TWI832612B - I2c通訊系統的目標從屬裝置及其位址更新方法 - Google Patents

Abstract

本申請提出一種通訊系統的目標從屬裝置及其位址更新方法，其中，通訊系統的目標從屬裝置包括一記憶體以及一微控制器。記憶體儲存有位址更新模組，微控制器用以執行位址更新模組，使目標從屬裝置執行以下步驟：回應起始指令以執行位址更新模式；監聽通訊匯流排；當讀取指令未被通訊匯流排上的至少一其他從屬裝置回應時，以讀取指令的位址資訊更新目標從屬裝置的通訊位址。

Description

I2C通訊系統的目標從屬裝置及其位址更新方法

本申請係有關於一種通訊系統，尤指一種通訊系統的目標從屬裝置及其位址更新方法。

電子設備為了實現各種不同的功能，需要以多種不同的電子元件(晶片、感測器等)來協同運作。然而，每個電子元件都需要透過線路進行訊號的傳送或交換，越多的電子元件代表需要越多的通訊線路，過多的線路將會導致電子設備具有過大的體積。因此，一種可以精簡通訊線路的積體匯流排電路(Inter-Integrated Circuit,I²C)被提出。藉由積體匯流排電路的架構以及通訊協定，多個周邊裝置僅需透過一條時脈訊號線以及一條資料傳輸線，即可與主控端進行訊號交換，有效減少通訊線路的數量。

在積體匯流排電路的架構中，在匯流排上的周邊裝置都被分配一位址，藉由此位址，主控端可以精準的與周邊設備進行資料交換。然而，由於匯流排上的周邊裝置數量眾多，又周邊裝置的製造廠商亦非相同，因此容易有位址衝突的情況發生。

因此，如何提供一種簡易且快速的裝置位址更新方法，乃為此業界急欲解決的問題之一。

為了解決上述之技術問題，本申請提出一種通訊系統的目標從屬裝置及其位址更新方法，目標從屬裝置可監控通訊匯流排上的讀取指令，並以未被任何其他從屬裝置回應的讀取指令的位址資訊更新通訊位址。藉此，可簡易且快速的更新目標從屬裝置的通訊位址。

本申請的一實施例提出一種通訊系統的位址更新方法，通訊系統包括目標從屬裝置，目標從屬裝置透過通訊匯流排與至少一其他從屬裝置電性連接，目標從屬裝置執行以下步驟：回應起始指令以執行位址更新模式；監聽通訊匯流排；當讀取指令未被通訊匯流排上的至少一其他從屬裝置回應時，以讀取指令的位址資訊更新目標從屬裝置的通訊位址。

本申請的另一實施例提出一種通訊系統的位址更新方法，通訊系統包括主控裝置、目標從屬裝置以及複數個其他從屬裝置，主控裝置、目標從屬裝置以及複數個其他從屬裝置透過通訊匯流排電性連接，位址更新方法的步驟包括：使主控裝置產生並傳送起始指令至通訊匯流排；以及使目標從屬裝置執行以下步驟：回應起始指令以執行位址更新模式；監聽通訊匯流排；當讀取指令未被通訊匯流排上的複數個其他從屬裝置的任何一者回應時，以讀取指令的位址資訊更新目標從屬裝置的通訊位址。

本申請的又一實施例提出一種通訊系統的目標從屬裝置，其包括一記憶體以及一微控制器。記憶體儲存有位址更新模組，微控制器用以執行位址更新模組，使目標從屬裝置執行以下步驟：回應起始指令以執行位址更新模式；監聽通訊匯流排；當讀取指令未被通訊匯流排上的至少一其他從屬裝置回應時，以讀取指令的位址資訊更新目標從屬裝置的通訊位址。

在本申請實施例中，目標從屬裝置包括位址更新模組，因此目標從屬裝置可回應起始指令以執行位址更新模式，並進一步監聽通訊匯流排上所傳輸的讀取指令，且將未被任何其他從屬裝置回應的讀取指令的位址資訊更新本身的通訊位址。即本申請僅利用現有的通訊協定以及讀取指令，根據通訊匯流排上多個其他從屬裝置對讀取指令的回應狀態，即可快速得到閒置中的位址，並將此位址作為發生位址衝突的目標從屬裝置的通訊位址，達到簡易且快速的更新目標從屬裝置的通訊位址的目的。

