CN106095711B - 用于主从模块通信的连接装置和通信方法 - Google Patents

用于主从模块通信的连接装置和通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于主从模块通信的连接装置，包括主模块通信线插口、从模块识别线插口、主模块地址线插口、从模块通信线插口、插拔识别线插口和从模块地址线插口；通信线插口短接；从模块识别线插口连接插拔识别线插口；主、从模块地址线插口通过插口中接点的高、低电平组合实现插口高低电平序列不同，保证主模块通信地址和从模块通信地址不同。本发明还公开了一种应用所述连接装置进行通信的通信方法，包括连接主从模块；读取通信地址；主模块接收从模块通信地址并存储；从模块插拔识别线插口置低电平；主模块判断从模块是否连接插槽；主、从模块通信。本发明装置实现了从模块的即插即用。本发明方法通信速度快，支持从模块即插即用。

Description

用于主从模块通信的连接装置和通信方法
技术领域
本发明属于电子技术领域，具体涉及一种用于主从模块通信的连接装置和通信方法。
背景技术
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，社会分工也越来越细。伴随着更加精细化的社会分工，电子产品也逐步开始了模块化的进程。电子产品模块化后，每个子模块各自完成相对独立的功能，并统一工作在主模块的调度下；子模块与主模块、子模块与子模块之间均通过通信完成数据的交互。电子产品模块化设计后，更加利于电子产品的生产和组装，而且产品维修和更换非常便捷，同时模块化设计之后，对于产品生产厂家而言，其一个子模块可以用于多个产品，节省了厂家的研发时间和投入。但是，模块化设计也带来了一定的问题：产品在组合后调试或组装时，由于通信地址设置不方便，导致产品调试难度大，调试周期相对较长。
以配电自动化终端为例，配电自动化终端监控线路回路数多，可扩展性强，配置参数多，维护工作量大，因此多采用模块化结构。每个子模块均具有唯一的通讯地址，模块之间以通讯总线方式实现信息交互，主模块与各个子模块通过通信线连接。现有的终端模块的地址设置，通常采用模块内使用跳线方式或预先烧录程序的方式来固化地址。采用烧录程序的方式固化地址，应用操作不方便，维护难度大；而使用跳线方式固化地址，其可靠性较低，对于插板识别，通常依靠对模块的反复通讯询问后多次应答失败来确定。容易阻塞通讯总线，对设备运行产生不利影响。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种能够即插即用的用于主从模块通信的连接装置。
本发明的目的之二在于提供一种应用所述用于主从模块通信的连接装置进行通信的方法。
本发明提供的这种用于主从模块通信的连接装置，包括主模块插槽和从模块插槽；主模块插槽包括主模块通信线插口、与从模块插槽数目相同的从模块识别线插口和主模块地址线插口；从模块插槽包括从模块通信线插口、插拔识别线插口和从模块地址线插口；所述主模块通信线插口和从模块通信线插口全部短接；从模块识别线插口分别与的插拔识别线插口连接；主模块地址线插口和从模块地址线插口均包括若干个接点，通过接点的高电平或低电平组合实现主模块地址线插口和从模块地址线插口的高低电平序列不同，从而保证主模块地址线插口和从模块地址线插口的地址不同。
所述的主模块插槽和从模块插槽均采用标准接口插槽。
所述的插拔识别线插口为一根接线的插口。
所述的主模块通信线插口和从模块通信线插口为两根接线的插口或三根接线的插口。
所述的实现主模块地址线插口和从模块地址线插口的接点的高电平或低电平，具体为若接点悬空，则该接点为高电平；若接点接地，则该接点为低电平。
所述的主模块地址线插口和从模块地址线插口所包含的地址线根数N的选择依据为2N≥（主模块个数+从模块个数）。
本发明还提供了一种所述应用所述连接装置进行通信的通信方法，包括如下步骤：
S1. 将主模块与主模块插槽连接，将从模块与从模块插槽连接；
S2. 主模块控制器读取主模块地址线插口的地址，并以此地址作为主模块的通信地址，从模块控制器读取从模块地址线插口的地址，并以此作为从模块的通信地址；
S3. 从模块将自己的通信地址通过通信端口发送给主模块，同时主模块接收所有从模块的通信地址并存储；
S4. 从模块控制器在发送从模块的通信地址后，将从模块插拔识别线插口的地址置为低电平；
S5. 主模块控制器读取从模块识别线插口的电平信号，并以该电平信号判断从模块是否连接到了从模块插槽上：
若从模块插拔识别线接口为低电平，则认定该从模块已经连接从模块插槽，将该从模块插槽对应的通信地址保留；
若从模块插拔识别线接口为高电平，则认定该从模块已经与从模块插槽脱离，将该从模块插槽对应的通信地址删除；
S6. 主模块根据保留的从模块通信地址，与所有的从模块进行通信。
