CN104518933B - 在uart环路通信中自动设置id的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在UART环路通信中自动设置ID的方法，其中主机和多个从机构成环型网络，所述方法包括：初始化主机以输出主机ID(初始化步骤)；由多个从机接收主机ID，将主机ID和参考值相加来设置其自身ID并输出设置的ID(从机ID设置步骤)；由多个从机基于其自身ID是否与接收到的ID相同来更改其自身ID，由主机接收由多个从机输出的ID，以及响应于接收到的从机ID的值而更改存储在主机中的从机ID的当前最高值(更改步骤)；以及响应于当前最大从机ID，完成ID设置或重新设置从机ID(完成判定步骤)。

Description

在UART环路通信中自动设置ID的方法
技术领域
本公开的示例性的实施例概括地涉及一种在UART环路通信中自动设置ID的方法，更具体地，涉及一种在UART环路通信中自动设置ID的方法，其配置为允许通过连接到网络而互相发送/接收数据的通信设备的固有ID(标识)设置在网络中自动进行。
背景技术
通信是指在设备之间交换需要的数据的一系列系统，UART(通用异步接收器/发射器)是一种微芯片，所述微芯片包含配置为控制通往附接到计算机的串行设备的接口的程序，并且UART可以与调制解调器或其它串行设备通信或交换数据。使用UART的UART通信是一种嵌入在常规CPU中并且一般用于设备间通信的通用通信。配置为控制通信网络中的通信流的设备称为主机(master)，配置为响应于主机信号而执行与之对应的操作的设备称为从机(slave)，通信的每个设备的固有ID必须可用。
一般说来，固有ID由用户设置，当用户错误地设置了固有ID时，当具有相同ID的各设备在同一网络中都可用时，设备间会发生冲突，从而不会发生通信。
通信拓扑结构中的环路拓扑结构是一种通信网络，其中设备构成了环型的网络以允许在相邻设备中实现数据传输。
图1为示出了在传统环型网络中的数据流的示意图，其中主机10和多个从机11、12、13通过一个通信线路L1、L2、L3、L4连接到相邻的设备，当主机10向配置为接收数据的从机请求数据时，被请求的从机将数据输出到通信线路，并且，数据通过相邻的从机最终发送到主机10。
例如，当主机10输出数据请求信号来请求第2号从机12的数据时，数据请求信号通过通信线路L1、L2发送到第2号从机12，当第2号从机12输出数据信号时，输出的数据信号通过通信线路L3、L4发送给主机10。此时，当多个从机11、12、13中的两个以上从机设置为具有相同的ID时，具有相同ID的两个以上从机将所有数据输出到通信线路，通信线路上可能会发生冲突从而导致不能顺畅通信。
由于通信线路中数据冲突导致的不能顺畅通信是因为：从机具有相同的ID，并且，ID设置错误主要是在直接设置ID的过程中由于用户错误设置而产生。
发明内容
本公开致力于解决上述问题/缺点，本公开的目的是提供一种用于在UART环路通信中自动设置ID的方法，其配置为允许通过连接到网络而相互发送/接收数据的通信设备的固有ID(标识)设置在网络中自动进行。
在本公开的总体方案中，提供一种用于在主机和多个从机构成环型网络的UART环路通信中自动设置ID的方法，该方法包括：
初始化主机以输出主机ID(初始化步骤)；
由多个从机接收主机ID，通过将主机ID与参考值相加来设置从机自身的ID，并输出所设置的ID(从机ID设置步骤)；
由多个从机基于自身的ID是否与接收的ID相同来更改其自身的ID，由主机接收由多个从机输出的ID，并且响应于接收到的从机ID值，更改存储在主机中的从机ID的当前最高值(更改步骤)；以及
响应于当前最大从机ID，完成ID设置或重新设置从机ID(完成判定步骤)。
优选的，但不是必须的，初始化步骤可以包括初始化主机ID、当前最大从机ID、以及旧的最大从机ID。
优选的，但不是必须的，更改步骤可以包括：由在多个从机中已经接收到与自身ID相同的ID的从机将其自身的ID与参考值相加后的值更改成其自身ID。
