RU2802535C1 - Method for automatic initialization and authorization of devices mated in one system - Google Patents

Method for automatic initialization and authorization of devices mated in one system Download PDF

Info

Publication number
RU2802535C1
RU2802535C1 RU2022135111A RU2022135111A RU2802535C1 RU 2802535 C1 RU2802535 C1 RU 2802535C1 RU 2022135111 A RU2022135111 A RU 2022135111A RU 2022135111 A RU2022135111 A RU 2022135111A RU 2802535 C1 RU2802535 C1 RU 2802535C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
slave
slave devices
master device
port
devices
Prior art date
Application number
RU2022135111A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Кишкин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АНОД ЛОДЖИК"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "АНОД ЛОДЖИК" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АНОД ЛОДЖИК"
Application granted granted Critical
Publication of RU2802535C1 publication Critical patent/RU2802535C1/en

Links

Abstract

FIELD: control and regulation systems.
SUBSTANCE: when the slave devices are connected in series-parallel, a splitter is connected on the data bus section, containing an additional input-output port to which the data bus with slave devices is series-connected, to initialize and authorize the slave devices, the device sends polling commands through its input-output port, which are received in turn by slave devices connected by their I/O input ports to the data transfer bus, while upon receiving the command of the first slave device from the master device, it is initialized in the slave device and in the master address is assigned to the device, the slave device determines whether the next slave device is connected to its I/O output port and, if connected, transmits the next polling command from the master device through its I/O output port to the slave device following it, upon receipt of which the next slave device is initialized in the master device and assigned a new address.
EFFECT: possibility of automatic initialization and authorization of devices combined in one system.
6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к управляющим и регулирующим системам общего назначения и может быть использовано для управления датчиками в различных системах, в том числе пожарной, охранной сигнализации и т.д. [G05B 6/00, G05B 6/02, G06F 13/00, G06F 13/14, H04Q 3/00].The invention relates to general-purpose control and regulatory systems and can be used to control sensors in various systems, including fire, burglar alarms, etc. [G05B 6/00, G05B 6/02, G06F 13/00, G06F 13/14, H04Q 3/00].

Из уровня техники известна ТОПОЛОГИЯ СИСТЕМ СВЯЗИ НА БАЗЕ SPI [https://ru.wikipedia.org/wiki/Serial_Peripheral_Interface, дата последнего изменения: 06.06.2022]. SPI (англ. Serial Peripheral Interface, SPI bus — последовательный периферийный интерфейс, шина SPI) — последовательный синхронный стандарт передачи данных в режиме полного дуплекса, предназначенный для обеспечения простого и недорогого высокоскоростного сопряжения микроконтроллеров и периферии. SPI также иногда называют четырёхпроводным (англ. four-wire) интерфейсом. The TOPOLOGY OF SPI-BASED COMMUNICATION SYSTEMS is known from the prior art [https://ru.wikipedia.org/wiki/Serial_Peripheral_Interface, last modified: 06/06/2022]. SPI (English Serial Peripheral Interface, SPI bus - serial peripheral interface, SPI bus) is a serial synchronous data transfer standard in full duplex mode, designed to provide simple and inexpensive high-speed interfacing of microcontrollers and peripherals. SPI is also sometimes called a four-wire interface.

В отличие от стандартного последовательного порта (англ. standard serial port), SPI является синхронным интерфейсом, в котором любая передача синхронизирована с общим тактовым сигналом, генерируемым ведущим устройством (процессором). Принимающая (ведомая) периферия синхронизирует получение битовой последовательности с тактовым сигналом. К одному последовательному периферийному интерфейсу ведущего устройства-микросхемы может присоединяться несколько микросхем. Ведущее устройство выбирает ведомое для передачи, активируя сигнал «выбор кристалла» (англ. chip select) на ведомой микросхеме. Периферия, не выбранная процессором, не принимает участия в передаче по SPI.Unlike a standard serial port, SPI is a synchronous interface in which any transmission is synchronized with a common clock signal generated by the master device (processor). The receiving (slave) peripheral synchronizes the receipt of the bit sequence with the clock signal. Multiple chips can be connected to one serial peripheral interface of a chip master. The master selects the slave for transmission by activating the chip select signal on the slave chip. Peripherals not selected by the processor do not participate in SPI transmission.

