打断所述总线线路。一个分配地址过程可以在正常运行启动之前被执行，其中所述开关可以依序被闭合，以及地址可以被分配给相关的伺服单元。
类似的过程在DE4428502A1,DE10233978A1,DE4404962C2,DE102005014124A1和DE102006029997A1中也有描述。
发明内容
与背景技术不同的是，本发明的目的是提供一个灵活的可被轻易和快速地分配地址的伺服单元，以及可以用于与本发明的一个或多个伺服单元一起工作的主单元。本发明的又一个目的是提供一种用于对本发明的伺服单元分配地址的灵活、简单和快速的可以用于多个总线系统的方法。
本发明为实现其目的而提出的可被动态地分配地址的伺服单元包括一个总线接口；一个具有一个开关的激活电路；两个控制端口，所述的两个控制端口通过激活电路的开关来连接；其中激活电路被设计为：仅在控制信号被提供于其中一个控制端口以及激活电路的开关打开时，激活伺服单元，使其通过被提供于总线接口处的分配地址信号而被分配地址；其中激活电路被设计为：否则，就阻止伺服单元被分配地址；以及其中伺服单元被设计为：根据一个被提供于总线接口上的并指向被分配至伺服单元的地址的开关信号而关闭开关。
在本发明的一个有利的实施方案中，激活电路包括一个开关装置，使得为分配地址而通过激活电路进行的所述伺服单元的激活能够独立于，控制信号被提供至两个控制端口中的哪一个控制端口，而实现。
在本发明的一个有利的实施方案中，激活电路包括一个评价电路，其具有一个激活输入，其中所述激活输入的状态取决于，控制信号是否被提供在其中一个控制端口以及激活电路的开关是打开的还是关闭的，以及其中评价电路根据激活输入的状态确定激活或禁止伺服单元用于地址分配。
在本发明的一个有利的实施方案中，激活输入与控制端口电流分离。
在本发明的一个有利的实施方案中，评价电路是微控制器。
在本发明的一个有利的实施方案中，激活电路被设计为：使得施加在其中一个控制端口的控制信号在开关打开时也被施加在评价电路的激活输入处，开关关闭时则不如此。
在本发明的一个有利的实施方案中，设置有两个或更多个总线接口。
在本发明的一个有利的实施方案中，两个控制端口各集成至其中一个总线接口。
本发明为实现其目的而提出的与本发明的前述可被动态地分配地址的伺服单元一起使用的主单元包括：一个控制端口，其被设计为通过一个控制线路与其中一个伺服单元的两个控制端口之一相连；以及一个总线接口，其被设计为通过一个总线线路与所述的其中一个伺服单元的总线接口相连；其中，主单元被设计为相继向伺服单元分配一个地址，其中，该主单元在控制端口提供一个控制信号以及在总线接口交替提供一个用于于其中一个伺服单元上分配一个地址的分配地址信号和一个指向最后要分配的地址的开关信号。
在本发明的一个有利的实施方案中，所述的主单元被设计为，在一个分配地址信号和一个开关信号之间，在总线接口上提供一个指向最后要分配的地址的查询信号，用于检查最后要分配的地址的授予。
在本发明的一个有利的实施方案中，分配地址信号为一个指向总线系统的所有伺服单元的广播信息。
在本发明的一个有利的实施方案中，直流电压作为控制信号一直被施加至所述控制端口，直至最后要分配地址的伺服单元被分配地址以及其开关被反转。
在本发明的一个有利的实施方案中，当在一个搜素查询中没有发现未被分配地址的伺服单元时，主单元结束分配地址过程。
本发明为实现其目的而提出的用于对本发明的前述伺服单元进行动态分配地址的方法，包括：通过一个控制线路上的主单元提供一个控制信号，控制线路通过各控制端口连续贯通伺服单元；通过主单元发送一个分配地址信号，该主单元在一个总线线路上向一个激活的伺服单元分配一个地址，所述总线线路与伺服单元的总线接口连接；在所述分配地址信号被发送之后，对主单元于之前步骤中在总线线路上分配的地址发送一个开关信号；以及其中，重复最后两个步骤，直至最后一个要分配地址的伺服单元被分配了地址。
在本发明的一个有利的实施方案中，包括一个位于分配地址信号之间的通过主单元提供至总线线路上的查询信号。
说明书中亦提供了本发明的有利的实施方案。
