TWI507835B - Slave unit, master unit, and slave unit addressing method - Google Patents

Slave unit, master unit, and slave unit addressing method Download PDF

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TWI507835B
TWI507835B TW099122487A TW99122487A TWI507835B TW I507835 B TWI507835 B TW I507835B TW 099122487 A TW099122487 A TW 099122487A TW 99122487 A TW99122487 A TW 99122487A TW I507835 B TWI507835 B TW I507835B
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Karl-Heinz Schultz
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Ziehl Abegg Ag
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/4185—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS], computer integrated manufacturing [CIM] characterised by the network communication
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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Description

從屬單元、主控單元、以及從屬單元定址方法 發明領域
本發明係有關可動態定址從屬單元、用以配合一或多個可動態定址從屬單元使用之主控單元、及用於動態定址從屬單元之方法。
 發明背景
多種類型的匯流排系統為已久知的技術之狀態。本發明特別係處理主控從屬匯流排系統。
在許多主控從屬匯流排系統中，系統之從屬單元透過主控單元而可獨立辨識及回應。因此，一個主控單元係處於例如這樣的處境：經由一個特定從屬單元而操作由此從屬單元所控制的系統部件之一，或者是所接收的一個特定從屬單元之通知及因而的一個特定系統部件被分派。為確保這樣的功能性，此從屬單元一方面要求一個全系統絕對位址；另一方面，必須知道此絕對位址以及此從屬單元對於一個系統部件的隸屬關係或其在主控單元的匯流排系統中之位置。
傳統上，這可例如在藉由初始化匯流排系統時達成定址階段或定向階段而達到。於此階段中，從屬單元例如被指配在一個特定順序系統位址中，或者是主控單元被給予機會，詢問依序儲存的在不同位置上之個別從屬單元的裝置身份。例如，可手動達成在從屬單元上的位址指派，其中現有的在一個絕對順序中的從屬依序個別連結於匯流排系統或藉由一個手動操作的開關依序個別被開啟以定址：因為只有一個指定、手動選擇的從屬單元連結於匯流排線或被開啟以定址，主控單元可透過在匯流排上發出一個──實際上指向對所有掛在匯流排系統上的從屬單元──廣播命令而於此個別從屬匯流排指派一個絕對位址。由於其中此從屬單元被定址的此指定順序，主控單元亦可在定址指派後得知此個別從屬單元在系統中之相對位置。
然而，這樣的手動方法不只費時且無趣，還由於必須整合人類使用者而易出錯。
