CN109564559A

CN109564559A - 通过主单元向多个从单元分配地址的方法

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Publication number: CN109564559A
Application number: CN201780047833.5A
Authority: CN
Inventors: B.比格; K-D.施奈德; A.菲施; A.旺德利希
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2016-08-04
Filing date: 2017-08-01
Publication date: 2019-04-02
Anticipated expiration: 2037-08-01
Also published as: CN109564559B; WO2018024738A1; US20210286751A1; DE102016214416A1; US11341077B2; KR102223961B1; KR20190031566A

Abstract

描述了一种用于通过主单元（μC）向K个从单元（从机1，从机2，从机3）分配地址的方法，其中所述从单元（从机1，从机2，从机3）经由串行总线（BUS）连接到所述主单元（μC）以用于双向传输信息，并且每个从单元都具有地址输入（ADDR_IN）和地址输出（ADDR_OUT），其中所述主单元（μC）的地址输出（ADDR_OUT）连接到第一从单元（从机1）的地址输入（ADDR_IN），第n从单元（从机1，从机2，从机3）的地址输出（ADDR_OUT）连接到第n+1从单元（从机2，从机3）的地址输入（ADDR_IN），其中n=1到K‑1，其中所述从单元（从机1，从机2，从机3）在其地址输入（ADDR_IN）处施加第一电平时将其地址输出（ADDR_OUT）处的电平同样设置为第一电平并置于第一状态——“未寻址”，在其地址输入（ADDR_IN）处的电平从第一电平转换为第二电平时置于“可寻址”状态，在“可寻址”状态中从所述主单元（μC）接收到地址时检查所接收的地址的有效性，并且在检查结果是正面的情况下向所述主单元（μC）确认该接收和切换到“已寻址”状态，并将其地址输出（ADDR_OUT）处的电平设置为第二电平，其中所述主单元（μC）将地址一直发送到相应的从单元（从机1，从机2，从机3），直到所述主单元通过相应的从单元（从机1，从机2，从机3）获得确认为止，并且在获得该确认之后将下一个地址发送到下一个从单元（从机1，从机2，从机3）。

Description

通过主单元向多个从单元分配地址的方法

背景技术

除了微控制器或微处理器之外，诸如EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）、RTC（实时时钟）、汽车ASIC（专用集成电路）等的大量外围部件也被安装在机动车辆的控制设备中，所述外围部件大多经由一个总线系统或也经由多个总线系统相互通信。典型的总线系统例如是SPI总线、I²C总线、PSI5总线或微秒总线。

对于这些用于设备内部通信的串行总线系统（通常是主-从总线系统），总线用户必须具有唯一的地址。

地址分配大多是静态的。在这种情况下，地址在从组件的制造商那里予以编程，在启动时经由地址引脚读入，或者在印刷电路板的行结束编程期间予以编程。

在DE102015214133.0（未预先公开）中描述了经由地址引脚的寻址，其中必须根据要连接到总线的从单元的数量来设置引脚数量。

上述所有解决方案都不是最佳的。因此在制造商那里的编程是不灵活的，并且地址引脚需要相应从单元上对应数量的附加引脚。行结束编程需要生产时间和客户特定的编程解决方案。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是说明一种用于通过主单元向多个从单元分配地址的方法，该方法可以用最少的附加线路来执行。

该技术问题是通过如权利要求1所述的方法解决的。在从属权利要求中说明了有利的构造。

在根据本发明的用于通过主单元将地址分配给K个从单元的方法中，其中从单元经由串行总线连接到主单元以用于双向传输信息，并且每个从单元具有地址输入和地址输出，其中主单元的地址输出（ADDR_OUT）连接到第一从单元的地址输入，第n从单元的地址输出连接到第n+1从单元的地址输入，其中n=1到K-1，执行以下步骤：

从单元在向其地址输入处施加第一电平时，将其地址输出处的电平同样设置为第一电平并置于第一状态—“未寻址”，

从单元在其地址输入处的电平从第一电平转换为第二电平时置于“可寻址”状态，

从单元在“可寻址”状态中从主单元接收到地址时检查所接收的地址的有效性，并且在检查结果是正面的情况下向主单元确认该接收和切换到“已寻址”状态，并将其地址输出处的电平设置为第二电平。

主单元一直将地址发送到相应的从单元，直到主单元通过相应的从单元获得确认为止，并且在获得该确认之后将下一个地址发送到下一个从单元。

在本发明的一种构造中，第一电平是高电平，而第二电平是低电平。

通过根据本发明的方法，使得能够分配任意地址，并且没有必要在主单元或从单元中设置附加电路，诸如模拟-数字转换器或数字-模拟转换器。

附图说明

下面借助于附图根据实施例更详细地解释本发明。这里，

图1示出了用于执行根据本发明的方法的框图，以及

图2示出了根据本发明的方法的流程图。

具体实施方式

图1的框图示出了具有微控制器μC的机动车辆中的控制设备的典型配置，所述微控制器μC借助串行总线连接到多个从单元从机1、从机2、从机3。在这种情况下，微控制器μC被用作主单元并且具有发送输出Tx_μC、接收输入Rx_μC、时钟输出CLK和地址输出ADDR_OUT。

从单元从机1、从机2、从机3同样各自具有发送输出Tx_ASIC、接收输入Rx_ASIC和地址输出ADDR_OUT，但另外还具有时钟输入CLK、地址输入ADDR_IN和一个或多个输出OUT。