В указанной топологии к ведущему устройству Master подключено единственное ведомое устройство Slave и необходим двусторонний обмен данными. В таком случае используется трехпроводная схема подключения. Интерфейс SPI позволяет подключать к одному ведущему устройству Master несколько ведомых устройств Slave, причем подключение может быть осуществлено несколькими способами. In the specified topology, a single slave device Slave is connected to the Master device and two-way data exchange is required. In this case, a three-wire connection diagram is used. The SPI interface allows you to connect several Slave devices to one Master device, and the connection can be made in several ways.

Первый способ позволяет реализовать радиальную структуру связи (топология типа «звезда»), его принято считать основным способом подключения нескольких ведомых устройств Slave. В данном случае для обмена более чем с одним ведомым устройством Slave ведущее устройство Master должно формировать соответствующее количество сигналов выбора ведомого устройства Slave (SS). При обмене данными с ведомым устройством Slave, соответствующий ему сигнал SS переводится в активное (низкое) состояние, при этом все остальные сигналы SS находятся в неактивном (высоком) состоянии. Выводы данных MISO ведомых устройств Slave соединены параллельно, при этом они находятся в неактивном состоянии, а перед началом обмена один из выходов (выбранного ведомого устройства Slave) переходит в активный режим.The first method allows you to implement a radial communication structure (star topology); it is considered to be the main way to connect several Slave devices. In this case, in order to communicate with more than one Slave device, the Master must generate the appropriate number of Slave Selection (SS) signals. When exchanging data with a slave device Slave, the corresponding SS signal is switched to an active (low) state, while all other SS signals are in an inactive (high) state. The MISO data pins of the Slave devices are connected in parallel, while they are in an inactive state, and before the exchange begins, one of the outputs (of the selected Slave device) goes into the active mode.

Второй способ позволяет реализовать структуру связи типа «кольцо». В данном случае для активации одновременно нескольких ведомых устройств Slave используется один сигнал SS, а выводы данных всех устройств соединены последовательно и образуют замкнутую цепь. При передаче пакета от ведущего устройства Master этот пакет получает первое ведомое устройство Slave, которое, в свою очередь, транслирует свой пакет следующему ведомому устройству Slave и так далее. Для того, чтобы пакет от ведущего устройства Master достиг определенного ведомого устройства Slave, ведущее устройство Master должно отправить еще несколько пакетов.The second method allows you to implement a “ring” type communication structure. In this case, one SS signal is used to activate several Slave devices simultaneously, and the data pins of all devices are connected in series and form a closed circuit. When a packet is transmitted from a Master device, the packet is received by the first Slave, which in turn broadcasts its packet to the next Slave, and so on. In order for a packet from a Master to reach a particular Slave, the Master must send several more packets.

Наиболее близким по технической сущности являются СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ОБЪЕДИНЕНИЯ НЕСКОЛЬКИХ УСТРОЙСТВ [US 8943250 B2, опубл. 27.01.2015], в котором система, включающая шину последовательного периферийного интерфейса (SPI), ведущее устройство, коммуникативно связанное с шиной последовательного периферийного интерфейса (SPI), первое ведомое устройство, коммуникативно соединенное с шиной SPI, а также второе ведомое устройство, коммуникативно соединенное с шиной SPI и с первым ведомым устройством, при этом первое и второе ведомые устройства коммуникативно соединены параллельно с шиной SPI, первое и второе ведомые устройства коммуникативно соединены друг с другом с помощью первой линии цепи, ведущее устройство сконфигурировано для связи с первым и вторым ведомыми устройствами через шину SPI, при этом первое ведомое устройство содержит первый входной порт цепи и первый выходной порт цепи, второе ведомое устройство содержит второй входной порт цепи и второй выходной порт цепи, первый входной порт цепи соединен с землей, первый выходной порт цепи соединен со вторым входным портом цепи через первую линию цепи, а второй выходной порт цепи остается неподключенным. При этом шина SPI содержит линию ведущего ввода-вывода ведомого устройства (MISO), сконфигурированную так, чтобы включать в себя проводное ИЛИ, сконфигурированное для обеспечения возможности ответа первого и второго ведомого устройств на ведущее устройство. При этом ведущее устройство сконфигурировано для передачи первой и второй команды, первое ведомое устройство сконфигурировано для передачи первого ответа на первую команду с использованием линии MISO, а второе ведомое устройство сконфигурировано для передачи второго ответа на вторую команду с помощью строки MISO. При этом первое ведомое устройство сконфигурировано для передачи управления потоком данных второму ведомому устройству с использованием первой линии цепи.The closest in technical essence are SYSTEMS AND METHODS FOR COMBINING SEVERAL DEVICES [US 8943250 B2, publ. 01/27/2015], in which a system including a serial peripheral interface (SPI) bus, a master device communicatively coupled to the serial peripheral interface (SPI) bus, a first slave device communicatively coupled to the SPI bus, and a second slave device communicatively coupled with an SPI bus and with a first slave device, wherein the first and second slave devices are communicatively coupled in parallel with the SPI bus, the first and second slave devices are communicatively coupled to each other via a first circuit line, the master device is configured to communicate with the first and second slave devices via the SPI bus, wherein the first slave device contains a first circuit input port and a first circuit output port, the second slave device contains a second circuit input port and a second circuit output port, the first circuit input port is connected to ground, the first circuit output port is connected to a second circuit input circuit port through the first circuit line, and the second circuit output port remains unconnected. Here, the SPI bus includes a master slave input/output (MISO) line configured to include a wire OR configured to enable the first and second slave devices to respond to the master device. Here, a master device is configured to transmit a first and a second command, a first slave device is configured to transmit a first response to the first command using a MISO line, and a second slave device is configured to transmit a second response to a second command using a MISO line. Here, the first slave device is configured to transfer flow control to the second slave device using the first circuit line.

