用于主從模塊通信的連接裝置和通信方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于主從模塊通信的連接裝置，包括主模塊通信線插口、從模塊識(shí)別線插口、主模塊地址線插口、從模塊通信線插口、插拔識(shí)別線插口和從模塊地址線插口；通信線插口短接；從模塊識(shí)別線插口連接插拔識(shí)別線插口；主、從模塊地址線插口通過插口中接點(diǎn)的高、低電平組合實(shí)現(xiàn)插口高低電平序列不同，保證主模塊通信地址和從模塊通信地址不同。本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用所述連接裝置進(jìn)行通信的通信方法，包括連接主從模塊；讀取通信地址；主模塊接收從模塊通信地址并存儲(chǔ)；從模塊插拔識(shí)別線插口置低電平；主模塊判斷從模塊是否連接插槽；主、從模塊通信。本發(fā)明裝置實(shí)現(xiàn)了從模塊的即插即用。本發(fā)明方法通信速度快，支持從模塊即插即用。
【專利說明】
用于主從模塊通信的連接裝置和通信方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于主從模塊通信的連接裝置和通信方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，社會(huì)分工也越來越細(xì)。伴隨著更加精細(xì)化的社會(huì)分工，電子產(chǎn)品也逐步開始了模塊化的進(jìn)程。電子產(chǎn)品模塊化后，每個(gè)子模塊各自完成相對(duì)獨(dú)立的功能，并統(tǒng)一工作在主模塊的調(diào)度下;子模塊與主模塊、子模塊與子模塊之間均通過通信完成數(shù)據(jù)的交互。電子產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)后，更加利于電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和組裝，而且產(chǎn)品維修和更換非常便捷，同時(shí)模塊化設(shè)計(jì)之后，對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)廠家而言，其一個(gè)子模塊可以用于多個(gè)產(chǎn)品，節(jié)省了廠家的研發(fā)時(shí)間和投入。但是，模塊化設(shè)計(jì)也帶來了一定的問題:產(chǎn)品在組合后調(diào)試或組裝時(shí)，由于通信地址設(shè)置不方便，導(dǎo)致產(chǎn)品調(diào)試難度大，調(diào)試周期相對(duì)較長(zhǎng)。
[0003]以配電自動(dòng)化終端為例，配電自動(dòng)化終端監(jiān)控線路回路數(shù)多，可擴(kuò)展性強(qiáng)，配置參數(shù)多，維護(hù)工作量大，因此多采用模塊化結(jié)構(gòu)。每個(gè)子模塊均具有唯一的通訊地址，模塊之間以通訊總線方式實(shí)現(xiàn)信息交互，主模塊與各個(gè)子模塊通過通信線連接?，F(xiàn)有的終端模塊的地址設(shè)置，通常采用模塊內(nèi)使用跳線方式或預(yù)先燒錄程序的方式來固化地址。采用燒錄程序的方式固化地址，應(yīng)用操作不方便，維護(hù)難度大；而使用跳線方式固化地址，其可靠性較低，對(duì)于插板識(shí)別，通常依靠對(duì)模塊的反復(fù)通訊詢問后多次應(yīng)答失敗來確定。容易阻塞通訊總線，對(duì)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠即插即用的用于主從模塊通信的連接裝置。
[0005]本發(fā)明的目的之二在于提供一種應(yīng)用所述用于主從模塊通信的連接裝置進(jìn)行通信的方法。
[0006]本發(fā)明提供的這種用于主從模塊通信的連接裝置，包括主模塊插槽和從模塊插槽;主模塊插槽包括主模塊通信線插口、與從模塊插槽數(shù)目相同的從模塊識(shí)別線插口和主模塊地址線插口 ；從模塊插槽包括從模塊通信線插口、插拔識(shí)別線插口和從模塊地址線插口；所述主模塊通信線插口和從模塊通信線插口全部短接;從模塊識(shí)別線插口分別與的插拔識(shí)別線插口連接;主模塊地址線插口和從模塊地址線插口均包括若干個(gè)接點(diǎn)，通過接點(diǎn)的高電平或低電平組合實(shí)現(xiàn)主模塊地址線插口和從模塊地址線插口的高低電平序列不同，從而保證主模塊地址線插口和從模塊地址線插口的地址不同。
