CN115842806B - 总线分配节点地址的方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种总线分配节点地址的方法及相关装置，该方法包括：控制主节点发送广播消息并输出高电平信号，控制接收到广播消息的从节点检测当前的系统时间点达到对应的时间片的起始时间点，且总线在当前时刻的电平为高电平时，竞争第一节点地址，控制主节点在处理周期统计同时竞争第一节点地址的参考从节点的数量值，根据该数量值确定输出第一低电平信号还是第二低电平信号，在参考从节点接收到第一低电平时，控制参考从节点将第一节点地址设置为自身的地址；在参考从节点接收到第二低电平时，控制参考从节点停止竞争第一节点地址。本申请实施例中自动分配节点地址，且控制同时竞争的节点数量，避免分配过程中节点冲突，提高分配的准确性。

Description

总线分配节点地址的方法及相关装置

技术领域

本申请属于一般数据处理技术领域，具体涉及一种总线分配节点地址的方法及相关装置。

背景技术

在工业现代化中，工业现场总线具有举足轻重的作用，其关系着设备间的安全、高效互联通信。而工业现场总线通信中，一般使用多节点通信，要保证多节点的通信，需为不同的节点的设备设置不同的节点地址，以保证通信的可靠性。

现有的技术中，节点地址的配置方法通常有两种，一种是软件自动配置，常用随机分配的方式，但是分配过程中容易遇到节点冲突的情况。另外一种是硬件手动配置，常采用拨码开关或者上下拉电阻方法，通过控制输入/输出(input/output，I/O)，实现，一个I/O可以区分两个节点，故需要配置的节点数量越多，所需要的I/O会更多，导致硬件成本增加。

发明内容

本申请提供一种总线分配节点地址的方法及相关装置，可以自动分配节点地址，且检验同时竞争的从节点的数量，从而确定参与竞争的从节点是否能够获得该节点地址，避免分配节点地址出现冲突，提高分配效率与准确性。

第一方面，本申请提供一种总线分配节点地址的方法，应用于总线系统，所述总线系统包括主节点、至少一个从节点和总线，所述主节点与所述至少一个从节点中每个从节点依次通过所述总线串联连接，所述方法包括：

控制所述主节点发送广播消息并输出高电平信号，所述广播消息用于提示所述至少一个从节点中每个从节点开始检测当前的系统时间点是否到达所述每个从节点对应的时间片的起始时间点，所述时间片用于表征所述每个从节点竞争第一节点地址的有效时段，所述高电平信号用于使所述总线的电平设置为高电平；

控制每个接收到所述广播消息的从节点执行如下操作：

检测当前的系统时间点是否达到当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点，所述当前处理的从节点为接收到所述广播消息的从节点；

若检测到所述当前的系统时间点达到所述当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点，且所述总线在当前时刻的电平为高电平，则控制所述当前处理的从节点在所述有效时段内竞争所述第一节点地址；

控制所述主节点在处理周期统计同时竞争所述第一节点地址的参考从节点的数量值，所述处理周期为所述当前处理的从节点对应的时间片；

若所述数量值为1，则控制所述主节点输出第一低电平信号，以使得所述总线的电平设置为第一低电平；

若所述数量值大于1，则控制所述主节点输出第二低电平信号，以使得所述总线的电平设置为第二低电平；

在所述参考从节点接收到所述第一低电平时，控制所述参考从节点将所述第一节点地址设置为自身的地址；

在所述参考从节点接收到所述第二低电平时，控制所述参考从节点停止竞争所述第一节点地址。

第二方面，本申请提供一种总线分配节点地址的装置，所述装置包括：

第一控制单元，用于控制主节点发送广播消息并输出高电平信号，所述广播消息用于提示至少一个从节点中每个从节点开始检测当前的系统时间点是否到达所述每个从节点对应的时间片的起始时间点，所述时间片用于表征所述每个从节点竞争第一节点地址的有效时段，所述高电平信号用于使所述总线的电平设置为高电平，所述主节点与所述至少一个从节点中每个从节点依次通过总线串联连接；

第二控制单元，用于控制每个接收到所述广播消息的从节点执行如下操作：

所述第二控制单元，还用于检测当前的系统时间点是否达到当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点，所述当前处理的从节点为接收到所述广播消息的从节点；

所述第二控制单元，还用于若检测到所述当前的系统时间点达到所述当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点，且所述总线在当前时刻的电平为高电平，则控制所述当前处理的从节点在所述有效时段内竞争所述第一节点地址；