本发明提供的这种用于主从模块通信的连接装置，通过通信接口将主模块和从模块的通信线连接在一起，通过地址线插口接点的悬空和接地将每个插槽的通信地址固定，从而实现了主模块和从模块插上插槽即可获知自身的地址的目的；主模块通过从模块识别线插口的高低电平即可知道从模块是否已经连接从模块插槽，从而保证了主模块和各从模块之间的通信；本发明的连接装置，采用一块电路板、标准接口插槽和电路板走线即可完成，连接装置本身无源，安全可靠，而且通过硬件连接保证可靠性，同时也实现了主模块和从模块之间的连接和即插即用。应用本发明装置的通信方法，主模块只需要获得一次所有从模块地址线插口的地址，即可与接入该从模块插槽的从模块进行通信，该通信方法中，主模块的通信对象只与从模块连接的从模块插槽有关，而与从模块无关，因此主模块可以和任意多个不同的从模块快速建立通信关系而不再需要与各个从模块进行反复的通信握手和识别，通信过程明显优化，通信速率明显提升；而通过从模块识别线插口的电平检测即可获知该从模块插槽是否还连接有从模块，因此可以即时将不再连接从模块的从模块插槽的地址从地址列表中剔除，从而又一次的提高了通信速率，而且本发明的通信方法明显也支持从模块的热插拔和即插即用。
附图说明
图1为本发明的用于主从模块通信的连接装置功能模块图。
图2为本发明的用于主从模块通信的连接装置的一种实施例的具体电路连接图。
图3为本发明的应用所述用于主从模块通信的连接装置进行通信的方法流程图。
具体实施方式
如图1所示为发明的功能模块图：本发明提供的这种用于主从模块通信的连接装置，包括主模块插槽和从模块插槽；主模块插槽包括主模块通信线插口、与从模块插槽数目相同的从模块识别线插口和主模块地址线插口；从模块插槽包括从模块通信线插口、插拔识别线插口和从模块地址线插口；所述主模块通信线插口和从模块通信线插口全部短接；从模块识别线插口分别与的插拔识别线插口连接；主模块地址线插口和从模块地址线插口均包括若干个接点，通过接点的高电平或低电平组合实现主模块地址线插口和从模块地址线插口的高低电平序列不同，从而保证主模块地址线插口和从模块地址线插口的地址不同。
所述的主模块插槽和从模块插槽均采用标准接口插槽，以便于推广和使用方便；在具体使用时，插拔识别线插口为一根接线的插口；主模块通信线插口和从模块通信线插口为两根接线的插口或三根接线的插口；主模块地址线插口和从模块地址线插口可以采用N根线的插口，而具体采用几根线的插口，则需要根据主模块和从模块的个数来确定，其确定原则即为：主要满足主模块和从模块的地址各不相同即可，其理论计算式为2N≥（主模块个数+从模块个数）。
如图2所示为本发明的一种实施例的具体电路连接图：该实施例中，主模块为1个，从模块为3个，主从模块的通信线均为2线制的通信，主模块和从模块的地址线均为4根地址线；从图中可以看到，主模块的通信端口连接主模块通信线插口，主模块的地址线接口连接主模块地址线插口，从模块的通信端口连接从模块通信线插口，从模块的地址线接口连接从模块地址线插口，主模块的控制器I/O端口共3根信号线，分别连接从模块插槽中的从模块插拔识别线插口，从模块的控制器的I/O口连接从模块插拔识别线插口；主模块通过检测从模块识别线插槽的电平信号识别从模块是否连接了从模块插槽；主模块的地址和各个从模块的地址均通过插槽内的接线固化并确定了：地址线插口的某一接点如果接地，则该接点所对应的地址位为低电平；若地址线插口的某一接点悬空，则该接点所对应的地址位为高电平。因此，从图中可以看到，主模块的地址为0000；从模块1的地址为1111，从模块2的地址为1110，从模块3的地址位1100。通过事先将主模块和从模块的地址线插口固化确定，即可保证主模块和从模块的地址不同。同时，如果从模块连接到了从模块插槽上，比如从模块1连接了从模块插槽1，则从模块1的控制器将会把从模块插拔识别线插口的电平改变，比如置为低电平，此时主模块的控制器通过检测该低电平即可判定从模块1确实连接到了从模块插槽1上；相反的，若从模块1未连接从模块插槽1，则从模块通信线插口1悬空，此时从模块通信线插口1的电平信号发生改变，控制器再次检测该信线插口对应的电平信号改变即可判定从模块1位连接到从模块插槽1上。
如图3所示为本发明的应用所述用于主从模块通信的连接装置进行通信的方法流程图：本发明还提供了这种所述应用所述连接装置检测通信的通信方法，包括如下步骤：
S1. 将主模块与主模块插槽连接，将从模块与从模块插槽连接；
S2. 主模块控制器读取主模块地址线插口的地址，并以此地址作为主模块的通信地址，从模块控制器读取从模块地址线插口的地址，并以此作为从模块的通信地址；
S3. 从模块将自己的通信地址通过通信端口发送给主模块，同时主模块接收所有从模块的通信地址并存储；
S4. 从模块控制器在发送从模块的通信地址后，将从模块插拔识别线插口的地址置为低电平；
S5. 主模块控制器读取从模块识别线插口的电平信号，并以该电平信号判断从模块是否连接到了从模块插槽上：
若从模块插拔识别线接口为低电平，则认定该从模块已经连接从模块插槽，将该从模块插槽对应的通信地址保留；
若从模块插拔识别线接口为高电平，则认定该从模块已经与从模块插槽脱离，将该从模块插槽对应的通信地址删除；
S6. 主模块根据保留的从模块通信地址，与所有的从模块进行通信。
本发明所提供的这种通信方法，主模块只需要获得一次所有从模块地址线插口的地址，即可与接入该从模块插槽的从模块进行通信而不再关心该从模块是否已经进行了替换或更改；在该通信方法中，主模块的通信对象只与从模块连接的从模块插槽有关，而与从模块无关，因此主模块可以和任意多个不同的从模块快速建立通信关系而不再需要与从模块进行反复的通信握手和识别，通信过程明显优化，通信速率明显提升；而通过从模块识别线插口的电平检测即可获知该从模块插槽是否还连接有从模块，因此可以即时将不再连接从模块的从模块插槽的地址从地址列表中剔除，从而又一次的提高了通信速率，而且本发明的通信方法明显也支持从模块的热插拔和即插即用。