[0007]所述的主模塊插槽和從模塊插槽均采用標(biāo)準(zhǔn)接口插槽。
[0008]所述的插拔識(shí)別線插口為一根接線的插口。
[0009]所述的主模塊通信線插口和從模塊通信線插口為兩根接線的插口或三根接線的插口。
[0010]所述的實(shí)現(xiàn)主模塊地址線插口和從模塊地址線插口的接點(diǎn)的高電平或低電平，具體為若接點(diǎn)懸空，則該接點(diǎn)為高電平;若接點(diǎn)接地，則該接點(diǎn)為低電平。
[0011 ]所述的主模塊地址線插口和從模塊地址線插口所包含的地址線根數(shù)N的選擇依據(jù)為2n> (主模塊個(gè)數(shù)+從模塊個(gè)數(shù))。
[0012]本發(fā)明還提供了一種所述應(yīng)用所述連接裝置進(jìn)行通信的通信方法，包括如下步驟:
51.將主模塊與主模塊插槽連接，將從模塊與從模塊插槽連接；
52.主模塊控制器讀取主模塊地址線插口的地址，并以此地址作為主模塊的通信地址，從模塊控制器讀取從模塊地址線插口的地址，并以此作為從模塊的通信地址；
53.從模塊將自己的通信地址通過通信端口發(fā)送給主模塊，同時(shí)主模塊接收所有從模塊的通信地址并存儲(chǔ)；
54.從模塊控制器在發(fā)送從模塊的通信地址后，將從模塊插拔識(shí)別線插口的地址置為低電平；
55.主模塊控制器讀取從模塊識(shí)別線插口的電平信號(hào)，并以該電平信號(hào)判斷從模塊是否連接到了從模塊插槽上:
若從模塊插拔識(shí)別線接口為低電平，則認(rèn)定該從模塊已經(jīng)連接從模塊插槽，將該從模塊插槽對(duì)應(yīng)的通信地址保留；
若從模塊插拔識(shí)別線接口為高電平，則認(rèn)定該從模塊已經(jīng)與從模塊插槽脫離，將該從模塊插槽對(duì)應(yīng)的通信地址刪除；
56.主模塊根據(jù)保留的從模塊通信地址，與所有的從模塊進(jìn)行通信。
[0013]本發(fā)明提供的這種用于主從模塊通信的連接裝置，通過通信接口將主模塊和從模塊的通信線連接在一起，通過地址線插口接點(diǎn)的懸空和接地將每個(gè)插槽的通信地址固定，從而實(shí)現(xiàn)了主模塊和從模塊插上插槽即可獲知自身的地址的目的；主模塊通過從模塊識(shí)別線插口的高低電平即可知道從模塊是否已經(jīng)連接從模塊插槽，從而保證了主模塊和各從模塊之間的通信;本發(fā)明的連接裝置，采用一塊電路板、標(biāo)準(zhǔn)接口插槽和電路板走線即可完成，連接裝置本身無源，安全可靠，而且通過硬件連接保證可靠性，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了主模塊和從模塊之間的連接和即插即用。應(yīng)用本發(fā)明裝置的通信方法，主模塊只需要獲得一次所有從模塊地址線插口的地址，即可與接入該從模塊插槽的從模塊進(jìn)行通信，該通信方法中，主模塊的通信對(duì)象只與從模塊連接的從模塊插槽有關(guān)，而與從模塊無關(guān)，因此主模塊可以和任意多個(gè)不同的從模塊快速建立通信關(guān)系而不再需要與各個(gè)從模塊進(jìn)行反復(fù)的通信握手和識(shí)別，通信過程明顯優(yōu)化，通信速率明顯提升;而通過從模塊識(shí)別線插口的電平檢測(cè)即可獲知該從模塊插槽是否還連接有從模塊，因此可以即時(shí)將不再連接從模塊的從模塊插槽的地址從地址列表中剔除，從而又一次的提高了通信速率，而且本發(fā)明的通信方法明顯也支持從模塊的熱插拔和即插即用。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的用于主從模塊通信的連接裝置功能模塊圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的用于主從模塊通信的連接裝置的一種實(shí)施例的具體電路連接圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的應(yīng)用所述用于主從模塊通信的連接裝置進(jìn)行通信的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示為發(fā)明的功能模塊圖:本發(fā)明提供的這種用于主從模塊通信的連接裝置，包括主模塊插槽和從模塊插槽;主模塊插槽包括主模塊通信線插口、與從模塊插槽數(shù)目相同的從模塊識(shí)別線插口和主模塊地址線插口；從模塊插槽包括從模塊通信線插口、插拔識(shí)別線插口和從模塊地址線插口 ；所述主模塊通信線插口和從模塊通信線插口全部短接；從模塊識(shí)別線插口分別與的插拔識(shí)別線插口連接;主模塊地址線插口和從模塊地址線插口均包括若干個(gè)接點(diǎn)，通過接點(diǎn)的高電平或低電平組合實(shí)現(xiàn)主模塊地址線插口和從模塊地址線插口的高低電平序列不同，從而保證主模塊地址線插口和從模塊地址線插口的地址不同。