DE 103 36 301 A1提出一種自動並因而更快速的定址程序。此定址程序係針對具有一個合適匯流排線路，其始端與尾端與主控單元連接，的主控從屬匯流排系統。此外，通過此從屬單元的此匯流排線路繼續環接。各個從屬單元具有一個開關，用以中斷匯流排線路。為初始此定址程序，於一時鐘輸入提供定址指派信號，並且安排其所有從屬單元，中斷匯流排線路及取用一個移位暫存器狀態。然後，主控單元連續向第一從屬單元傳送要連接的位址；第一從屬單元將此等位址再次依序推向接下來通過的從屬單元等等。當第一位址以此途再次抵達主控單元時，主控單元於時鐘輸入設置一個位址接取信號，在這之上所有的從屬單元接取其各自的實際位址並關閉其開關。
以此方法，系統之匯流排線路經由一個位址指派程序被中斷，以使主控單元必須在一個時鐘輸入上回應從屬單元。此外，此方法僅對具有一個環形匯流排線路及釋放從屬對從屬之通訊的這種系統可應用。
於DE 199 35 192 A1指出另一種自動定址方法。此方法特別適於主控從屬匯流排系統，其中從屬單元具有一個工廠預設的絕對裝置身份。於初始化匯流排系統時，提供從一個主控單元到通過從屬單元之位址線路的一個靜態啟動信號。首先此信號僅達到第一從屬單元，其接著被轉換成一種「被啟動」狀態，可能於其中定址。之後主控單元針對被啟動的從屬單元傳送一個參與者位址。從屬單元回應地傳送其裝置身份給主控。若此身份符合一個預期身份，則此從屬單元接取位址。接著，一個從屬內邏輯單元切換於通過之從屬單元之位址線輸出的啟動信號，以使啟動信號達到下一個從屬。經定址之從屬不再可獲得於位址資料。
此解決之道適於具有不定向線路的匯流排系統及具有工廠預設ID或裝置身份的從屬單元。在系統的初始化之後，定址不再可能。
EP 1 320 222 A1係有關一種具有多個主控模組及從屬模組的匯流排系統，透過此系統，一個匯流排線路被環接。在此等模組內的一個開關可中斷此匯流排線路。在開始正常處理之前，一個定址程序可被達成，其中開關依序被關閉且位址被指派給相關聯的從屬。
類似方法說明於DE 44 28 502 A1、DE 44 04 962 C2、DE 10 2005 014 124 A1及DE 10 2006 029 997 A1中。
 發明概要
由於背景，本發明旨在提供一種具有彈性、簡單且快速的可定址從屬單元，以及用以配合一或多個依據本發明之從屬單元使用的主控單元之任務。此外，本發明旨在提供一種有彈性、簡單且快速的用於依據本發明之從屬單元之定址的方法之任務，其可應用於多種匯流排系統。
本發明以如申請專利範圍第1項的一種從屬單元、如申請專利範圍第9項的一種主控單元以及如申請專利範圍第14項的一種方法解決這些任務。依附項及後文之說明提供有益的實施型態。
基本上，一個依據本發明之從屬單元係奠基於一個傳統從屬單元，且一個依據本發明之主控單元係奠基於一個傳統主控單元，其各額外備有於下文中所說明的，可實施依據本發明之動態定址方法之特徵。
一個從屬單元包含依據本發明的一或多個──可能係就所用的匯流排系統調整的──匯流排介面，此從屬單元可在這一或多個匯流排介面上與一個主控從屬匯流排系統的一或多個匯流排線路連接。藉此，其基本上既不針對此依據本發明之定址方法也不針對從屬單元或主控單元之依據本發明之設計而造成於其中嵌入主控從屬匯流排系統之種類的差異。例如，本發明同樣適於具有單向或雙向、環形和非環形的匯流排線路及具有任何通訊協定的匯流排系統。
除了這一或多個匯流排介面之外，依據本發明之從屬單元具有兩個控制接點，其於此從屬單元內經由一個釋放電路可中斷地互連。例如，這些控制接點上的一個控制線可環接起此從屬單元。在一些實施型態中，此控制線成為在這些，於此等例中是至少兩個，匯流排介面所連結之匯流排線各者上的額外導線，以使控制接點形成匯流排介面的一部分。
