專利名稱：串行通信協(xié)議中地址動態(tài)分配的通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體的來說涉及一種在串行通信協(xié)議中實現(xiàn)地址動態(tài)分配的通信方法。
背景技術(shù)：
在工業(yè)環(huán)境下，有時由于硬件端口數(shù)目有限，現(xiàn)有的輸入輸出端口 (I/O
口)數(shù)目不足以致不能滿足控制要求，這時往往就需要在較小改變原有硬件的情況下將端口進行擴展。如何設(shè)計一種占用端口少，可擴展端口數(shù)目多，并且可對接入的從機的地址進行實時的添加、刪除是本發(fā)明所要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有通用技術(shù)中存在的缺陷，提供一種串行通信協(xié)議中地址動態(tài)分配的通信方法?？梢栽谥桓淖兩倭坑布那闆r下，利用串口通信擴展系統(tǒng)端口數(shù)目，動態(tài)分配從機地址，實時添加刪除從機地址。
為了解決上述問題本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的
串行通信協(xié)議中地址動態(tài)分配的通信方法，串行通信協(xié)議中包含有一主機系統(tǒng)和與主機系統(tǒng)連接的由多個從機構(gòu)成的從機系統(tǒng)，其特征在于，主機系統(tǒng)和從機系統(tǒng)由以下方式進行通信
廣播地址請求
主機系統(tǒng)首先往從機系統(tǒng)發(fā)送0xA0請求，從機系統(tǒng)中某從機會發(fā)0xBX(X為16進制數(shù)，下同)回應(yīng)信號，表示準備接收主機所分配的地址，然后主機發(fā)送0xCX地址信號，從機系統(tǒng)中某從機繼續(xù)回應(yīng)0xBX信號，表示地址分配成功；
發(fā)送輸出端口信號
主機首先往從機系統(tǒng)發(fā)送0xDX請求，從機系統(tǒng)中對應(yīng)地址的從機會發(fā)送0xBX回應(yīng)信號，表示準備接收主機的輸出端口信號，然后主機將所有要輸出的端口信號發(fā)送到對應(yīng)地址的從機；接收輸入端口信號
主機首先往從機系統(tǒng)發(fā)送0xEX請求，從機系統(tǒng)中對應(yīng)地址的從機會發(fā)送0xBX回應(yīng)信號，表示準備發(fā)送輸入端口信號給主機，然后從機將所有輸入信號發(fā)送給主機。
所述主機系統(tǒng)與從機采用拓撲式串行結(jié)構(gòu)連接，即主機系統(tǒng)連接兩個從機，兩個從機各串聯(lián)若干個從機。此種連接方式可以實現(xiàn)端口的擴展。
主機系統(tǒng)在訪問每個從機時，從機都會通過應(yīng)答信號將從機端口上是否接有從機的信息反饋給主機，主機在訪問過所有現(xiàn)已接入的從機后就會得知從機網(wǎng)絡(luò)的連接情況，據(jù)此主機可在程序中建立一張關(guān)于從機網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)絡(luò)表，并在每次訪問所有從機后對該表修改更新、添加及刪除從機節(jié)點，從而達到從機地址的動態(tài)分配、添加和刪除。
有益效果，本發(fā)明所述的技術(shù)方案，利用串行通信的拓撲結(jié)構(gòu)連接方式解決了端口擴展的問題，采用了廣播地址、發(fā)送輸出端口信號、接收輸入端口信號三種通信過程，使得主機和從機相互通信，并還可以實現(xiàn)從機地址的動態(tài)添加和刪除功能。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
來詳細說明本發(fā)明；圖1為本發(fā)明通信過程的示意圖2為本發(fā)明所述的主機與從機拓撲結(jié)構(gòu)連接的示意圖3為為本發(fā)明所述的從機地址請求邏輯芯片的接口示意圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
本實施例中，系統(tǒng)通信波特率為113636 baud/s，每個字節(jié)傳輸需要88us。在整個通信過程中， 一共存在3種通信過程，它們分別是廣播地址、發(fā)送輸出端口信號、接收輸入端口信號。本通信協(xié)議聯(lián)絡(luò)信號有0xA0:往總線廣播地址請求；
0xDx:往X地址從機發(fā)送輸出端口請求，X范圍是0 8;OxEx:往X地址從機發(fā)送輸入端口請求，X范圍是0 8;OxBx:應(yīng)答信號，當(dāng)從機接收到請求時，x的第O位代表從機下行端口有
無從機連接，該位為'o'代表無從機連接，為代表有從機連接，根據(jù)
此位主機可獲知從機網(wǎng)絡(luò)的連接情況，添加、刪除網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，進而更新主機中的從機連接表。
OXCX:地址信號，X代表具體的地址
在本通信中，考慮到通信抗干擾性以及加密性，所有信號都必須通過反
碼進行校驗，通信異或碼為0x35。
如圖1所示，系統(tǒng)通信一共分3種類型的通信。
廣播地址請求。主機首先往從機系統(tǒng)發(fā)送OxAO請求，從機系統(tǒng)中某從機會發(fā)OxBX回應(yīng)信號，表示準備接收主機所分配的地址。然后主機發(fā)送OxCX地址信號，從機系統(tǒng)中某從機繼續(xù)回應(yīng)OxBX信號，表示地址分配成功。
