CN113949689B - 多模块下位机地址自动分配方法与装置及多模块空调系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种多模块下位机地址自动分配方法、装置、计算机设备和存储介质以及多模块空调系统，方法包括：识别待分配地址下位机；根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；根据所述待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。整个过程中，采用随机生成的方式生成下位机与上位机之间异步应答的时间窗口ID和初始下位机地址，通过异步应答的方式由上位机和下位机确定最终的下位机地址，避免上位机与下位机应答过程中的相互干扰，实现了下位机地址的合理可靠且便捷分配。

Description

多模块下位机地址自动分配方法与装置及多模块空调系统

技术领域

本申请涉及智能控制技术领域，特别是涉及一种多模块下位机地址自动分配方法、装置、计算机设备和存储介质以及多模块空调系统。

背景技术

随着智能控制技术的发展，出现了多模块下位机统一协调控制技术，采样统一协调控制可以使上位机集中对多个下位机进行整体协调控制，以多模块下位机整体工作效能最优。

以多模块空调设备为例，多模块空调设备对于能源节约有着先天的优势，通常由一个上位机搭配多个下位机，下位机数量一般为16或者32个。通过智能调度算法，平衡负荷需求，使能源利用效率达到最大。

一般上位机和下位机之间通信需要先确定下位机的通信地址，不然通信时序会混乱。传统的确定下位机地址方式是采用硬件方式，而硬件方式通常有处理不可靠等问题，另外，在生产、库存、售后等存在众多不方便的环节。可见，传统多模块下位机地址分配方案可靠性较低且不便。

发明内容

基于此，有必要针对传统基于硬件的下位机地址分配方案可靠性较低且不便的技术问题，提供一种可靠且便捷的多模块下位机地址自动分配方法、装置、计算机设备和存储介质以及多模块空调系统。

一种多模块下位机地址自动分配方法，方法包括：

识别待分配地址下位机；

根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；

根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；

根据时间窗口和初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。

在其中一个实施例中，识别待分配地址下位机包括：

查询上位机历史分配下位机地址记录；

根据上位机历史分配下位机地址记录，读取各下位机对应的地址标志位；

根据地址标志位，识别待分配地址下位机。

在其中一个实施例中，根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址包括：

根据待分配地址数量，确定所需分配的时间窗口数量；

根据所需分配的时间窗口数量以及待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址。

在其中一个实施例中，根据所需分配的时间窗口数量以及待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址包括：

根据所需分配的时间窗口数量以及待分配地址数量，调用随机函数随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的初始时间窗口ID以及初始下位机地址；

当初始时间窗口ID已被占用时，重新调用随机函数生成新的初始时间窗口ID，直至最新的初始时间窗口ID未被占用，得到上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID。

在其中一个实施例中，根据时间窗口和初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址包括：

当到达目标下位机对应的时间窗口时，目标下位机发送回复帧至上位机，目标下位机为当前时间窗口对应的待分配地址下位机，回复帧由时间窗口以及初始下位机地址组成；

当上位机在同一时间窗口内仅接收到单个回复帧时，上位机异步下发应答帧至目标下位机，确认目标下位机对应的下位机地址为目标下位机发送的回复帧中携带的初始下位机地址；

等待达到下一个时间窗口，返回目标下位机发送回复帧至上位机的步骤，直至最后一个时间窗口。

在其中一个实施例中，上述方法还包括：

当上位机在同一时间窗口内接收到多个回复帧时，上位机不应答；

等待到达下一时间窗口，返回目标下位机发送回复帧至上位机的步骤，直至最后一个时间窗口。

在其中一个实施例中，根据时间窗口和初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址之后，还包括：

更新地址已分配下位机对应的地址标识位；

等待到达下一轮地址自动分配周期时，返回识别待分配地址下位机的步骤。

一种多模块下位机地址自动分配装置，装置包括：

识别模块，用于识别待分配地址下位机；

确定模块，用于根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；

随机分配模块，用于根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；

地址分配模块，用于根据时间窗口和初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

识别待分配地址下位机；

根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；

根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；

根据时间窗口和初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

识别待分配地址下位机；

根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；

根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；

根据时间窗口和初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。

上述多模块下位机地址自动分配方法、装置、计算机设备和存储介质，识别待分配地址下位机；根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。整个过程中，采用随机生成的方式生成下位机与上位机之间异步应答的时间窗口ID和初始下位机地址，通过异步应答的方式由上位机和下位机确定最终的下位机地址，避免上位机与下位机应答过程中的相互干扰，实现了下位机地址的合理可靠且便捷分配。

