CN117880249B - 一种差分通讯总线单元自动编址方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种差分通讯总线单元自动编址方法，属于差分通讯总线技术领域，包括以下步骤：基于通讯单元通讯地址的数据位位数不同生成若干种通讯地址模板并导入地址编址模型中进行数据训练后生成编址数据集储存在编址数据库，将通讯单元与主机通过一条信号线进行串联，使得通讯单元通过信号线向主机上传编址请求指令，主机接收到编址请求指令后从编址数据库的编址数据集中调取相应的编址地址耦合至编址指令中并分发给通讯单元，通讯单元接收到编址指令后进行解析得到本次编址地址，将本次编址地址作为自身的通讯地址完成自动编址，并向主机反馈编址成功指令，从而无须人为去现场逐一调试，能够提高地址编址效率，满足用户使用需求。

Description

一种差分通讯总线单元自动编址方法

技术领域

本发明涉及一种差分通讯总线单元自动编址方法，属于差分通讯总线技术领域。

背景技术

在多设备相互通信的场合，需要不同的地址来区分每个设备，如常用的现场差分通讯总线有RS485、CAN总线等，这类总线把多个总线通讯单元并联在两条通讯总线上。其中，每个通讯单元都需要有个独立的地址，以便于其他单元可以和自己通讯。

而现有的地址设定形式主要有两种，一种是硬件形式的地址：通常在通讯单元里面设计一个地址拨码开关，用于在现场拨定通讯单元的地址。另一种是软件形式的地址：在通讯单元里设计一个flash或eeprom非易失存储器，然后用电子编址器在现场设定唯一地址。

因此，现有多设备地址分配需要人为去现场逐一调试，其地址编址效率低，无法满足用户使用需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种差分通讯总线单元自动编址方法，以解决现有技术中所提到的技术问题。

一种差分通讯总线单元自动编址方法，包括以下步骤：

S1、基于通讯单元通讯地址的数据位位数不同生成若干种通讯地址模板，将每一种所述通讯地址模板分别导入地址编址模型中进行数据训练后生成与每一种所述通讯地址模板相对应的若干个连续的编址地址形成编址数据集，并将所述编址数据集储存在主机的编址数据库中；

S2、利用差分通讯总线建立所述主机与若干个所述通讯单元之间的通讯链路，并将所述通讯链路上的所有通讯单元与所述主机通过一条信号线进行串联；

S3、所述通讯链路上的通讯单元通过所述信号线向所述主机上传编址请求指令；

S4、所述主机接收到所述通讯单元上传的编址请求指令后，从所述编址数据库的编址数据集中调取相应的编址地址耦合至编址指令中并分发给对应的所述通讯单元；

S5、所述通讯单元接收到所述编址指令后进行解析得到本次编址地址，将本次编址地址作为自身的通讯地址完成自动编址，并向所述主机反馈编址成功指令。

可选地，所述S1中，同一所述编址数据集中的若干个连续的编址地址的数据位位数相同，且若干个连续的编址地址的数据位大小从0依次递增。

可选地，所述S2中，所述主机的输出端口通过信号线与和所述主机直连的一个所述通讯单元的输入端口连接，且所述通讯链路上所有所述通讯单元的输出端口分别通过所述信号线依次与下一个所述通讯单元的输入端口连接。

可选地，所述S3中，所述通讯链路上的其中一个或所有所述通讯单元通过所述信号线向所述主机上传编址请求指令。

可选地，所述S4中，当所述通讯链路上的其中一个所述通讯单元通过所述信号线向所述主机上传编址请求指令时，所述主机接收所述编址请求指令并进行解析识别后，得到对应所述通讯单元的通讯地址的数据位位数，所述主机从所述编址数据库的所述编址数据集中调取一个未下发的编址地址耦合至编址指令中并分发给对应的所述通讯单元。

可选地，所述S4中，当所述通讯链路上的所有所述通讯单元通过所述信号线向所述主机上传编址请求指令时，所述主机按照所有所述通讯单元的编址请求指令上传速率依次进行有序接收，并将接收到的编址请求指令进行解析识别后，得到对应所述通讯单元的通讯地址的数据位位数，所述主机从所述编址数据库的所述编址数据集中调取一个未下发的编址地址耦合至编址指令中并分发给对应的所述通讯单元。

