RU2620729C1 - Digital data collection system - Google Patents
Digital data collection system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620729C1 RU2620729C1 RU2016113114A RU2016113114A RU2620729C1 RU 2620729 C1 RU2620729 C1 RU 2620729C1 RU 2016113114 A RU2016113114 A RU 2016113114A RU 2016113114 A RU2016113114 A RU 2016113114A RU 2620729 C1 RU2620729 C1 RU 2620729C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microcontroller
- synchronization
- switch
- sensors
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/40—Data acquisition and logging
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F13/00—Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электронным распределенным системам сбора цифровых данных.The invention relates to electronic distributed digital data collection systems.
Известны распределенные системы сбора данных, состоящие из:Distributed data acquisition systems are known, consisting of:
- периферийных источников цифровых данных (например, датчиков с цифровым выходом);- peripheral sources of digital data (for example, sensors with digital output);
- набора сигнальных линий для подачи сигналов управления;- a set of signal lines for supplying control signals;
- набора линий данных для передачи данных;- a set of data lines for data transmission;
- ЭВМ, управляющей процессами сбора данных.- A computer that controls the processes of data collection.
Запуск процесса сбора данных, определение очередности опроса датчиков и другие управляющие функции осуществляются в таких системах путем двусторонней передачи сигналов по совокупности указанных выше линий (шине) в соответствии с протоколом обмена, то есть с конкретными правилами взаимодействия (интерфейса) микроконтроллера с теми или иными периферийными устройствами. Такие системы принято называть интерфейсными или просто интерфейсами.The start of the data collection process, the determination of the priority of the polling of sensors and other control functions are carried out in such systems by two-way signal transmission on the totality of the above lines (bus) in accordance with the exchange protocol, that is, with specific rules of interaction (interface) of the microcontroller with certain peripheral devices. Such systems are usually called interface or simply interfaces.
В известных системах сбора данных на основе распространенного двухпроводного последовательного интерфейса (так называемой шины I2C) используются две сигнальные линии: линия данных SDA и линия синхронизации SCL, а в процессе сбора данных участвуют два устройства - ведущее и ведомое (см. Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия. СПб. - 2002. - С. 422). Сигналы синхронизации задает на линию SCL ведущее устройство - в нашем случае ЭВМ с контроллером для управления шиной (микроконтроллер), после чего процесс сбора данных начинается путем задания адреса опрашиваемого устройства.Known data acquisition systems based on a common two-wire serial interface (the so-called I 2 C bus) use two signal lines: an SDA data line and an SCL synchronization line, and two devices are involved in the data collection process - a master and a slave (see Guk M. PC hardware interfaces. Encyclopedia. St. Petersburg. - 2002. - P. 422). The synchronization signals are set on the SCL line by the master device - in our case, a computer with a controller for controlling the bus (microcontroller), after which the data collection process begins by setting the address of the device being polled.
Чтобы стал возможным сбор данных от нескольких ведомых периферийных устройств (датчиков с выводами для подключения к линии данных и входами синхронизации - см. http://www.robot-electronics.co.uk/i2c-tutorial), каждый датчик должен иметь записанный в его память при изготовлении индивидуальный адрес. В известных системах после подачи на общую для всех датчиков линию синхронизации сигнала синхронизации микроконтроллер задает на общую для всех линию данных индивидуальный адрес конкретного датчика, после чего получает только от него данные по той же линии.To make it possible to collect data from several slave peripheral devices (sensors with outputs for connecting to a data line and synchronization inputs - see http://www.robot-electronics.co.uk/i2c-tutorial), each sensor must be recorded in his memory in the manufacture of an individual address. In known systems, after the synchronization signal synchronization line is shared for all sensors, the microcontroller sets the individual address of a particular sensor on the data line common for all, after which it receives only data from it on the same line.
Таким образом, все датчики, подключенные к шине, должны иметь не совпадающие адреса, что является техническим недостатком, ограничивающим возможности конфигурирования системы, содержащей несколько датчиков, поскольку, например, все датчики одного изготовителя имеют, как правило, одинаковые адреса.Thus, all sensors connected to the bus must have non-matching addresses, which is a technical drawback that limits the ability to configure a system containing several sensors, since, for example, all sensors of the same manufacturer have, as a rule, the same addresses.
Известна система сбора данных из специализированных датчиков с изменяемыми адресами (см. Логан С. Управление несколькими периферийными устройствами по линиям шин SPI, I2C. Компоненты и технологии, 2008, №7, с. 32-39, рис. 3 - прототип).A known system for collecting data from specialized sensors with variable addresses (see Logan C. Management of several peripheral devices on bus lines SPI, I 2 C. Components and technologies, 2008, No. 7, pp. 32-39, Fig. 3 - prototype) .