第三控制单元，用于控制所述主节点在处理周期统计同时竞争所述第一节点地址的参考从节点的数量值，所述处理周期为所述当前处理的从节点对应的时间片；

第一比较单元，用于若所述数量值为1，则控制所述主节点输出第一低电平信号，以使得所述总线的电平设置为第一低电平；

第二比较单元，用于若所述数量值大于1，则控制所述主节点输出第二低电平信号，以使得所述总线的电平设置为第二低电平；

第四控制单元，用于在所述参考从节点接收到所述第一低电平时，控制所述参考从节点将所述第一节点地址设置为自身的地址；

第五控制单元，用于在所述参考从节点接收到所述第二低电平时，控制所述参考从节点停止竞争所述第一节点地址。

第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；

一个或多个存储器，用于存储程序，

所述一个或多个存储器和所述程序被配置为，由所述一个或多个处理器控制所述电子设备执行如本申请实施例第一方面任一方法中的步骤的指令。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如本申请实施例第一方面任一方法中所描述的部分或全部步骤。

第五方面，本申请提供一种计算机程序，其中，所述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面任一方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序可以为一个软件安装包。

本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

可见，通过主节点发送广播消息并输出高电平信号，高电平信号用于使总线的电平设置为高电平，广播消息用于提示至少一个从节点中每个从节点开始检测当前的系统时间点是否到达每个从节点对应的时间片的起始时间点，控制接收到广播消息的从节点检测到当前的系统时间点是否达到当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点，若是，且总线在当前时刻的电平为高电平，则控制当前处理的从节点在有效时段内竞争第一节点地址；时间片用于表征每个从节点竞争第一节点地址的有效时段。控制主节点在处理周期统计同时竞争第一节点地址的参考从节点的数量值，处理周期为当前处理的从节点对应的时间片；根据数量值确定输出的第一低电平还是第二低电平；在参考从节点接收到第一低电平时，控制参考从节点将第一节点地址设置为自身的地址；在参考从节点接收到第二低电平时，控制参考从节点停止竞争第一节点地址。本申请实施例中，从节点在到达对应的时间时，若检测到总线为高电平，则参与竞争节点地址，主节点统计同时竞争的节点的数量值，根据数量值确定发送的电平信号，以避免多节点同时获得该节点地址，导致冲突，提高节点地址分配的效率，以及提高分配的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种总线系统的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种基于总线分配节点地址的方法的流程图；

图3是本申请实施例提供的另一种总线系统的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种从节点参与竞争的示意图；

图5是本申请实施例提供的一种总线分配节点地址的装置的功能单元组成框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种总线系统的结构示意图。如图1所示，该总线系统包括主节点、至少一个从节点和总线，主节点与至少一个从节点中每个从节点依次通过总线串联连接，主节点可以通过总线将消息发送给从节点。如图1所示，具体可以包括从节点a、从节点b、……、从节点n。本方案中以RS-485总线为例进行说明，RS-485总线采用一条总线将各个节点串接起来，采用半双工工作方式，支持多点数据通信。

请参阅图2，图2是本申请实施例提供的一种基于总线分配节点地址的方法的流程图。下面，将结合附图对本申请实施例涉及到的总线分配节点地址的方法进行详细说明。如图2所示，一种基于总线分配节点地址的方法，应用于总线系统，包括主节点、至少一个从节点和总线，所述主节点与所述至少一个从节点中每个从节点依次通过所述总线串联连接，该方法包括如下步骤：

步骤301、控制所述主节点发送广播消息并输出高电平信号。

其中，广播消息用于提示所述至少一个从节点中每个从节点开始检测当前的系统时间点是否到达每个从节点对应的时间片的起始时间点，时间片用于表征每个从节点竞争第一节点地址的有效时段，高电平信号用于使总线的电平设置为高电平。主节点可以通过总线向从节点发送消息，以告知从节点开始竞争节点地址。具体的，控制主节点发送广播消息，并通过总线传达给从节点，以告知从节点开始参与节点竞争。控制主节点发送广播消息的同时，控制主节点输出高电平信号，以使总线的电平设置为高电平。

步骤302、控制每个接收到所述广播消息的从节点执行如下操作。

步骤303、检测当前的系统时间点是否达到当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点。

其中，所述当前处理的从节点为接收到所述广播消息的从节点。每个从节点都有对应的时间片，在从节点接收到广播消息时，控制接收到该广播消息的从节点分别开始检测当前的系统时间点是否到达该从节点对应的时间片的起始时间点，以参与竞争。

