CN114500472B - 一种rs485通信地址自动分配的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种RS485通信地址自动分配的方法，从机基于硬件序列号分时注册，并包括以下步骤：101）选定从机硬件序列号的某个字节作为从机分时注册的依据，从机按选定字节数字的大小，先后向主机发送注册申请；主机通过判断硬件序列号，回应注册申请，并将通信地址分配给对应的从机：102）如果存在由于选择的字节数值相同而导致地址分配失败的从机，从机再选择硬件序列号的其它字节作为从机分时注册的依据，开始新的一轮注册，注册失败的从机按再次选定字节数值的大小，先后向主机发送注册申请；103）重复步骤102，直到全部从机注册完毕。本发明可实现RS485网络从机地址的快速自送分配，不会导致总线冲突，减小了出错的概率。
Description
技术领域
本发明涉及RS485通信，尤其涉及一种RS485通信地址自动分配的方法。
背景技术
RS485通信是工业控制与监控行业最为广泛使用的通信方式之一，其具有简单可靠，MCU的资源消耗低，成本低，传输距离远等很多优点。
由于RS485为半双工通信方式，且没有总线仲裁机制，所以一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机，所有的通信由主机发起请求，对应的从机应答，不允许从机主动发起通信，否则可能出现多个从机同时发送数据而导致的总线冲突。
基于RS485应答式的通信方式，必须为接入RS485网络的从机设定不同的通信地址。即主机需要与哪一个从机通信，就按对应的地址发送命令，从机收到命令后，检查通信地址是否与自身的地址相同，相同则应答，否则不回应，只要不出现相同通信地址的从机，就不会出现总线冲突的问题。因此，需要预先设定好从机的地址。一般可以通过将地址设置到从机的存储器或地址拨码的方式。无论哪种方式，都增加了施工现场的操作难度，且容易出现误操作，将多个从机设置为相同的通信地址，使整个网络通信不正常。
RS485设备的组网结构如图1所示，通常从机的个数不超过64个。在该网络中，每个从机具有全球唯一的硬件序列号，从机上电后，默认无通信地址，需要向主机发送注册申请，主机通过判断硬件序列号，回应注册申请，并将通信地址分配给对应的从机，从而实现从机通信地址的自动分配。通信地址的自动分配的方法如图2所示，该方法存在一项缺陷：由于RS485通信是没有总线仲裁功能的，通常系统设备是同时上电的，大概率会出现多个从机同时发送注册申请的情况，从而导致总线冲突，同时发送申请的设备都不能注册成功。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种不会导致总线冲突的RS485通信地址自动分配的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种RS485通信地址自动分配的方法，从机基于硬件序列号分时注册，并包括以下步骤：
101)选定从机硬件序列号的某个字节作为从机分时注册的依据，从机按选定字节数字的大小，先后向主机发送注册申请；主机通过判断硬件序列号，回应注册申请，并将通信地址分配给对应的从机：
102)如果存在由于选定的字节数值相同而导致注册失败的从机，从机再选择硬件序列号的其它字节作为从机分时注册的依据，开始新的一轮注册，注册失败的从机按再次选定字节数字的大小，先后向主机发送注册申请；
103)重复步骤102，直到全部从机注册完毕。
以上所述的方法，包括以下步骤：
201)设备上电时，从机以硬件序列号最低位的字节作为分时注册的依据，按最低位字节数字的大小顺序，以设定的时间间隔，从机先后向主机发送注册申请；
202) 如果存在硬件序列号该字节数字相同、注册失败的从机，注册失败的从机开始新的一轮注册,按更高一位字节数字的大小顺序，以设定的时间间隔，先后向主机发送注册申请；
203) 重复步骤202，直到全部从机注册完毕。
本发明可实现RS485网络从机地址的快速自送分配，不会导致总线冲突，减小了出错的概率。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是现有技术RS485设备的组网结构图。
图2是现有技术通信地址的自动分配的方法的流程图。
图3是本发明实施例RS485通信地址自动分配方法的流程图。
具体实施方式
本发明实施例RS485通信地址自动分配方法提出了一种基于硬件序列号分时注册的方式，其工作原理如图3所示。
假定硬件序列号（SN）的长度为 4个字节（Byte），注册协议长度为 10个字节，应答协议长度为 10个字节，通信波特率为9600，则一个完整的地址分配流程所需时间Ts约为20毫秒。从机上电后，根据自己的硬件序列号（SN）依次发送注册申请，即SN为0x00000000的设备在 0毫秒时刻发起注册申请，SN为0x00000001的设备在 20毫秒时刻发起注册申请，SN为0x00000002的设备在 40毫秒时刻发起注册申请...SN为0xFFFFFFFF的设备在85899345900毫秒时刻发起注册申请，即SN为0xFFFFFFFF的设备需要上电后944天才发起注册申请，这显然是不合理的。
为此，需要对上述的对分时的方法做改进：首先将SN的最低一个字节作为分时的依据，即SN为0x******00的设备在 0毫秒时刻发起注册申请，SN为0x******01的设备在 20毫秒时刻发起注册申请，SN为0x******02的设备在 40毫秒时刻发起注册申请...SN为0x******FF的设备在 5100毫秒时刻发起注册申请，约5秒完成第一轮注册。在第一轮中大部分的设备会注册成功，小部分最低字节相同设备会注册失败。设注册失败的设备的最低一个字节为0xab 第二轮注册，所有最低一个字节为0xab的设备以SN的最第2个字节作为分时的依据，即SN为0x****00ab的设备在 0毫秒时刻发起注册申请，SN为0x****01ab的设备在 20毫秒时刻发起注册申请，SN为0x****02ab的设备在 40毫秒时刻发起注册申请...SN为0x****FFab的设备在 5100毫秒时刻发起注册申请，约5秒完成第二轮注册。依次类推，以SN的第3个字节和第4个字节分别作为分时的依据发送注册申请，经过4轮注册后，完成所有设备的注册，大大节省了注册时间。
本发明以上实施例通过采用协议注册的交互方式和以从机的硬件序号依据的分时分批申请方式，可实现RS485网络从机地址的快速自送分配，不会导致总线冲突，也减小了施工的难度与人工地址分配出错的概率。
Claims (2)
1.一种RS485通信地址自动分配的方法，其特征在于，从机基于硬件序列号分时注册，并包括以下步骤：
101) 选定从机硬件序列号的某个字节作为从机分时注册的依据，从机按选定字节数字的大小，先后向主机发送注册申请；主机通过判断硬件序列号，回应注册申请，并将通信地址分配给对应的从机：
102)如果存在由于选定的字节数值相同而导致注册失败的从机，从机再选择硬件序列号的其它字节作为从机分时注册的依据，开始新的一轮注册，注册失败的从机按再次选定字节数字的大小，先后向主机发送注册申请；
103)重复步骤102，直到全部从机注册完毕。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：
201)设备上电时，从机以硬件序列号最低位的字节作为分时注册的依据，按最低位字节数字的大小顺序，以设定的时间间隔，从机先后向主机发送注册申请；
202)如果存在硬件序列号该字节数字相同、注册失败的从机，注册失败的从机开始新的一轮注册,按更高一位字节数字的大小顺序，以设定的时间间隔，先后向主机发送注册申请；
203)重复步骤202，直到全部从机注册完毕。
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