根据本发明的伺服单元基本上基于传统的伺服单元，以及本发明的主单元基本上基于传统的主单元，这些单元额外地设置有以下描述的特征，从而实现本发明的动态地址分配方法。
根据本发明，一个伺服单元包括一个或多个总线接口（如需要，这些总线接口也可以依据所用的总线系统被调整），它可以通过总线接口连接主-伺服系统的一个或多个总线线路。同时，主-伺服总线系统所用的方式对于本发明的地址分配方法以及对于本发明的主或伺服单元的布置方式都基本不会造成差别。例如本发明同样适合于具有一个方向或双向总线线路的总线系统或适合于非环形总线线路，以及适用于任何通信协议。
除了总线接口，本发明的伺服单元设置有两个控制端口，这两个控制端口通过激活电路在伺服单元内可打断地连接。例如，控制线路可以通过控制端口贯通伺服单元。在一个实施方案中，控制线路被设计为一个额外的连接至总线接口（其在此情况下为至少两个）的导体，从而控制端口形成总线接口的一部分。
为了控制线路的选择性打断，激活电路设置有一个（或多个）开关，例如一个依据被提供于总线接口处的信号打开和关闭的继电器。为了能够接收和解释被提供在总线接口处的信号，伺服单元例如包括一个恰当匹配的控制装置，如微控制器。该控制装置通常只处理那些被施加至总线接口的的信号，该信号被直接指向伺服单元（但是为此伺服单元还必须已经具有单独的地址）或者作为另一替代，指向总线系统的所有伺服单元或伺服单元所属的一组伺服单元。当相应的开关信号输入至总线接口处，控制装置在各实施方案中导致电路打开或关闭。
具有所描述的电路布置的激活电路用于在特定条件下激活伺服单元用于地址分配，或者反之用于禁止伺服单元用于地址分配。如果伺服单元被激活用于地址分配，它如果需要，则可以接收一个通过一个被施加至总线接口的分配地址信号被分配的地址作为其自身的地址。如果伺服单元相反处于禁止状态，它在任何情况下都不接收地址——即使在相应的地址分配信号被施加于总线接口处时也是不可能接收地址的。尤其是，激活电路仅仅在打断控制线路的开关打开以及控制信号同时被输入至控制端口之一时，才激活伺服单元用于地址分配。
该激活电路的激活功能使得能够对本发明的连接至一个总线系统的多个伺服单元进行动态的地址分配，从而实现从一个伺服单元到另一个伺服单元的激活条件的“传递”，从而，每次总是只有一个伺服单元被激活用于地址分配。为此，例如，由主单元将静态控制信号，如5V的直流电压输入至一个控制线路，该控制线路从一个伺服单元被引导至另一伺服单元并且通过控制端口贯通伺服单元。在施加所述信号之前，主单元优选地迫使所有要被分配地址的伺服单元打开它们的开关，例如，通过一个相应的广播信息。作为另一选择，例如，在一个对确定的伺服单元更改地址的过程中，主单元在总线接口处提供相应的指向这些伺服单元的开关信号，从而使控制线路仅仅在每个要被分配的伺服单元中被打断。
相应地，施加的控制信号仅仅到达具有打开的开关的第一伺服单元。由于其激活电路，在开关打开的情况下确定位于其端口之一上的控制信号的存在，伺服单元被激活用于地址分配。
由于在该第一伺服单元中的控制线路被打开的开关打断，控制信号在该时间点将不会到达跟随第一伺服单元之后的伺服单元。只有第一伺服单元处于激活状态。主单元因此现在例如可以执行第一伺服单元的确切的地址分配，于是用于分配一个具体的地址的一个广播信息被输入至总线：由于只有第一伺服单元被激活用于地址分配，只有第一伺服单元将接收该地址，尽管所述分配实际上指向所有伺服单元。主单元在需要时可以通过发送一个查询信息至刚刚接收地址的伺服单元并接着等待一个响应，来确定所述地址是否被正确接收。主单元然后向带有总线上的新分配的地址的伺服单元下指令，关闭其开关，从而控制信号将被贯通至所跟随的伺服单元。对于第一伺服单元而言，用于激活的条件因此不再被满足；其又处于禁止状态。主单元现在可以对接下来的伺服单元再重复地址分配过程。该地址分配过程在被施加于控制线路的控制信号不再存在时结束。这在所有伺服单元被分配地址时，或者在所有要被更改地址的伺服单元被更改地址时（例如在更改地址过程期间），被触发。