优选的，但不是必须的，更改步骤可以包括：将在由主机接收到的从机ID中具有最高值的ID值更改成当前最大从机ID。
优选的，但不是必须的，完成判定步骤可以包括：比较当前最大从机ID与存储在主机中的自动设置完成ID，以及在当前最大从机ID与存储在主机中的自动设置完成ID相同时，完成ID设置(设置完成步骤)。
优选的，但不是必须的，设置完成步骤可以包括由主机将设置完成信号输出到从机。
优选的，但不是必须的，完成判定步骤可以包括：比较当前最大从机ID与存储在主机中的自动设置完成ID，以及在当前最大从机ID与存储在主机中的自动设置完成ID不相同时，重新设置从机ID(从机ID重新设置步骤)。
优选的，但不是必须的，重新设置步骤可以包括：
判定当前最大从机ID是否与存储在主机中的旧的最大从机ID相同(最大值判定步骤)；
当在最大值判定步骤中当前最大从机ID与存储在主机中的旧的最大从机ID不同时，将旧的最大从机ID更改成当前最大从机ID(旧的最大值更改步骤)；以及
由主机输出主机ID以响应于主机ID，以及由多个从机输出其自身的ID(从机ID输出步骤)。
优选的，但不是必须的，最大值判定步骤可以包括：在当前最大从机ID与存储在主机中的旧的最大从机ID相同时，由主机输出自动设置完成ID(自动设置完成ID输出步骤)。
优选的，但不是必须的，在从机ID输出步骤和自动设置完成ID输出步骤之后自动设置完成ID输出步骤可以返回到更改步骤。
本公开的有益效果
根据本公开的用于在UART环路通信中自动设置ID的方法具有的有益效果在于，UART环路通信中的ID能够在网络中自动设置，因此用户不用直接设置ID，从而避免当用户人工设置ID时产生的设置错误并防止网络中的数据冲突。
另一个有益效果是，网络中数据冲突的避免使得通信设备间通信顺畅，因此用户能够在快速数据通信环境中使用所期望的数据。
附图说明
附图与描述一起用于解释本公开的思想，包括的附图提供对本公开进一步的理解，并与本公开相结合，构成本申请的一部分。在附图中：
图1为示出了在常规的环型网络中的数据流程的示意图；
图2为示出了在根据本公开的示例性实施例的用于在UART环路通信中自动设置ID的方法中设置ID的顺序的流程图；以及
图3和图4为示出了在根据本公开的示例性实施例的用于在UART环路通信中自动设置ID的方法中的每个步骤和流程中设置的ID值的示意图。
具体实施方式
现在，将参考附图详细地描述根据本公开的示例性的实施例，使得本领域的普通技术人员可以根据附图和具体描述可以容易的实现本公开。在附图中，为方便起见，部件的宽度、长度、厚度等可以增大或减小。相应地，在说明书和权利要求中使用的特定术语或词语的含义不应该被限制于字面的或通常采用的含义，而应该根据用户或操作者的意图和惯例用法来解释或可能有所不同。因此，特定术语或词语的定义应该基于贯穿说明书的内容。
在下文中，给出了一种在网络的UART环路通信中自动设置ID的方法，所述网络中主机和从机被设置成如图3和图4所示的环路类型。此时，根据本公开的示例性实施例的环型网络具有如图1所示的配置，因此将参考图1中的配置对本公开进行说明。
根据本公开的示例性实施例的环型网络可以包括主机10、多个从机11、12、13、14、以及将设备10、11、12、13、14中的相邻(互为邻居)设备连接的多个通信线路L1、L2、L3、L4、L5。即，第一通信线路L1连接主机10和第一从机11，第二通信线路L2连接第一从机11和第二从机12，第三通信线路L3连接第二从机12和第三从机13，第四通信线路L4连接第三从机13和第四从机14，第五通信线路L5连接第四从机14和主机10。因此，自从机11-14输出的数据通过位于下一级的从机和连接其间的通信线路最终发送到主机10。
此时，主机10和多个从机11-14中的每一个具有发送端Tx和接收端Rx，其中通过接收端Rx接收的数据可以通过发送端Tx输出。
同时，尽管出于方便起见本公开的示例性实施例已经描述了具有一个主机和四个从机的网络，但是本公开并不限于此。因此，从机的数量并不限制于此，并且，更多的从机可以以扩展形式配置在网络中。
