CN109428951A - 串联通讯系统中的地址自动分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种串联通讯系统中的地址自动分配方法，方法包括：确认每一从机的地址是否分配正确，并且将尚未分配的地址重新分配；主机发送分配指令至尚未分配地址的从机，尚未分配地址的从机接收分配指令后进入分配模式；进入分配模式后，尚未分配地址的从机皆具有特征码，利用特征码作为延迟时间以争夺尚未分配的地址的其中之一；争夺到地址的从机等待主机发送确认指令，并且当接收到确认指令后，争夺到地址的从机退出地址的争夺，等待主机发送分配完成指令。

Description

串联通讯系统中的地址自动分配方法

技术领域

本发明是有关于一种地址自动分配方法，尤指一种串联通讯系统中的地址自动分配方法。

背景技术

在串联通讯系统的应用中，通常存在有一个具有通讯相关的主导权设备，以及复数个从属于主导权设备的终端设备，而在一般工业控制领域中也大多都是采用一主多从的通讯架构。在此架构下，串联通讯系统是由一个主设备、若干个从属设备组成，而主设备为了要与从设备间建立起良好的通讯，从设备的地址必须是唯一，若不然从设备的地址发生冲突，则会导致数据传输的失败。

目前，采用一主多从通讯架构下的串联通讯系统中，通常都是人为手动设定从设备地址，利用拨码开关或是通过指令等方式分配好从设备地址，再到主设备输入分配好的地址才能建立通讯，避免地址发生冲突的情况产生。然而这样的方式造成许多不便，像是手动设置从设备地址很有可能会有重复输入的情况，再来如果要维修或新增从设备往往会发生一些意外状况。

发明内容

本发明之一目的在提供一种地址自动分配方法，其不需要预先设定从机地址，从机地址可先采用默认地址并且在连网后主机会随时检查有冲突的地址，并且自动对发生冲突的地址重新分配。

本发明提出一种串联通讯系统中的地址自动分配方法，串联通讯系统包含主机及至少一从机，方法包括下列步骤：(a)主机与至少一从机电性连接后，确认每一从机的地址是否分配正确，如果分配不正确会针对尚未分配的地址重新分配；(b)主机发送分配指令至尚未分配地址的从机，尚未分配地址的从机接收分配指令后进入分配模式，而主机发送分配指令后也进入分配模式；(c)进入分配模式后，尚未分配地址的从机皆具有特征码，利用特征码作为延迟时间以争夺尚未分配的地址的其中之一；(d)争夺到地址的从机等待主机发送确认指令，并且当接收到确认指令后，争夺到地址的从机退出其他尚未分配的地址的争夺，等待主机发送分配完成指令；以及(e)主机发送确认指令后会记录争夺到的地址与争夺到地址的从机，接着对其他尚未分配的地址发送分配指令重新进行分配；其中，特征码具有多个位数以及由位数组成的多组数据，数据包括至少两个位数，并利用数据作为延迟时间。

由于本发明的主机会针对地址分配不正确的从机进行地址的重新分配，并且利用每台从机自身的特征码对分配地址进行争夺，特征码越小的即会拥有较高的优先权，经过这样的操作每一台从机皆可以分配到地址并且不会有地址相冲突的问题产生，因此可以免去在串联通讯系统中各设备进行组网前需要手动设定设备地址的操作，进而达到地址的自动分配以及避免人为操作所造成的意外状况的功效。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合所附图式做详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一种串联通讯系统中的地址自动分配方法的流程图。

图2为本发明一种串联通讯系统中的地址自动分配方法部份步骤的流程图。

图3为本发明一种串联通讯系统中的地址自动分配方法部份步骤的流程图。

图4为本发明一实施例之一种串联通讯系统中的地址自动分配方法的示意图。

图5为本发明另一实施例之一种串联通讯系统中的地址自动分配方法的示意图。

具体实施方式

如图1所示，在此方法中，首先主机与至少一从机电性连接后，确认每一从机的地址是否分配正确，如果分配不正确会针对尚未分配的地址重新分配(如步骤S11所示)。确认每一从机的地址是否分配正确的详细步骤请参考图2。如图2所示，主机与至少一从机电性连接后，会检查每一从机地址回传的回复数据是否正确(如步骤S21所示)，如果正确，将从机地址设定由脱机状态转变为在线状态(如步骤S221所示)，如果不正确，再次对脱机状态的从机地址进行扫描(如步骤S222所示)，接着再次确认脱机状态的从机地址是否有回传回复数据(如步骤S23所示)，如果并未回传回复数据，则判断为从机地址并未与至少一从机连接(如步骤S231所示)，如果有回传回复数据，则判断为从机地址发生冲突，重新分配处于脱机状态的从机地址(如步骤S232所示)。在经过步骤S23的判断后，会将脱机状态的从机地址分类为未与从机联机的地址以及发生冲突的地址，其两者皆为尚未分配的地址，因此在进入分配模式后会由主机进行统一的分配。接着在确认完尚未分配的地址以及尚未分配地址的从机后，主机会发送分配指令至尚未分配地址的从机，尚未分配地址的从机在接收到分配指令后进入分配模式，而主机发送分配指令后也进入分配模式(如步骤S12所示)。