另外，本申请还提供一种多模块空调系统，包括上位机以及下位机，所述上位机与所述下位机连接，所述上位机存储有计算机程序，所述上位机执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤，以分配所述下位机的下位机地址。

上述多模块空调系统包括上位机以及下位机，上位机识别待分配地址下位机；根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。整个过程中，采用随机生成的方式生成下位机与上位机之间异步应答的时间窗口ID和初始下位机地址，通过异步应答的方式由上位机和下位机确定最终的下位机地址，避免上位机与下位机应答过程中的相互干扰，实现了下位机地址的合理可靠且便捷分配。

附图说明

图1为一个实施例中多模块下位机地址自动分配方法的应用环境图；

图2为一个实施例中多模块下位机地址自动分配方法的流程示意图；

图3为另一个实施例中多模块下位机地址自动分配方法的流程示意图；

图4为一个应用实例中多模块下位机地址自动分配方法整体流程示意图；

图5为时间窗口示意图；

图6为上位机与下位机之间异步应答的时间轴示意图；

图7为一个实施例中多模块下位机地址自动分配装置的结构示意图；

图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的多模块下位机地址自动分配方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，上位机102从属有多个下位机104，上位机102对多个下位机104进行控制，在这个过程中就需要对下位机地址进行合理分配。此时，设备106可以执行本申请多模块下位机地址自动分配方法，来实现对上对下位机地址的合理分配。具体来说，设备106可以接入到上位102和多个下位机104组成组网网络中，设备106识别多个下位机104中待分配地址下位机；根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；根据待分配地址数量，随机生成上位机104与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；采用上位机104与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。其中，设备106可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种多模块下位机地址自动分配方法，以该方法应用于图1中的设备106为例进行说明，包括以下步骤：

S200：识别待分配地址下位机。

一个上位机可以同时管控多个下位机，为了实现上位机与多个下位机之间的管控就需要上位机下发不同的指令到不同的下位机，在这个过程中就需要对下位机分配通信地址，以实现上位机与下位机之间的正常通信。在多个下位机中有的下位机是在历史操作已经合理分配了下位机地址，有的下位机是新加入的，其暂时未分配地址，具体可以通过历史分配下位机记录来识别所有下位机中待分配地址下位机。

S400：根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量。

根据待分配地址下位机数量，确定本次下位机地址自动分配所需分配的地址数量。例如S200识别上位机下从属有50台下位机，其中有32台是未分配的下位机地址的，则待分配地址下位机数据为32。

S600：根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址。

异步应答是指上位机与下位机(待分配地址下位机)之间采取异步的方式进行应答交互，例如上位机在最开始内发送一个消息至到所有下位机，要求下位机在对应的时间窗口内反馈消息至上位机，时间窗口1对应的下位机1会在时间窗口1(一般为时间窗口1的上半段)内反馈回馈消息至上位机，上位机确定时间窗口1内的下位机1的应答符合要求，上位机(一般为时间窗口1的下半段)回复下位机1确定下位机地址；在到达时间窗口2时，时间窗口2对应的下位机2会在时间窗口2内反馈回馈消息至上位机，上位机确定时间窗口2内的下位机2的应答符合要求，上位机回复下位机2确定下位机地址；……；以此类推直至完成针对所有下位机的异步应答。这里随机生成的时间窗口即每个待分配地址下位机对应的与上位机之间进行反馈的时间窗口。具体来说，上位机与下位机之间采取“一问一答”异步的方式，“协商”确定每个下位机对应的下位机地址，在这个“协商”过程中，为实现通信的有效、避免数据混乱与干扰需要对每个下位机分配对应的时间窗口，下位机将在对其分配的时间窗口与上位机进行应答“协商”确定自己的下位机地址。由于每个待分配地址的下位机需要独立的时间窗口以及唯一的下位机地址，在这里首先根据待分配地址数量，来随机生成这2个数据。另外，由于生成的下位机地址可能存在重复的问题，因此，这里生成的下位机地址还只能作为初始的地址，还需要等待上位机确认为唯一未使用的地址之后，才能作为下位机最终的地址。