[0018]所述的主模塊插槽和從模塊插槽均采用標(biāo)準(zhǔn)接口插槽，以便于推廣和使用方便；在具體使用時(shí)，插拔識(shí)別線插口為一根接線的插口 ；主模塊通信線插口和從模塊通信線插口為兩根接線的插口或三根接線的插口 ；主模塊地址線插口和從模塊地址線插口可以采用N根線的插口，而具體采用幾根線的插口，則需要根據(jù)主模塊和從模塊的個(gè)數(shù)來確定，其確定原則即為:主要滿足主模塊和從模塊的地址各不相同即可，其理論計(jì)算式為2N^(主模塊個(gè)數(shù)+從模塊個(gè)數(shù))。
[0019]如圖2所示為本發(fā)明的一種實(shí)施例的具體電路連接圖:該實(shí)施例中，主模塊為I個(gè)，從模塊為3個(gè)，主從模塊的通信線均為2線制的通信，主模塊和從模塊的地址線均為4根地址線;從圖中可以看到，主模塊的通信端口連接主模塊通信線插口，主模塊的地址線接口連接主模塊地址線插口，從模塊的通信端口連接從模塊通信線插口，從模塊的地址線接口連接從模塊地址線插口，主模塊的控制器I/O端口共3根信號(hào)線，分別連接從模塊插槽中的從模塊插拔識(shí)別線插口，從模塊的控制器的I/O口連接從模塊插拔識(shí)別線插口 ；主模塊通過檢測(cè)從模塊識(shí)別線插槽的電平信號(hào)識(shí)別從模塊是否連接了從模塊插槽;主模塊的地址和各個(gè)從模塊的地址均通過插槽內(nèi)的接線固化并確定了:地址線插口的某一接點(diǎn)如果接地，則該接點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的地址位為低電平;若地址線插口的某一接點(diǎn)懸空，則該接點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的地址位為高電平。因此，從圖中可以看到，主模塊的地址為0000 ；從模塊I的地址為1111，從模塊2的地址為1110，從模塊3的地址位1100。通過事先將主模塊和從模塊的地址線插口固化確定，SP可保證主模塊和從模塊的地址不同。同時(shí)，如果從模塊連接到了從模塊插槽上，比如從模塊I連接了從模塊插槽I，則從模塊I的控制器將會(huì)把從模塊插拔識(shí)別線插口的電平改變，比如置為低電平，此時(shí)主模塊的控制器通過檢測(cè)該低電平即可判定從模塊I確實(shí)連接到了從模塊插槽I上;相反的，若從模塊I未連接從模塊插槽I，則從模塊通信線插口 I懸空，此時(shí)從模塊通信線插口 I的電平信號(hào)發(fā)生改變，控制器再次檢測(cè)該信線插口對(duì)應(yīng)的電平信號(hào)改變即可判定從模塊I位連接到從模塊插槽I上。
[0020]如圖3所示為本發(fā)明的應(yīng)用所述用于主從模塊通信的連接裝置進(jìn)行通信的方法流程圖:本發(fā)明還提供了這種所述應(yīng)用所述連接裝置檢測(cè)通信的通信方法，包括如下步驟:
51.將主模塊與主模塊插槽連接，將從模塊與從模塊插槽連接；
52.主模塊控制器讀取主模塊地址線插口的地址，并以此地址作為主模塊的通信地址，從模塊控制器讀取從模塊地址線插口的地址，并以此作為從模塊的通信地址；
53.從模塊將自己的通信地址通過通信端口發(fā)送給主模塊，同時(shí)主模塊接收所有從模塊的通信地址并存儲(chǔ)；
54.從模塊控制器在發(fā)送從模塊的通信地址后，將從模塊插拔識(shí)別線插口的地址置為低電平；
55.主模塊控制器讀取從模塊識(shí)別線插口的電平信號(hào)，并以該電平信號(hào)判斷從模塊是否連接到了從模塊插槽上:
若從模塊插拔識(shí)別線接口為低電平，則認(rèn)定該從模塊已經(jīng)連接從模塊插槽，將該從模塊插槽對(duì)應(yīng)的通信地址保留；
若從模塊插拔識(shí)別線接口為高電平，則認(rèn)定該從模塊已經(jīng)與從模塊插槽脫離，將該從模塊插槽對(duì)應(yīng)的通信地址刪除；
56.主模塊根據(jù)保留的從模塊通信地址，與所有的從模塊進(jìn)行通信。