在一个类似的地址分配过程期间，主单元例如在合适的存储单元中存储：带有哪个地址的哪个伺服单元以哪种顺序被连接至总线系统。
以上描述的过程是简单的，它节省时间，因为不需要人工操作。此外，它可以适用于不同的总线系统，例如适用于设置有或没有环形线路，有或没有贯通伺服单元的总线线路的总线系统，以及适用于单向和双向总线系统。另一优势时，伺服单元可以在任何时刻以任何序列被分配地址。因为它们的开关可以通过总线接口被定位。由于激活条件没有满足时的伺服单元的禁止，意外的地址分配被合理地排除。
附图说明
根据示例性实施方案，以下附图解释了本发明。其中，
图1示出了本发明的伺服单元可用于其中的示例性总线系统的构造；
图2示出了本发明的伺服单元的激活电路的实施方案；
图3示出了根据本发明的伺服单元的激活电路的实施方案；
图4给出了一个流程图，其图解了主单元方面的本发明过程的实施方案的过程；
图5给出了一个流程图，其图解了图4所示的本发明的方法的实施方案的伺服单元方面的过程。
具体实施方案
图1示出了本发明的伺服单元用于其中的主－伺服总线系统的示例。该总线系统包括一个主单元1，该主单元与总线线路3的起始处连接。在图中所示的实施方案中，一个控制线路也被集成到总线线路3中。如所示的，总线线路被引导至其第一伺服单元2中，并接着贯通第一伺服单元。此外，伺服单元2被设置有两个总线接口。该总线线路3然后继续引导至第二伺服单元2，总线线路贯通第二伺服单元直至最后的伺服单元2，总线线路然后被引导至终端电阻4。此处所示的系统中，其例如可以是一个现场总线系统，其例如根据Modbus通信协议运转。该通信通过2－线现场总线双向执行，所述2－线现场总线设置有GND_COM连接。作为伺服单元的总线接口，例如可以使用RS845接口。Modbus系统例如用于智能外壳等。
本发明不仅可以用于此处所示的总线系统，而且它还可以用于多个其他系统。因此，例如，总线线路3在一些实施方案中不是贯通伺服单元2，而是。每个伺服单元2通过单独的总线接口连接至总线线路。可以使用的该总线线路可以是单向的和双向的。本发明有利地也适用于具有多个主单元的总线系统，以及适用于根据任何总线协议运行的总线系统。根据本发明的地址分配功能以及该功能所需的单元通常不受影响。
图2详细示出了一个激活电路10的实施方案，该激活电路10被布置在本发明的一个伺服单元2的实施方案内。图2还示出了伺服单元2的两个总线接口11。在另一实施方案中，伺服单元2仅仅设置有一个总线接口或设置有超过两个的总线接口11。例如，在后一情况中，其中一个总线接口可以用于服务功能。
总线接口11在此处所示的实施方案中至少还包括分配地址线路D-和D+，分配地址信号可以提供于其上。此外，一个线路GND_COM通向总线接口的参考电势GND_COM。正如针对分配地址线路示例性示出的，总线线路在此处所示的实施方案中贯通伺服单元2，其中图中所示的伺服单元2的一个微控制器（未示出）可以提供总线接口11的信号。
在图中所示的实施方案中，控制端口12被实现为总线接口11的附加引脚。一个连接至控制端口12的控制线路（图中未示出）与一个连接总线接口11的同样没有示出的总线线路连接或集成。在又一实施方案中，控制端口12也被设计为与伺服单元2的总线接口分立。在此处所示的实施方案中，控制线路设有其自己的参考电势；控制线路因此设计有双芯。这个实施方案通过控制线路避免了总线端口D-D+的GND_COM线路中的补偿电流。其他实施方案使用总线线路的参考电势（也参见图3）。
在此处所示的实施方案中，激活电路10包括继电器13，控制端口12通过该继电器的开关13a相互连接。通过对所用的继电器13的相应配置，在此处所示的实施方案中存在控制端口的电流分离，这对于安全方面也是有利的。总线D-D+和控制线路之间的相互影响——这影响是源于干扰电流——可以得到阻止。
如果开关是处于图中所示的打开位置，控制端口12之间的连接被打断。继电器的开关13b的位置依赖于开关13a的位置：如果开关13a被设置至闭合位置，开关13b处于打开位置，以及反之。