S800：根据时间窗口和初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。

在S600确定了上位机与各个下位机之间异步应答的时间窗口ID之后，上位机与下位机将按照这个时间窗口进行应答确认下位机的地址。具体来说，针对每个下位机，当到达其对应的时间窗口时，其发送回复帧至上位机，在该回复帧内包含有该下位机对应的初始下位机地址，上位机在确认该初始下位机地址未被占用时，上位机将发送应答帧至该下位机，该初始下位机地址即为该下位机有效的下位机地址。

为详细说明上述异步应答确定下位机对应的下位机地址过程，下面将以下位机1、下位机2、以及下位机3为例，简单描述上述过程。上位机发送自动分配地址启动帧至下位机1、下位机2、以及下位机3，下位机1、下位机2、以及下位机3随机生成对应的时间窗口1、时间窗口2以及时间窗口3；并且还生成初始下位机地址1、初始下位机地址2、初始下位机地址3；在上位机发送完启动帧后，时间来到时间窗口1(时间窗口1前段)、下位机1发送回复帧1(携带时间窗口1+初始下位机地址1)至上位机，上位机确认地址1未被占用，上位机在时间窗口1后半段发送应答帧至下位机1，确认下位机1的下位机地址为1；在达到时间窗口2的时，下位机2将时间窗口2和初始下位机地址2组成回复帧2，在时间窗口2的前半段，下位机2发送回复帧2至上位机，上位机确认地址2未被占用，在时间窗口2的后半段发送应答帧至下位机2，确认下位机2的下位机地址为2；在达到时间窗口3时，下位机3将时间窗口3和初始下位机地址3组成回复帧3，在时间窗口3的前半段，下位机3发送回复帧3至上位机，上位机确认地址3未被占用，上位机在时间窗口3的后半段发送应答帧至下位机3，确定下位机3的下位机地址为3。可以理解的，针对有更多下位机场景其过程与上述类似，在此不再赘述。

上述多模块下位机地址自动分配方法，识别待分配地址下位机；根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。整个过程中，采用随机生成的方式生成下位机与上位机之间异步应答的时间窗口ID和初始下位机地址，通过异步应答的方式由上位机和下位机确定最终的下位机地址，避免上位机与下位机应答过程中的相互干扰，实现了下位机地址的合理可靠且便捷分配。

如图3所示，在其中一个实施例中，S200包括：

S220：查询上位机历史分配下位机地址记录。

S240：根据上位机历史分配下位机地址记录，读取各下位机对应的地址标志位。

S260：根据地址标志位，识别待分配地址下位机。

上位机历史分配下位机地址记录，是指上位机在历史操作已分配下位机地址的记录。地址标志位是用于表征地址是否被成功分配的标志位，具体来说，可以用1表征已分配地址；用户0表征未分配地址，反之亦然。查询上位机历史分配下位机地址记录，读取其中包含的各下位机对应的地址标志位，识别其中地址标志位表征为未分配地址对应的下位机(即地址标志位为0的下位机)，从而识别出待分配下位机。

在其中一个实施例中，根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址包括：

根据待分配地址数量，确定所需分配的时间窗口数量；根据所需分配的时间窗口数量以及待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址。