Способ в приведенном патенте, в котором:The method in the cited patent, in which:

определяют, активна ли линия выбора подчиненного устройства (SSEL), включенная в шину SPI;determining whether a slave select line (SSEL) included on the SPI bus is active;

определяют, активна ли линия цепи;determining whether the circuit line is active;

если линия SSEL и линия цепи активны, то:if the SSEL line and the circuit line are active, then:

осуществляется прием команды, имеющей М битов, с использованием линии главного вывода подчиненного ввода (MOSI), включенной в шину SPI;a command having M bits is received using a main slave input (MOSI) line included in the SPI bus;

передают ответ с использованием линии ведущего ввода-вывода (MISO) с поддержкой трех состояний, включенной в шину SPI;transmitting a response using a tri-state master input/output (MISO) line included on the SPI bus;

определяют, активна ли еще линия SSEL, и если линия SSEL все еще активна, то активируется выходной порт цепи.determine whether the SSEL line is still active, and if the SSEL line is still active, then the output port of the circuit is activated.

Основной технической проблемой прототипа является то, что система не является автоматической из-за невозможности самостоятельного определения ведущим устройством инициализации и авторизации подключенных и вновь подключаемых ведомых устройство, из-за чего повышается вероятность появления ошибок при обращении к отключенным ранее подключенных ведомых устройств и снижается надежность работы системы. The main technical problem of the prototype is that the system is not automatic due to the inability of the master device to independently determine the initialization and authorization of connected and newly connected slave devices, which increases the likelihood of errors when accessing previously disconnected slave devices and reduces the reliability of operation systems.