В системе-прототипе датчики, подключаемые в качестве периферии к шине I2C, снабжены тремя дополнительными адресными контактами. Подав на каждый из этих контактов единичный или нулевой логический сигнал, пользователь может самостоятельно записать в память датчика индивидуальный адрес, выбрав его из восьми заранее заданных адресов.In the prototype system, sensors connected as peripherals to the I 2 C bus are equipped with three additional address contacts. Having fed a single or zero logic signal to each of these contacts, the user can independently write an individual address in the sensor’s memory by selecting it from eight predefined addresses.
Однако такого количества различающихся индивидуальных адресов недостаточно, так как число датчиков в современных системах сбора данных может исчисляться сотнями, и среди них обязательно найдутся датчики с одинаковыми адресами, что нарушит работу системы. Это является серьезным техническим недостатком известной системы.However, such a number of different individual addresses is not enough, since the number of sensors in modern data acquisition systems can be in the hundreds, and among them there will certainly be sensors with the same addresses, which will disrupt the system. This is a serious technical disadvantage of the known system.
Технический результат изобретения заключается в возможности построения системы сбора данных без ограничения числа датчиков с одинаковыми индивидуальными адресами.The technical result of the invention lies in the possibility of constructing a data acquisition system without limiting the number of sensors with the same individual addresses.
Технический результат достигается тем, что система адресного сбора данных содержит управляющий микроконтроллер с контроллером шины, датчики, в память которых записаны их индивидуальные адреса, шину из электрических линий данных и синхронизации, соединяющих выводы микроконтроллера с одноименными выводами датчиков. В разрыв линии синхронизации дополнительно введен коммутатор, все сигнальные входы которого соединены с выводом синхронизации микроконтроллера, каждый сигнальный выход коммутатора соединен с соответствующим ему входом синхронизации одного из датчиков, адресный вход коммутатора соединен с выводом порта микроконтроллера.The technical result is achieved by the fact that the address data acquisition system contains a control microcontroller with a bus controller, sensors in the memory of which their individual addresses are recorded, a bus from electrical data and synchronization lines connecting the microcontroller outputs to the sensor outputs of the same name. A switch is additionally introduced into the gap of the synchronization line, all signal inputs of which are connected to the synchronization terminal of the microcontroller, each signal output of the switch is connected to the corresponding synchronization input of one of the sensors, the address input of the switch is connected to the terminal output of the microcontroller.
Структурная схема системы представлена на чертеже.The structural diagram of the system is shown in the drawing.
Система содержит микроконтроллер 1 с выводом данных 2, выводом синхронизации 3, выводом порта 4, датчики 5, 6, 7, с выводами данных 8, 9, 10 соответственно и входами синхронизации 11, 12, 13, коммутатор 14 с адресным входом 15, сигнальными входами 16, 17, 18, сигнальными выходами 19, 20, 21. Вывод данных 2 микроконтроллера 1 соединен с одноименными выводами 8, 9, 10 датчиков, а вывод синхронизации 3 - с объединенными сигнальными входами 16, 17, 18 коммутатора 14. Сигнальные выходы 19, 20, 21 коммутатора 14 соединены входами синхронизации 11, 12, 13 датчиков 5, 6, 7 соответственно. Вывод порта 4 микроконтроллера 1 соединен с адресным входом 15 коммутатора 14.The system contains a
Система работает следующим образом.The system operates as follows.