針對選擇性中斷控制線，釋放電路具有一個(或多個)開關，例如中繼器，其取決於提供給匯流排介面的一個信號來開啟或關閉。為了使在匯流排介面上所提供的信號能夠被接收與解譯，從屬單元包含例如一個對應的合適控制器件，例如微控制器。此控制器件通常只如此在施於匯流排介面之信號上工作，其直接指向此從屬單元(對此，此從屬單元必須無論如何已具有一個獨立位址)或者是匯流排系統的所有從屬單元或此從屬單元所屬的一群從屬單元。出於一個對應的、於匯流排介面上所施用之切換信號，在對應實施型態中的控制器件致使開關的開啟與關閉。
釋放電路配合所述開關總成達成目標，從屬單元在某個條件下釋放或禁止定址。若從屬單元釋放定址，以使其能夠取得可能透過於匯流排介面上所施用的一個定址信號所指派的一個位址而作為其獨特位址。另一方面，若從屬單元處於禁止狀態，則其無法得到位址--位址之取得在匯流排介面之對應定址信號的考量上也是不可行的。具體而言，釋放電路只於控制線所中斷之開關被開啟且同時一個控制信號施用於控制接點之一時，針對定址釋放從屬單 元。
釋放電路的這些功能容許更於一個連結匯流排系統的依據本發明之從屬單元，其中其使得從屬單元至從屬單元的釋放條件「通過」成為可能之動態定址，以使一次定址永遠只有一個從屬單元被釋放。為此，例如來自於一個主控單元的一個靜態控制信號，約為5伏特的直流電，被置於一個控制線上，其從從屬單元至從屬單元，且在控制接點上透過從屬單元環接。在施放信號之前，主控單元大部分安排所有要定址的從屬單元以開啟其開關，例如透過一個對應的廣播信號。或者是，例如在某個從屬單元的再定址過程中，主控單元在匯流排介面上提供一個對應的、指向這些從屬單元之交換信號，以使控制線只在各個要定址的從屬單元中被中斷。
因此，所施放之控制信號只到達具有開啟的開關的第一從屬單元。因其釋放電路藉由開啟的開關確認控制信號對其一控制接點之請求，其釋放此從屬單元以定址。
因為在第一從屬單元中的控制線透過開啟的開關而被中斷，控制信號至此時還沒到達跟著第一從屬單元的從屬單元。只有第一從屬單元為釋放狀態。因此，例如，一個主控單元現在可執行第一從屬單元之絕對定址，其中其在匯流排上放置用以指配一個特定位址的一個廣播訊息：因為只有用以定址的第一從屬單元被釋放，故只有第一從屬單元取得位址，雖然指配實際上是指向所有從屬單元。是否正確取得位址，主控單元可依需同樣就此查驗，藉由傳送一個詢問訊息給具有此新指派位址之從屬單元，並等候回答。之後，主控單元於匯流排上置放對具有此新指派位址之從屬單元之傳輸，以關閉其開關，以使控制信號通過切換之後的從屬單元。針對第一從屬單元，釋放條件從此不再被滿足，其再次處於關閉狀態。現在，主控單元可重複對接下來的從屬單元之定址程序等等。定址程序透過移除施用於控制線上之控制信號而結束。這約莫於之後被安排，當所有從屬單元被定址時，或當──例如藉由再定址程序──所有要被再定址之從屬單元被再定址時。
於這樣的一個定址程序中，主控單元在例如一個合適的儲存單元中儲存哪個從屬單元係與匯流排系統上的哪個順序中之哪個位址連結。
上述定址程序簡單且省時，因不需進行任何手動作業。此外，其容許針對許多不同匯流排系統之應用，例如針對具有或不具有環線、具有或不具有經由從屬單元之回接匯流排線的匯流排系統，及針對單向或雙向匯流排系統。當中可有另一個優點，即從屬單元可於任何時間及以任何順序定址，因其開關係可透過匯流排介面而回應的。由於因釋放條件不存在而致的從屬單元之關閉，錯誤定址通常是不可能的。
圖式簡單說明
下列圖示以示範實施型態例示本發明，其中：第1圖概略示出一個示範性匯流排系統，當中可納入依據本發明之匯流排系統；第2圖示出依據本發明之從屬單元的一個實施型態；第3圖示出依據本發明之從屬單元之釋放電路的另一個實施型態；第4圖示出一個流程圖，其繪示出於一個主控單元之觀點的依據本發明之方法之一實施型態之結構；並且第5圖示出一個流程圖，其繪示繪示於第4圖中之出於一個主控單元之觀點的依據本發明之方法之一實施型態之結構。
 圖式之詳細說明