Задача изобретения состоит в устранении недостатка прототипа.The objective of the invention is to eliminate the disadvantage of the prototype.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности создания способа автоматической инициализации и авторизации устройств, объединенных в одной системе.The technical result of the invention is to provide the possibility of creating a method for automatic initialization and authorization of devices combined in one system.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ автоматической инициализации и авторизации устройств, объединенных в одной системе, характеризующийся наличием в системе ведущего устройства и соединенных шиной передачи данных с ведущим устройством ведомых устройств, ведущее устройство сконфигурировано для связи с ведомыми устройствами для чего содержит порт ввода-вывода, к которому подключена шина передачи данных, а ведомые устройство содержат входной и выходной порты ввода-вывода, при этом при последовательном соединении первое на шине передачи данных ведомое устройство своим входным портом ввода-вывода подключено к ведущему устройству, а к выходному порту ввода-вывода первого и последующих ведомых устройств подключены своими входными портами ввода-вывода очередные на шине передачи данных ведомые устройства, а при последовательно-параллельном соединении ведомых устройств, на участке шины передачи данных подключен разветвитель, содержащий, по крайней мере, один дополнительный порт ввода-вывода, к которому подключена шина передачи данных с последовательно подключенными на ней ведомыми устройствами, для инициализации и авторизации ведомых устройств ведомое устройство отправляет через свой порт ввода-вывода опрос-команды, которые поочередно принимают ведомые устройства, подключенные своими входными портами ввода-вывода к шине передачи данных, при этом при получении команды первого от ведущего устройства ведомого устройства оно инициализируется в ведомом устройстве и ему в ведущем устройстве присваивается адрес, ведомое устройство определяет подключено ли к его выходному порту ввода-вывода очередное ведомое устройство и при наличии подключения передает через свой выходной порт ввода-вывода на следующее за ним ведомое устройство очередную опрос-команду от ведущего устройства, при получении которой очередное ведомое устройство инициализируется в ведущем устройстве и ему присваивается новый адрес, при этом при последовательно-параллельной схеме соединения ведомых устройств к ведущему устройству, опрос-команды от ведущего устройства поочередно проходят сначала на ведомые устройства, подключенные на одном последовательном участке шины передачи данных, а затем на ведомые устройства, подключенные на другом последовательном участке для их инициализации и присвоения адресов. The specified technical result is achieved due to the fact that the method of automatic initialization and authorization of devices combined in one system, characterized by the presence in the system of a master device and slave devices connected by a data bus to the master device, the master device is configured to communicate with slave devices for which it contains a port I/O to which the data transfer bus is connected, and the slave devices contain input and output I/O ports, while in a serial connection the first slave device on the data transfer bus is connected to the master device with its input I/O port, and to the output port I/O of the first and subsequent slave devices are connected by their input I/O ports to the next slave devices on the data transfer bus, and with a serial-parallel connection of slave devices, a splitter containing at least one additional input port is connected to the data transfer bus section - pin to which the data bus with slave devices connected in series is connected, to initialize and authorize slave devices, the slave device sends polling commands through its I/O port, which in turn receive slave devices connected by their input I/O ports to data transmission bus, and when the first command is received from the master device of the slave device, it is initialized in the slave device and an address is assigned to it in the master device, the slave device determines whether the next slave device is connected to its output I/O port and, if connected, transmits through its output I/O port to the slave device following it, the next polling command from the master device, upon receipt of which the next slave device is initialized in the master device and a new address is assigned to it, while in a serial-parallel connection scheme of slave devices to the master device, polling -commands from the master device alternately pass first to slave devices connected on one serial section of the data bus, and then to slave devices connected to another serial section for their initialization and assignment of addresses.

В частности, входные и выходные порты ввода-вывода данных ведомых устройств выполнены на одном разъеме.In particular, the input and output data input/output ports of the slave devices are made on the same connector.

В частности, ведущее устройство выполнено на базе контроллера. In particular, the master device is based on a controller.

В частности, ведомые устройства представляют собой датчики или исполнительные механизмы со встроенным интерфейсом.In particular, slaves are sensors or actuators with an integrated interface.

В частности, наличие подключения к выходному порту ввода-вывода ведомого устройства очередного определяют по сопротивлению на выходном порту ввода-вывода между контактами подключения очередного ведомого устройства.In particular, the presence of a connection to the output I/O port of the next slave device is determined by the resistance at the output I/O port between the connection contacts of the next slave device.

В частности, для увеличения скорости передачи данных и инициализации ведомых устройств разветвитель реализован с возможностью хранения пул-адресов ведомых устройств на каждой из линий шины передачи данных и при отправке опрос-команды от ведущего устройства разветвитель передает опрос-команду на последнее ведомое устройство этой линии шины передачи данных для определения наличия вновь подключенного ведомого устройства.In particular, to increase the data transfer rate and initialize slave devices, the splitter is implemented with the ability to store pool addresses of slave devices on each of the lines of the data bus and when sending a poll command from the master device, the splitter transmits the poll command to the last slave device of this bus line data transmission to determine the presence of a newly connected slave device.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

На фиг.1 проиллюстрирован способ автоматической инициализации и авторизации устройств, объединенных в одной системе при последовательной схеме соединения ведомых устройств к ведущему устройству.Figure 1 illustrates a method for automatically initializing and authorizing devices combined in one system with a sequential connection scheme between slave devices and a master device.

На фиг. 2 проиллюстрирован способ автоматической инициализации и авторизации устройств, объединенных в одной системе при последовательно-параллельной схеме соединения ведомых устройств к ведущему устройству.In fig. 2 illustrates a method for automatic initialization and authorization of devices combined in one system with a serial-parallel connection scheme between slave devices and a master device.

На фигурах обозначено: 1 – ведущее устройство, 2 – ведомые устройства, 3 – шина передачи данных, 4 – разветвитель.The figures indicate: 1 – master device, 2 – slave devices, 3 – data bus, 4 – splitter.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

Ниже описана сущность способа автоматической инициализации и авторизации устройств, объединенных в одной системе на примере вариантов реализации с одним ведущим устройством 1 и несколькими ведомыми устройствами 2.The essence of the method for automatic initialization and authorization of devices combined in one system is described below using the example of implementation options with one master device 1 and several slave devices 2.