步骤304、若检测到所述当前的系统时间点达到所述当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点，且所述总线在当前时刻的电平为高电平，则控制所述当前处理的从节点在所述有效时段内竞争所述第一节点地址。

其中，若检测到当前的系统时间点达到当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点，且总线在当前时刻的电平为高电平，当前处理的从节点则参与竞争第一节点地址。具体的，若到达从节点对应的时间片，从节点则开始参与竞争该第一节点地址，并检测竞争的时长是否到达有效时长，若是，则退出竞争。若有多个从节点的时间片相同，则该多个从节点中每个从节点都参与竞争第一节点地址。若检测到当前的系统时间点到达当前处理的从节点对应的时间片，但是总线在当前时刻的电平为低电平，即使从节点到达对应的时间片，从节点也不参与竞争。

步骤305、控制所述主节点在处理周期统计同时竞争所述第一节点地址的参考从节点的数量值。

其中，所述处理周期为所述当前处理的从节点对应的时间片。具体的，主节点在每个时间片统计同时竞争第一节点地址的参考节点的数量值，以确定竞争的从节点的数量，为后续的执行步骤提供数据支持。

步骤306、若所述数量值为1，则控制所述主节点输出第一低电平信号，以使得所述总线的电平设置为第一低电平。

其中，若主节点统计到数量值为1，则控制主节点输出第一低电平信号，以使得总线的电平设置为第一低电平，通过第一低电平告知从节点可以将第一节点地址作为自身的节点地址。

步骤307、若所述数量值大于1，则控制所述主节点输出第二低电平信号，以使得所述总线的电平设置为第二低电平。

其中，若主节点统计数量值大于1，则表征当前时刻同时竞争该第一节点地址的从节点有多个，为避免节点地址同时竞争获得同一节点地址，导致节点冲突，则控制主节点输出第二低电平信号，以告知参与竞争的从节点退出此次竞争。

步骤308、在所述参考从节点接收到所述第一低电平时，控制所述参考从节点将所述第一节点地址设置为自身的地址。

其中，在主节点输出第一低电平，且参考从节点接收到第一低电平时，控制该参考从节点将第一节点地址设置为自身的地址。

步骤309、在所述参考从节点接收到所述第二低电平时，控制所述参考从节点停止竞争所述第一节点地址。

其中，若参考从节点接收到第二低电平，则表征当前时刻有多个从节点竞争该第一节点地址，则控制接收到该第二低电平的参考从节点停止竞争该第一节点地址。

可见，本示例中，主节点根据同时竞争节点地址的从节点的数量，从而输出不同的电平信号，控制总线的电平，使得从节点根据总线的电平确定将该节点地址作为自身节点地址，还是退出竞争。通过总线的电平告知从节点当前时刻竞争节点地址的从节点的数量值，避免多个从节点同时竞争同一节点地址，导致节点冲突，从而提高分配的效率和分配的准确率。

在一种可能的示例中，所述每个从节点包括匹配电阻以及与所述匹配电阻串联的开关控件，所述匹配电阻与所述开关控件与所述主节点串联连接，所述控制所述当前处理的从节点在所述有效时段内竞争所述第一节点地址，包括：控制所述当前处理的从节点在到达所述当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点时关闭所述开关控件，使所述匹配电阻接入所述总线；若所述开关控件的关闭时长到达预设时长，则控制所述当前处理的从节点开启所述开关控件，所述预设时长小于所述有效时段，以使所述当前处理的从节点在所述有效时段内竞争所述第一节点地址。