第1圖示出一個示範主控從屬匯流排系統，當中使用有依據本發明之從屬單元。此匯流排系統包含一個主控單元1，其與一個匯流排線3之開端連接。於所示之實施例中，於匯流排線3中尚整合有控制線。如圖所示，匯流排線係通往一個第一從屬2且環接起第一從屬。為此，從屬單元2具有兩個匯流排介面。之後，匯流排線通往一個第二從屬2，將其環接起，等等，直到最後一個從屬2，之後匯流排線通往一個終止器4。於所示之系統，其為例如一個現場匯流排系統(Feldbussystem)，其例如係透過莫德匯流排通訊協定(Modbus-Kommunikationsprotokoll)運作。此通訊透過具有GND_COM接點的一個雙線現場匯流排(2-Draht-Feldbus)雙向運作。作為從屬單元之匯流排介面，使用有例如RS485介面。莫德匯流排系統被應用於例如智慧型建築等等。
本發明非但不只可使用在所示之匯流排系統中，尚可運用於多種其他系統。因此，在一些實施型態中，匯流排線3並不環接起從屬單元2，而是從屬單元2各自和在匯流排線上的個別匯流排介面連結。所用之匯流排線為單向或雙向皆可。同樣的，本發明主要係可運用於具有更多主控之匯流排系統，及運用於依據任何匯流排協定而作業的匯流排系統。依據本發明之定址功能及其所需之單元通常不因此而受到影響。
第2圖細部描繪一個釋放電路10的一個實施型態，其配置於依據本發明之從屬單元2的一個實施例的內部。第2圖更示出從屬單元2的兩個匯流排介面11。於另一個實施型態中，從屬單元2僅具有一或多於兩個的匯流排介面11。例如，在之後的事例中，匯流排系統之一可係用於服務功能。
於所示之實施型態中，匯流排介面11包含其他位址線D-和D+，可於其上提供一個定址信號。此外，一條線GND_COM負有匯流排介面之參考電位。對於此等位址線而言，例示性地暗示，於所示實施型態中之匯流排線接起從屬單元2，其中所繪示之從屬單元2的一個(未示於圖中)微控制器可攔截匯流排介面之信號。
於所示之實施型態中，控制接點12係作為匯流排介面11中的額外接腳。一個未示出的與控制接點12連接之控制線與和匯流排介面11連接的亦未示出之匯流排線連接在一起或整合於其中。在另一個實施型態中，控制接點12係與從屬單元2之匯流排介面分開形成。於所示之實施型態中，控制線具有一個自己的參考電位；控制線因此為雙芯。這些設計透過控制線避免在匯流排接點D- D+之GND_COM線路中之平衡電流。另一個實施型態使用匯流排線之參考電位(請亦見第3圖)。
於所示之實施型態中，釋放電路包含一個中繼器13，控制接點12經由開關13a彼此連接。藉由合適的設計，於所示之實施型態中，中繼器13有控制接點之電氣隔離，出於安全考量宜為如此。匯流排線D- D+與通過干擾電流之控制線的交互影響被避免。
若開關13a－如於圖中所繪－係處於開啟位置，則控制接點12間之連接被中斷。中繼器13之開關13b的位置取決於開關13a之位置：若開關13a係處於關閉位置，則開關13b處於開啟位置並反轉。
當控制線─如圖─透過開關13a而被中斷時，於所示之實施型態中，相應地，施於控制接點12上的一個信號通過關閉的開關13b及限流電阻R1以輸入至光電耦合器16並繼續至參考電位GND_COM。因此，其扮演一個角色，兩個控制接點12於其上施控制信號，因兩個二極體17僅允許在一個所需方向中之電流，以使這兩個控制接點12中之各者的一個信號通過光電耦合器16之控制接點。如同控制信號，例如接點VI係用於相對於參考電位GND之大小的5伏特直流電。
經由光電耦合器16之輸出，於開啟的開關13a之控制信號被置於未示出之微控制器的一個釋放輸入14。此外，於所示之實施型態中，光電耦合器16之輸出與一個上拉電阻R2線接。光電耦合器16提供在控制接點與在此係由微控制器所形成之釋放電路的估算部份間之電氣隔離。於所舉的例子中，電氣隔離係出於安全考量，或宜有利於大電位差。替代於光電耦合器16，當然也可以在這個地方使用致使電氣解耦的另一個元件；或者是，其可完全撤回電氣解耦。對於限流電阻或上拉電阻的運用對於依據本發明之從屬單元而言亦不為必要的。因此，亦可於此使用另一個模組。此外，微控制器僅為使用於從屬單元中之控制器件的一個範例，且不應被視為限制。
