总线终端电阻自动加载及ID自分配方法及系统、设备、介质、产品与流程

总线终端电阻自动加载及id自分配方法及系统、设备、介质、产品
技术领域
1.本发明涉及通信技术领域，尤其涉及总线终端电阻自动加载及id自分配方法及系统、设备、介质、产品。


背景技术：

2.对于通信速度为125kbps-1mbps的高速通信中(比如can总线通信、485总线通信)，在一个网络(由一组电缆直接连接)内，要求有且只能有2个等于传输线阻抗的典型值为120欧姆的终端电阻加在直线拓扑结构的距离最远的两个端点，如图1所示。
3.以前工业应用居多，人为区分出首末台设备，做两个终端电阻配件，手动插在通讯端子上。这种方式要求使用者有一定的专业基础，而且还需要增加配件，既不经济，也不方便。
4.后来市面上出现了一些让系统自动加终端电阻的方案，不过都有一定的硬性要求，比如系统中不能有设备断电、不能有设备关机、不能有设备出故障等等，这都会导致终端电阻被迫移除，导致整个系统的通讯瘫痪。
5.而且id分配也会存在很大的问题，比如485通信系统批量生产的话，设备id出厂肯定会有重合的，势必需要对搭建的系统重新进行id分配。系统中的设备id相同时，如果主机想要向从机获取数据，那么所有相同id的设备会同时应答，并返回数据，导致总线上数据错位、错误，无法完成解析。即使想要修改id，主机下发命令后，相同id的从机会同时响应，导致同时修改成同样的设备id，还是达不到系统中每台设备不同的设备id的要求。
6.产品的通讯在实际民用环境中比重越来越高，系统级智能应用越来越有市场，而且使用者很可能并没有专业基础，并且很重视体验。因此，急需一种让系统去自动区分最远的两个端点，而且不受外界因素影响，并且实现设备id的自分配的方法。