可选地，所述主机接收到其中一个所述通讯单元的编址请求指令后，则与剩余所述通讯单元之间处于待机状态，且剩余所述通讯单元持续向所述主机上传编址请求指令，直至所述主机成功接收所述编址请求指令。

可选地，所述主机从所述编址数据库的编址数据集中按照所述编址地址的数据位大小由小到大依次有序调取所述编址地址。

可选地，所述S5中，在初始条件下，所述主机的输出端口和若干个所述通讯单元的输出端口均置为低电平，当编址时，所述主机的输出端口置为高电平并向对应的所述通讯单元下发所述编址指令，所述通讯单元的输入端口接收到电压正跳变的单元响应编址指令后根据所述编址指令进行自动编址，且所述通讯单元自动编址成功后将自身的输出端口置为高电平并向所述主机反馈编址成功指令。

可选地，当所述编址数据库中所述编址数据集的所有编址地址均已被所述主机进行调取过后，所述主机检测所述通讯链路上所有通讯单元的当前通讯地址，并将所述编址数据库中检测到的当前通讯地址标记为正在使用的编址地址，将所述编址数据库中剩余的编址地址标记为未使用的编址地址，用于对所述编址数据库进行数据更新，其中：

所述主机对所述编址数据库进行数据更新时，将所述编址数据库中正在使用的编址地址调取信息进行保留，将所述编址数据库中未使用的编址地址调取信息进行删除。

本发明能产生的有益效果包括：

本发明所提供的一种差分通讯总线单元自动编址方法，通过将主机与若干个通讯单元利用一条信号线进行串联，使得主机按照通讯单元的串联路径依次进行地址的有序分配；当主机接收到编址请求指令后，从编址数据库中调取相应的编址地址耦合至编址指令中并分发给对应的通讯单元，通讯单元接收到编址指令后进行解析得到本次编址地址，将本次编址地址作为自身的通讯地址完成自动编址，并向主机反馈编址成功指令，使得主机确认本次地址分配结束后对剩余未编址的通讯单元下发编址指令，从而对同一通讯链路上的所有通讯单元依次进行有序编址，无须人为去现场逐一调试，能够提高地址编址效率，满足用户使用需求；同时避免因人为原因导致多设备地址分配重复或出现漏分配的情况发生，提高地址编址的精确性。

附图说明

图1为本发明一种差分通讯总线单元自动编址方法的框架原理图；

图2为本发明一种差分通讯总线单元自动编址方法的流程示意图；

图3为本发明一种差分通讯总线单元自动编址系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例详述本发明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1：

如图1-图2所示，本发明提供一种差分通讯总线单元自动编址方法，包括以下步骤：

步骤一、基于通讯单元通讯地址的数据位位数不同生成若干种通讯地址模板，将每一种通讯地址模板分别导入地址编址模型中进行数据训练后生成与每一种通讯地址模板相对应的若干个连续的编址地址形成编址数据集，并将编址数据集储存在主机的编址数据库中。

在上述中，同一编址数据集中的若干个连续的编址地址的数据位位数相同，且若干个连续的编址地址的数据位大小从0依次递增。

需要说明的是：字节地址的最低位分为两种，第一种是十六进制的0，第二种是十六进制的8。

步骤二、利用差分通讯总线建立主机与若干个通讯单元之间的通讯链路，并将通讯链路上的所有通讯单元与主机通过一条信号线进行串联。

其中，主机的输出端口通过信号线与和主机直连的一个通讯单元的输入端口连接，且通讯链路上所有通讯单元的输出端口分别通过信号线依次与下一个通讯单元的输入端口连接。

步骤三、通讯链路上的其中一个或所有通讯单元通过信号线向主机上传编址请求指令。

步骤四、主机接收到通讯单元上传的编址请求指令后，从编址数据库的编址数据集中调取相应的编址地址耦合至编址指令中并分发给对应的通讯单元。

在上述中，当通讯链路上的其中一个通讯单元通过信号线向主机上传编址请求指令时，主机接收编址请求指令并进行解析识别后，得到对应通讯单元的通讯地址的数据位位数，然后主机从编址数据库的编址数据集中调取一个未下发的编址地址耦合至编址指令中并分发给对应的通讯单元。