根据待分配地址数量即确定本次地址分配所需分配下的地址数量，由于在地址分配过程中采取上位机与下位机差分应答的方式来确定下位机地址，因此所需分配的时间窗口数量等于待分配地址数量，针对所需分配的时间窗口以及待分配地址采用随机的方式来生成，具体可以调用随机函数来随机生成时间窗口和初始下位机地址。在实际应用中，可以将一轮地址自动分配时间划分成与待分配地址数量对应数量的时间窗口，给这些时间窗口分配时间窗口ID，针对每个下位机都调用随机函数来生成时间窗口ID，以及初始下位机地址，即针对每个下位机调用随机函数来随机生成两个数，其中一个为时间窗口ID，另外一个为初始下位机地址。例如有32个待分配地址下位机，一轮地址自动分配有512ms；则一个时间窗口为16ms，按照16ms生成共计32个时间窗口，其对应1～32个时间窗口ID，针对下位机调用随机函数生成1～32中任意一个数，作为其对应的时间窗口ID，即确定其对应的时间窗口。

进一步的，由于初始时间窗口ID可能存在已被占用的情况，因此，在分配初始时间窗口ID之后还验证下其是否被占用，当已被占用，则重新调用随机函数生成新的初始时间窗口ID，直至最新的初始时间窗口ID未被占用，此时即确定上位机与待分配下位机之间的时间窗口ID。

如图3所示，在其中一个实施例中，S800包括：

S820：当到达目标下位机对应的时间窗口时，目标下位机发送回复帧至上位机，目标下位机为当前时间窗口对应的待分配地址下位机，回复帧由时间窗口以及初始下位机地址组成；

S840：当上位机在同一时间窗口内仅接收到单个回复帧时，上位机异步下发应答帧至目标下位机，确认目标下位机对应的下位机地址为目标下位机发送的回复帧中携带的初始下位机地址；

S860：等待达到下一个时间窗口，返回目标下位机发送回复帧至上位机的步骤，直至最后一个时间窗口。

目标下位机是指当前时间窗口对应的待分配地址下位机，例如当前达到时间窗口1，则目标下位机为下位机1，其并不固定指代某一个下位机，其是随着时间推移依次有序改变的。简单来说，可以将目标下位机理解为当前正在处理的下位机，即当前时间所属时间窗口对应的下位机。在实际应用中，可能存在同一时间窗口内上位机接收到多个回复帧，这表明有多个下位机向上位机发送了回复帧，这属于一种错误、异常的情况，此时上位机将不下发回复帧至下位机，该多个发送回复帧的下位机需要等待下一轮地址分配；若在同一时间窗口仅有单个回复帧，则表明此时仅有单个下位机向上位机请求下位机地址，该下位机对应的初始下位机地址为有效的下位机地址，针对所有下位机在各自对应的时间窗口执行上述类似的操作，直至达到最后一个时间窗口，即完成所有下位机的异步应答。

在其中一个实施例中，根据时间窗口和初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址之后，还包括：

更新地址已分配下位机对应的地址标识位；等待到达下一轮地址自动分配周期时，返回识别待分配地址下位机的步骤。

针对已经完成地址分配的下位机，更新其各自对应的地址标志位，以记录下这部分下位机已经完成地址分配。当时间进入到下一轮地址自动分配周期时，再次识别待分配地址下位机，重新开始新的地址自动分配。

为详细说明本申请多模块下位机地址自动分配方法的技术原理及其效果下面将采用具体实例结合多个附图进行说明。

在本具体应用实例中，对32个模块即32个下位机进行地址自动分配。波特率暂定为9600bps，如果选择其它波特率那么以下各个时间段将需重新适配。其整体流程示意如图4所示。

1、上位机发起第一轮地址自动分配。在发出第一轮地址启动分配发起帧后的512ms内为第一轮分配计时T1。此发起帧格式以最短为佳，包含上位机地址一个字节，功能字节四个字节以及校验码两个字节。所有下位机均需接收此发起帧D1。功能字节F4四个字节标识所有32个下位机的地址确定状态，初始状态为0，当下位机地址确定后功能字节对应的位置1。