技术实现要素：

7.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供总线终端电阻自动加载及id自分配方法，系统自动区分最远的两个端点，而且不受外界因素影响，并且实现设备id的自分配。
8.本发明提供总线终端电阻自动加载及id自分配方法，包括以下步骤：
9.设置状态，将所有设备的控制检测逻辑线输出端按预设配置设置；
10.检测状态，检测所有设备的控制检测逻辑线输入端的状态；
11.确认第一台设备，若检测到设备的控制检测逻辑线输入端的状态与设置的状态不同，则确认为第一台设备，第一台设备通过控制检测逻辑线输出端发送控制信号；
12.确认末台设备，判断后一级设备工作状态，若正常，则后一级设备发出片选控制信号，控制可控开关切换到检测回路，后一级设备通过控制检测逻辑线输入端检测到控制信号时，通过反馈监测逻辑线输出端反馈信号给前一级设备，并同时发出使能控制器信号，通
过控制检测逻辑线输出端发送控制信号给再后一级设备；若异常，则可控开关保持在直通回路，直接将控制信号通过控制检测逻辑线输出端发送给再后一级设备，再后一级设备通过反馈监测逻辑线输出端发送的反馈信号通过后一级设备的直通回路直接传递给前一级设备；循环执行本步骤，直至反馈监测逻辑线输入端监测到无反馈，确认为末台设备。
13.进一步地，还包括：
14.预设置状态，发送控制命令，将所有设备的控制检测逻辑线输出端按预设配置预设置；
15.修改第一台设备id，发送id修改命令，第一台设备响应并修改id，第一台设备通过控制检测逻辑线输出端发送控制信号，将控制检测逻辑线输出端设置为预设置状态的反状态；
16.修改后级设备id，发送id修改命令，未修改过id且控制检测逻辑线输入端状态为预设置状态的反状态的设备响应并修改id，并通过控制检测逻辑线输出端发送控制信号，将控制检测逻辑线输出端设置为预设置状态的反状态，循环执行本步骤，至总线无响应。
17.进一步地，所述设置状态步骤中，将所有设备的控制检测逻辑线输出端拉低。
18.进一步地，所述确认第一台设备步骤中，若检测到设备的控制检测逻辑线输入端的状态为非低电平，则确认为第一台设备。
19.进一步地，所述预设置状态步骤中，将所有设备的控制检测逻辑线输出端拉低；所述修改第一台设备id步骤，将第一台设备的控制检测逻辑线输出端置高。
20.一种电子设备，包括：处理器；
21.存储器；以及程序，其中所述程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由处理器执行，所述程序包括用于执行总线终端电阻自动加载及id自分配方法。
22.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行总线终端电阻自动加载及id自分配方法。
23.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现总线终端电阻自动加载及id自分配方法。
24.实施总线终端电阻自动加载及id自分配方法的总线终端电阻自动加载及id自分配系统，系统中每个设备预留主接口端子和次接口端子，前一级设备的次接口端子与后一级设备的主接口端子通过通讯线、控制检测逻辑线及反馈监测逻辑线连接。
25.进一步地，还包括可控开关，前一级设备的次接口端子通过所述控制检测逻辑线与当前设备对应的可控开关的进线端连接，后一级设备的主接口端子通过所述反馈监测逻辑线与当前设备对应的可控开关的进线端连接，当前设备对应的可控开关的第一出线端、当前设备的使能端通过所述控制检测逻辑线与后一级设备对应的可控开关的进线端连接，当前设备对应的可控开关的第二出线端与当前设备的连接，当前设备对应的可控开关的线圈与当前设备的片选端及地连接，当前设备对应的可控开关的第一出线端、当前设备的使能端通过所述反馈监测逻辑线与前一级设备对应的可控开关的进线端连接。
26.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
27.本发明提供总线终端电阻自动加载及id自分配方法，系统能够自动区分最远的两个端点，而且不受外界因素影响，并且实现设备id的自分配。本发明不要求使用者具备专业基础，不用增加配件，即经济又方便，并且无硬件要求，有利于增加系统级智能应用的市场
前景，提高用户体验。
28.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
29.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
30.图1为本发明背景技术中的拓扑结构示意图；
31.图2为本发明的总线终端电阻自动加载及id自分配系统示意图；
32.图3为本发明实施例的控制检测逻辑线所连接的设备内部电路图；
33.图4为本发明实施例的反馈监测逻辑线所连接的设备内部电路图；
34.图5为本发明的总线终端电阻自动加载方法流程图；
35.图6为本发明的总线终端电阻id自分配方法流程图。
具体实施方式
36.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