图2为示出了在根据本公开的示例性实施例的用于在UART环路通信中自动设置ID的方法中设置ID的顺序的流程图，图3和图4为在根据本公开的示例性实施例的用于在UART环路通信中自动设置ID的方法中的每个步骤和流程中设置的ID值的示意图。
根据图2、图3和图4，在根据本公开的示例性实施例的用于在UART环路通信中自动设置ID的方法中，执行初始化步骤，其中首先初始化主机10并输出主机ID(ID_M)，所述主机ID是主机自身的ID(S10)。此时，主机ID(ID_M)、当前的从机ID最高值(当前最大从机ID：‘ID_CM’)和过去的最高从机ID值(旧的最大从机ID：‘ID_OM’)初始化为0，并且输出主机ID(ID_M)。
尽管没有示出，但是主机10设置有自动设置完成ID，自动设置完成ID构成主机10中设置的第一网络，当由主机接收的从机ID与自动设置完成ID相同时，根据本公开的ID自动设置完成。
本公开的示例性实施例描述了自动设置完成ID设置为’40的示例性情况。但是，自动设置完成ID优选地根据从机的总数目来设置。
如在图3(a)中，从主机10输出的主机ID(ID_M)经由第一到第四传输线路L1-L4传输，因此，所有通过与主机10构成环型网络而被连接的从机，即，第一到第四从机11、12、13、14，都接收主机ID(ID_M)。
接下来，所有的多个从机通过将主机ID(ID_M)与参考值相加来设置自身ID，此时执行输出设置的ID的从机ID设置步骤S20。
本公开的示例性实施例描述了参考值被设置为‘1’的示例，结果，如图3(b)所示，多个从机11-14设置‘1’(作为主机ID值的‘0’与参考值‘1’相加)作为其自身ID，并且输出‘1’，因此，多个从机11-14具有相同的值，均设置‘1’作为其自身ID并输出‘1’。自从机11-14输出的ID通过通信线路最终传输到主机，并且，由于所有的从机11-14均输出‘1’作为其ID，主机10接收‘1’。
接下来，如图3(c)所示，从机根据接收到的ID是否与自身ID相同来更改其ID(S31)，更改步骤S30被执行，其中响应于从机ID值来更改当前最大从机ID。此时，在从机11-14中已经接收到与其自身ID相同的ID的从机更改其ID，而接收到与自身ID不同的ID的从机的ID保持不变。因此，在从机11-14中接收到与其自身ID相同的ID的从机将一个值(自身ID值与参考值相加后的值)更改成其自身ID。
同时，在主机接收到的从机ID值中的最高值更改成当前最大从机ID(ID_CM)。因此，如图3(c)所确定的，主机10只接收到一个ID为‘1’，因此当前最大从机ID(ID_CM)设置为‘1’。此外，第一从机11还没有从位于前一级的从机接收到ID，第一从机11的ID设置为‘1’，接收到与其自身ID相同的ID的第二、第三、和第四从机12-14的ID设置为‘2’(将其自身的ID值‘1’与参考值相加)作为其ID。
接下来，响应于当前最大从机ID(ID_CM)，ID设置完成，或者执行重新设置从机ID的完成判定步骤S40。此时，对当前最大从机ID(ID_CM)和自动设置完成ID进行比较，在当前最大从机IDID_CM和自动设置完成ID相同时，执行ID设置完成的设置完成步骤S50。
此时，当ID设置完成时，主机10输出设置完成信号给从机11-14，从而通知ID设置已完成。
同时，在当前最大从机ID(ID_CM)和自动设置完成ID不相同时，使从机ID重新设置的从机ID重新设置步骤S60执行。
虽然本公开将自动设置完成ID设置为‘4’，并且由于在图3(a)的情况下当前最大从机ID(ID_CM)设置为‘1’，由于自动设置完成ID和当前最大从机ID(ID_CM)不同，因此执行从机ID重新设置步骤S60
根据从机ID重新设置步骤S60，首先执行最大值判定步骤S61来判定当前最大从机ID是否与存储在主机中的旧的最大从机ID(ID_OM)相同。如图4(a)所示，在当前最大从机ID与旧的最大从机ID(ID_OM)不同时，执行旧的最大值更改步骤S62，以便在当前最大从机ID与存储在主机中的旧的最大从机ID不同时，将旧的最大从机ID更改成当前最大从机ID。
