CN104777786A - 热插拔识别方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种热插拔识别方法，基于包括主控插件、功能插件、扩展槽及扩展总线的识别系统，所述功能插件安装在所述扩展槽中，每个功能插件通过扩展总线实现相互连接，所述主控插件用于通过扩展总线协调和控制各功能插件以实现相应功能，包括：定义扩展槽的地址编号和功能插件的功能编号；向扩展槽对应的功能插件发送选择信号；比较所述选择信号与扩展槽的地址编号是否一致，若是，存有功能编号的寄存器将所述功能编号发送到扩展总线上；主控插件通过扩展总线读取所述功能编号。还公开一种热插拔识别系统。本发明能降低设计复杂度和整体成本。

Description

热插拔识别方法及系统
技术领域
本发明涉及热插拔技术领域，特别是涉及一种热插拔识别方法及系统。
背景技术
在工业控制自动化产品实现过程中需要将各种信息(如电压、电流、开关状态等)进行采集、计算、处理，在这个过程中需要用到很多功能插件并且各功能插件经常热替换、热增加。
目前，在热替换和热增加过程中，功能插件被主控插件识别的传统方法是：每一个功能插件都配置独立的智能控制器，然后给每一个功能插件写入唯一的地址，即使功能一样。每一个智能控制器根据预定好的通讯规约和自己的地址通过扩展总线传输自己的型号给主控插件。
具体地，若将主控插件命名为M，将各功能插件命名为S1～Sn(通常n<16)。主控插件M如果想知道S3所在的总线扩展槽插的是什么功能插件，首先主控插件M会通过通讯报文的形式发送查询命令，然后所有功能插件(S1～S16)都要接收主控插件M发送过来的通讯报文并解析这条通讯报文是询问自己的还是询问其他功能插件，如果是询问自己则需要做出应答。这里主控插件M询问S3是实现什么功能，在所有功能插件(S1～S16)都收到询问后只有功能插件S3应答，告诉主控插件M自己实现什么功能。
这样，每一个功能插件都需要有独立的智能控制器，无疑增加了设计复杂度和整体成本。
发明内容
基于此，有必要提供一种能降低设计复杂度和整体成本的热插拔识别方法及系统。
一种热插拔识别方法，基于包括主控插件、功能插件、扩展槽及扩展总线的识别系统，所述功能插件安装在所述扩展槽中，每个功能插件通过扩展总线实现相互连接，所述主控插件用于通过扩展总线协调和控制各功能插件以实现相应功能，包括：
定义扩展槽的地址编号和功能插件的功能编号；
向扩展槽对应的功能插件发送选择信号；
比较所述选择信号与扩展槽的地址编号是否一致，若是，存有功能编号的寄存器将所述功能编号发送到扩展总线上；
主控插件通过扩展总线读取所述功能编号。
在其中一个实施例中，预设时间后，定义扩展槽的地址编号和功能插件的功能编号之后的步骤会重复执行。
在其中一个实施例中，所述扩展槽的地址采用4位二进制数字进行编号。
在其中一个实施例中，所述功能插件的功能采用4位二进制数字进行编号。
在其中一个实施例中，所述扩展槽的数量小于等于16。
在其中一个实施例中，存有功能编号的寄存器将所述功能编号发送到扩展总线上的步骤中，具体通过向存有功能编号的寄存器发送一个高电平脉冲信号控制寄存器将所述功能编号发送到扩展总线上。
一种热插拔识别系统，包括主控插件、功能插件、扩展槽，所述功能插件安装在所述扩展槽中，每个功能插件通过扩展总线实现相互连接，所述主控插件用于通过扩展总线协调和控制各功能插件以实现相应功能，所述功能插件包括：
数字比较器，用于实时地比较所述主控插件向功能插件发送的选择信号与该功能插件对应的扩展槽的地址编号是否一致；
寄存器，与所述数字比较器连接，用于存储所述功能插件的功能编号。
在其中一个实施例中，所述扩展槽的地址采用4位二进制数字进行编号。
在其中一个实施例中，所述功能插件的功能采用4位二进制数字进行编号。
在其中一个实施例中，所述扩展槽的数量小于等于16。
上述热插拔识别方法与系统中，通过功能插件来比较主控插件发送的选择信号与扩展槽的地址编号是否一致，若是，则存有功能编号的寄存器将所述功能插件对应的功能编号发送到扩展总线上，这样无需要给每一个功能插件都配置独立的智能控制器就可以实现功能插件的识别，减少了整体成本和设计复杂度。
附图说明
图1为一实施例中热插拔识别方法流程图；
图2为一实施例中热插拔识别系统结构图；
图3为图2所示实施例中功能插件的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参照图1，为一实施例中热插拔识别方法流程图。