当控制线路如所示的被开关13a打断时，在图中所示的实施方案中，一个被施加至其中一个控制端口12的信号因此通过闭合的开关13b以及限流电阻R1被引导至光电耦合器16的输入，并进一步引导至参考电势GND_COM。在此情况下，控制信号被输入至两个控制端口12中的哪一个将不会引起差异，因为两个二极管17将仅允许一个沿所要的方向流动的电流，从而一个信号可以从两个控制端口12中的每一个被传递至光电耦合器16。一个相对于参考电势GND提供的位于端口VI的5V的直流电压例如可以用作控制信号。
在开关13a打开情况下，通过光电耦合器16的输出，控制信号被施加于微控制器（图中未示出）的激活输入14处。此外，在图中所示的实施方案中，光电耦合器16的输出被连接至拉伸电阻R2。光电耦合器16提供了控制端口和此处由微控制器形成的激活电路的评价部分之间的电流分离。在此处所示的实施例中，电流分离在安全方面或者对于过分大的电势差的情况下是有利的。作为光电耦合器16的替代，此处显然也可以使用其他元件，用于电解耦；或者，也可能的是，完全略去电解耦。根据本发明，使用限流电阻对于本发明的伺服单元而言也不是基本的。相应地，此处也可以使用其他结构性元件。而且，一个微控制器仅仅是一个用于伺服单元的控制器实例，而不应被看成是限制性的。
如上面所解释的，当激活条件“控制线路被打开的开关13a打断”以及“控制信号施加于其中一个控制端口处”成立时，控制信号在此处所示的实施方案中被施加至激活输入14。控制信号的存在造成激活输入或微控制器的激活状态。由此，微控制器允许将一个地址分配至伺服单元2，如果相应的信号提供至总线接口的地址线路。如果，在激活输入14处没有提供控制信号——这要么是因为没有控制信号提供至其中一个控制端口12，要么是因为开关13a是关闭的以及开关13b是打开的——这意味着，激活条件尚未满足，以及激活输入或微控制器处于禁止状态。
微控制器在此处所示的实施方案中还设置有输出15，其用于控制继电器13，该继电器依据通过施加于总线接口的信号来设定。例如，在此处所示的实施方案中，输出15预先确定开关13a和13b的位置。
图3示出了激活电路10的又一个实施方案，该激活电路可以被布置在本发明的伺服单元2的实施方案的内部。上面的解释也适用于图3所示的对应于参考图2所描述的元件的激活电路10的元件。
图3的激活电路与图2的实施方案的不同之处在于，对于控制信号，使用了总线线路的参考电势。因此，不需要控制线路的双芯方案。此外，此处采用了两个晶体管，而不是图2用于打断控制线路的继电器，这可以使费用降低，使电路更小。在该实施方案中，没有提供控制端口的电流分离。
晶体管13a和13b作为开关连接控制端口12与参考电势DGND，参考电势DGND对应于总线接口的参考电势GND_COM。它们依据施加至总线接口的被定向至伺服单元的开关信号，通过微控制器（未示出）的输出15被控制，从而两个开关13a和13b都处于关闭位置或打开位置。如果两个开关13a和13b是打开的，控制端口12和DGND之间的连接被打断。
当控制线路被开关13a和13b打断时，这意味着，在此处所示的实施方案中被施加至其中一个控制端口12的信号将引导至光电耦合器16处，通过限流电阻R1或R3，然后进一步引导至（例如）5V的端口。在此情况中，控制信号被施加至两个控制端口12中的哪一个并不会引起差异，因为两个控制端口12都具有相同的设计，从而，来自两个控制端口12中的每一个的信号被传递至两个光电耦合器16中的其中一个。一个相对于参考电势GND提供的位于端口VI的0V的直流电压例如可以用作控制信号，并且例如可以通过一个简单的从端口VI到参考电势GND_COM的桥被实现。