[0021]本發(fā)明所提供的這種通信方法，主模塊只需要獲得一次所有從模塊地址線插口的地址，即可與接入該從模塊插槽的從模塊進(jìn)行通信而不再關(guān)心該從模塊是否已經(jīng)進(jìn)行了替換或更改;在該通信方法中，主模塊的通信對(duì)象只與從模塊連接的從模塊插槽有關(guān)，而與從模塊無關(guān)，因此主模塊可以和任意多個(gè)不同的從模塊快速建立通信關(guān)系而不再需要與從模塊進(jìn)行反復(fù)的通信握手和識(shí)別，通信過程明顯優(yōu)化，通信速率明顯提升;而通過從模塊識(shí)別線插口的電平檢測(cè)即可獲知該從模塊插槽是否還連接有從模塊，因此可以即時(shí)將不再連接從模塊的從模塊插槽的地址從地址列表中剔除，從而又一次的提高了通信速率，而且本發(fā)明的通信方法明顯也支持從模塊的熱插拔和即插即用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于主從模塊通信的連接裝置，其特征在于包括主模塊插槽和從模塊插槽;主模塊插槽包括主模塊通信線插口、與從模塊插槽數(shù)目相同的從模塊識(shí)別線插口和主模塊地址線插口 ；從模塊插槽包括從模塊通信線插口、插拔識(shí)別線插口和從模塊地址線插口；所述主模塊通信線插口和從模塊通信線插口全部短接;從模塊識(shí)別線插口分別與的插拔識(shí)別線插口連接;主模塊地址線插口和從模塊地址線插口均包括若干個(gè)接點(diǎn)，通過接點(diǎn)的高電平或低電平組合實(shí)現(xiàn)主模塊地址線插口和從模塊地址線插口的高低電平序列不同，從而保證主模塊地址線插口和從模塊地址線插口的地址不同。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于主從模塊通信的連接裝置，其特征在于所述的主模塊插槽和從模塊插槽均采用標(biāo)準(zhǔn)接口插槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于主從模塊通信的連接裝置，其特征在于所述的插拔識(shí)別線插口為一根接線的插口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于主從模塊通信的連接裝置，其特征在于所述的主模塊通信線插口和從模塊通信線插口為兩根接線的插口或三根接線的插口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于主從模塊通信的連接裝置，其特征在于所述的主模塊地址線插口和從模塊地址線插口所包含的地址線根數(shù)N的選擇依據(jù)為2N^ (主模塊個(gè)數(shù)+從模塊個(gè)數(shù))。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5之一所述的用于主從模塊通信的連接裝置，其特征在于所述的實(shí)現(xiàn)主模塊地址線插口和從模塊地址線插口的接點(diǎn)的高電平或低電平，具體為若接點(diǎn)懸空，則該接點(diǎn)為高電平;若接點(diǎn)接地，則該接點(diǎn)為低電平。7.—種應(yīng)用權(quán)利要求1?6所述的用于主從模塊通信的連接裝置進(jìn)行通信的通信方法，包括如下步驟: S1.將主模塊與主模塊插槽連接，將從模塊與從模塊插槽連接； S2.主模塊控制器讀取主模塊地址線插口的地址，并以此地址作為主模塊的通信地址，從模塊控制器讀取從模塊地址線插口的地址，并以此作為從模塊的通信地址； S3.從模塊將自己的通信地址通過通信端口發(fā)送給主模塊，同時(shí)主模塊接收所有從模塊的通信地址并存儲(chǔ)； S4.從模塊控制器在發(fā)送從模塊的通信地址后，將從模塊插拔識(shí)別線插口的地址置為低電平； S5.主模塊控制器讀取從模塊識(shí)別線插口的電平信號(hào)，并以該電平信號(hào)判斷從模塊是否連接到了從模塊插槽上: 若從模塊插拔識(shí)別線接口為低電平，則認(rèn)定該從模塊已經(jīng)連接從模塊插槽，將該從模塊插槽對(duì)應(yīng)的通信地址保留； 若從模塊插拔識(shí)別線接口為高電平，則認(rèn)定該從模塊已經(jīng)與從模塊插槽脫離，將該從模塊插槽對(duì)應(yīng)的通信地址刪除； S6.主模塊根據(jù)保留的從模塊通信地址，與所有的從模塊進(jìn)行通信。
【文檔編號(hào)】G06F13/40GK106095711SQ201610715928
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月25日
【發(fā)明人】談賽, 李君 , 羅欽, 韓韜, 黃翔
【申請(qǐng)人】威勝電氣有限公司