因此，於所示之實施型態中，當滿足釋放條件「控制線經由開啟的開關13a中斷」及「控制信號置於控制接點」時，上述實作接著將控制信號置於釋放輸入14。控制信號之請求導致釋放輸入或控制器之釋放狀態。由此，若一個對應的信號被提供在匯流排介面之位址線上，其容許微控制器在從屬單元2上之位址的指配。在釋放輸入14上不置任何控制信號，因為在控制接點12上不置任何控制信號，或因為開關13a被開啟且開關13b被關閉，故不滿足釋放條件，且釋放輸入或微控制器處於禁止狀態。
於所示之實施型態中，微控制器額外具有用以驅使中繼器13的一個輸出15，其受施於匯流排介面上之信號影響。因此，於所示之實施型態中，輸出15預先確定開關13a與13b之位置。
第3圖示出釋放電路10的另一個實施型態，其可係配置於依據本發明之從屬單元2的一實施例內部。對於示於第3圖中之釋放電路10元件，其對應於參考第2圖所說明者，適用於上述有關說明。
依據第2圖之實施型態與第3圖之釋放電路之區分主要係透過對於控制信號所使用的匯流排線之參考電位。因此控制線的雙芯實施並非必要。此外，於此，係使用兩個電晶體取代使用依據第2圖之中繼器來中斷控制線，使電路節省成本並縮小體積。藉此實施型態，並不給予控制接點之電氣隔離。
電晶體13a和13b作為具有參考電位DGND之開關連接控制接點12，參考電位DGND對應於匯流排介面GND_COM之參考電位。其經由取決於施於匯流排介面上的指向從屬單元之交換信號的微控制器(未示於圖中)之輸出15而如此控制，以使開關13a和13b各者係處於關閉位置或處於開啟位置。若開關13a和13b二者皆開啟，則在控制接點12和DGND之間的連接被中斷。
當控制線透過開關13a和13b被中斷，則於所示之實施型態中，因而施於控制接點12上的一個信號經由一個限流電組R1或R3來到一個光電耦合器16之輸入，並更進而至(例如)5伏特接點。藉此，其扮演一個角色，二控制接點12施控制信號於其上，因二控制輸入12被造得一模一樣，故來自於此二控制接點12各者的一個信號於二光電耦合器上前進。如同控制信號，例如接點VI係用於相對於參考電位GND之大小的0伏特直流電，其可係例如透過從接點VI至參考電位GND_COM的一個簡單橋接來實現。
經由各個光電耦合器16之輸出，控制信號藉由開啟的開關13a和13b施於未示出之微控制器的釋放輸入14。此外，於所示之實施型態中，光電耦合器16之輸出與一個上拉電阻R2線接。正如第2圖之實施例，光電耦合器16提供介於控制接點12與於此係由微控制器所形成之釋放電路之估算部份間之電氣隔離。於所示之範例中，電氣隔離較佳係出於安全考量或有助於大電位差。取代於光電耦合器16，當然亦可於這些位置使用其他元件，其致使電氣解耦；或者是，其可於電氣解耦下完全撤回。同樣地，限流電阻及/或上拉電阻之部件對於依據本發明之從屬單元而言並非必要。因此，於此亦可使用其他模組。此外，微控制器僅為用於從屬單元中之控制器械之一例，不應將其視為限制。同樣地，電晶體13a和13b可透過構件對應功能而被取代。
依上文所述，當出現釋放條件「經由開啟的開關之控制線中斷」及「控制信號施於控制接點中之一者」時，控制信號於所示出之實施型態中係施給釋放輸入14。控制信號之情事導致釋放輸入或微控制器的一個釋放狀態。因此，若在匯流排介面的位址線上提供一個對應的信號，則其容許微控制器對從屬單元2之位址的指配。若因在控制接點12上無施予任何控制信號，或是開關13a與13b被關閉，而於釋放輸入14上無施予任何控制信號，則使釋放條件不被滿足，且釋放輸入或微控制器係處於禁止狀態中。