在开关13a和13b打开的情况下，通过各光电耦合器16的输出，在微控制器（图中未示出）的一个激活输入14处提供控制信号。此外，此处所示的实施方案的光电耦合器16的输出被连接至一个拉伸电阻R2。光电耦合器16以恰如图2所示的相同方式提供了控制端口12和由微控制器形成的激活电路的评价部分之间的电流分离。在此处所示的实施例中，电流分离在安全方面或者对于过分大的电势差的情况下是有利的。毫无疑问，此处显然也可以使用其他元件，用于电解耦；或者，也可能的是，完全略去电解耦。根据本发明，使用限流电阻和/或拉伸电阻对于本发明的伺服单元而言也不是基本的。相应地，此处也可以使用其他结构性元件。而且，一个微控制器仅仅是一个用于伺服单元的控制器实例，而不应被看成是限制性的。晶体管13a和13b也可以被一些具有相应功能的结构性元件替代。
如上面所解释的，当激活条件“控制线路被打开的开关打断”以及“控制信号施加于其中一个控制端口处”成立时，控制信号在此处所示的实施方案中被施加至激活输入14。控制信号的存在造成激活输入或微控制器的激活状态。由此，微控制器允许将一个地址分配至伺服单元2，如果相应的信号提供至总线接口的地址线路。如果，在激活输入14处没有提供控制信号——这要么是因为没有控制信号提供至其中一个控制端口12，要么是因为开关13a以及开关13b是关闭的——这意味着，激活条件尚未满足，以及激活输入或微控制器处于禁止状态。
当总线系统的伺服单元2设置有图2和3所示的或者另一相应的激活电路，它们可以被快速地以上述的简单方式被动态分配地址。而且，明显的是，伺服单元2的地址分配功能不要求总线接口11的任何特殊结构，双向总线系统也是被支持的。相比于传统的单元，仅仅必要的是提供两个控制端口和一个激活电路——如果需要，在一个相应的实施方案中还提供一个激活输入和一个用于控制控制器的开关的输出。本发明因此可以通过相对低的费用来实现。
由于打断控制线路的开关的位置可以通过总线接口来控制，一个主单元也可以在任何时刻执行分配地址或执行对伺服单元的地址更改。
图4图解了主单元方面，本发明的实施方案的分配地址过程的实施例，所述主单元通过总线线路连接本发明的m个伺服单元，所述伺服单元设置有根据图2的激活电路10。以下解释适用于设置有不同的激活电路（如，图3的激活电路10）的本发明的伺服单元。
此外，主单元连接至控制线路，其通过其控制端口贯通伺服单元。所描述的分配地址过程例如在系统的初始化期间来执行，以及对所有的伺服单元分配地址。可选的分配地址过程只涉及单独的伺服单元，或者涉及伺服单元的子组；在此情况下，将使用经恰当修改的图解分配地址过程的形式。
在分配地址过程的开始处，主单元在步骤100发送一个广播信息至所有连接至总线的伺服单元，从而使伺服单元将它们的继电器切换至关状态。这个状态对应于图2所示的状态，其中开关13a是打开的。例如，当单个伺服单元更改地址时，作为一种选择，主单元可使各伺服单元的继电器转换。在一些实施方案中，该步骤例如在伺服单元在任何情况下（例如在初始化过程之后）都处于继电器关状态时，该步骤被省略。
在下一个步骤110中，在该实施方案中的主单元在控制线路VI和参考电势GND之间施加直流电压，该电压由于伺服单元的打开的开关而仅仅被施加至第一个伺服单元。由于激活电路10，该第一伺服单元通过该所施加的控制信号被设置至继电器关位置，处于被激活以供分配地址的状态。
在主单元已经将控制信号设置至控制线路后，此处所示的所述实施方案中的主单元在步骤120中初始化分配地址过程，其中变量n（其指示所要分配地址的当前的伺服单元），以及变量i（其在该实施方案中用于确定是否是最后一个伺服单元被分配地址）均设置至1。此后，主单元在步骤130通过总线线路发送一个广播信号，该总线线路以一种未确定的方式分配地址1至所有伺服单元。然而，由于只有第一伺服单元被激活用于地址分配，只有该伺服单元将接收地址1，见图5。
此后，在该实施方案中的主单元等待一个短暂的时间段（步骤140），以便给伺服单元充分的时间来接收所给的地址——在主单元于步骤150通过总线线路在刚被分配地址的具有地址1的伺服单元上发起一个状态查询前。主单元确通过该状态查询确保分配地址是成功的。此外，此处它使用状态查询来确定其他伺服单元是否仍将被分配地址（见下面）。然而，该步骤可以被省略或者以另一方式实现或者推后，例如，在分配地址过程结束以后。很显然，主单元也可以以另一方式确定伺服单元的数量，例如，在开始分配地址过程开始之前。