Сущность способа заключается в автоматическом определении (инициализации) подключаемых к ведущему устройству 1 (см. Фиг. 1-2) по шине передачи данных 3 сколь угодно ведомых устройств 2, присвоения инициализированным ведомым устройствам 2 уникальных имен-адресов (авторизации) с последующим обменом между ведущим устройством 1 и подключенными ведомыми устройствами 2 данными и автоматическим исключением из обмена данными ведомого устройства 2 при его отключении. Подключение ведомых устройств 2 к ведущему 1 может быть реализовано как последовательно (см. Фиг. 1), так и последовательно-параллельно (см. Фиг. 2).The essence of the method is to automatically determine (initialize) any slave devices 2 connected to the master device 1 (see Fig. 1-2) via the data bus 3, assign 2 unique address names (authorizations) to the initialized slave devices, with subsequent exchange between master device 1 and connected slave devices 2 data and automatic exclusion of slave device 2 from data exchange when it is disconnected. The connection of slave devices 2 to master 1 can be implemented either in series (see Fig. 1) or in series-parallel (see Fig. 2).

Ведущее устройство 1 содержит, по крайней мере, один порт ввода-вывода (на фигурах не показан) к которому подключена шина передачи данных 3, а ведомое устройство 2 содержит входной и выходной порты ввода-вывода, при этом при последовательном соединении первое на шине передачи данных 3 ведомое устройство 2 своим входным портом ввода-вывода подключено к ведущему устройству 1, а к выходному порту ввода-вывода упомянутого ведомого устройства 2 подключено своим входным портом ввода-вывода следующее на шине передачи данных 3 ведомое устройство 2 и т.д. Входные и выходные порты ввода-вывода данных ведомых устройств 2 могут быть реализованы на одном разъеме.The master device 1 contains at least one I/O port (not shown in the figures) to which the data bus 3 is connected, and the slave device 2 contains input and output I/O ports, while in a serial connection the first one is on the transmission bus data 3, the slave device 2 is connected to the master device 1 by its input I/O port, and the next slave device 2 on the data transmission bus 3 is connected to the output I/O port of the mentioned slave device 2 by its input I/O port, etc. The data input and output ports of the slave devices 2 can be implemented on a single connector.

При последовательно-параллельном соединении ведомых устройств 2 к ведущему устройству 1 (см. Фиг. 2) на участке шины передачи данных 3, между выходным портом ввода-вывода одного из ведомых устройств 2 и входным портом ввода-вывода следующего от него ведомого устройства 2 подключен разветвитель 4, содержащий, по крайней мере, один дополнительный порт ввода-вывода, к которому подключена шина передач данных 3 с последовательно подключенными на ней ведомыми устройствами 2. When the slave devices 2 are connected in series-parallel to the master device 1 (see Fig. 2) on the data bus section 3, between the output I/O port of one of the slave devices 2 and the input I/O port of the next slave device 2 is connected splitter 4 containing at least one additional I/O port to which a data transmission bus 3 with slave devices 2 connected in series to it is connected.

Ведущее устройство 1 выполнено на базе контроллера, включающим в себя процессор, содержащий блок управления и арифметико-логическое устройство, память и модуль ввода-вывода. The master device 1 is made on the basis of a controller, which includes a processor containing a control unit and an arithmetic-logical unit, memory and an input-output module.

Ведомые устройства 2 представляют собой датчики или исполнительные механизмы со встроенным интерфейсом.Slaves 2 are sensors or actuators with an integrated interface.

Способ подключения устройств реализуется в автоматическом режиме, как при включении питания, так и во время работы. The method of connecting devices is implemented automatically, both when the power is turned on and during operation.

Ведомое устройство 1 отправляет через порт ввода-вывода опрос-команды, которые поочередно принимают все ведомые устройства 2, подключенные своими входными портами ввода-вывода к шине передачи данных 3. Slave device 1 sends polling commands through the I/O port, which are received in turn by all slave devices 2 connected by their input I/O ports to data bus 3.