若一個匯流排系統的從屬單元2具有於第2和3圖中所示的或另一個對應釋放電路10中的一者，則其可以如上文所述之方式簡單快速地定址。此外，很明顯地，從屬單元2之定址功能並不要求特別的匯流排介面11結構，且亦支援雙向匯流排系統。僅必須就傳統單元規劃兩個控制接點與一個釋放電路，於對應實施型態中，可能額外還需規劃用於控制一個控制器械之開關的一個釋放輸入與一個輸出。由此，可以低成本實施本發明。
因可在匯流排介面上控制被控制線中斷之開關的位置，故一個主控單元亦可在任何時間作一個從屬單元的定址或再定址。
第4圖例示性地從一個主控單元的角度繪示依據本發明之一實施型態的一個定址程序，此主控單元透過一個匯流排線與m個數量的依據本發明之從屬單元連結，其依據第2圖包含一個釋放電路10。對於具有不同釋放電路(例如依據第3圖之釋放電路10)的依據本發明之從屬單元，下述實作相應地適用。
此外，主控單元係連接至一個控制線，其依序透過控制接點環接起從屬單元。所說明之定址程序可例如係藉由系統之初始化而行於所有從屬單元並與所有從屬單元對話。替代定址程序僅影響個別從屬單元，或從屬單元的子群組；則使用所繪示之定址程序的對應修改型態。
在一個定址程序的一開始，主控單元於步驟100中傳送一個廣播訊息給匯流排上所連接的所有從屬單元，其因而策動這些從屬單元，切換其中繼器在關閉狀態。此狀態對應於第2圖中所示之狀態，其中開關13a被開啟。例如，藉由再定址個別的從屬單元，主控單元可亦替代性地僅策動個別從屬單元以再切換其中繼器。在一些實施型態中，此步驟被省略，例如當從屬單元無論如何──例如在一個初始化程序之後──係處於一個中繼器關閉狀態中時。
作為下一個步驟110，主控單元於此實施型態中在控制線VI和一個參考電位GND之間施加直流作為控制信號，這是因為從屬單元的開啟的開關只到第一個從屬單元。由於其釋放電路10，第一個從屬單元經由被施加的控制信號及中繼器之關閉位置被移為定址釋放狀態。
在控制信號已設於控制線上後，於所示定址程序之實施型態中，在步驟120中初始化主控單元，其中變數n，其代表目前要定址的從屬單元，及變數i，其於此實施型態中係用來判定最後一個從屬單元是否已被定址，皆設為一。之後，主控單元在步驟130中透過匯流排線傳送一個廣播信號，其不一定將位址1指派給所有從屬。然而，只有第一個要定址的從屬單元被釋放，假設只有此從屬單元位址1，見第5圖。
之後，於此實施型態中，主控單元等待一段短暫的時間(步驟140)，以給予從屬單元足夠的時間接管位址，在其於步驟150之前透過匯流排線於剛剛定址的具有位址1之從屬單元上開始狀態查詢。藉著狀態查詢，主控單元確保成功定址；此外，其於此使用狀態查詢來判定是否還有其他從屬單元要定址(見下文)。然而，此步驟可被省略或是以另一種形式或推遲而執行，例如在此定址程序的最後。以其他類型與方式判定從屬單元之數量，對於主控單元而言是很有可能的，例如在此定址程序開始之前。
主控單元透過匯流排線從被定址的從屬單元接收定址正確的回報(見步驟160)，亦在匯流排線上傳送此分配給剛剛定址的具有位址1之從屬單元，其中繼器被設定在開啟狀態，其中開關13a被關閉且控制信號因而被傳給下一個從屬單元。經此，具有位址1之從屬單元再次被設於禁止狀態，而接下來的具有開啟開關(中繼器關閉狀態)的第一個從屬單元被設於釋放狀態。
之後，主控單元對各個接下來的從屬單元至此重複此定址程序(見步驟180)，直到所有應被定址的從屬單元皆依序被定址。若──例如於一個再定址程序中──不只彼此相隨的單元被定址，則步驟180被對應修正，以使n依序採取一個預設順序等等。
於所示之實施型態中，當狀態查詢重複(在這裡是兩次)沒有得到回答(見步驟200)時，則判定不再有未定址的從屬單元。為此，使用變數i，其於步驟190中之各次不成功的狀態查詢遞增。但是，狀態查詢若得到正確回應，則變數i再次被設成1(步驟180)。或者是，主控單元在定址開始之前穩設從屬單元的數量m，並在n=m時停止定址。除此之外，亦可經由使用者手動干涉，使用者可藉由手動干涉促使或結束此定址程序。