具体示例中，请参阅图3，图3是本申请实施例提供的另一种总线系统的结构示意图，如图3所示，单个从节点包括微控制单元（icrocontrollerunit，MCU）、芯片、限流电阻、开关控件、匹配电阻。例如，从节点a包括微控制单元、芯片、限流电阻R1'、限流电阻R2'、匹配电阻RL'和开关控件K1'，其中，微控制单元用于与芯片交互，微控制单元还用于控制开关控件K1'，以控制与该开关控件K1'串联连接的匹配电阻RL'接入总线或者从总线上断开。从节点b包括微控制单元、芯片、限流电阻R1"、限流电阻R2"、匹配电阻RL"和开关控件K1"，其中，微控制单元用于与芯片交互，微控制单元还用于控制开关控件K1"，以控制与该开关控件K1"串联连接的匹配电阻RL"接入总线或者从总线上断开。具体的，例如，请结合图4，图4是本申请实施例提供的一种从节点参与竞争的示意图，若从节点a、从节点b和从节点c接收到广播消息，则从节点a、从节点b和从节点c即为当前处理的从节点，控制从节点a、从节点b和从节点c开始检测当前的系统时间点是否到达各自对应的时间片的起始时间点，如图4所示，若从节点a和从节点b达到对应时间片，而从节点c未达到对应的时间片，则从节点c无动作。从节点a关闭开关控件K1'，以使得匹配电阻RL'接入总线，从节点b关闭开关控件K1"，以使得匹配电阻RL"接入总线。在匹配电阻RL'串联接入总线后，从节点a检测开关控件K1'的关闭时长是否到达预设时长，即匹配电阻RL'接入总线的时长是否到达预设时长，若达到，则断开开关控件K1'以使得匹配电阻RL'从总线上断开，通过控制从节点内的开关控件来控制匹配电阻的断开和连接，使从节点参与竞争节点地址，或者退出竞争节点地址。同理，在匹配电阻RL"串联接入总线后，从节点b检测开关控件K1"的关闭时长是否到达预设时长，通过控制从节点内的开关控件来控制匹配电阻的断开和连接。由于同一时间片内有两个从节点参与竞争，主节点则发出第二低电平信号，使总线电平设置为第二低电平，从节点a和从节点b接收到第二低电平后，停止竞争。而从节点c继续检测是否到达对应的时间片，并通过控制开关控件参与竞争。本申请实施例中，芯片以485芯片为例进行说明，可以理解的是，芯片的种类可以根据实际需求进行替换，具体此处不作限制。

可见，本示例中，通过控制从节点的开关控件以控制从节点的匹配电阻接入总线或者总线断开，精准控制从节点参与竞争的时间段。且预设时长小于有效时段，以控制当前处理的从节点在有效的时间进行竞争。

在一种可能的示例中，所述主节点包括限流电阻，所述限流电阻与所述每个从节点中的所述匹配电阻串联连接，所述控制所述主节点在处理周期统计同时竞争所述第一节点地址的参考从节点的数量值，包括：若检测到所述限流电阻在所述处理周期的电压发生变化，则获取在当前时刻所述限流电阻对应的实时电流值；根据所述实时电流值与预设的电流值对应关系表确定所述参考从节点的数量值，所述电流值对应关系表包括不同电流值与所述参考从节点不同数量值的对应关系。

具体示例中，请再次参阅图3，主节点可以包括微控制单元、芯片、限流电阻R1、限流电阻R2、匹配电阻RL、运算放大器和电子开关K1。其中，MCU用于与芯片交互，MCU还用于控制开关K1的开合，以控制与该控制开关K1串联连接的匹配电阻RL接入总线或者从总线上断开；运算放大器用于获取限流电阻R1的电压的变化值，并将获取到的电压的变化值发送给MCU。由于串联连接会导致分压，主节点的限流电阻与从节点中匹配电阻为串联连接，在从节点的匹配电阻接入总线时，会导致主节点的限流电阻的电压的值改变，例如，若从节点a的匹配电阻RL'接入总线，则会导致主节点的限流电阻R1的电压改变。故通过运算放大器实时监测主节点的限流电阻的电压的变化值，可以判断是否有从节点参与竞争。而不同从节点的匹配电阻之间为并联连接，在接入的匹配电阻的数量不同时，主节点的限流电阻对应的电流值也不同，在检测到电压值发生变化时，获取实时电流值，根据实时电流值与预设的电流值对应关系表确定同时参与竞争的从节点的数量。例如，从节点a与从节点b同时参与竞争，此时从节点a的匹配电阻RL'与从节点b的匹配电阻RL"为并联关系，导致接入总线的总的电阻发生改变，而总线的电压不变，故电流值发生改变，此时获取限流电阻R1对应的实时电流值，则可以根据实时电流值从电流值对应关系表中确定同时接入的从节点的数量值。

可见，本示例中，通过监测主节点在处理周期内的限流电阻的电压是否发生变化从而确定是是否有从节点参与竞争，保证判断结果的准确性。且根据内主节点的限流电阻对应的实时电流值快速确定同时参与竞争的从节点的数量值，提高确定的效率以及确定的准确性。