關於本申請通訊系統實施例，請參考圖1，通訊系統1包括一主控裝置100、一目標從屬裝置200以及複數個從屬裝置300，其中，主控裝置100、目標從屬裝置200以及複數個從屬裝置300透過通訊匯流排的時脈訊號線SCL以及資料傳輸線SDA電性連接，且主控裝置100、目標從屬裝置200以及複數個從屬裝置300基於積體匯流排電路通訊協定來進行訊號交換。主控裝置100用以透過時脈訊號線SCL以及資料傳輸線SDA傳輸控制指令，使目標從屬裝置200以及複數個從屬裝置300中的其中一者進行對應的資料讀寫操作。

在此實施例中，主控裝置100用以產生並傳送一起始指令以及複數個讀取指令至該通訊匯流排，使目標從屬裝置200回應於起始指令而執行於位址更新模式，以監聽通訊匯流排上的讀取指令被回應的狀態，並以未被回應的讀取指令中的位址資訊作為通訊位址。主控裝置100並用以產生並傳送一結束指令，使目標從屬裝置200回應於結束指令而離開位址更新模式，完成位址更新操作。

藉此，目標從屬裝置200可以利用現有的通訊協定以及讀取指令，根據通訊匯流排上多個其他從屬裝置對讀取指令的回應狀態，快速得到閒置中的位址，並將此位址作為通訊位址，達到簡易且快速的更新目標從屬裝置的通訊位址的目的。

在此實施例中，目標從屬裝置200以及複數個從屬裝置300例如為晶片、溫度感測器、燈條等周邊裝置，且本申請不以此為限制。

在此實施例中，主控裝置100例如為位址控制電路或微處理器等可產生控制指令之電路或裝置，且本申請不以此為限制。

請參考圖2，圖2為本申請目標從屬裝置200之實施例示意圖。目標從屬裝置200至少包括一微控制器210、一記憶體220、一時脈訊號接收端230以及一資料交換端240，其中，微控制器210與記憶體220、時脈訊號接收端230以及資料交換端240電性連接。

請參考圖2，記憶體220用以儲存目標從屬裝置200運作時所需之韌體或軟體。進一步的，記憶體220並儲存有位址更新模組221。因此，目標從屬裝置200可透過執行位址更新模組221來實現本申請之位址更新方法。

在此實施例中，位址更新模組221以韌體或軟體來實現，且本申請不以此為限制。

在一實施例中，記憶體220可為微控制器210之內建記憶體，且本申請不以此為限制。

在一實施例中，記憶體220可為快閃記憶體(Flash memory)，且本申請不以此為限制。

請參考圖2，時脈訊號接收端230為訊號交換介面，用以與通訊匯流排的時脈訊號線SCL電性連接，以接收時脈訊號。

請參考圖2，資料交換端240為訊號交換介面，用以與通訊匯流排的資料傳輸線SDA電性連接，以接收控制指令。

請參考圖2，微控制器210至少用以讀取並執行記憶體220儲存的位址更新模組221，以回應接收的起始指令來執行位址更新模式，並監聽通訊匯流排上傳輸的讀取指令，且當讀取指令未被通訊匯流排上的至少一其他從屬裝置回應時，以讀取指令的位址資訊更新目標從屬裝置200的通訊位址。進一步地，當對應相同的位址資訊讀取指令多次未被通訊匯流排上的至少一其他從屬裝置回應時，微控制器210以讀取指令的位址資訊更新目標從屬裝置的通訊位址。進一步地，當微控制器210判斷接收到對應目標從屬裝置的當前通訊位址的讀取指令時，微控制器210不回應接收的讀取指令。進一步地，當微控制器210接收結束指令，微控制器210使目標從屬裝置200結束位址更新模式。

藉此，本申請之目標從屬裝置200僅利用現有的通訊協定以及讀取指令，根據通訊匯流排上多個其他從屬裝置對讀取指令的回應狀態，即可快速得到閒置中的位址，並將此位址作為發生位址衝突的目標從屬裝置的通訊位址，達到簡易且快速的更新目標從屬裝置200的通訊位址的目的。