所有要被定址的從屬單元被定址後，主控單元從控制線取得控制信號(步驟210)。此定址程序於焉結束。
第五圖示出出於依據本發明之從屬單元之觀點的繪於第4圖中之定址程序之使用。
於所示之實施型態中，從屬單元於步驟300中繼續重新檢視是否存在針對釋放狀態之條件，即，是否在控制接點上施有一個信號以及控制線中斷之開關是否係處於關閉狀態。這可例如透過一個合適的軟體來觀察。或者是，為此一個硬體電路提供，例如示於第2圖中之電路，滿足例如在一個評估電路之釋放輸入上施加電壓之條件。如此，評估電路可於其釋放輸入之狀態上輕易識得條件之存在。在一個替代實施型態中，當一個定址信號出現在匯流排介面上時，一個從屬單元僅重新檢視其狀態。
當判定條件滿足時，從屬單元係處於釋放或定址狀態，其於第5圖中被標為定址=開(步驟310)。當一個定址信號被置於匯流排上時，只要從屬單元係處於這些狀態中，則從屬單元或從屬單元的一個控制器械取得一個對應位址並將其例如存入一個儲存器中(步驟360和370)。未來，從屬單元不僅係對廣播訊息有所反應，也對指向這些位址的訊息有所反應，直到這些位址被覆寫為止。在一些實施型態中，此位址在每次撤銷從屬單元時被消除，並且必須重新分配。另一種實施型態包含例如一個電壓緩衝儲存器，其中位址亦在電壓錯誤或電壓停運後被儲存，以使在此情況中，位址不會被重新分配。相同情況適用於主控單元。
此外，從屬單元捕捉──獨立於釋放狀態──在匯流排上的訊息並對應地處置所接收之訊息。之後，例如，對指向它的狀態查詢，定址是否成功，對應地回答(步驟340和350)。
當於匯流排介面上接收到一個對應的指向此從屬單元之信號時，從屬單元切換開關，以離棄釋放狀態而致轉換成暫停狀態，這在第5圖中以定址關標示(步驟320和330)。於此狀態，從屬單元是不可定址的。然而，從屬單元可在各個時刻被置換成釋放狀態，當中這兩個必要釋放條件再度被滿足。
依據本發明之從屬單元、具依據本發明之從屬單元的匯流排系統、以及依據本發明之定址方法可用於例如在空氣調節，針對無塵室應用及通風控制。本發明特別有利於如匯流排系統之從屬單元界定包含可彼此獨立控制之控制電子件的風扇及通風設備。但本發明亦可用於任何其他應用。
1‧‧‧主控單元
2‧‧‧從屬單元
3‧‧‧匯流排線
4‧‧‧終止器
10‧‧‧釋放電路
11‧‧‧匯流排介面
12‧‧‧控制接點/控制輸入
13‧‧‧中繼器
13a、13b‧‧‧開關/電晶體
14‧‧‧釋放輸入
15‧‧‧輸出
16‧‧‧光電耦合器
17‧‧‧二極體
100~210、300~370‧‧‧步驟
D-、D+、GND_COM‧‧‧位址線
DGND、GND‧‧‧參考電位
R1、R3‧‧‧限流電阻
R2‧‧‧上拉電阻
第1圖概略示出一個示範性匯流排系統，當中可納入依據本發明之匯流排系統；
第2圖示出依據本發明之從屬單元的一個實施型態；
第3圖示出依據本發明之從屬單元之釋放電路的另一個實施型態；
第4圖示出一個流程圖，其繪示出於一個主控單元之觀點的依據本發明之方法之一實施型態之結構；並且第5圖示出一個流程圖，其繪示繪示於第4圖中之出於一個主控單元之觀點的依據本發明之方法之一實施型態之結構。
2．．．從屬單元
10．．．釋放電路
11．．．匯流排介面
12．．．控制接點/控制輸入
13．．．中繼器
13a、13b．．．開關/電晶體
14．．．釋放輸入
15．．．輸出
16．．．光電耦合器
17．．．二極體
D-、D+、GND_COM．．．位址線
DGND．．．參考電位
R1．．．限流電阻
R2．．．上拉電阻

Claims (14)

