CN104866450A - 基于节点连接芯片的节点网络及其初始化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于节点连接芯片的节点网络及其初始化方法。本发明实施例通过中央处理器和多个节点连接芯片构成节点网络，多个所述节点连接芯片中至少包括一个基准节点连接芯片，中央处理器与基准节点连接芯片信号连接，用于通过基准节点连接芯片对节点网络中的其他节点连接芯片进行初始化，节点连接芯片包括微处理器和数据端口，通过数据端口扩展其他的节点连接芯片，通过微处理器控制数据端口与其他节点进行数据通讯，实现节点网络中所有节点连接芯片的初始化。

Description

基于节点连接芯片的节点网络及其初始化方法

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种基于节点连接芯片的节点网络及其初始化方法。

背景技术

现有的损毁检测系统通常的做法是将环路电路放置在待测区域，当环路电路一个链路被毁坏时，损毁检测系统能够获取到已经损毁的信息，但环路电路不能提供关于毁坏链路的详细信息。随着技术的发展，为了区别待测区域的毁坏部分，每个部分设计了单独的回路，但仍然具有很难克服的缺点-只能识别其中的一部分被毁坏，且将其应用于纺织衣物中监测纺织物的损毁情况时非常受限，因为本技术不允许创建的高密度环路。因此，出现了包括很多与本地微控制器连接的检测环路并通过本地微控制器发送本地状态信息至主处理器的子网，但大量子网意味着数据传输总线要求太宽，数据处理速度慢。

基于此，有必要设计一种基于节点连接芯片的节点网络及其初始化方法，通过节点连接芯片构成节点网络，通过对节点网络初始化，实现数据的快速传输，为损毁检测系统快速提供详细的节点信息。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于节点连接芯片的节点网络及其初始化方法，通过节点连接芯片构成节点网络，通过对节点网络初始化，实现数据的快速传输，为损毁检测系统快速提供详细的节点信息。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于节点连接芯片的节点网络。

所述节点网络包括中央处理器和多个节点连接芯片，多个所述节点连接芯片中至少包括一个基准节点连接芯片，所述中央处理器与所述基准节点连接芯片连接，所述节点连接芯片之间通过数据端口连接，所述节点连接芯片包括微处理器以及与所述微处理器信号连接的数据端口。

在其中一个实施例中，所述节点连接芯片的数据端口上设置端口连接器，所述节点连接芯片之间通过所述端口连接器连接。

在其中一个实施例中，所述数据端口设置四个，四个所述数据端口均匀分布于所述节点连接芯片的四周。

在其中一个实施例中，四个所述数据端口设置于所述节点连接芯片四周不同的水平面上，且其中两个数据端口的信号线朝上设置，另外两个数据端口信号线朝下设置。

在其中一个实施例中，相邻的两个节点连接芯片通过信号线不同朝向的两个端口信号连接。

为实现上述目的，本发明还提供了一种上述基于节点连接芯片的节点网络的初始化方法。

所述节点网络的初始化方法包括如下步骤：

S1：初始化基准节点连接芯片的信息，并将所述基准节点连接芯片作为当前检测芯片；所述基准节点连接芯片为与中央处理器连接的芯片；

S2：获得与当前检测芯片信号连接的邻居芯片的信息；

S3：根据邻居芯片的信息确定当前检测芯片的信息；

S4：根据当前检测芯片的信息初始化与其连接的其他邻居芯片的信息。

在其中一个实施例中，所述步骤S2包括如下步骤：

S21：判断当前检测芯片的当前检测端口是否没电或者没有信号；

S22：若是，将所述当前检测芯片的下一个数据端口作为当前检测端口，执行S21；否则，执行S23；

S23：关闭除当前检测端口外的其他数据端口；

S24：通过当前检测端口发送准备信号至与其连接的邻居芯片，并通过当前检测端口读取邻居芯片的信息。

在其中一个实施例中，所述当前检测端口的初始值为预设的检测端口。

在其中一个实施例中，所述步骤S3包括：

S31：判断当前检测端口是否没电；若是，执行S32；否则执行S33；

S32：设定当前检测芯片为主芯片，并根据读取的邻居芯片的信息确定当前检测芯片的信息，接收与当前检测端口信号连接的邻居芯片发送的准备信号，发送当前检测芯片的信息至与当前检测端口信号连接的邻居芯片；执行S33；