以下將配合圖1及圖3說明本申請之位址更新方法。

在步驟S110，執行位址更新模式。在此步驟中，目標從屬裝置200在當前的通訊位址與其他從屬裝置300衝突的情況下，接收來自主控裝置100的起始指令，並回應起始指令以執行位址更新模式。在此實施例中，起始指令為連續的複數個讀取指令。在一實施例中，複數個讀取指令可以為預先指定的複數個讀取指令，且本申請不以此為限制。由於單純的讀取指令不會影響(改寫)通訊匯流排上其他從屬裝置300所儲存的資料，因此，藉由此方式，可利用現有的通訊協定以及讀取指令，在無需增加其他設置的情況下，以簡易且快速的方法實現本申請之位址更新方法。

在本實施例中，讀取指令為包括位址資訊以及讀取指示符的資料序列。

在一實施例中，位址資訊為讀取指令中佔有7位元的序列，且本申請不以此為限制。

在步驟S120，監聽通訊匯流排。在此步驟中，目標從屬裝置200進入位址更新模式，且監聽通訊匯流排上的讀取指令。藉此，目標從屬裝置200可以讀取通訊匯流排上傳輸的資料序列，判斷主控裝置100所傳送的讀取指令是否是提供給特定從屬裝置(目標從屬裝置200或其他從屬裝置300)來讀取並執行回應。

在步驟S130，當讀取指令未被通訊匯流排上的至少一其他從屬裝置回應時，以讀取指令的位址資訊更新目標從屬裝置的通訊位址。在此步驟中，當目標從屬裝置200根據通訊匯流排上傳輸的資料判斷一讀取指令並未被其他從屬裝置300回應時，代表此讀取指令的位址資訊並不屬於任何一個其他從屬裝置300，即此位址資訊為閒置的位址，因此以此位址資訊更新目標從屬裝置200的通訊位址。

在步驟S140，結束位址更新模式。在此步驟中，當目標從屬裝置200於通訊位址更新後且接收到結束指令時，結束位址更新模式。結束位址更新模式後，目標從屬裝置200不再監聽通訊匯流排上多個其他從屬裝置對讀取指令的回應狀態，且僅回應於其位址資訊為當前通訊位址的控制指令。

在此實施例中，結束指令與前述之起始指令雷同，可為連續的複數個讀取指令。

藉此，本申請之位址更新方法可利用現有的通訊協定以及讀取指令，根據通訊匯流排上多個其他從屬裝置對讀取指令的回應狀態，即可快速得到閒置中的位址，並將此位址作為發生位址衝突的目標從屬裝置的通訊位址，達到簡易且快速的更新目標從屬裝置200的通訊位址的目的。

進一步的，請參考圖1及圖4，步驟S130更可包括步驟S131~S137。

在步驟S131，判斷讀取指令的位址資訊是否為當前通訊位址。在此步驟中，當目標從屬裝置200由通訊匯流排上讀取一讀取指令後，進一步讀取此讀取指令中所包含的位址資訊，並判斷位址資訊是否為目標從屬裝置200當前使用的通訊位址。當判斷為是，目標從屬裝置200不回應此讀取指令，並回到步驟S120，繼續監聽通訊匯流排，並等待下一個讀取指令，反之，執行步驟S133。由於在步驟S131時，目標從屬裝置200的通訊位址仍與其他其他從屬裝置300衝突，因此目標從屬裝置200無須回應此讀取指令。

在步驟S133，判斷讀取指令的位址資訊是否被回應。當目標從屬裝置200判斷目前接收的讀取指令的位址資訊與當前使用的通訊位址不同時，目標從屬裝置200進一步判斷接收的讀取指令是否被其他從屬裝置300回應，即目標從屬裝置200是否從通訊匯流排讀取到回應接收的讀取指令的回應資訊(例如：ACK確認符序列)。當判斷為是，代表接收的讀取指令的位址資訊已屬於其他從屬裝置300，因此回到步驟S120，繼續監聽通訊匯流排，並等待下一個讀取指令，反之，執行步驟S135。