在一种可能的示例中，所述控制所述主节点发送广播消息并输出高电平信号之前，所述方法还包括：将预设系统时间点之后的系统时间根据预设时间片长度划分为多个时间片，所述多个时间片中时间片根据系统时间先后顺序依次获得序号；针对所述每个从节点执行如下操作：获取待分配的节点地址的总数量；确定大于等于1，且小于等于所述总数量的值的数值选取范围；从所述数值选取范围内随机选择一个数值作为选定数值；根据所述选定数值从所述多个时间片中确定对应序号的时间片，所述对应序号的时间片为所述每个从节点对应的时间片。

具体示例中，请再次参阅图4，在控制主节点发送广播消息并输出高电平信号之前，控制从节点获取待分配的节点地址的总数量，该待分配的节点地址的总数量可以来自主节点。单个从节点接收到广播消息后，确定数值选取范围，并从数值选取范围内随机选择一个数值作为选定数值。如图4所示，从节点a、从节点b和从节点c接收到主节点广播的节点地址数量后，分别确定数值选取范围，并选择对应的选定数值。其中，数值选取范围大于等于1 ，且小于等于总数量的值，例如总数量的值为10，则确定数值选取范围为[1，10]。在确定数值选取范围后，从节点从数值选取范围内随机选择一个数值作为选定数值，并将该选定数值对应的时间片作为对应的时间片。具体的，系统时间根据预设的时间片长度划分为多个时间片，且该多个时间片根据系统时间先后顺序依次获得序号，从节点根据该选定数值确定对应的序号，从而从多个时间片中确定对应的时间片。

可见，本示例中，在根据待分配的节点地址的总数量确定数值选取范围，从节点从该数值选取范围内随机选择一数值作为选定数值，并根据该选定数值确定对应时间片，使数值选择范围合理，进而提高节点地址分配的效率。

在一种可能的示例中，若待分配的节点地址的总数量小于预设数量，则确定大于等于1，且小于等于该预设数量的值的数值选取范围；若待分配的节点地址的总数量大于或等于预设数量，则确定大于等于1，且小于等于该总数量的值的数值选取范围。例如，若待分配的节点地址的总数量为3，预设数量为10，则数值选取范围为[1，10]；若待分配的节点地址的总数量为12，预设数量为10，则数值选取范围为[1，12]。在待分配的节点地址的总数量未达到预设数量时，确定大于等于1，且小于等于该预设数量的值的数值选取范围，提高分配的效率，避免待分配的节点地址的总数量较小时，根据总数量确定的数值选取范围过小，导致随机选取的对应时间片过于集中，从而影响节点地址分配的效率。

在一种可能的示例中，所述在所述参考从节点接收到所述第二低电平时，控制所述参考从节点停止竞争所述第一节点地址之后，所述方法还包括：若所述至少一个从节点未竞争到所述第一节点地址，则将累计竞争失败次数加1，获得更新后的累计竞争失败次数；若所述更新后的累计竞争失败次数与预设累计竞争失败次数相同，则控制所述至少一个从节点停止竞争所述第一节点地址，并将所述第一节点地址作为待分配的节点地址进行重新分配。

具体示例中，在控制参考从节点停止竞争所述第一节点地址之后，若所述至少一个从节点未竞争到所述第一节点地址，即至少一个从节点中没有从节点竞争到该第一节点地址，则将累计竞争失败次数加1，获得更新后的累计竞争失败次数，将更新后的累计竞争失败次数与预设累计竞争失败次数进行比较，若更新后的累计竞争失败次数与预设累计竞争失败次数相同，则控制至少一个从节点停止竞争该第一节点地址，将该第一节点地址作为新的待分配的节点地址进行重新分配，至少一个从节点中每个从节点重新确定对应的时间片，根据重新确定的时间片竞争该第一节点地址。即，至少一个从节点中每个从节点根据待分配的节点地址的总数量确定数值选取范围，并从数值选取范围内重新随机选择一个数值，根据选择的数值确定一个时间片，从而重新竞争该第一节点地址。若更新后的累计竞争失败次数与预设累计竞争失败次数不相同，则至少一个从节点中每个从节点继续使用当前对应的时间片，并调节系统时间，以使得从节点根据当前对应的时间片再次竞争第一节点地址。

可见，本示例中，在第一节点地址流拍，但累计竞争失败次数未超过预设累计竞争失败次数时，至少一个从节点中每个从节点继续根据当前对应的时间片再次参与竞争，保证竞争结果的准确性，在累计竞争失败次数超过预设累计竞争失败次数后，至少一个从节点中每个从节点重新获取对应的时间片，从而开始重新竞争该第一节点地址，防止该第一节点地址分配错误，提高分配的准确性。