На адресный вход 15 коммутатора 14 с вывода порта 4 микроконтроллера 1 подается сигнал выбора того датчика, на вход синхронизации которого через сигнальный выход коммутатора 14 с объединенных выходов 16, 17, 18 перед началом процесса сбора данных должен поступить сигнал синхронизации. После этого микроконтроллер 1 может начать процесс сбора данных, указав адрес выбранного датчика. При этом другие датчики с таким же адресом в обмен не вступят, так как на их входы синхронизации сигнал не поступил, поскольку подача сигнала синхронизации на вывод синхронизации определенного датчика производится через коммутатор 14 поочередно, в порядке, определяемом хранящимся в микроконтроллере протоколом опроса.To the address input 15 of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016113114A RU2620729C1 (en) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | Digital data collection system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016113114A RU2620729C1 (en) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | Digital data collection system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2620729C1 true RU2620729C1 (en) | 2017-05-29 |
Family
ID=59031895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016113114A RU2620729C1 (en) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | Digital data collection system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2620729C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6725320B1 (en) * | 2001-02-08 | 2004-04-20 | International Business Machines Corporation | I2C bus switching devices interspersed between I2C devices |
US7085863B2 (en) * | 2003-10-30 | 2006-08-01 | International Business Machines Corporation | I2C device including bus switches and programmable address |
US7609540B2 (en) * | 2003-01-24 | 2009-10-27 | Hynix Semiconductor Inc. | Serial bus controller using nonvolatile ferroelectric memory |
CN102866967A (en) * | 2012-09-03 | 2013-01-09 | 杭州华三通信技术有限公司 | I2C (inter-integrated circuit) equipment management method and complex programmable logic device (CPLD) |
US20140337553A1 (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-13 | Nxp B.V. | Method and system for interrupt signaling in an inter-integrated circuit (i2c) bus system |
RU151822U1 (en) * | 2014-09-15 | 2015-04-20 | Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | SYNCHRONOUS MULTI-CHANNEL SYNCHRONIC DATA COLLECTION DEVICE |
US9158863B2 (en) * | 2012-12-12 | 2015-10-13 | Imagine Communications Corp. | Data acquisition |
-
2016
- 2016-04-06 RU RU2016113114A patent/RU2620729C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6725320B1 (en) * | 2001-02-08 | 2004-04-20 | International Business Machines Corporation | I2C bus switching devices interspersed between I2C devices |
US7609540B2 (en) * | 2003-01-24 | 2009-10-27 | Hynix Semiconductor Inc. | Serial bus controller using nonvolatile ferroelectric memory |
US7085863B2 (en) * | 2003-10-30 | 2006-08-01 | International Business Machines Corporation | I2C device including bus switches and programmable address |
CN102866967A (en) * | 2012-09-03 | 2013-01-09 | 杭州华三通信技术有限公司 | I2C (inter-integrated circuit) equipment management method and complex programmable logic device (CPLD) |
US9158863B2 (en) * | 2012-12-12 | 2015-10-13 | Imagine Communications Corp. | Data acquisition |
US20140337553A1 (en) * | 2013-05-08 | 2014-11-13 | Nxp B.V. | Method and system for interrupt signaling in an inter-integrated circuit (i2c) bus system |
RU151822U1 (en) * | 2014-09-15 | 2015-04-20 | Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | SYNCHRONOUS MULTI-CHANNEL SYNCHRONIC DATA COLLECTION DEVICE |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СТИВ ЛОГАН "УПРАВЛЕНИЕ НЕСКОЛЬКИМИ ПЕРИФЕРИЙНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ ПО ЛИНИЯМ ШИН SPI/I2C", опубл. 2008 на 5 листах [найдено 07.12.2016], найдено в Интернет по адресу URL:http://kit-e.ru/articles/interface/2008_07_66.php, факсимильное изображение текста этой статьи найдено по адресу URL:http://kit-e.ru/assets/files/pdf/2008_07_66.pdf. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7603501B2 (en) | Communication circuit of serial peripheral interface devices | |
TW201201023A (en) | Inter-Integrated Circuit device communication circuit | |
US9170569B2 (en) | Method for electing an active master device from two redundant master devices | |
CN108352664B (en) | USB Type-C plug and cable | |
US10936524B2 (en) | Bus system with slave devices | |
US10365624B2 (en) | Slave device, method for controlling slave device, and non-transitory computer-readable recording medium | |
TWI706257B (en) | Bus system | |
US20120198110A1 (en) | Main board and method for dynamically configuring pcie ports thereof | |
JP2014230097A (en) | Master-slave system and node control method thereof | |
KR20100087289A (en) | Ethernet controller | |
TW201443652A (en) | Signal switch circuit and PCIE connector assembly including the circuit | |
JP2016085690A (en) | KVM switch | |
CN106793928A (en) | Communication system | |
CN113238802A (en) | Interrupt distributor, data processing chip, interrupt distribution method and data processing method | |
RU2620729C1 (en) | Digital data collection system | |
US9684619B2 (en) | I2C router system | |
CN105703935A (en) | Server system with function of automatic switching of shared network | |
EP2367323B1 (en) | Audio signal processor and audio signal processing system | |
JP2005018135A (en) | Kvm switching unit and kvm switching method | |
GB2424088A (en) | Synchronising USB devices | |
US20080071934A1 (en) | Smart Interconnect For Modular Multi-Component Embedded Devices | |
CN105573950B (en) | A kind of method based on gate circuit chip setting VR chip address | |
CN108681517A (en) | Convert the method and system of I2C address of devices | |
JP6538510B2 (en) | Programmable controller | |
CN115203094A (en) | Bus system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210407 |