2、上位机在发送完发起帧后，开始计时。同样下位机在接收完这帧数据后也开始计时。

3、下位机由随机生成函数生成两个在1～32之间的整数。第一个为此下位机的随机地址，第二个为此下位机的时间窗口ID。将时间窗口ID号和接收到的功能字节F4进行判断，如果对应的位已经置1，则重新生成时间窗口ID号。直到生产的时间窗口ID号没有被占用(功能字节对应位没有置1)下位机按照随机地址、时间窗口ID、校验码组装回复帧D2。生成时间窗口ID如图5所示。

4、在512ms的一轮分配计时T1内，平均分为32个时间窗口，其ID号为1～32。一个时间窗口前8ms为下位机回复时间段，后8ms为上位机应答时间段。

5、下位机按前面随机生成的时间窗口ID号适配时间窗口进行回复。回复数据帧为前面回复帧D2。

6、上位机接收所有下位机的回复帧D2。如果一个时间窗口内有两个或者多个下位机进行同时回复那么上位机将接收到错误数据。此时上位机不发出确认应答帧。

7、如果一个时间窗口内只有一个下位机回复，那么上位机将得到校验码正确的数据回复帧D2，确定此下位机的地址为回复帧D2中的随机地址。上位机将记录此下位机的地址并在上位机的功能字节中标志出来。上位机将发出确认应答帧。确认应答帧包含上位机地址一个字节、解释出来的此下位机时间窗口ID以及检验码。具体上位机和下位机异步应答的过程时间轴示意图图6所示。

8、所有下位机接收上位机的确认应答帧，并和自身的时间窗口ID号进行判断，如果相同则此下位机确定自己的下位机地址为之前生成的随机地址。

9、待第一轮分配计时T1完成后。上位机将开始第二轮地址自动分配计时T2。上位机发出第二轮的发起帧D2。还没确定通信地址的下位机接收发起帧D2。系统(上下位机)进入第二轮512ms的分配计时T2。

10、剩下的没确定通信地址的下位机将按上诉步骤2到步骤8执行循环执行，直到在某一轮512ms中没有下位机回复无论功能字节F4是否被全部置1。那么可以确定所有存在的下位机已分配通信地址。

11、系统完成通信地址自动分配后，上位机即可按照确定的通信地址开始循环和下位机进行通信。

12、上位机如果连续30s得不到下位机的回复，那么将此下位机判定为通讯故障。剔除其通信地址。同时将功能字节F4对应位进行清零。

13、上位机在间隔一段时间后，重新按步骤1到步骤8进行新下位机地址分配。如果有新接入下位机那么将可以自动分配到地址并加入系统的通信体系中。新接入系统的的下位机在没有得到上位机的发起帧前时不能回复数据，只有在上位机发起新一轮的地址匹配，完成新下位机的地址分配后才可以加入到通信网络中正常回复通信数据。

应该理解的是，虽然上述各流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述各流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种多模块下位机地址自动分配装置，包括：

识别模块200，用于识别待分配地址下位机；

确定模块400，用于根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；

随机分配模块600，用于根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；

地址分配模块800，用于根据时间窗口和初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。

上述多模块下位机地址自动分配装置，识别待分配地址下位机；根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。整个过程中，采用随机生成的方式生成下位机与上位机之间异步应答的时间窗口ID和初始下位机地址，通过异步应答的方式由上位机和下位机确定最终的下位机地址，避免上位机与下位机应答过程中的相互干扰，实现了下位机地址的合理可靠且便捷分配。

在其中一个实施例中，识别模块还用于查询上位机历史分配下位机地址记录；根据上位机历史分配下位机地址记录，读取各下位机对应的地址标志位；根据地址标志位，识别待分配地址下位机。

在其中一个实施例中，随机分配模块还用于根据待分配地址数量，确定所需分配的时间窗口数量；根据所需分配的时间窗口数量以及待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址。

在其中一个实施例中，随机分配模块还用于根据所需分配的时间窗口数量以及待分配地址数量，调用随机函数随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的初始时间窗口ID以及初始下位机地址；当初始时间窗口ID已被占用时，重新调用随机函数生成新的初始时间窗口ID，直至最新的初始时间窗口ID未被占用，得到上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID。