在一种可能的示例中，所述在所述参考从节点接收到所述第一低电平时，控制所述参考从节点将所述第一节点地址设置为自身的地址之后，所述方法还包括：控制所述主节点统计获得节点地址的从节点的数量；若所述数量等于预设的需要获得节点地址的从节点的数量，则停止分配下一节点地址，所述下一节点地址为待分配给所述至少一个从节点的地址。

具体示例中，在参考从节点将所述第一节点地址设置为自身的地址之后，还包括控制主节点统计当前获得节点地址的从节点的数量，并将该数量与预设的需要获得节点地址的从节点的数量进行比较，若该数量等于预设的需要获得节点地址的从节点的数量，则停止分配下一节点地址，若该数量小于预设的需要获得节点地址的从节点的数量，则继续分配下一节点地址。

可见，本示例中，通过主节点统计获得节点地址的从节点的数量，以及时停止分配节点地址，提高分配的合理性。

在一种可能的示例中，若未预先设置需要获得节点地址的从节点的数量，则分配到第N个节点地址时，没有参与竞争的从节点，则默认参与竞争的从节点的数量为N-1个，N为正整数。且N-1个从节点都已经竞争到节点地址，从而停止分配下一节点地址。

在一种可能的示例中，所述停止分配下一节点地址之后，所述方法还包括：控制所述主节点发送携带目的地址为所述第一节点地址的通讯帧，所述通讯帧用于提示接收到所述通讯帧的从节点回复预设的确认帧；若所述主节点未收到所述确认帧，则确定所述第一节点地址分配存在错误。

具体示例中，在停止分配下一节点地址之后，控制主节点发送携带目的地址为第一节点地址的通讯帧，以验证第一节点地址是否分配是否正确，若主节点收到确认帧，则确定第一节点地址分配正确，若主节点未收到确认帧，则确定第一节点地址分配存在错误。

可见，本示例中，通过通讯帧进一步验证节点地址分配是否正确，提高分配结果的准确性。

本申请实施例提供一种总线分配节点地址的装置，该装置可以为电子设备。具体的，本申请实施例提供的总线分配节点地址的装置可以包括相应步骤所对应的模块。

本申请实施例可以根据上述方法示例对总线分配节点地址的装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在采用对应各个功能划分各个功能模块的情况下，请参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种总线分配节点地址的装置的功能单元组成框图，所述装置包括：

第一控制单元510，用于控制主节点发送广播消息并输出高电平信号，所述广播消息用于提示至少一个从节点中每个从节点开始检测当前的系统时间点是否到达所述每个从节点对应的时间片的起始时间点，所述时间片用于表征所述每个从节点竞争第一节点地址的有效时段，所述高电平信号用于使所述总线的电平设置为高电平，所述主节点与所述至少一个从节点中每个从节点依次通过总线串联连接；

第二控制单元520，用于控制接收到所述广播消息的从节点执行如下操作：

所述第二控制单元520，还用于检测当前的系统时间点是否达到当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点，所述当前处理的从节点为接收到所述广播消息的从节点；

所述第二控制单元520，还用于若检测到所述当前的系统时间点达到所述当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点，且所述总线在当前时刻的电平为高电平，则控制所述当前处理的从节点在所述有效时段内竞争所述第一节点地址；

第三控制单元530，用于控制所述主节点在处理周期统计同时竞争所述第一节点地址的参考从节点的数量值，所述处理周期为所述当前处理的从节点对应的时间片；

第一比较单元540，用于若所述数量值为1，则控制所述主节点输出第一低电平信号，以使得所述总线的电平设置为第一低电平；

第二比较单元550，用于若所述数量值大于1，则控制所述主节点输出第二低电平信号，以使得所述总线的电平设置为第二低电平；

第四控制单元560，用于在所述参考从节点接收到所述第一低电平时，控制所述参考从节点将所述第一节点地址设置为自身的地址；

第五控制单元570，用于在所述参考从节点接收到所述第二低电平时，控制所述参考从节点停止竞争所述第一节点地址。

所述第二控制单元520，还用于控制所述当前处理的从节点在到达所述当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点时关闭所述开关控件，使所述匹配电阻接入所述总线；以及若所述开关控件的关闭时长到达预设时长，则控制所述当前处理的从节点开启所述开关控件，所述预设时长小于所述有效时段，以使所述当前处理的从节点在所述有效时段内竞争所述第一节点地址。