在上述中，当通讯链路上的所有通讯单元通过信号线向主机上传编址请求指令时，主机按照所有通讯单元的编址请求指令上传速率依次进行有序接收，并将接收到的编址请求指令进行解析识别后，得到对应通讯单元的通讯地址的数据位位数，然后主机从编址数据库的编址数据集中调取一个未下发的编址地址耦合至编址指令中并分发给对应的通讯单元。

需要说明的是：通讯单元的编址请求指令上传速率与通讯单元和主机之间的信号传输距离有关，且由于若干个通讯单元与主机之间采用一条信号线串联设置，因此通讯单元距离主机的接入顺序越近则信号线的信号传输长度越短，其通讯时延越小，能够使得主机按照通讯单元的串联路径依次进行有序编址。

步骤五、通讯单元接收到编址指令后进行解析得到本次编址地址，将本次编址地址作为自身的通讯地址完成自动编址，并向所述主机反馈编址成功指令。

进一步地，在初始条件下，主机的输出端口和若干个通讯单元的输出端口均置为低电平，当编址时，主机的输出端口置为高电平并向对应的通讯单元下发编址指令，通讯单元的输入端口接收到电压正跳变的单元响应编址指令后根据编址指令进行自动编址，且通讯单元自动编址成功后将自身的输出端口置为高电平并向主机反馈编址成功指令。

在上述中，主机可以通过检测通讯单元的输出端口电平信号值来判断其是否完成编址，若通讯单元的输出端口电平信号值为1，即为高电平，则说明该通讯单元已完成编址；若通讯单元的输出端口电平信号值为0，即为低电平，则说明该通讯单元未完成编址。

进一步地，为了避免多个通讯单元同时与主机建立信息传输通道时影响主机对单一编址指令请求信息的识别与编址指令下发，在主机接收到其中一个通讯单元的编址请求指令后，则将主机与剩余通讯单元之间处于待机状态，且剩余通讯单元持续向主机上传编址请求指令，直至主机成功接收编址请求指令。

在上述中，当主机接收到编址成功指令后，结束本次地址分配任务，继续接收下一组编址请求指令为剩余未编址的通讯单元分发编址指令。

进一步地，主机从编址数据库的编址数据集中按照编址地址的数据位大小由小到大依次有序调取编址地址。

进一步地，当编址数据库中编址数据集的所有编址地址均已被主机进行调取过后，主机检测通讯链路上所有通讯单元的当前通讯地址，并将编址数据库中检测到的当前通讯地址标记为正在使用的编址地址，将编址数据库中剩余的编址地址标记为未使用的编址地址，用于对编址数据库进行数据更新，其中：

主机对编址数据库进行数据更新时，将编址数据库中正在使用的编址地址调取信息进行保留，将编址数据库中未使用的编址地址调取信息进行删除。

实施例2：

如图3所示，本发明还提供一种差分通讯总线单元自动编址系统，该编址系统利用上述的编址方法对通讯单元的通讯地址进行自动编址，编址系统包括主机和若干个通讯单元，主机与若干个通讯单元之间利用差分通讯总线形成通讯链路，并将通讯链路上的所有通讯单元与主机通过一条信号线进行串联；

其中，所述主机具有：

模板生成模块，模板生成模块基于通讯单元通讯地址的数据位位数不同生成若干种通讯地址模板；

数据存储单元，连接至模板生成模块，数据存储单元设置有编址数据库和地址编址模型，其中，模板生成模块用于将每一种通讯地址模板分别导入地址编址模型中进行数据训练后生成与每一种所述通讯地址模板相对应的若干个连续的编址地址形成编址数据集，并将编址数据集储存在编址数据库中；