S33：将当前检测芯片的下一个数据端口作为当前检测端口；执行步骤S31；

S34：打开除当前检测端口以外的其他数据端口。

在其中一个实施例中，所述步骤S4包括如下步骤：

S41：判断当前检测芯片的当前检测端口是否没电或者没有信号；若是，执行S42；若否，执行S43；

S42：将与当前检测端口信号连接的邻居芯片作为当前检测芯片；

S43：判断当前检测芯片的当前检测端口是否没电或者没有信号；若是，执行S44；否则执行S45；

S44：将所述当前检测芯片的下一个数据端口作为当前检测端口，执行S43；

S45：关闭除当前检测端口外的其他数据端口；

S46：通过当前检测端口发送准备信号至与其信号连接的邻居芯片，并通过当前检测端口读取邻居芯片的信息。

本发明采用上述技术方案，带来的技术效果为：本发明实施例通过中央处理器和多个节点连接芯片构成节点网络，多个所述节点连接芯片中至少包括一个基准节点连接芯片，中央处理器与基准节点连接芯片信号连接，用于通过基准节点连接芯片对节点网络中的其他节点连接芯片进行初始化，节点连接芯片包括微处理器和数据端口，通过数据端口扩展其他的节点连接芯片，通过微处理器控制数据端口与其他节点进行数据通讯，实现节点网络中所有节点连接芯片的初始化。

附图说明

图1为本发明基于节点连接芯片的节点网络较佳实施例结构示意图；

图2为本发明节点连接芯片较佳实施例电路结构示意图；

图3为发明节点连接芯片较佳实施例外部结构示意图；

图4为本发明节点网络的初始化方法较佳实施例流程示意图；

图5为本发明节点网络的初始化方法较佳实施例流程示意图中S2的细化流程图；

图6为本发明节点网络的初始化方法较佳实施例流程示意图中S3的细化流程图。

图7为本发明节点网络的初始化方法较佳实施例流程示意图中S4的细化流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的主要目的在于提供一种基于节点连接芯片的节点网络及其初始化方法，通过节点连接芯片构成节点网络，通过对节点网络初始化，实现数据的快速传输，为损毁检测系统快速提供详细的节点信息。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于节点连接芯片的节点网络。

参照图1，图1所示为本发明基于节点连接芯片的节点网络较佳实施例结构示意图。所述基于节点连接芯片的节点网络包括中央处理器02和多个节点连接芯片01，多个所述节点连接芯片中至少包括一个基准节点连接芯片011，所述中央处理器02与所述基准节点连接芯片011连接，所述节点连接芯片之间通过数据端口连接，所述节点连接芯片包括微处理器以及与所述微处理器信号连接的数据端口。

具体地，所述中央处理器通过所述基准节点连接芯片011对所述节点网络中的其他节点连接芯片进行初始化。

具体地，参照图2，图2所示为本发明节点连接芯片较佳实施例电路结构示意图。在一实施例中，所述节点连接芯片01包括微处理器1以及与所述微处理器1信号连接的数据端口2，所述数据端口2包括切换单元21、接收单元22和发送单元23，所述数据端口2与所述微处理器1通过电源输入端、接收数据端、接收数据地端、选择端、电源输出端、发送数据端、发送数据地端信号连接，所述数据端口2通过信号输入端和信号输出端与外界进行数据通讯。

所述微处理器1为具有数据处理和存储功能的微处理单元，所述微处理器1用于处理和存储通过所述数据端口2发送和接收的数据。所述数据端口2用于接收外界发送的数据以及发送所述节点连接芯片需要发送的数据。所述数据端口2包括切换单元21、接收单元22和发送单元23，所述切换单元21用于在所述微处理器1的控制下控制所述接收单元22和所述发送单元23有效，即在不同的情况下，所述数据端口2用于接收外界发送的数据或用于发送所述节点连接芯片需要发送的数据。在实际设计时，所述数据端口2根据需求可设置多个，用于连接其他节点，所述其他节点可以是本发明实施例提供的节点连接芯片，也可以是具有数据存储和处理能力的中央处理器。所述节点连接芯片设置N个数据端口就可以连接N个邻居节点，所述节点连接芯片和N个所述邻居节点之间通过所述数据端口信号连接并进行数据通讯。