接下来，如图4(a)和4(b)所示，执行从机ID输出步骤S63，其中主机10输出主机ID(ID_M)以响应于主机ID，多个从机11-14输出其自身的ID。
接着，流程回到更改步骤S30，如图4(c)所示，更改从机ID，且更改当前最大从机ID，执行这些步骤，直到所有的从机11-14设置成相互不同的ID的ID设置完成。
同时，在当前最大从机ID(ID_CM)与旧的最大从机ID(ID_OM)相同时，执行自动设置完成步骤S64，其中主机输出自动设置完成ID到从机11-14。
接着，流程回到S30，更改从机ID，且更改当前最大从机ID。同时，主机10输出自动设置完成ID到从机11-14，其中在从机11-14中位于最后一级的从机11-14最终输出与自动设置完成ID相同的值。因此，主机10接收自动设置完成ID，由于在完成判定步骤S40中当前最大从机ID(ID_CM)与自动设置完成ID相同，因此ID自动设置完成。即，在当前最大从机ID(ID_CM)与旧的最大从机ID(ID_OM)相同时，将自动设置完成ID输出到从机，并且当自动设置完成ID被再次接收时，ID自动设置完成。
如前所示，尽管根据本公开的用于在UART环路通信中自动设置ID的方法通过参考若干有限的示例性实施例被描述，但是应该理解本领域技术人员能够实现的若干其他修改和实施例也落入本公开原理的精神和范围。
因此，应该理解上述实施例并不受前述说明书和附图的任何细节限制，除非另有规定，否则应该由附上的权利要求书限定的范围进行宽泛地解释。

Claims (6)

1.一种在UART环路通信中自动设置ID的方法，其中主机和多个从机构成环型网络，所述方法包括：
初始化主机以输出主机ID(初始化步骤)；
所述多个从机接收所述主机ID，将所述主机ID和参考值相加来设置其自身ID并输出设置的ID(从机ID设置步骤)；
所述多个从机基于其自身ID是否与接收到的ID相同来更改其自身ID，所述主机接收由所述多个从机输出的ID，并且响应于接收到的从机ID的值而更改存储在所述主机中的从机ID的当前最高值(更改步骤)；以及
响应于当前最大从机ID，完成ID设置或重新设置从机ID(完成判定步骤)；
其中更改步骤包括：在多个从机中的接收到与自身ID相同的ID的从机将其自身ID值与参考值相加得到的值更改成其自身ID，
其中更改步骤包括：将所述主机接收到的从机ID中的具有最高值的ID值更改成所述当前最大从机ID，
其中完成判定步骤包括：比较当前最大从机ID与存储在主机中的自动设置完成ID，在当前最大从机ID与存储在主机中的自动设置完成ID相同时，完成ID设置(设置完成步骤)，
其中完成判定步骤包括：比较当前最大从机ID与存储在主机中的自动设置完成ID，在当前最大从机ID与存储在主机中的自动设置完成ID不同时，重新设置从机ID(从机ID重新设置步骤)，并且
其中在所述从机ID重新设置步骤之后，返回到所述更改步骤。
2.如权利要求1所述的方法，其中初始化步骤包括初始化主机ID、当前最大从机ID以及旧的最大从机ID。
3.如权利要求1所述的方法，其中设置完成步骤包括由所述主机输出设置完成信号给所述从机。
4.如权利要求1所述的方法，其中重新设置步骤包括：
判定当前最大从机ID是否与存储在主机中的旧的最大从机ID相同(最大值判定步骤)；
当在最大值判定步骤中当前最大从机ID与存储在主机中的旧的最大从机ID不同时，将旧的最大从机ID更改成当前最大从机ID(旧的最大值更改步骤)；以及
所述主机输出主机ID以响应于主机ID，并且所述多个从机输出其自身ID(从机ID输出步骤)。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述最大值判定步骤包括：在当前最大从机ID与存储在主机中的旧的最大从机ID相同时，所述主机输出自动设置完成ID(自动设置完成ID输出步骤)。
6.如权利要求5所述的方法，其中在从机ID输出步骤和所述自动设置完成ID输出步骤之后所述自动设置完成ID输出步骤返回到所述更改步骤。
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