在步驟S135，以讀取指令的位址資訊更新目標從屬裝置的通訊位址。在此步驟中，由於目標從屬裝置200判斷接收的讀取指令的位址資訊並不屬於其他從屬裝置300，因此目標從屬裝置200以接收的讀取指令的位址資訊更新其通訊位址，並進行步驟S137，回到步驟S140。

藉由圖4所述之步驟，目標從屬裝置200可藉由監聽通訊匯流排，自動地判斷並取得閒置的位址，快速地完成通訊位址的更新，達到以簡易且快速的方式更新目標從屬裝置的通訊位址的目的。

請參考圖1及圖5，圖5為本申請之位址更新方法之另一實施例，圖5與圖3之差別在於，在步驟S120之後執行步驟S150。在步驟S150，當對應同一個位址資訊的讀取指令多次未被通訊匯流排上的至少一其他從屬裝置回應時，以讀取指令的位址資訊更新目標從屬裝置的通訊位址。在此步驟中，當讀取指令未被其他從屬裝置300回應時，主控裝置100可再次發送此讀取指令。在對應同一個位址資訊的讀取指令多次未被通訊匯流排上的至少一其他從屬裝置300回應時，目標從屬裝置200再以此讀取指令的位址資訊更新目標從屬裝置的通訊位址。由於同一個讀取指令多次被主控裝置100傳送至通訊匯流排後，皆未被其他從屬裝置300回應，代表此讀取指令的位址資訊確實不是任何一個其他從屬裝置300的通訊位址，因此目標從屬裝置200可將讀取的讀取指令的位址資訊更新通訊位址。藉此，避免位址更新錯誤導致位址衝突發生，增加位址更新的準確性。

相應地，請參考圖1、圖5以及圖6，步驟S150更可包括圖6之步驟，圖6為本申請之位址更新方法之另一實施例，圖6與圖4之差別在於，在步驟S131之後執行步驟S151。在步驟S151，判斷讀取指令的位址資訊是否被回應。當目標從屬裝置200判斷目前接收的讀取指令的位址資訊與當前使用的通訊位址不同時，目標從屬裝置200進一步判斷接收的讀取指令是否被其他從屬裝置300回應，即目標從屬裝置200是否從通訊匯流排讀取到回應接收的讀取指令的回應資訊(例如：ACK確認符序列)。當判斷為是，代表接收的讀取指令的位址資訊已屬於其他從屬裝置300，因此回到步驟S120，繼續監聽通訊匯流排，並等待下一個讀取指令，反之，在此讀取指令的位址資訊已多次被判斷為閒置的位址時，執行步驟S135。

接著請參考圖1及圖7，圖7為本申請通訊系統之位址更新方法。

在步驟S210，執行位址更新操作。在此步驟中，使主控裝置100執行位址更新操作，產生並輸出前述之起始指令至通訊匯流排。並在起始指令之後產生並輸出讀取指令。

在步驟S220，執行位址更新模式，更新通訊位址。在此步驟中，目標從屬裝置200以起始指令進入位址更新模式，並執行圖3、圖4、圖5或圖6之操作，以更新通訊位址。

在步驟S230，結束位址更新操作。在此步驟中，使主控裝置100結束位址更新操作，產生並輸出前述之結束指令至通訊匯流排。

在步驟S240，判斷目標從屬裝置是否回應讀取指令。在此步驟中，使主控裝置100以目標從屬裝置200更新後的通訊位址，產生並輸出相應的讀取指令，並判斷目標從屬裝置200是否回應於此讀取指令產生對應的回應資訊。當判斷為是，代表目標從屬裝置200的通訊位址更新成功，且能正常回應控制指令，反之，代表目標從屬裝置200的通訊位址更新失敗，因此回到步驟S210，再次執行位址更新操作。

藉此，本申請之位址更新方法可藉由自檢步驟(上述步驟S240)快速進行位址更新結果的確認，並自動地完成位址更新方法，不僅有效提升位址更新方法的效率，更簡化位址更新的程序，達到簡易且快速的更新目標從屬裝置200的通訊位址的目的。