在一种可能的示例中，所述第三控制单元530，还用于若在所述处理周期检测到所述限流电阻的电压的具有变化值，则获取在当前时刻所述限流电阻对应的实时电流值；以及根据所述实时电流值与预设的电流值对应关系表确定所述参考从节点的数量值，所述电流值对应关系表包括不同电流值与所述参考从节点不同数量值的对应关系。

在一种可能的示例中，所述装置还包括预处理单元，所述预处理单元用于将预设系统时间点之后的系统时间根据预设时间片长度划分为多个时间片，所述多个时间片中时间片根据系统时间先后顺序依次获得序号；以及针对所述每个从节点执行如下操作：以及获取待分配的节点地址的总数量；以及确定大于等于1，且小于等于所述总数量的值的数值选取范围；以及从所述数值选取范围内随机选择一个数值作为选定数值；以及根据所述选定数值从所述多个时间片中确定对应序号的时间片，所述对应序号的时间片为所述每个从节点对应的时间片。

在一种可能的示例中，所述装置还包括统计单元，所述统计单元用于若所述至少一个从节点未竞争到所述第一节点地址，则将累计竞争失败次数加1，获得更新后的累计竞争失败次数；以及若所述更新后的累计竞争失败次数与预设累计竞争失败次数相同，则控制所述至少一个从节点停止竞争所述第一节点地址，并将所述第一节点地址作为待分配的节点地址进行重新分配。

在一种可能的示例中，所述装置还包括第六控制单元，所述第六控制单元用于控制所述主节点统计获得节点地址的从节点的数量；以及若所述数量等于预设的需要获得节点地址的从节点的数量，则停止分配下一节点地址，所述下一节点地址为待分配给所述至少一个从节点的地址。

在一种可能的示例中，所述装置还包括第七控制单元，所述第七控制单元用于控制所述主节点发送携带目的地址为所述第一节点地址的通讯帧，所述通讯帧用于提示接收到所述通讯帧的从节点回复预设的确认帧；以及若所述主节点未收到所述确认帧，则确定所述第一节点地址分配存在错误。

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行所述计算机指令或计算机程序时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质（例如，软盘、硬盘、磁带）、光介质（例如，DVD）、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。

本申请实施例还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤，上述计算机包括电子设备。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，上述计算机程序产品包括计算机程序，上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。

该计算机程序产品可以为一个软件安装包，上述计算机包括电子设备。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的；例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式；例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-OnlyMemory，简称ROM）、随机存取存储器（RandomAccess Memory，简称RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可轻易想到变化或替换，均可作各种更动与修改，包含上述不同功能、实施步骤的组合，包含软件和硬件的实施方式，均在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种总线分配节点地址的方法，其特征在于，应用于总线系统，所述总线系统包括主节点、至少一个从节点和总线，所述主节点与所述至少一个从节点中每个从节点依次通过所述总线串联连接，所述方法包括：

控制所述主节点发送广播消息并输出高电平信号，所述广播消息用于提示所述至少一个从节点中每个从节点开始检测当前的系统时间点是否到达所述每个从节点对应的时间片的起始时间点，所述时间片用于表征所述每个从节点竞争第一节点地址的有效时段，所述高电平信号用于使所述总线的电平设置为高电平；

控制每个接收到所述广播消息的从节点执行如下操作：

检测当前的系统时间点是否达到当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点，所述当前处理的从节点为接收到所述广播消息的从节点；

若检测到所述当前的系统时间点达到所述当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点，且所述总线在当前时刻的电平为高电平，则控制所述当前处理的从节点在所述有效时段内竞争所述第一节点地址；

控制所述主节点在处理周期统计同时竞争所述第一节点地址的参考从节点的数量值，所述处理周期为所述当前处理的从节点对应的时间片；

若所述数量值为1，则控制所述主节点输出第一低电平信号，以使得所述总线的电平设置为第一低电平；

若所述数量值大于1，则控制所述主节点输出第二低电平信号，以使得所述总线的电平设置为第二低电平；

在所述参考从节点接收到所述第一低电平时，控制所述参考从节点将所述第一节点地址设置为自身的地址；

在所述参考从节点接收到所述第二低电平时，控制所述参考从节点停止竞争所述第一节点地址。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个从节点包括匹配电阻以及与所述匹配电阻串联的开关控件，所述匹配电阻与所述开关控件与所述主节点串联连接，所述控制所述当前处理的从节点在所述有效时段内竞争所述第一节点地址，包括：