该热插拔识别方法基于包括主控插件、功能插件、扩展槽及扩展总线的识别系统，所述功能插件安装在所述扩展槽中，每个功能插件通过扩展总线实现相互连接，所述主控插件用于通过扩展总线协调和控制各功能插件以实现相应功能。主控插件、功能插件、扩展槽、扩展总线及热插拔在本技术领域内的术语解释如下：
主控插件：用于协调和控制各功能插件工作的插在总线扩展槽上的模块；
功能插件：实现具体一项或多项功能，接受主控插件管理的模块；
扩展槽：通过扩展总线扩展系统功能，安装各功能插件的插槽；
扩展总线：将各功能插件连接，使各功能插件之间能协调工作及信息共享的传输媒介；
热插拔：带电将功能插件插入扩展槽。
该热插拔识别方法包括下列步骤：
S110：定义扩展槽的地址编号和功能插件的功能编号。
在本实施例中，将扩展槽的地址用4位二进制数字依次编号。我们用ID1～ID4来标识这4位二进制数，定义第一个扩展槽地址编号ID1～ID4为二进制码0001、第二个扩展槽地址编号ID1～ID4为二进制码0010、第三个扩展槽地址编号ID1～ID4为二进制码0011，以此类推，依次进行编号，最多可以支持16个扩展槽编号，因此，所述扩展槽的数量小于等于16。可以理解，在其他实施例中，可以根据扩展槽的数量采用不同的地址定义方式。比如采用5位二进制数字进行编号，这样最多可以支持32个扩展槽编号。对此，这里不作严格限制。
进一步地，再将各种功能插件实现的功能用功能编号进行分类。在本实施例中，所述功能插件的功能采用4位二进制数字进行编号。具体地，定义第一个功能插件的功能编号为二进制0001、第二个功能插件的功能编号为二进制0010、第三个功能插件的功能编号为二进制0101、第四个功能插件的功能编号为二进制1111。这里的功能编号代表具体实现的相应功能，例如功能编号0101为实现电压采集、功能编号1111为实现开关量采集等。可以理解，在其他实施例中，可以采用其他定义方式来定义功能插件的功能编号，例如采用大写的英文字母作为功能插件的编号，且定义功能编号A为实现电压采集等。对此，这里也不作严格限制。
步骤S120：向扩展槽对应的功能插件发送选择信号。
要识别功能插件的功能，首先主控插件会通过扩展总线发送选择信号选择想要知道的扩展槽。比如，主控插件想知道第三个扩展槽中安装的功能插件实现的是什么功能，主控插件就会向第三个扩展槽中安装的功能插件发送选择信号0011。
步骤S130：比较所述选择信号与扩展槽的地址编号是否一致，若是，执行步骤S140。若否则重新返回至步骤S120。
如上述，主控插件想知道第三个扩展槽中安装的功能插件实现的是什么功能，主控插件就会向第三个扩展槽中安装的功能插件发送选择信号0011。经比较之后，发现选择信号0011与第三个扩展槽的地址编号一致，则直接执行步骤S140。
在本实施例中，采用4位数字比较器对所述选择信号与扩展槽的地址编号进行比较。
步骤S140：存有功能编号的寄存器将所述功能编号发送到扩展总线上。
在本实施例中，步骤S140执行过程中，具体通过向存有功能编号的寄存器发送一个高电平脉冲信号控制寄存器将所述功能编号发送到扩展总线上。即，如果所述选择信号与扩展槽的地址编号一致，所述数字比较器就会向存有功能编号的寄存器发送一个高电平脉冲信号。
步骤S150：主控插件通过扩展总线读取所述功能编号。
主控插件通过扩展总线读取相应功能插件的功能编号。在本实施例中，主控插件已存有预设好的功能编号定义，如上所述的，功能编号0101为实现电压采集、功能编号1111为实现开关量采集等。这样，若主控插件读取到的功能编号为0101，那么主控插件就可以直接根据预设好的功能编号定义识别出插入第三个扩展槽的功能插件实现的是电压采集的功能。
进一步地，在本实施例中，预设时间后，步骤S120～步骤S150会重复执行。比如，如上所述的，主控插件通过扩展总线向第三个扩展槽中安装的功能插件发送选择信号0011，选择信号与扩展槽的地址编号0011一致，数字比较器就会发送一个高电平的脉冲信号给存放功能编号的寄存器，这样功能编号0101会被放到扩展总线上，主控插件通过扩展总线读取到第三个扩展槽中功能插件的功能编号为0101。