如果主单元通过总线线路从被分配地址的伺服单元接收分配地址成功的响应（见步骤160），它将同样通过总线线路发送指令至刚被分配地址的具有地址1的伺服单元，以将其继电器设置至开状态，其中，开关13a被关闭以及控制信号因此能够被传递至下一个伺服单元。具有地址1的该伺服单元因此将再次被设置至禁止状态，而继此单元后的第一伺服单元将通过打开的开关（继电器关状态）被设置至激活状态。
此后，主单元对每个接下来的伺服单元重复该过程（见步骤180），直至所有要被分配地址的伺服单元已经相继被分配地址。万一需要不只是彼此相随地分配地址——例如对于一个更改地址过程——步骤180被相应地调整，从而n个相继的预先给定的数字序列被相继接收。
在此处所示的实施方案中，当对重复的状态查询（此处即为2次，见步骤200）已经不能接收到回答时，确定不存在未分配地址的伺服单元。变量i用于此目的，该变量随着每个成功的状态查询而增加（步骤190）。另一方面，如果对于状态查询，接收到正确的回答，变量i再被设置至1（步骤180）。作为替代，主单元在分配地址过程开始之前确定伺服单元的数量m，并在n＝m的时候停止分配地址。与此不同的是，一个通过使用者的人工干预也是可行的，从而用户触发或结束分配地址过程。
当所要分配地址的所有伺服单元已经被分配地址，主单元从控制线路接收控制信号（步骤210）。该分配地址过程因此结束。
图5图解了从伺服单元方面来看的参考图4所描述的地址分配过程。
在此处所示的实施方案中，伺服单元在步骤300连续检查激活状态的条件是否成立，也就是说，检查一个信号是否已经被输入至一个控制端口，以及打断控制线路的开关是否处于打开状态。这例如可以通过合适的软件来观察。作为一个替换，一个硬件开关，例如图2所示的开关，可以用于在条件已经被满足时于评价电路的激活输入处施加电压，例如，评价电路可以简单地在激活过程期间通过阅读所述状态来确定条件的成立。在一个替代的实施方案中，一个伺服单元仅在分配地址信号出现在总线接口处时检查其状态。
如果确定所有条件都已经满足，伺服单元处于被激活或可被分配地址状态，这在图5中显示为分配地址＝开（见步骤310）。当分配地址信号被施加至总线处，只要伺服单元处于该状态，伺服单元或伺服单元的控制器接收相应的地址并将其存储，例如，存储于存储器中（见步骤360和370）。以后，伺服单元将不只对广播信息作出反应，而且还对指向该地址的信息作出反应，直至该地址被覆盖。在一个实施方式中，该地址在伺服单元的失活期间被删除，并且，它必须被重新写入。其他实施方案例如包括一个电压缓冲存储器，其中一个地址也在掉电的情况下或者当电关闭时被存储，从而，在此情况下，一个地址不需要被重新分配。这同样适用于主单元。
此外，伺服单元还包含——这独立于激活状态——总线上的信息，并且根据所接收的信息作出反应。例如，如果分配地址是否连续的状态查询是指向伺服单元，其相应地进行回答（步骤340和350）。
一旦在总线接口接收到被指向伺服单元的相应的信号，伺服单元反转该开关，这导致离开激活状态并过渡至禁止状态，这在图5中用分配地址关来表示（步骤320和330）。该伺服单元在该状态是不可分配地址的。然而，伺服单元可以随时在任何一刻被重设至激活状态，其中，为激活所需的两个条件都被满足。
根据本发明的伺服单元，设置有本发明的伺服单元的总线系统，以及根据本发明的分配地址方法例如可以用于天气控制系统，房间清扫设备和用于通风控制系统。该方法是尤其有利的，当其被提供至总线系统的伺服单元，该总线系统包括限定的风扇和通风设备，其设置有可以被彼此独立地控制的电子器件。然而，该发明还可以被用于任何其他设备。
Claims (15)
1.可被动态地分配地址的伺服单元（2），包括
一个总线接口（11）；
一个具有一个开关（13a）的激活电路（10）；
两个控制端口（12），所述的两个控制端口通过激活电路（10）的开关（13a）来连接；
其中激活电路（10）被设计为：仅在控制信号被提供于其中一个控制端口（12）以及激活电路（10）的开关（13a）打开时，激活伺服单元（2），使其通过被提供于总线接口（11）处的分配地址信号而被分配地址；