数据接收模块，连接至通讯单元，用于接收通讯单元上传的编址请求指令；

解析识别模块，连接至数据接收模块，用于对编址请求指令进行解析识别后，得到对应通讯单元的通讯地址的数据位位数；

信息耦合模块，连接至解析识别模块和数据存储单元，用于根据解析识别模块得到的通讯地址的数据位位数，从编址数据库的编址数据集中调取一个未下发的编址地址耦合至编址指令中；

数据发送模块，连接至信息耦合模块和通讯单元，用于将编址指令下发给通讯单元。

在上述中，数据接收模块和数据发送模块的输入输出端通过通讯线路连接至主机的输出端口，并通过一条信号线与若干个通讯单元进行串联，其中：

主机的输出端口通过信号线与和主机直连的一个通讯单元的输入端口连接，且通讯链路上所有通讯单元的输出端口分别通过信号线依次与下一个通讯单元的输入端口连接。

在上述中，主机还具有数据更新单元，数据更新单元连接至数据存储单元，用于编址数据库中编址数据集的所有编址地址均已被信息耦合模块进行调取过后，对编址数据库的编址数据集中的编址地址进行更新，其中，数据更新单元包括：

地址标记模块，地址标记模块用于对编址数据库的编址数据集中的编址地址添加第一标识信息、第二标识信息或第三标识信息，其中，第一标识信息设置为该编址地址已经被信息耦合模块调取过，第二标识信息设置为该编址地址为正在使用的编址地址，第三标识信息设置为未使用的编址地址；

监测模块，用于监测编址数据库中编址数据集的所有编址地址是否已被信息耦合模块进行调取过，以及检测通讯链路上所有通讯单元的当前通讯地址，其中：当监测模块监测到数据库中编址数据集的任意一个编址地址已被信息耦合模块调取过时，地址标记模块向编址数据库的编址数据集中对应的编址地址添加第一标识信息，直至编址数据库的编址数据集中所有的编址地址添加有第一标识信息时，监测模块检测通讯链路上所有通讯单元的当前通讯地址，并通过地址标记模块向编址数据库的编址数据集中对应的编址地址添加第二标识信息，并向编址数据库的编址数据集中剩余的编址地址添加第三标识信息；

更新模块，用于将编址数据库中正在使用的编址地址调取信息进行保留，将编址数据库中未使用的编址地址调取信息进行删除，其中：

当监测模块监测到编址数据库的编址数据集中的编址地址上添加有第一标识信息和第二标识信息时，将第一标识信息保留，将第二标识信息删除，从而完成对编址数据库中正在使用的编址地址调取信息进行保留；

和，当监测模块监测到编址数据库的编址数据集中的编址地址上添加有第一标识信息和第三标识信息时，将第一标识信息和第三标识信息全部删除，从而完成对编址数据库中未使用的编址地址调取信息进行删除。

在上述中，更新模块在更新前延迟3秒后对编址数据库的编址数据集中的编址地址进行更新；用于保证地址标记模块有充足的时间对编址数据库的编址数据集中的编址地址添加相应的标识信息，避免地址标记模块和更新模块在数据处理过程中形成交叉干扰。

本发明中，通过将主机与若干个通讯单元利用一条信号线进行串联，使得主机按照通讯单元的串联路径依次进行地址的有序分配；当主机接收到编址请求指令后，从编址数据库中调取相应的编址地址耦合至编址指令中并分发给对应的通讯单元，通讯单元接收到编址指令后进行解析得到本次编址地址，将本次编址地址作为自身的通讯地址完成自动编址并向主机反馈编址成功指令，使得主机确认本次地址分配结束后对剩余未编址的通讯单元下发编址指令，从而对同一通讯链路上的所有通讯单元依次进行有序编址，无须人为去现场逐一调试，能够提高地址编址效率，满足用户使用需求；同时避免因人为原因导致多设备地址分配重复或出现漏分配的情况发生，提高地址编址的精确性。

以上所述，仅是本发明的几个实施例，并非对本发明做任何形式的限制，虽然本发明以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (6)