本发明实施例通过中央处理器和多个节点连接芯片构成节点网络，多个所述节点连接芯片中至少包括一个基准节点连接芯片，中央处理器与基准节点连接芯片信号连接，用于通过基准节点连接芯片对节点网络中的其他节点连接芯片进行初始化，节点连接芯片包括微处理器和数据端口，通过数据端口扩展其他的节点连接芯片，通过微处理器控制数据端口与其他节点进行数据通讯，实现节点网络中所有节点连接芯片的初始化。

在其中一个实施例中，所述节点连接芯片的数据端口上设置端口连接器，所述节点连接芯片之间通过所述端口连接器连接。为了便于构成节点网络，节点连接芯片之间设置了端口连接器，任何两个节点连接芯片通过端口连接时，通过端口连接器将其连接在一起，快捷方便。当某个节点连接芯片被损毁时，也可以通过修复端口连接器或者更换新的节点连接芯片的方式，快速修复节点网络。

在其中一个实施例中，所述数据端口设置四个，四个所述数据端口均匀分布于所述节点连接芯片的四周。参照图1，所述数据端口设置四个，四个所述数据端口均匀分布于所述节点的四周。设置四个数据端口能够在上下左右分别扩展邻居节点，构成方形节点网络，且当其中一个邻居节点损毁时，还可以通过其他邻居节点建立新的数据传输通道进行传输数据。相邻的所述两个节点之间通过信号线朝向不同的两个数据端口信号连接。

在其中一个实施例中，四个所述数据端口设置于所述节点连接芯片四周不同的水平面上，且其中两个数据端口的信号线朝上设置，另外两个数据端口信号线朝下设置。相邻的两个节点连接芯片通过信号线不同朝向的两个端口信号连接。

参照图3，图3所示为发明节点连接芯片较佳实施例外部结构示意图，具体地，如图3所示在本发明节点连接芯片外部结构示意图中，四个所述数据端口(实际是数据端口的信号线延伸部分)分别为201、202、203、204，设置于所述节点连接芯片四周不同的水平面上，且其中数据端口201和数据端口202的信号线朝上设置，另外两个数据端口203和数据端口204的信号线朝下设置。图中仅标识出了数据端口202的其中一个信号线2021，以及数据端口203其中一个信号线2031。这样设置的目的，便于相邻的两个节点之间通过信号线朝向不同的两个数据端口信号连接。

为实现上述目的，本发明还提供了一种上述基于节点连接芯片的节点网络的初始化方法。

参照图4，图4所示为本发明节点网络的初始化方法较佳实施例流程示意图。

所述节点网络的初始化方法包括如下步骤：

S1：初始化基准节点连接芯片的信息，并将所述基准节点连接芯片作为当前检测芯片；所述基准节点连接芯片为与中央处理器连接的芯片；

S2：获得与当前检测芯片信号连接的邻居芯片的信息；

S3：根据邻居芯片的信息确定当前检测芯片的信息；

S4：根据当前检测芯片的信息初始化与其连接的其他邻居芯片的信息。

具体地，在初始化节点网络时，步骤S1先初始化与中央处理器连接的基准节点连接芯片，例如通过中央处理器与基准节点连接芯片进行数据通讯，为基准节点连接芯片提供电源，且将中央处理器的坐标设置为(x0，y0)，以基准节点连接芯片作为当前检测芯片。由于基准节点连接芯片与中央处理器之间通过数据端口连接，且已经准备好数据通讯，因此，中央处理器即为基准节点连接芯片的邻居芯片之一，步骤S2获得与当前检测芯片信号连接的邻居芯片的信息，即为获得与基准节点连接芯片信号连接的邻居芯片中央处理器的信息，具体的是指获得邻居芯片的坐标值以及相对位置值。步骤S3根据邻居芯片的信息确定当前检测芯片的信息具体是指根据邻居芯片的坐标值以及相对位置值计算当前检测芯片的坐标值和相对位置值。步骤S4即循环按照上述步骤，根据当前检测芯片的信息初始化与其连接的其他邻居芯片的信息。