Существенным признаком настоящего технического решения является то, что все ведомые устройства 2, которым не определены адреса, имеют возможность разорвать шину передачи данных 3, при этом в момент включения питания на шине передачи данных 3 физически подключено только первое от ведущего устройства 1 ведомое устройство 2. После того как первое ведомое устройство 2 получает опрос-команду от ведущего устройства 1, ему в ведущем устройстве 1 присваивается адрес, и упомянутое ведомое устройство 2 через свой выходной порт ввода-вывода подключает следующее за ним ведомое устройство 2, что позволяет ведущему устройству 1 передать опрос-команду на вновь подключенное в очереди ведомое устройство 2, которому аналогичным порядком ведущим устройством 1 присваивается новый адрес. Аналогичным образом повторяется последовательная операция подключения и инициализации ведомых устройств 2, подключенных на шине передачи данных 3 до тех пор, пока все ведомые устройства 2 на шине 3 не получат свои адреса. Тем самым ведущее устройство 1 автоматически получает полный список всех ведущих устройств 2 на шине передачи данных 3.An essential feature of this technical solution is that all slave devices 2, which do not have addresses assigned, have the ability to break the data bus 3, while at the moment the power is turned on on the data bus 3, only the first slave device 2 from the master device 1 is physically connected. After the first slave device 2 receives a polling command from the master device 1, it is assigned an address in the master device 1, and the said slave device 2 connects the next slave device 2 through its I/O output port, which allows the master device 1 to transmit a polling command to slave device 2, newly connected in the queue, which is assigned a new address in the same manner by master device 1. Similarly, the sequential operation of connecting and initializing slave devices 2 connected to data bus 3 is repeated until all slave devices 2 on bus 3 receive their addresses. Master 1 thereby automatically receives a complete list of all masters 2 on data bus 3.

При данном способе появляется возможность автоматически определять как наличие подключенных ведомых устройств 2, так и выведенных их из системы, в случаи их отключения в режиме реального времени.With this method, it becomes possible to automatically determine both the presence of connected slave devices 2 and those removed from the system in case of their disconnection in real time.

Способ определения наличия подключенных ведомых устройств 2 на шине 3 может быть реализован путем контроля изменения сопротивления на выходном порту ввода-вывода между контактами подключения каждого из последующих ведомых устройств 2. В случае, если сопротивление стремиться к бесконечности, ведомое устройство 2 считает, что к его выходному порту ввода-вывода подключенных устройств нет. Если на выходном порту ввода-вывода ведомого устройства 2 появляется нагрузка, то при опросе-команды от ведущего устройства 1, прошедшей через ведомое устройство 2, оно передает информацию на ведущее устройство 1, что оно теперь не последнее в линии и ведущее устройство 1 запускает операцию инициализации вновь подключенного ведомого устройства 2. A method for determining the presence of connected slave devices 2 on bus 3 can be implemented by monitoring the change in resistance at the output I/O port between the connection pins of each of the subsequent slave devices 2. If the resistance tends to infinity, slave device 2 considers that its There are no devices connected to the I/O output port. If a load appears on the output I/O port of slave device 2, then when a command is polled from master device 1 passing through slave device 2, it transmits information to master device 1 that it is no longer the last in the line and master device 1 starts the operation initialization of the newly connected slave 2.

Аналогичным образом ведущее устройство 1 определяет в автоматическом режиме обрыв или замыкание на участке шины передачи данных 3 и отключает этот участок шины 3.In a similar way, the master device 1 automatically detects a break or short circuit in a section of the data bus 3 and turns off this section of the bus 3.

В варианте реализации способа подключения устройств при последовательно-параллельной схеме соединения ведомых устройств 2 к ведущему устройству (см. Фиг. 2), где для разделения шины 3 на параллельные участки используют разветвитель 4, ведущее устройство 1 поочередно направляет опрос-команду сначала на ведомые устройства 2, подключенные на одном последовательном участке шины передачи данных 3 для их инициализации и присвоения адресов, а затем на ведомые устройства 2, подключенные на другом последовательном участке для их инициализации и присвоения адресов. In an embodiment of the method of connecting devices in a serial-parallel circuit connecting slave devices 2 to the master device (see Fig. 2), where a splitter 4 is used to divide the bus 3 into parallel sections, the master device 1 alternately sends the polling command first to the slave devices 2, connected on one serial section of the data bus 3 for their initialization and address assignment, and then to slave devices 2, connected on another serial section for their initialization and address assignment.