从单元经由总线连接到微控制器μC，其中从单元从机1、从机2、从机3的相应接收输入Rx_ASIC连接到微控制器μC的发送输出Tx_μC，从单元从机1、从机2、从机3的相应接收输入Rx_ASIC连接到微控制器μC的发送输出Tx_μC，以及从单元从机1、从机2、从机3的相应时钟输入CLK连接到微控制器μC的时钟输出CLK。

微控制器μC的地址输出ADDR_OUT连接到第一从单元从机1的地址输入ADDR_IN。第一从单元的地址输出ADDR_OUT连接到第二从单元从机2的地址输入ADDR_IN。以这种方式，在K个从单元的情况下，第n从单元的地址输出ADDR_OUT可以分别连接到第n+1从单元的地址输入ADDR_IN，其中n=1到K-1。因此，地址输出和地址输入以菊花链的形式彼此连接。

根据本发明的方法可以通过微控制器μC与任意数量的从单元的这种连接来执行。

在每次系统启动时，例如在复位后，微控制器μC作为主单元将地址分配给所连接的从单元从机1、从机2、从机3。每个从单元从机1、从机2、从机3可以采取“未寻址”、“可寻址”、“接收地址”和“已寻址”的状态，或者自己置于这些状态中。

图2以流程图或状态机的形式示出了从单元从机1、从机2、从机3中的状态和状态转换。地址输入ADDR_IN、地址输出ADDR_OUT以及从单元从机1、从机2、从机3与接收输入或输出Rx_μC，Rx_ASIC、发送输入或输出Tx_μC，Tx_ASIC和时钟输入或输出CLK的串行总线接口用于状态控制。

为了启动系统，微控制器μC设置其地址输出ADDR_OUT。然后，在其地址输入ADDR_IN处接收到逻辑“1”的每个从单元从机1、从机2、从机3切换到“未寻址”状态，并同样将其地址输出ADDR_OUT设置为逻辑“1”。因此，所有从单元从机1、从机2、从机3以这种方式切换到“未寻址”状态，并等待地址命令的接收。

微控制器μC现在开始为第一从单元从机1分配地址。为此，微控制器将其地址输出ADDR_OUT设置为逻辑“0”，接着第一从单元从机1切换到“可寻址”状态。

从单元仅在“可寻址”状态中接受地址命令，从单元在所有其他状态中忽略地址命令。微控制器μC现在发送包含地址的地址命令，并且第一从单元从机1切换到“接收地址”状态。

如果第一从单元从机1没有接收到地址命令，则第一从单元保持在“可寻址”状态中并且微控制器μC继续发送地址命令。在“接收地址”状态中，第一从单元从机1检查地址。如果该地址有效，则第一从单元从机1确认地址命令并切换到“已寻址”状态。

如果微控制器μC在发送地址命令后没有接收到确认，则该微控制器重新开始发送地址命令。

在“已寻址”状态中，第一从单元从机1将其地址输出ADDR_OUT设置为逻辑“0”。第二从单元从机2现在切换到“可寻址”状态，并且微控制器μC可以将地址分配给第二从单元从机2。该流程继续下去，直到所有从单元从机1、从机2、从机3都处于“已寻址”状态并确认了这一点为止。如果所有的从单元从机1、从机2、从机3都已获得它们的地址，则网络准备好通信。

通过根据本发明的方法，主-从总线系统的所有从单元都可以通过主机分配地址。在这种情况下，对于从单元的数量不存在任何限制，并且地址可以自由选择。在这种情况下，所需线路的数量是最小的，并且在主单元或从单元中不需要复杂的附加硬件。因此，该方法可以以最小的成本实现并且具有最大的灵活性。在这种情况下，从单元可以是任何类型的外围部件，例如EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）、RTC（实时时钟）或任意的ASIC（专用集成电路）。

Claims

1.一种用于通过主单元（μC）向K个从单元（从机1，从机2，从机3）分配地址的方法，其中所述从单元（从机1，从机2，从机3）经由串行总线（BUS）连接到所述主单元（μC）以用于双向传输信息，并且每个从单元都具有地址输入（ADDR_IN）和地址输出（ADDR_OUT），其中所述主单元（μC）的地址输出（ADDR_OUT）连接到第一从单元（从机1）的地址输入（ADDR_IN），并且第n从单元（从机1，从机2，从机3）的地址输出（ADDR_OUT）连接到第n+1从单元（从机2，从机3）的地址输入（ADDR_IN），其中n=1到K-1，

其中所述从单元（从机1，从机2，从机3）在其地址输入（ADDR_IN）处施加第一电平时将其地址输出（ADDR_OUT）处的电平同样设置为所述第一电平并置于第一状态——“未寻址”，

所述从单元（从机1，从机2，从机3）在其地址输入（ADDR_IN）处的电平从实施第一电平转换为第二电平时置于“可寻址”状态，

所述从单元（从机1，从机2，从机3）在“可寻址”状态中从所述主单元（μC）接收到地址时检查所接收的地址的有效性，并且在检查结果是正面的情况下向所述主单元（μC）确认该接收和切换到“已寻址”状态，并将其地址输出（ADDR_OUT）处的电平设置为所述第二电平，

其中所述主单元（μC）将地址一直发送到相应的从单元（从机1，从机2，从机3），直到所述主单元通过相应的从单元（从机1，从机2，从机3）获得确认为止，并且在获得该确认之后将下一个地址发送到下一个从单元（从机1，从机2，从机3）。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一电平是高电平，而所述第二电平是低电平。