本发明实施例提供的节点网络的初始化方法，以与中央处理器连接的基准节点连接芯片的初始化开始，获得与当前检测芯片信号连接的邻居芯片的信息，根据邻居芯片的信息确定当前检测芯片的信息，根据当前检测芯片的信息初始化与其连接的其他邻居芯片的信息，逐步有规律地实现了对基于节点连接芯片的节点网络的初始化。

参照图5，图5所示为本发明节点网络的初始化方法较佳实施例流程示意图中S2的细化流程图。在其中一个实施例中，所述步骤S2包括如下步骤：

S21：判断当前检测芯片的当前检测端口是否没电或者没有信号；

具体地，可以通过当前检测芯片向与其当前检测端口连接的邻居芯片发送请求反馈状态信息来判断当前检测芯片的当前检测端口是否没电或者没有信号。

在其中一个实施例中，所述当前检测端口的初始值为预设的检测端口。例如，以当前检测芯片的下方数据端口为当前检测端口的初始值。

S22：若是，将所述当前检测芯片的下一个数据端口作为当前检测端口，执行S21；否则，执行S23；

具体地，若当前检测芯片的当前检测端口没电或者没有信号，说明与当前检测端口连接的邻居芯片没有被初始化，则需要换一个数据端口进行数据传输，将所述当前检测芯片的下一个数据端口作为当前检测端口，继续执行S21。否则，说明与当前检测端口连接的邻居芯片已经被初始化，其邻居芯片已经有初始化信息可以通过该邻居芯片对当前检测芯片进行初始化。此时执行S23，关闭除当前检测端口外的其他数据端口，不再通过其他数据端口进行初始化。

S23：关闭除当前检测端口外的其他数据端口；

即只通过当前检测端口连接的邻居芯片对当前检测芯片进行初始化，不再通过其他数据端口进行初始化。

S24：通过当前检测端口发送准备信号至与其连接的邻居芯片，并通过当前检测端口读取邻居芯片的信息。

具体地，通过当前检测端口发送准备信号至与其连接的邻居芯片通知邻居芯片当前检测芯片已经做好进行初始化的准备，并通过当前检测端口读取邻居芯片的信息。为步骤S3做好准备。

参照图6，图6所示为本发明节点网络的初始化方法较佳实施例流程示意图中S3的细化流程图。

在其中一个实施例中，所述步骤S3包括：

S31：判断当前检测端口是否没电；若是，执行S32；否则执行S33；

具体地，可以通过当前检测芯片向与其当前检测端口连接的邻居芯片发送请求反馈状态信息来判断当前检测芯片的当前检测端口是否没电。

S32：设定当前检测芯片为主芯片，并根据读取的邻居芯片的信息确定当前检测芯片的信息，接收与当前检测端口信号连接的邻居芯片发送的准备信号，发送当前检测芯片的信息至与当前检测端口信号连接的邻居芯片；执行S33；

具体地，若当前检测芯片的当前检测端口没电，说明与当前检测端口连接的邻居芯片没有被初始化，此时，设定当前检测芯片为主芯片，并根据步骤S2读取的邻居芯片的信息确定当前检测芯片的信息，接收与当前检测端口信号连接的邻居芯片发送的准备信号，发送当前检测芯片的信息至与当前检测端口信号连接的邻居芯片，确保彼此连接的节点连接芯片都存储了彼此的信息。完成后执行S33，对前检测芯片的下一个检测端口连接的邻居芯片进行初始化。若当前检测芯片的当前检测端口有电，说明与当前检测端口连接的邻居芯片已经被初始化，直接执行S33，对前检测芯片的下一个检测端口连接的邻居芯片进行初始化。