綜上所述，本申請之通訊系統的目標從屬裝置及其位址更新方法，可利用現有的通訊協定以及讀取指令，根據通訊匯流排上多個其他從屬裝置對讀取指令的回應狀態，即可快速得到閒置中的位址，並將此位址作為發生位址衝突的目標從屬裝置的通訊位址。此外，更可藉由自檢步驟快速進行位址更新結果的確認，並自動地完成位址更新方法，不僅有效提升位址更新方法的效率，更簡化位址更新的程序，達到簡易且快速的更新目標從屬裝置的通訊位址的目的。

1:通訊系統

100:主控裝置

200:目標從屬裝置

210:微控制器

220:記憶體

221:位址更新模組

230:時脈訊號接收端

240:資料交換端

300:從屬裝置

SCL:時脈訊號線

SDA:資料傳輸線

S110、S120、S130、S140、S150、S151、S131、S133、S135、S137、S210、S220、S230、S240:步驟

圖1為根據本申請實施例之通訊系統架構示意圖； 圖2為根據本申請實施例之目標從屬裝置之示意圖； 圖3為根據本申請實施例之位址更新方法之示意圖一； 圖4為根據本申請實施例之位址更新方法之示意圖二； 圖5為根據本申請實施例之位址更新方法之示意圖三； 圖6為根據本申請實施例之位址更新方法之示意圖四；以及 圖7為根據本申請實施例之位址更新方法之示意圖五。

200:目標從屬裝置

210:微控制器

220:記憶體

221:位址更新模組

230:時脈訊號接收端

240:資料交換端

Claims (8)

1. 一種I2C通訊系統的位址更新方法，該通訊系統包括一目標從屬裝置，該目標從屬裝置透過一通訊匯流排與至少一其他從屬裝置電性連接，該目標從屬裝置執行以下步驟：回應一起始指令以執行一位址更新模式；監聽該通訊匯流排；以及當一讀取指令未被該通訊匯流排上的至少一其他從屬裝置回應時，以該讀取指令的位址資訊更新該目標從屬裝置的通訊位址。
2. 如請求項1所述之I2C通訊系統的位址更新方法，其中，當對應相同的位址資訊的讀取指令多次未被該通訊匯流排上的至少一其他從屬裝置回應時，以該讀取指令的位址資訊更新該目標從屬裝置的通訊位址。
3. 如請求項1所述之I2C通訊系統的位址更新方法，其中，當一讀取指令未被該通訊匯流排上的至少一其他從屬裝置回應時，以該讀取指令的位址資訊更新該目標從屬裝置的通訊位址的步驟更包括：當接收到對應該目標從屬裝置的當前通訊位址的讀取指令時，該目標從屬裝置不回應該讀取指令。
4. 如請求項1所述之I2C通訊系統的位址更新方法，該目標從屬裝置執行以下步驟：回應一結束指令，結束該位址更新模式。
5. 如請求項4所述之I2C通訊系統的位址更新方法，其中，該起始指令以及該結束指令包括複數個讀取指令。
6. 一種I2C通訊系統的位址更新方法，該通訊系統包括一主控裝置、一目標從屬裝置以及複數個其他從屬裝置，該主控裝置、該目標從屬裝置 以及該複數個其他從屬裝置透過一通訊匯流排電性連接，該位址更新方法的步驟包括：使該主控裝置產生並傳送一起始指令至該通訊匯流排；以及使該目標從屬裝置執行以下步驟：回應該起始指令以執行一位址更新模式；監聽該通訊匯流排；以及當一讀取指令未被該通訊匯流排上的該複數個其他從屬裝置的任何一者回應時，以該讀取指令的位址資訊更新該目標從屬裝置的通訊位址。
7. 如請求項6所述之I2C通訊系統的位址更新方法，其步驟更包括：使該主控裝置再次傳送該讀取指令至該通訊匯流排；當該主控裝置接收該目標從屬裝置回應於該讀取指令的回應資訊時，判斷該目標從屬裝置的通訊位址更新成功。
8. 一種I2C通訊系統的目標從屬裝置，其包括：一記憶體，儲存有一位址更新模組；以及一微控制器，與該記憶體電性連接，用以執行該位址更新模組，使該目標從屬裝置執行以下步驟：回應一起始指令以執行一位址更新模式；監聽一通訊匯流排；以及當一讀取指令未被該通訊匯流排上的至少一其他從屬裝置回應時，以該讀取指令的位址資訊更新該目標從屬裝置的通訊位址。

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