  1. 一種可動態定址從屬單元，其包含：一匯流排介面；一釋放電路，其具有一開關；兩控制接點，其經由該釋放電路之該開關連接；其中該釋放電路係組配來：僅在當一控制信號被提供到該等控制接點中之一者時及當該釋放電路之該開關打開時，對於一位址之指配透過提供在該匯流排介面上的一定址信號釋放該從屬單元，其中該釋放電路係組配來：對於一位址之指配在其他狀況下鎖定該從屬單元；其中該從屬單元係組配來：依據被提供到該匯流排介面且被指向分配給該從屬單元之該位址的一切換信號，而決定是否關閉該開關，其中該釋放電路包含具有一釋放輸入之一評估電路，其中該釋放輸入之狀態取決於是否有一控制信號被提供到該等控制接點中之一者及取決於是否該釋放電路之該開關為開啟或關閉的，以及其中該評估電路是依該釋放輸入之狀態而判定該從屬單元是否為了定址而被釋放或鎖定。
  2. 如申請專利範圍第1項之可動態定址從屬單元，其中該釋放電路包含一切換配置，該切換配置使得對於一位址之指配允許該從屬單元透過該釋放電路釋放，而無關乎該控制信號係被提供到該兩控制接點中之哪一者。
  3. 如申請專利範圍第1項之可動態定址從屬單元，其中該釋放輸入與該等控制接點在電氣上隔離。
  4. 如申請專利範圍第1項之可動態定址從屬單元，其中該評估電路為一微控制器。
  5. 如申請專利範圍第1項之可動態定址從屬單元，其中該釋放電路係組配來：使被施於該等控制接點之一者上的一控制信號在該開關開啟時亦被施於該評估電路的該釋放輸入上，而在該開關關閉時則否。
  6. 如申請專利範圍第1、2、3、4或5項之可動態定址從屬單元，其具有二或更多個匯流排介面。
  7. 如申請專利範圍第6項之可動態定址從屬單元，其中該等控制接點各整合在該等匯流排介面中之一者中。
  8. 一種主控單元，該主控單元係用於配合一或多個如申請專利範圍第1、2、3、4、5、6或7項之可動態定址從屬單元而使用，該主控單元包含：一控制接點，其係組配來：經由一控制線而與該等從屬單元之一者的該兩控制接點中之一者連接；以及一匯流排介面，其係組配來：經由一匯流排線而與該等從屬單元之一者的該匯流排介面連接；其中該主控單元係組配來：依序分配一位址給該從屬單元，其中在該控制接點上提供一控制信號，和在該匯流排介面上交替地提供一定址信號供指配一位址給該等從屬單元之一者，且提供指向最末分配之位址的一切換信號。
  9. 如申請專利範圍第8項之主控單元，其係組配來：在一定址信號與一切換信號之間，在該匯流排介面上提供指向最末分配之該位址的一查詢信號，以對最末分配之該位址的配置作檢查。
  10. 如申請專利範圍第8或9項之主控單元，其中該定址信號為指向匯流排系統之所有從屬單元的一廣播訊息。
  11. 如申請專利範圍第8或9項之主控單元，其對該控制接點施加一直流電壓信號作為控制信號，直到最後一個要被定址的從屬單元被定址且其開關被切換為止。
  12. 如申請專利範圍第8或9項之主控單元，其中若一搜尋查詢找不到任何未被定址的從屬單元時，該主控單元結束定址程序。
  13. 一種用以動態定址之方法，該方法係用於動態定址如申請專利範圍第1、2、3、4、5、6或7項之任一項的從屬單元，該方法包含下列步驟：透過一主控單元在一控制線上提供一控制信號，該控制線經由個別的控制接點連續地繞環經該等從屬單元；透過該主控單元，在一匯流排線上傳送一定址信號，該定址信號分配一位址給一被釋放的從屬單元，該匯流排線與該等從屬單元之該等匯流排介面連接；在傳送該定址信號之後，透過該主控單元，在該匯流排線上傳送指向在先前步驟中所分配之位址的一切換信號； 重複最後兩個步驟，直到要被定址的最後一個從屬單元被定址為止。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其包含下列步驟：透過該主控單元，在一定址信號與一切換信號之間在該匯流排線上提供一查詢信號，其中透過該查詢信號，對於最後分配之該位址的配置進行檢查。
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