S33：将当前检测芯片的下一个数据端口作为当前检测端口；执行步骤S31；

即对前检测芯片的下一个检测端口连接的邻居芯片进行初始化。

S34：打开除当前检测端口以外的其他数据端口。

即确保其他数据端口连接的邻居芯片完成初始化。

参照图7，图7所示为本发明节点网络的初始化方法较佳实施例流程示意图中S4的细化流程图。

在其中一个实施例中，所述步骤S4包括如下步骤：

S41：判断当前检测芯片的当前检测端口是否没电或者没有信号；若是，执行S42；若否，执行S43；

S42：将与当前检测端口信号连接的邻居芯片作为当前检测芯片；

S43：判断当前检测芯片的当前检测端口是否没电或者没有信号；若是，执行S44；否则执行S45；

S44：将所述当前检测芯片的下一个数据端口作为当前检测端口，执行S43；

S45：关闭除当前检测端口外的其他数据端口；

S46：通过当前检测端口发送准备信号至与其信号连接的邻居芯片，并通过当前检测端口读取邻居芯片的信息。

步骤S4的细化流程图是指循环上述步骤S2和步骤S3对网络节点中的其他节点连接芯片进行初始化的过程，在此不赘述。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于节点连接芯片的节点网络，其特征在于，所述节点网络包括中央处理器和多个节点连接芯片，多个所述节点连接芯片中至少包括一个基准节点连接芯片，所述中央处理器与所述基准节点连接芯片连接，所述节点连接芯片之间通过数据端口连接，所述节点连接芯片包括微处理器以及与所述微处理器信号连接的数据端口。

2.如权利要求1所述的基于节点连接芯片的节点网络，其特征在于，所述节点连接芯片的数据端口上设置端口连接器，所述节点连接芯片之间通过所述端口连接器连接。

3.如权利要求1或2所述的基于节点连接芯片的节点网络，其特征在于，所述数据端口设置四个，四个所述数据端口均匀分布于所述节点连接芯片的四周。

4.如权利要求3所述的基于节点连接芯片的节点网络，其特征在于，四个所述数据端口设置于所述节点连接芯片四周不同的水平面上，且其中两个数据端口的信号线朝上设置，另外两个数据端口信号线朝下设置。

5.如权利要求4所述的基于节点连接芯片的节点网络，其特征在于，相邻的两个节点连接芯片通过信号线不同朝向的两个端口信号连接。

6.一种权利要求1～5所述的基于节点连接芯片的节点网络的初始化方法，其特征在于，所述节点网络的初始化方法包括如下步骤：

S1：初始化基准节点连接芯片的信息，并将所述基准节点连接芯片作为当前检测芯片；所述基准节点连接芯片为与中央处理器连接的芯片；

S2：获得与当前检测芯片信号连接的邻居芯片的信息；

S3：根据邻居芯片的信息确定当前检测芯片的信息；

S4：根据当前检测芯片的信息初始化与其连接的其他邻居芯片的信息。

7.如权利要求6所述的节点网络的初始化方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：

S21：判断当前检测芯片的当前检测端口是否没电或者没有信号；若是，执行S22；否则，执行S23；

S22：将所述当前检测芯片的下一个数据端口作为当前检测端口，执行S21；

S23：关闭除当前检测端口外的其他数据端口；

S24：通过当前检测端口发送准备信号至与其连接的邻居芯片，并通过当前检测端口读取邻居芯片的信息。

8.如权利要求7所述的节点网络的初始化方法，其特征在于，所述当前检测端口的初始值为预设的检测端口。

9.如权利要求6～8任一项所述的节点网络初始化方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31：判断当前检测端口是否没电；若是，执行S32；否则执行S33；

S32：设定当前检测芯片为主芯片，并根据读取的邻居芯片的信息确定当前检测芯片的信息，接收与当前检测端口信号连接的邻居芯片发送的准备信号，发送当前检测芯片的信息至与当前检测端口信号连接的邻居芯片；执行S33；

S33：将当前检测芯片的下一个数据端口作为当前检测端口；执行步骤S31；

S34：打开除当前检测端口以外的其他数据端口。

10.如权利要求6或7所述的节点网络初始化方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下步骤：

S41：判断当前检测芯片的当前检测端口是否没电或者没有信号；若是，执行S42；若否，执行S43；

S42：将与当前检测端口信号连接的邻居芯片作为当前检测芯片；

S43：判断当前检测芯片的当前检测端口是否没电或者没有信号；若是，执行S44；否则执行S45；

S44：将所述当前检测芯片的下一个数据端口作为当前检测端口，执行S43；

S45：关闭除当前检测端口外的其他数据端口；

S46：通过当前检测端口发送准备信号至与其信号连接的邻居芯片，并通过当前检测端口读取邻居芯片的信息。