Для увеличения скорости передачи данных и инициализации ведомых устройств 2 разветвитель 4 может быть реализован с возможностью хранения пул-адресов ведомых устройств 2 на каждой из линий шины передачи данных 3 и при отправке опрос-команды от ведущего устройства 1 разветвитель 4 передает опрос-команду сразу на последнее инициализированное и авторизованное ведомое устройство 2 для опроса следующего за ним ведомого устройства 2 той линии шины 3, на котором это ведомое устройство 2 подключено. To increase the data transfer rate and initialize slave devices 2, splitter 4 can be implemented with the ability to store pool addresses of slave devices 2 on each of the lines of the data bus 3 and when sending a poll command from master device 1, splitter 4 transmits the poll command directly to the last initialized and authorized slave device 2 to poll the next slave device 2 of the bus line 3 on which this slave device 2 is connected.

Claims (6)

1. Способ автоматической инициализации и авторизации устройств, объединенных в одной системе, характеризующийся наличием в системе ведущего устройства и соединенных шиной передачи данных с ведущим устройством ведомых устройств, ведущее устройство сконфигурировано для связи с ведомыми устройствами, для чего содержит порт ввода-вывода, к которому подключена шина передачи данных, а ведомые устройства содержат входной и выходной порты ввода-вывода, при этом при последовательном соединении первое на шине передачи данных ведомое устройство своим входным портом ввода-вывода подключено к ведущему устройству, а к выходному порту ввода-вывода первого и последующих ведомых устройств подключены своими входными портами ввода-вывода очередные на шине передачи данных ведомые устройства, а при последовательно-параллельном соединении ведомых устройств на участке шины передачи данных подключен разветвитель, содержащий, по крайней мере, один дополнительный порт ввода-вывода, к которому подключена шина передачи данных с последовательно подключенными на ней ведомыми устройствами, для инициализации и авторизации ведомых устройств ведомое устройство отправляет через свой порт ввода-вывода опрос-команды, которые поочередно принимают ведомые устройства, подключенные своими входными портами ввода-вывода к шине передачи данных, при этом при получении команды первого от ведущего устройства ведомого устройства оно инициализируется в ведомом устройстве и ему в ведущем устройстве присваивается адрес, ведомое устройство определяет, подключено ли к его выходному порту ввода-вывода очередное ведомое устройство, и при наличии подключения передает через свой выходной порт ввода-вывода на следующее за ним ведомое устройство очередную опрос-команду от ведущего устройства, при получении которой очередное ведомое устройство инициализируется в ведущем устройстве и ему присваивается новый адрес, при этом при последовательно-параллельной схеме соединения ведомых устройств к ведущему устройству, опрос-команды от ведущего устройства поочередно проходят сначала на ведомые устройства, подключенные на одном последовательном участке шины передачи данных, а затем на ведомые устройства, подключенные на другом последовательном участке для их инициализации и присвоения адресов. 1. A method for automatic initialization and authorization of devices combined in one system, characterized by the presence in the system of a master device and slave devices connected by a data bus to the master device; the master device is configured for communication with slave devices, for which it contains an input-output port to which the data transfer bus is connected, and the slave devices contain input and output I/O ports, and in a serial connection, the first slave device on the data transfer bus is connected to the master device with its input I/O port, and to the output I/O port of the first and subsequent slave devices are connected by their input I/O ports to the next slave devices on the data transfer bus, and with a serial-parallel connection of slave devices, a splitter is connected to the data transfer bus section, containing at least one additional I/O port to which the bus is connected data transmission with slave devices connected in series on it, to initialize and authorize slave devices, the slave device sends polling commands through its I/O port, which alternately receive slave devices connected by their input I/O ports to the data transmission bus, while receiving a command from the first device of the slave device, it is initialized in the slave device and an address is assigned to it in the master device, the slave device determines whether the next slave device is connected to its output I/O port, and if connected, transmits through its output I/O port to the next slave device the next poll command from the master device, upon receipt of which the next slave device is initialized in the master device and is assigned a new address, while in a serial-parallel connection scheme of slave devices to the master device, poll commands from the master device alternately pass first to slave devices connected on one serial section of the data bus, and then to slave devices connected on another serial section to initialize them and assign addresses. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что входные и выходные порты ввода-вывода данных ведомых устройств выполнены на одном разъеме.2. The method according to claim 1, characterized in that the input and output ports of data input-output of slave devices are made on the same connector. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ведущее устройство выполнено на базе контроллера. 3. The method according to claim 1, characterized in that the master device is based on a controller. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ведомые устройства представляют собой датчики или исполнительные механизмы со встроенным интерфейсом.4. The method according to claim 1, characterized in that the slave devices are sensors or actuators with a built-in interface. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что наличие подключения к выходному порту ввода-вывода ведомого устройства очередного определяют по сопротивлению на выходном порту ввода-вывода между контактами подключения очередного ведомого устройства.5. The method according to claim 1, characterized in that the presence of a connection to the output I/O port of the next slave device is determined by the resistance at the output I/O port between the connection contacts of the next slave device. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для увеличения скорости передачи данных и инициализации ведомых устройств разветвитель реализован с возможностью хранения пул-адресов ведомых устройств на каждой из линий шины передачи данных и при отправке опрос-команды от ведущего устройства разветвитель передает опрос-команду на последнее ведомое устройство этой линии шины передачи данных для определения наличия вновь подключенного ведомого устройства.6. The method according to claim 1, characterized in that to increase the data transfer rate and initialize slave devices, the splitter is implemented with the ability to store pool addresses of slave devices on each of the lines of the data bus and when sending a poll command from the master device, the splitter transmits the poll - a command to the last slave device of this data bus line to determine the presence of a newly connected slave device.
RU2022135111A 2022-12-29 Method for automatic initialization and authorization of devices mated in one system RU2802535C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2802535C1 true RU2802535C1 (en) 2023-08-30