發(fā)送輸出端口信號。主機首先往從機系統(tǒng)發(fā)送OxDX請求，從機系統(tǒng)中對應(yīng)地址的從機會發(fā)送OxBX回應(yīng)信號，表示準備接收主機的輸出端口信號。然后主機將所有要輸出的端口信號發(fā)送到對應(yīng)地址的從機。
接收輸入端口信號。主機首先往從機系統(tǒng)發(fā)送OxEX請求，從機系統(tǒng)中對應(yīng)地址的從機會發(fā)送OxBX回應(yīng)信號，表示準備發(fā)送輸入端口信號給主機。然后從機將所有輸入信號發(fā)送給主機。
地址動態(tài)添加和刪除功能實現(xiàn)方法為主機在訪問每個從機時，從機都會通過應(yīng)答信號將從機端口上是否接有從機的信息反饋給主機，主機在訪問過所有現(xiàn)已接入的從機后就會得知從機網(wǎng)絡(luò)的連接情況，據(jù)此主機可在程序中建立一張關(guān)于從機網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)絡(luò)表，并在每次訪問所有從機后對該表修改更新、添加及刪除從機節(jié)點，從而達到從機地址的動態(tài)分配、添加和刪除。
參看圖2，圖中1為主機，主機1與多個從機拓撲結(jié)構(gòu)連接，即主機1連接從機2和6，然后從機2串聯(lián)3、 4、 5，從機6串聯(lián)7、 8、 9;且各從機系統(tǒng)還可以繼續(xù)添加從機，以達到擴展端口的目的。
參看圖3，相互鄰接的從機之間設(shè)置有從機地址請求邏輯芯片。該芯片中 4、 5、 6、 7為輸入端口， 14、 15、 16為輸出端口，其中 REQ1:端口 1地址請求信號 LIVE1:端口l是否接有從即信息 REQ2:端口 1地址請求信號 UVE2:端口 1是否接有從即信息 EN1:使能接在端口 1上的從機接收地址信號 EN2:使能接在端口 2上的從機接收地址信號 MCUREQ:本機向上一級叢機請求地址信號 邏輯芯片為ATF16V8B
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明 書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本 發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍 內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
1、串行通信協(xié)議中地址動態(tài)分配的通信方法，串行通信協(xié)議中包含有一主機系統(tǒng)和與主機系統(tǒng)連接的由多個從機構(gòu)成的從機系統(tǒng)，其特征在于，主機系統(tǒng)和從機系統(tǒng)由以下方式進行通信廣播地址請求主機系統(tǒng)首先往從機系統(tǒng)發(fā)送0xA0請求，從機系統(tǒng)中某從機會發(fā)0xBX回應(yīng)信號，表示準備接收主機所分配的地址，然后主機發(fā)送0xCX地址信號，從機系統(tǒng)中某從機繼續(xù)回應(yīng)0xBX信號，表示地址分配成功；發(fā)送輸出端口信號主機首先往從機系統(tǒng)發(fā)送0xDX請求，從機系統(tǒng)中對應(yīng)地址的從機會發(fā)送0xBX回應(yīng)信號，表示準備接收主機的輸出端口信號，然后主機將所有要輸出的端口信號發(fā)送到對應(yīng)地址的從機；接收輸入端口信號主機首先往從機系統(tǒng)發(fā)送0xEX請求，從機系統(tǒng)中對應(yīng)地址的從機會發(fā)送0xBX回應(yīng)信號，表示準備發(fā)送輸入端口信號給主機，然后從機將所有輸入信號發(fā)送給主機。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的串行通信協(xié)議中地址動態(tài)分配的通信方法，其 特征在于，所述主機系統(tǒng)與從機采用拓撲式串行結(jié)構(gòu)連接，即主機系統(tǒng)連接 兩個從機，兩個從機各串聯(lián)若干個從機。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的串行通信協(xié)議中地址動態(tài)分配的通信方法，其 特征在于，主機系統(tǒng)在訪問每個從機時，從機都會通過應(yīng)答信號將從機端口 上是否接有從機的信息反饋給主機，主機在訪問過所有現(xiàn)已接入的從機后就 會得知從機網(wǎng)絡(luò)的連接情況，據(jù)此主機可在程序中建立一張關(guān)于從機網(wǎng)絡(luò)連 接的網(wǎng)絡(luò)表，并在每次訪問所有從機后對該表修改更新、添加及刪除從機節(jié) 點，從而達到從機地址的動態(tài)分配、添加和刪除。
全文摘要
串行通信協(xié)議中地址動態(tài)分配的通信方法，主機系統(tǒng)和從機系統(tǒng)由以下方式進行通信廣播地址請求、發(fā)送輸出端口信號、接收輸入端口信號。所述主機系統(tǒng)與從機采用拓撲式串行結(jié)構(gòu)連接，以實現(xiàn)端口的擴展。該通信方法還可實現(xiàn)主機系統(tǒng)對從機地址的動態(tài)添加和刪除功能。
文檔編號H04L29/12GK101631148SQ200910194409
公開日2010年1月20日 申請日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者周俊華, 曹永平, 鄭之開 申請人:上海奈凱電子科技有限公司;上海維宏電子科技有限公司