控制所述当前处理的从节点在到达所述当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点时关闭所述开关控件，使所述匹配电阻接入所述总线；

若所述开关控件的关闭时长到达预设时长，则控制所述当前处理的从节点开启所述开关控件，所述预设时长小于所述有效时段，以使所述当前处理的从节点在所述有效时段内竞争所述第一节点地址。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主节点包括限流电阻，所述限流电阻与所述每个从节点中的所述匹配电阻串联连接，所述控制所述主节点在处理周期统计同时竞争所述第一节点地址的参考从节点的数量值，包括：

若检测到所述限流电阻在所述处理周期的电压发生变化，则获取在当前时刻所述限流电阻对应的实时电流值；

根据所述实时电流值与预设的电流值对应关系表确定所述参考从节点的数量值，所述电流值对应关系表包括不同电流值与所述参考从节点不同数量值的对应关系。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述主节点发送广播消息并输出高电平信号之前，所述方法还包括：

将预设系统时间点之后的系统时间根据预设时间片长度划分为多个时间片，所述多个时间片中时间片根据系统时间先后顺序依次获得序号；

针对所述每个从节点执行如下操作：

获取待分配的节点地址的总数量；

确定大于等于1，且小于等于所述总数量的值的数值选取范围；

从所述数值选取范围内随机选择一个数值作为选定数值；

根据所述选定数值从所述多个时间片中确定对应序号的时间片，所述对应序号的时间片为所述每个从节点对应的时间片。

5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述在所述参考从节点接收到所述第二低电平时，控制所述参考从节点停止竞争所述第一节点地址之后，所述方法还包括：

若所述至少一个从节点未竞争到所述第一节点地址，则将累计竞争失败次数加1，获得更新后的累计竞争失败次数；

若所述更新后的累计竞争失败次数与预设累计竞争失败次数相同，则控制所述至少一个从节点停止竞争所述第一节点地址，并将所述第一节点地址作为待分配的节点地址进行重新分配。

6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述在所述参考从节点接收到所述第一低电平时，控制所述参考从节点将所述第一节点地址设置为自身的地址之后，所述方法还包括：

控制所述主节点统计获得节点地址的从节点的数量；

若所述数量等于预设的需要获得节点地址的从节点的数量，则停止分配下一节点地址，所述下一节点地址为待分配给所述至少一个从节点的地址。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述停止分配下一节点地址之后，所述方法还包括：

控制所述主节点发送携带目的地址为所述第一节点地址的通讯帧，所述通讯帧用于提示接收到所述通讯帧的从节点回复预设的确认帧；

若所述主节点未收到所述确认帧，则确定所述第一节点地址分配存在错误。

8.一种总线分配节点地址的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一控制单元，用于控制主节点发送广播消息并输出高电平信号，所述广播消息用于提示至少一个从节点中每个从节点开始检测当前的系统时间点是否到达所述每个从节点对应的时间片的起始时间点，所述时间片用于表征所述每个从节点竞争第一节点地址的有效时段，所述高电平信号用于使所述总线的电平设置为高电平，所述主节点与所述至少一个从节点中每个从节点依次通过总线串联连接；

第二控制单元，用于控制每个接收到所述广播消息的从节点执行如下操作：

所述第二控制单元，还用于检测当前的系统时间点是否达到当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点，所述当前处理的从节点为接收到所述广播消息的从节点；

所述第二控制单元，还用于若检测到所述当前的系统时间点达到所述当前处理的从节点对应的时间片的起始时间点，且所述总线在当前时刻的电平为高电平，则控制所述当前处理的从节点在所述有效时段内竞争所述第一节点地址；

第三控制单元，用于控制所述主节点在处理周期统计同时竞争所述第一节点地址的参考从节点的数量值，所述处理周期为所述当前处理的从节点对应的时间片；

第一比较单元，用于若所述数量值为1，则控制所述主节点输出第一低电平信号，以使得所述总线的电平设置为第一低电平；

第二比较单元，用于若所述数量值大于1，则控制所述主节点输出第二低电平信号，以使得所述总线的电平设置为第二低电平；

第四控制单元，用于在所述参考从节点接收到所述第一低电平时，控制所述参考从节点将所述第一节点地址设置为自身的地址；

第五控制单元，用于在所述参考从节点接收到所述第二低电平时，控制所述参考从节点停止竞争所述第一节点地址。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，在所述处理器执行所述计算机指令的情况下，所述电子设备执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，在所述程序指令被处理器执行的情况下，使所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。

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