请再参考图1，进入分配模式后，尚未分配地址的从机皆具有特征码，利用特征码作为延迟时间以争夺尚未分配的地址的其中之一(如步骤S13所示)。特征码是每一从机皆会有的一个序列号码，其具有多个位数，在本发明中将特征码的每两个位数组成一组形成多个数据，并利用这些数据作为延迟时间，数据也可以是由三位数或四位数组成，然此并非用以限制本发明。争夺尚未分配的地址的详细步骤请参考图3。尚未分配地址的从机分别利用多个数据的其中之一作为延迟时间(如步骤S31所示)，判断在一段时间内是否有尚未分配地址的从机回传回复数据至主机(如步骤S32所示)。没有回传回复数据的从机退出对本次尚未分配的地址的争夺，等待主机再次发送分配指令(如步骤S321所示)，如果有尚未分配地址的从机回传回复数据至主机，则回传回复数据的从机继续利用数据的其中之另一作为延迟时间(如步骤S322所示)，直到数据全部使用完，回传回复数据的从机其中之一抢夺到尚未分配的地址(如步骤S33所示)。

请接着参考图1，争夺到地址的从机等待主机发送确认指令，并且当接收到确认指令后，争夺到地址的从机退出其他尚未分配的地址的争夺，等待主机发送分配完成指令(如步骤S14所示)。主机发送确认指令后会记录争夺到的地址与争夺到地址的从机，接着对其他尚未分配的地址发送分配指令重新进行分配(如步骤S15所示)。最后，当所有尚未分配地址的从机均争夺到地址后，主机发送分配完成指令至争夺到地址的从机，接着主机及争夺到地址的从机退出分配模式(如步骤S16所示)。

接着请参考图4所举的范例，有三台从机分别为从机A、从机B、及从机C在争夺地址，而主机发送分配指令对地址进行争夺，其中分配指令包含尚未分配的地址以及指示尚未分配地址的从机争夺尚未分配的地址。在图4的范例中，主机发送分配指令就包含地址1及指示机A、从机B、及从机C对地址1进行争夺。首先对地址1进行争夺，从机A的特征码是170902，从机B的特征码是170802，从机C的特征码是170702。而特征码每两个位数组成一组，因此在此范例中具有3组数据，从机A、B及C就利用这3组数据作为延迟时间进行地址争夺。首先主机会发送数据选择指令至从机A、B及C，让从机A、B及C利用第1组数据做为延迟时间，而从机A、B及C都是02，因此在一段时间内会同时回传回复数据至主机，所以在此阶段并不会有从机退出对地址1的争夺。接着主机再发送数据选择指令至从机A、B及C，让从机A、B及C利用第2组数据做为延迟时间，而从机A的数据是09、从机B的数据是08、从机C的数据是07。从机C的第2组数据07做为延迟时间最短，因此可以在一段时间内最先回传回复数据给主机，而没有回传回复数据的从机A及从机B则退出对地址1的争夺。主机再发送数据选择指令至从机C，让从机C接着利用第3组数据，由于从机A及B皆退出对地址1的争夺，因此从机C利用第3组数据17做为延迟时间，在一段时间内回传回复数据给主机。从机C争夺到地址1后等待主机发送确认指令，在接收到确认指令后，从机C退出争夺，等待主机发送分配完成指令，而主机发送确认指令后会记录从机C争夺到地址1，接着再发送针对地址2的分配指令。

接续前述的范例，主机的分配指令指示之前没有争夺到地址1的从机A与从机B重新对地址2进行争夺，争夺的方式与前述相同，从机A与从机B利用各自的特征码进行争夺。首先利用第1组数据(主机也同样发送数据选择指令在此不再赘述)，从机A与从机B都是02，因此与前述相同，从机A与从机B会同时回传回复数据至主机，在此阶段并不会有从机退出对地址2的争夺。接着利用第2组数据，从机A的数据是09、从机B的数据是08，从机B的第2组数据08做为延迟时间最短，因此可以最先回传回复数据给主机，而没有回传回复数据的从机A则退出对地址2的争夺。争夺到地址2的从机B会退出争夺，并且等待主机发送分配完成指令。而主机接着对尚未分配的地址3发送分配指令，之前没有争夺到地址1与地址2的从机A重新对地址3进行争夺，从机A也利用自身的特征码对地址3进行争夺，由于只剩从机A对地址3进行争夺，因此从机A也争夺到地址3，等待主机发送分配完成指令。当从机A、从机B及从机C都争夺到地址并且也没有其他尚未被分配到的地址，因此主机会发送分配完成指令给从机A、从机B及从机C，接着主机、从机A、从机B及从机C皆退出分配模式。