假如，之后第三个扩展槽中功能编号为0101的功能插件由功能编号为1111的功能插件代替。预设时间后，主控插件会再一次完成重复操作(重复执行步骤S120～步骤S150)，这时发现最后读取到的是功能编号是1111，则判断第三个扩展槽(地址编号为二进制码0011)中的功能插件已经更换为功能编号为1111的功能插件。这样无论是热增加还是热替换等热插拔的情况都能够对功能插件进行识别。
请参照图2，为一实施例中热插拔识别系统结构图。
该热插拔识别系统包括主控插件M、功能插件130、扩展槽140，功能插件130包括功能插件S1～功能插件S16，分别安装在不同的扩展槽140中，每个功能插件130通过扩展总线110实现相互连接，主控插件M安装在总线槽120中，用于通过扩展总线110协调和控制各功能插件130以实现相应功能。
请结合图3，为图2所示实施例中功能插件的结构示意图。在本实施例中，每个功能插件(S1～S16)均包括数字比较器U1和寄存器U2。
数字比较器U1用于实时地比较所述主控插件向功能插件发送的选择信号与该功能插件对应的扩展槽的地址编号是否一致。寄存器U2与数字比较器U1连接，用于存储所述功能插件的功能编号。
具体地，如图所示：P、Q为数字比较器U1的数据输入端，若比较两个四位二进制数P(P4、P3、P2、P1)和Q(Q4、Q3、Q3、Q1)的大小，从最高位比较到最低位，若各位均相等，则P＝Q。
在本实施例中，扩展槽140的地址采用4位二进制数字进行编号，功能插件130的功能采用4位二进制数字进行编号，功能插件和扩展槽的数量均为16。可以理解，在其他实施例中，功能插件和扩展槽的数量还可以根据实际需要进行任意地调整。对此，这里就不作严格限制。
上述热插拔识别方法与系统中，通过功能插件来比较主控插件发送的选择信号与扩展槽的地址编号是否一致，若是，则存有功能编号的寄存器将所述功能插件对应的功能编号发送到扩展总线上，这样无需要给每一个功能插件都配置独立的智能控制器就可以实现功能插件的识别，减少了整体成本和设计复杂度。
另外，通过定义扩展槽的地址编号和功能插件的功能编号，我们就不需要对每个功能插件单独设定地址，即使每个工业控制自动化产品需要几个同样的功能插件也不需要设定不同的地址，同时在选择功能插件的时候更有针对性。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种热插拔识别方法，基于包括主控插件、功能插件、扩展槽及扩展总线的识别系统，所述功能插件安装在所述扩展槽中，每个功能插件通过扩展总线实现相互连接，所述主控插件用于通过扩展总线协调和控制各功能插件以实现相应功能，其特征在于，包括：
定义扩展槽的地址编号和功能插件的功能编号；
向扩展槽对应的功能插件发送选择信号；
比较所述选择信号与扩展槽的地址编号是否一致，若是，存有功能编号的寄存器将所述功能编号发送到扩展总线上；
主控插件通过扩展总线读取所述功能编号。
2.根据权利要求1所述的热插拔识别方法，其特征在于，预设时间后，定义扩展槽的地址编号和功能插件的功能编号之后的步骤会重复执行。
3.根据权利要求1所述的热插拔识别方法，其特征在于，所述扩展槽的地址采用4位二进制数字进行编号。
4.根据权利要求1所述的热插拔识别方法，其特征在于，所述功能插件的功能采用4位二进制数字进行编号。
5.根据权利要求1所述的热插拔识别方法，其特征在于，所述扩展槽的数量小于等于16。
6.根据权利要求1所述的热插拔识别方法，其特征在于，存有功能编号的寄存器将所述功能编号发送到扩展总线上的步骤中，具体通过向存有功能编号的寄存器发送一个高电平脉冲信号控制寄存器将所述功能编号发送到扩展总线上。
7.一种热插拔识别系统，包括主控插件、功能插件、扩展槽，所述功能插件安装在所述扩展槽中，每个功能插件通过扩展总线实现相互连接，所述主控插件用于通过扩展总线协调和控制各功能插件以实现相应功能，其特征在于，所述功能插件包括：
数字比较器，用于实时地比较所述主控插件向功能插件发送的选择信号与该功能插件对应的扩展槽的地址编号是否一致；
寄存器，与所述数字比较器连接，用于存储所述功能插件的功能编号。
8.根据权利要求7所述的热插拔识别系统，其特征在于，所述扩展槽的地址采用4位二进制数字进行编号。
9.根据权利要求7所述的热插拔识别系统，其特征在于，所述功能插件的功能采用4位二进制数字进行编号。
10.根据权利要求7所述的热插拔识别系统，所述扩展槽的数量小于等于16。
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