在其中一个实施例中，地址分配模块还用于当到达目标下位机对应的时间窗口时，目标下位机发送回复帧至上位机，目标下位机为当前时间窗口对应的待分配地址下位机，回复帧由时间窗口以及初始下位机地址组成；当上位机在同一时间窗口内仅接收到单个回复帧时，上位机异步下发应答帧至目标下位机，确认目标下位机对应的下位机地址为目标下位机发送的回复帧中携带的初始下位机地址；等待达到下一个时间窗口，返回目标下位机发送回复帧至上位机的操作，直至最后一个时间窗口的操作。

在其中一个实施例中，上述多模块下位机地址自动分配装置还包括：

返回模块，用于当上位机在同一时间窗口内接收到多个回复帧时，上位机不应答；等待到达下一时间窗口，返回目标下位机发送回复帧至上位机的步骤，直至最后一个时间窗口。

在其中一个实施例中，上述多模块下位机地址自动分配装置还包括：

存储更新模块，用于更新地址已分配下位机对应的地址标识位；等待到达下一轮地址自动分配周期时，控制识别模块重新执行识别待分配地址下位机的操作。

关于多模块下位机地址自动分配装置的具体实施例可以参见上文中对于多模块下位机地址自动分配方法的实施例，在此不再赘述。上述多模块下位机地址自动分配装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

本申请还提供一种多模块空调系统，包括上位机以及下位机，上位机与下位机连接，上位机存储有计算机程序，上位机执行计算机程序时实现上述的方法的步骤，以分配下位机的下位机地址。

上述多模块空调系统包括上位机以及下位机，上位机识别待分配地址下位机；根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。整个过程中，采用随机生成的方式生成下位机与上位机之间异步应答的时间窗口ID和初始下位机地址，通过异步应答的方式由上位机和下位机确定最终的下位机地址，避免上位机与下位机应答过程中的相互干扰，实现了下位机地址的合理可靠且便捷分配。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端设备，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种多模块下位机地址自动分配方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

识别待分配地址下位机；

根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；

根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；

根据时间窗口和初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

查询上位机历史分配下位机地址记录；根据上位机历史分配下位机地址记录，读取各下位机对应的地址标志位；根据地址标志位，识别待分配地址下位机。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

根据待分配地址数量，确定所需分配的时间窗口数量；根据所需分配的时间窗口数量以及待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

根据所需分配的时间窗口数量以及待分配地址数量，调用随机函数随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的初始时间窗口ID以及初始下位机地址；当初始时间窗口ID已被占用时，重新调用随机函数生成新的初始时间窗口ID，直至最新的初始时间窗口ID未被占用，得到上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

当到达目标下位机对应的时间窗口时，目标下位机发送回复帧至上位机，目标下位机为当前时间窗口对应的待分配地址下位机，回复帧由时间窗口以及初始下位机地址组成；当上位机在同一时间窗口内仅接收到单个回复帧时，上位机异步下发应答帧至目标下位机，确认目标下位机对应的下位机地址为目标下位机发送的回复帧中携带的初始下位机地址；等待达到下一个时间窗口，返回目标下位机发送回复帧至上位机的步骤，直至最后一个时间窗口。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

当上位机在同一时间窗口内接收到多个回复帧时，上位机不应答；等待到达下一时间窗口，返回目标下位机发送回复帧至上位机的步骤，直至最后一个时间窗口。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

更新地址已分配下位机对应的地址标识位；等待到达下一轮地址自动分配周期时，返回识别待分配地址下位机的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

识别待分配地址下位机；

根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；

根据待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；

根据时间窗口和初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

查询上位机历史分配下位机地址记录；根据上位机历史分配下位机地址记录，读取各下位机对应的地址标志位；根据地址标志位，识别待分配地址下位机。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

根据待分配地址数量，确定所需分配的时间窗口数量；根据所需分配的时间窗口数量以及待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

根据所需分配的时间窗口数量以及待分配地址数量，调用随机函数随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的初始时间窗口ID以及初始下位机地址；当初始时间窗口ID已被占用时，重新调用随机函数生成新的初始时间窗口ID，直至最新的初始时间窗口ID未被占用，得到上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