其中激活电路（10）被设计为：否则，就阻止伺服单元（2）被分配地址；以及
其中伺服单元（2）被设计为：根据一个被提供于总线接口（11）上的并指向被分配至伺服单元（2）的地址的开关信号而关闭开关（13a）。
2.根据权利要求1所述的可被动态地分配地址的伺服单元（2），其中激活电路（10）包括一个开关装置，使得为分配地址而通过激活电路（10）进行的所述伺服单元（2）的激活能够独立于，控制信号被提供至两个控制端口（12）中的哪一个控制端口，而实现。
3.根据权利要求1或2所述的可被动态地分配地址的伺服单元（2），其中激活电路（10）包括一个评价电路，其具有一个激活输入（14），其中所述激活输入（14）的状态取决于，控制信号是否被提供在其中一个控制端口（12）以及激活电路（10）的开关（13a）是打开的还是关闭的，以及其中评价电路根据激活输入（14）的状态确定激活或禁止伺服单元（2）用于地址分配。
4.根据权利要求3所述的可被动态地分配地址的伺服单元（2），其中激活输入（14）与控制端口（12）电流分离。
5.根据权利要求3所述的可被动态地分配地址的伺服单元（2），其中评价电路是微控制器。
6.根据权利要求3所述的可被动态地分配地址的伺服单元（2），其中激活电路（10）被设计为：使得施加在其中一个控制端口（12）的控制信号在开关（13a）打开时也被施加在评价电路的激活输入（14）处，开关（13a）关闭时则不如此。
7.根据权利要求1或2所述的可被动态地分配地址的伺服单元（2），其中设置有两个或更多个总线接口（11）。
8.根据权利要求7所述的可被动态地分配地址的伺服单元（2），其中两个控制端口（12）各集成至其中一个总线接口（11）。
9.与一个或多个根据权利要求1至8之一所述的可被动态地分配地址的伺服单元（2）一起使用的主单元（1），包括：
一个控制端口，其被设计为通过一个控制线路与其中一个伺服单元（2）的两个控制端口（12）之一相连；以及
一个总线接口（11），其被设计为通过一个总线线路（3）与所述的其中一个伺服单元（2）的总线接口（11）相连；
其中，主单元（1）被设计为相继向伺服单元（2）分配一个地址，其中，该主单元在控制端口（12）提供一个控制信号以及在总线接口（11）交替提供一个用于于其中一个伺服单元（2）上分配一个地址的分配地址信号和一个指向最后要分配的地址的开关信号。
10.根据权利要求9所述的主单元（1），其被设计为，在一个分配地址信号和一个开关信号之间，在总线接口（11）上提供一个指向最后要分配的地址的查询信号，用于检查最后要分配的地址的授予。
11.根据权利要求9或10所述的主单元（1），其中，分配地址信号为一个指向总线系统的所有伺服单元（2）的广播信息。
12.根据权利要求9或10所述的主单元（1），其中，直流电压作为控制信号一直被施加至所述控制端口（12），直至最后要分配地址的伺服单元（2）被分配地址以及其开关（13a）被反转。
13.根据权利要求9或10所述的主单元（1），其中，当在一个搜素查询中没有发现未被分配地址的伺服单元（2）时，主单元（1）结束分配地址过程。
14.一种用于对权利要求1-8之一的伺服单元进行动态分配地址的方法，包括：
通过一个控制线路上的主单元（1）提供一个控制信号，控制线路通过各控制端口连续贯通伺服单元（2）；
通过主单元（1）发送一个分配地址信号，该主单元在一个总线线路（3）上向一个激活的伺服单元（2）分配一个地址，所述总线线路与伺服单元（2）的总线接口连接；
在所述分配地址信号被发送之后，对主单元（1）于之前步骤中在总线线路上分配的地址发送一个开关信号；
以及其中，重复最后两个步骤，直至最后一个要分配地址的伺服单元（2）被分配了地址。
15.根据权利要求14所述的方法，包括一个位于分配地址信号之间的通过主单元（1）提供至总线线路（3）上的查询信号。
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