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8433838B2 (en) * 2010-09-17 2013-04-30 International Business Machines Corporation Remote multiplexing devices on a serial peripheral interface bus
EP3353668B1 (en) * 2015-09-21 2020-02-26 Qualcomm Incorporated Enhanced serial peripheral interface
US10642769B2 (en) * 2017-03-24 2020-05-05 Analog Devices Global Unlimited Company Serial peripheral interface daisy chain mode system and apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8433838B2 (en) * 2010-09-17 2013-04-30 International Business Machines Corporation Remote multiplexing devices on a serial peripheral interface bus
EP3353668B1 (en) * 2015-09-21 2020-02-26 Qualcomm Incorporated Enhanced serial peripheral interface
US10642769B2 (en) * 2017-03-24 2020-05-05 Analog Devices Global Unlimited Company Serial peripheral interface daisy chain mode system and apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RM0008 Reference manual [найдено:21.07.2023] Найдено в: http://web.archive.org/web/20210419022220/https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/reference_manual/59/b9/ba/7f/11/af/43/d5/CD00171190.pdf/files/CD00171190.pdf/jcr:content/translations/en.CD00171190.pdf, 19.04.2021. АЛЕХИН А.А. "Цифровые коммуникации в управлении. Лабораторный комплекс SDK-2.0", [найдено:21.07.2023] Найдено в: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=24143705, 2015. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10552366B2 (en) Method of communication for master device and slave device on synchronous data bus wherein master and slave devices are coupled in parallel
US6233635B1 (en) Diagnostic/control system using a multi-level I2C bus
CA1252904A (en) Automatic i/o address assignment
US5175822A (en) Apparatus and method for assigning addresses to scsi supported peripheral devices
JP2510606B2 (en) Local Area Data Distribution System
US8244948B2 (en) Method and system for combining multiple SAS expanders into a SAS switch
US20190278722A1 (en) Local Internal Discovery and Configuration of Individually Selected and Jointly Selected Devices
CN100445981C (en) Computer system using serial connect bus, and method for interconnecting a plurality of CPU using serial connect bus
JPH03154452A (en) Switch for making dynamic connection and protocol
WO2005106689A1 (en) Bus system for selectively controlling a plurality of identical slave circuits connected to the bus and method therefore
CN104932997B (en) A kind of monobus communication means and system
WO2013103510A1 (en) Ring topology for compute devices
US5680113A (en) Dynamic address assignments to serially connected devices
CN117215977B (en) I3C concentrator and interrupt arbitration digital implementation method
WO2024183455A1 (en) Communication method for single bus system
RU2802535C1 (en) Method for automatic initialization and authorization of devices mated in one system
US6954810B2 (en) Transparent switch
US6609172B1 (en) Breaking up a bus to determine the connection topology and dynamic addressing
CN116684389A (en) Address automatic allocation method and host, slave and communication equipment with same
TW202119218A (en) Bridge chip with function of expanding external devices and associated expansion method
CN111913904A (en) Method for automatically assigning mutually different addresses to a plurality of slave devices using a master-slave communication protocol and device therefor
CN210380890U (en) Communication system and SIS system of Modbus equipment
CN113726402A (en) Satellite-borne RS 485-based dual-bus self-adaptive control method
US9875205B1 (en) Network of memory systems
JP4335429B2 (en) System switching control device and redundant CPU system of control device