当到达目标下位机对应的时间窗口时，目标下位机发送回复帧至上位机，目标下位机为当前时间窗口对应的待分配地址下位机，回复帧由时间窗口以及初始下位机地址组成；当上位机在同一时间窗口内仅接收到单个回复帧时，上位机异步下发应答帧至目标下位机，确认目标下位机对应的下位机地址为目标下位机发送的回复帧中携带的初始下位机地址；等待达到下一个时间窗口，返回目标下位机发送回复帧至上位机的步骤，直至最后一个时间窗口。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

当上位机在同一时间窗口内接收到多个回复帧时，上位机不应答；等待到达下一时间窗口，返回目标下位机发送回复帧至上位机的步骤，直至最后一个时间窗口。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

更新地址已分配下位机对应的地址标识位；等待到达下一轮地址自动分配周期时，返回识别待分配地址下位机的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种多模块下位机地址自动分配方法，其特征在于，所述方法包括：

识别待分配地址下位机；

根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；

根据所述待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；

根据所述时间窗口和所述初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址；

所述时间窗口包括上半段和下半段，所述上半段为下位机发送自身的初始地址至上位机的时间窗口，所述下半段为下位机等待上位机反馈确认的时间窗口。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述识别待分配地址下位机包括：

查询上位机历史分配下位机地址记录；

根据所述上位机历史分配下位机地址记录，读取各下位机对应的地址标志位；

根据所述地址标志位，识别待分配地址下位机。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址包括：

根据所述待分配地址数量，确定所需分配的时间窗口数量；

根据所需分配的时间窗口数量以及所述待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所需分配的时间窗口数量以及所述待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址包括：

根据所需分配的时间窗口数量以及所述待分配地址数量，调用随机函数随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的初始时间窗口ID以及初始下位机地址；

当所述初始时间窗口ID已被占用时，重新调用所述随机函数生成新的初始时间窗口ID，直至最新的初始时间窗口ID未被占用，得到上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述时间窗口和所述初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址包括：

当到达目标下位机对应的时间窗口时，所述目标下位机发送回复帧至上位机，所述目标下位机为当前时间窗口对应的待分配地址下位机，所述回复帧由时间窗口以及初始下位机地址组成；

当上位机在同一时间窗口内仅接收到单个回复帧时，上位机异步下发应答帧至所述目标下位机，确认所述目标下位机对应的下位机地址为所述目标下位机发送的回复帧中携带的初始下位机地址；

等待达到下一个时间窗口，返回目标下位机发送回复帧至上位机的步骤，直至最后一个时间窗口。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：

当上位机在同一时间窗口内接收到多个回复帧时，所述上位机不应答；

等待到达下一时间窗口，返回目标下位机发送回复帧至上位机的步骤，直至最后一个时间窗口。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述时间窗口和所述初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址之后，还包括：

更新地址已分配下位机对应的地址标识位；

等待到达下一轮地址自动分配周期时，返回所述识别待分配地址下位机的步骤。

8.一种多模块下位机地址自动分配装置，其特征在于，所述装置包括：

识别模块，用于识别待分配地址下位机；

确定模块，用于根据待分配地址下位机数量，确定待分配地址数量；

随机分配模块，用于根据所述待分配地址数量，随机生成上位机与待分配地址下位机之间异步应答的时间窗口ID、以及初始下位机地址；

地址分配模块，用于根据所述时间窗口和所述初始下位机地址，采用上位机与待分配地址下位机异步应答的方式确认待分配地址下位机对应的下位机地址；

所述时间窗口包括上半段和下半段，所述上半段为下位机发送自身的初始地址至上位机的时间窗口，所述下半段为下位机等待上位机反馈确认的时间窗口。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

11.一种多模块空调系统，其特征在于，包括上位机以及下位机，所述上位机与所述下位机连接，所述上位机存储有计算机程序，所述上位机执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的方法的步骤，以分配所述下位机的下位机地址。

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