Claims (5)

1.一种用于主从模块通信的连接装置，其特征在于包括主模块插槽和从模块插槽；主模块插槽包括主模块通信线插口、与从模块插槽数目相同的从模块识别线插口和主模块地址线插口；从模块插槽包括从模块通信线插口、插拔识别线插口和从模块地址线插口；所述主模块通信线插口和从模块通信线插口全部短接；从模块识别线插口分别与的插拔识别线插口连接；主模块地址线插口和从模块地址线插口均包括若干个接点，通过接点的高电平或低电平组合实现主模块地址线插口和从模块地址线插口的高低电平序列不同，从而保证主模块地址线插口和从模块地址线插口的地址不同；
所述的实现主模块地址线插口和从模块地址线插口的接点的高电平或低电平，具体为若接点悬空，则该接点为高电平；若接点接地，则该接点为低电平；
用于主从模块通信的连接装置进行通信的通信方法，包括如下步骤：
S1.将主模块与主模块插槽连接，将从模块与从模块插槽连接；
S2.主模块控制器读取主模块地址线插口的地址，并以此地址作为主模块的通信地址，从模块控制器读取从模块地址线插口的地址，并以此作为从模块的通信地址；
S3.从模块将自己的通信地址通过通信端口发送给主模块，同时主模块接收所有从模块的通信地址并存储；
S4.从模块控制器在发送从模块的通信地址后，将从模块插拔识别线插口的地址置为低电平；
S5.主模块控制器读取从模块识别线插口的电平信号，并以该电平信号判断从模块是否连接到了从模块插槽上：
若从模块插拔识别线接口为低电平，则认定该从模块已经连接从模块插槽，将该从模块插槽对应的通信地址保留；
若从模块插拔识别线接口为高电平，则认定该从模块已经与从模块插槽脱离，将该从模块插槽对应的通信地址删除；
S6.主模块根据保留的从模块通信地址，与所有的从模块进行通信。
2.根据权利要求1所述的用于主从模块通信的连接装置，其特征在于所述的主模块插槽和从模块插槽均采用标准接口插槽。
3.根据权利要求1所述的用于主从模块通信的连接装置，其特征在于所述的插拔识别线插口为一根接线的插口。
4.根据权利要求1所述的用于主从模块通信的连接装置，其特征在于所述的主模块通信线插口和从模块通信线插口为两根接线的插口或三根接线的插口。
5.根据权利要求1所述的用于主从模块通信的连接装置，其特征在于所述的主模块地址线插口和从模块地址线插口所包含的地址线根数N的选择依据为2N≥(主模块个数+从模块个数)。
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