接着请参考图5所举的范例，有三台从机分别为从机A、从机B、及从机C在争夺地址，而有四个未被分配的地址1、地址2、地址3及地址4。争夺地址的方法皆如前述实施例所述，在从机A、从机B及从机C皆争夺到地址后，主机同样会发送地址4的分配指令，由于从机A、B及C皆争夺到地址，因此从机A、B及C皆不会参与地址4的争夺，也不会回传回复数据给主机，而主机在持续一段时间后都没有收到回复数据则会直接判断为从机A、B及C皆有分配到地址，随即发送分配完成指令给从机A、B及C，接着主机、从机A、B及C退出分配模式。

由于本发明的主机会针对地址分配不正确的从机进行地址的重新分配，并且利用每台从机自身的特征码对分配地址进行争夺，特征码越小因为延迟的时间较短，而拥有较高的优先权，经过这样的操作每一台从机皆可以分配到地址并且不会有地址相冲突的问题产生，因此可以免去在串联通讯系统中各设备进行组网前需要手动设定设备地址的操作，进而达到地址的自动分配以及避免人为操作所造成的意外状况的功效。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当是权利要求所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种串联通讯系统中的地址自动分配方法，该串联通讯系统包含一主机及至少一从机，其特征在于包括下列步骤：

(a)该主机与该至少一从机电性连接后，确认每一从机的地址是否分配正确，如果分配不正确会针对尚未分配的地址重新分配；

(b)该主机发送一分配指令至尚未分配地址的从机，尚未分配地址的从机接收该分配指令后进入一分配模式，而该主机发送该分配指令后也进入该分配模式；

(c)进入该分配模式后，尚未分配地址的从机皆具有一特征码，利用该特征码作为一延迟时间以争夺尚未分配的地址的其中之一；

(d)争夺到地址的从机等待该主机发送一确认指令，并且当接收到该确认指令后，争夺到地址的从机退出其他尚未分配的地址的争夺，等待该主机发送一分配完成指令；以及

(e)该主机发送该确认指令后会记录争夺到的地址与争夺到地址的从机，接着对其他尚未分配的地址发送该分配指令重新进行分配；

其中，该特征码具有多个位数以及由该些位数组成的多组数据，该些组数据包括至少两个位数，并利用该些组数据作为该延迟时间。

2.如权利要求1所述的地址自动分配方法，其特征在于更包括步骤(f)，当所有尚未分配地址的从机均争夺到地址后，该主机发送该分配完成指令至争夺到地址的从机，接着该主机及争夺到地址的从机退出该分配模式。

3.如权利要求2所述的地址自动分配方法，其特征在于步骤(a)更包括：

(a1)该主机与该至少一从机电性连接后，检查每一从机地址回传的一回复数据是否正确；

(a2)如果正确，将该些从机地址设定由一脱机状态转变为一在线状态，如果不正确，再次对该脱机状态的该些从机地址进行扫描；

(a3)再次确认该脱机状态的该些从机地址是否有回传该回复数据；

(a4)如果并未回传该回复数据，则判断为该些从机地址并未与该至少一从机连接，如果有回传该回复数据，则判断为该些从机地址发生冲突，重新分配处于该脱机状态的该些从机地址。

4.如权利要求3所述的地址自动分配方法，其特征在于步骤(c)更包括：

(c1)尚未分配地址的从机分别利用该些组数据的其中之一作为该延迟时间；

(c2)判断在一段时间内是否有尚未分配地址的从机回传该回复数据至该主机；

(c3)如果有尚未分配地址的从机回传该回复数据至该主机，则回传回复数据的从机继续利用该些组数据的其中之另一作为该延迟时间，直到该些组数据全部使用完，回传回复数据的从机其中之一争夺到本次尚未分配的地址；

(c4)没有回传回复数据的从机退出对本次尚未分配的地址的争夺，等待该主机再次发送该分配指令。

5.如权利要求4所述的地址自动分配方法，其特征在于步骤(c1)该主机会发送一数据选择指令至尚未分配地址的从机，而尚未分配地址的从机利用该数据选择指令选择该些组数据的其中之一作为该延迟时间。

6.如权利要求5所述的地址自动分配方法，其特征在于如果该主机持续一段时间都没有收到该回复数据则直接发送该分配完成指令，接着主机退出该分配模式。

7.如权利要求1所述的地址自动分配方法，其特征在于该分配指令包含一尚未分配的地址以及指示尚未分配地址的从机争夺尚未分配的地址。