1.一种差分通讯总线单元自动编址方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、基于通讯单元通讯地址的数据位位数不同生成若干种通讯地址模板，将每一种所述通讯地址模板分别导入地址编址模型中进行数据训练后生成与每一种所述通讯地址模板相对应的若干个连续的编址地址形成编址数据集，并将所述编址数据集储存在主机的编址数据库中；

S2、利用差分通讯总线建立所述主机与若干个所述通讯单元之间的通讯链路，并将所述通讯链路上的所有通讯单元与所述主机通过一条信号线进行串联；

S3、所述通讯链路上的其中一个或所有所述通讯单元通过所述信号线向所述主机上传编址请求指令；

S4、所述主机接收到所述通讯单元上传的编址请求指令后，从所述编址数据库的编址数据集中调取相应的编址地址耦合至编址指令中并分发给对应的所述通讯单元；

当所述通讯链路上的其中一个所述通讯单元通过所述信号线向所述主机上传编址请求指令时，所述主机接收所述编址请求指令并进行解析识别后，得到对应所述通讯单元的通讯地址的数据位位数，所述主机从所述编址数据库的所述编址数据集中调取一个未下发的编址地址耦合至编址指令中并分发给对应的所述通讯单元；

当所述通讯链路上的所有所述通讯单元通过所述信号线向所述主机上传编址请求指令时，所述主机按照所有所述通讯单元的编址请求指令上传速率依次进行有序接收，并将接收到的编址请求指令进行解析识别后，得到对应所述通讯单元的通讯地址的数据位位数，所述主机从所述编址数据库的所述编址数据集中调取一个未下发的编址地址耦合至编址指令中并分发给对应的所述通讯单元；

当所述编址数据库中所述编址数据集的所有编址地址均已被所述主机进行调取过后，所述主机检测所述通讯链路上所有通讯单元的当前通讯地址，并将所述编址数据库中检测到的当前通讯地址标记为正在使用的编址地址，将所述编址数据库中剩余的编址地址标记为未使用的编址地址，用于对所述编址数据库进行数据更新，其中：

所述主机对所述编址数据库进行数据更新时，将所述编址数据库中正在使用的编址地址调取信息进行保留，将所述编址数据库中未使用的编址地址调取信息进行删除；

S5、所述通讯单元接收到所述编址指令后进行解析得到本次编址地址，将本次编址地址作为自身的通讯地址完成自动编址，并向所述主机反馈编址成功指令。

2.根据权利要求1所述的一种差分通讯总线单元自动编址方法，其特征在于，所述S1中，同一所述编址数据集中的若干个连续的编址地址的数据位位数相同，且若干个连续的编址地址的数据位大小从0依次递增。

3.根据权利要求1所述的一种差分通讯总线单元自动编址方法，其特征在于，所述S2中，所述主机的输出端口通过信号线与和所述主机直连的一个所述通讯单元的输入端口连接，且所述通讯链路上所有所述通讯单元的输出端口分别通过所述信号线依次与下一个所述通讯单元的输入端口连接。

4.根据权利要求1所述的一种差分通讯总线单元自动编址方法，其特征在于，所述主机接收到其中一个所述通讯单元的编址请求指令后，则与剩余所述通讯单元之间处于待机状态，且剩余所述通讯单元持续向所述主机上传编址请求指令，直至所述主机成功接收所述编址请求指令。

5.根据权利要求1所述的一种差分通讯总线单元自动编址方法，其特征在于，所述主机从所述编址数据库的编址数据集中按照所述编址地址的数据位大小由小到大依次有序调取所述编址地址。

6.根据权利要求1所述的一种差分通讯总线单元自动编址方法，其特征在于，所述S5中，在初始条件下，所述主机的输出端口和若干个所述通讯单元的输出端口均置为低电平，当编址时，所述主机的输出端口置为高电平并向对应的所述通讯单元下发所述编址指令，所述通讯单元的输入端口接收到电压正跳变的单元响应编址指令后根据所述编址指令进行自动编址，且所述通讯单元自动编址成功后将自身的输出端口置为高电平并向所述主机反馈编址成功指令。