37.总线终端电阻自动加载及id自分配系统，如图2所示，系统中每个设备预留主接口端子(primary)和次接口端子(secondary)，前一级设备的次接口端子与后一级设备的主接口端子通过通讯线(communication line)、逻辑线(logic line)连接,逻辑线包括控制检测逻辑线及反馈监测逻辑线连接。采用手拉手的方式链接：secondary_1-primary_2-secondary_2-primary_3-secondary_3-......-primary_n。通过控制和监控两根逻辑线信号，实现设备之间所处位置的确认。
38.在一实施例中，还包括可控开关，前一级设备的次接口端子通过控制检测逻辑线与当前设备对应的可控开关的进线端连接，后一级设备的主接口端子通过反馈监测逻辑线与当前设备对应的可控开关的进线端连接，当前设备对应的可控开关的第一出线端、当前设备的使能端通过控制检测逻辑线与后一级设备对应的可控开关的进线端连接，当前设备对应的可控开关的第二出线端与当前设备的连接，当前设备对应的可控开关的线圈与当前设备的片选端及地连接，当前设备对应的可控开关的第一出线端、当前设备的使能端通过反馈监测逻辑线与前一级设备对应的可控开关的进线端连接。
39.如图3所示，第一个设备mcu1的使能端en1与三极管q1的基极连接，三极管q1的发射极经电阻r2接地，三极管q1的集电极经电阻r1与3.3v电源连接，三极管q1的发射极和电阻r2的连接处通过控制检测逻辑线与第二个设备对应的可控开关的进线端连接，第二个设备对应的可控开关的第一出线端通过控制检测逻辑线与第三个设备对应的可控开关的进线端连接，此处可控开关的第一出线端连接的回路为直通回路，第二个设备对应的可控开关的第二出线端与第二个设备mcu2输入端连接，此处可控开关的第二出线端连接的回路为检测回路，第二个设备mcu2的片选端cs与可控开关的线圈一端连接，可控开关的线圈另一
端接地，第二个设备mcu2的使能端en2与三极管q2的基极连接，三极管q2的发射极经电阻r4接地，三极管q2的集电极经电阻r3与3.3v电源连接，三极管q2的发射极和电阻r4的连接处通过控制检测逻辑线与第三个设备对应的可控开关的进线端连接，后级设备的连接依次类推。logic line_t_in(t＝1,2,3...n)主要作用是判断自己是不是第一台，前面有没有设备。
40.如图4所示，第三个设备mcu3的使能端en2与三极管q1的基极连接，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极经电阻r1与3.3v电源连接，三极管q1的集电极和电阻r1的连接处通过反馈监测逻辑线与第二个设备对应的可控开关的进线端连接，第二个设备对应的可控开关的第一出线端通过反馈监测逻辑线与第一个设备对应的可控开关的进线端连接，此处可控开关的第一出线端连接的回路为直通回路，第二个设备对应的可控开关的第二出线端与第二个设备mcu2输入端连接，此处可控开关的第二出线端连接的回路为检测回路，第二个设备mcu2的片选端cs与可控开关的线圈一端连接，可控开关的线圈另一端接地，第二个设备mcu2的使能端en1与三极管q2的基极连接，三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极经电阻r3与3.3v电源连接，三极管q2的集电极和电阻r3的连接处通过反馈监测逻辑线与第一个设备对应的可控开关的进线端连接，后级设备的连接依次类推。判断自己是不是最后一台的条件是：通过logic line_t_feedback(t＝1,2,3...n)发送反馈信号，监测到有反馈，则不是最后一台，监测到无反馈，则是最后一台。
41.上述总线终端电阻自动加载及id自分配系统对应的总线终端电阻自动加载方法，如图5所示，包括以下步骤：
42.设置状态，将所有设备的控制检测逻辑线输出端按预设配置设置。本实施例中，将所有设备的控制检测逻辑线输出端拉低，即将图3中的所有logic line_t_out(t＝1,2,3...n)拉低(设备默认拉低)。应当理解的是，可以根据实际情况设置控制检测逻辑线输出端的状态。
43.检测状态，检测所有设备的控制检测逻辑线输入端的状态，即检测到logic line_t_in(t＝1,2,3...n)的状态的方法。
44.确认第一台设备，若检测到设备的控制检测逻辑线输入端的状态与设置的状态不同，本实施例中若检测到设备的控制检测逻辑线输入端的状态为非低电平，则确认为第一台设备，第一台设备通过控制检测逻辑线输出端发送控制信号。检测到logic line_t_in(t＝1,2,3...n)为非低电平的设备，则确认为第一台设备，第一台设备通过logic line_1_out逻辑线发送控制信号。
45.确认末台设备，判断后一级设备工作状态，若正常，则后一级设备发出片选控制信号，控制可控开关切换到检测回路，后一级设备通过控制检测逻辑线输入端检测到控制信号时，通过反馈监测逻辑线输出端反馈信号给前一级设备，并同时发出使能控制器信号，通过控制检测逻辑线输出端发送控制信号给再后一级设备；若异常，则可控开关保持在直通回路，直接将控制信号通过控制检测逻辑线输出端发送给再后一级设备，再后一级设备通过反馈监测逻辑线输出端发送的反馈信号通过后一级设备的直通回路直接传递给前一级设备；循环执行本步骤，直至反馈监测逻辑线输入端监测到无反馈，确认为末台设备。
46.若图3、图4中第二台设备工作状态正常，第二台设备的mcu2发出片选控制信号cs，控制可控开关切换在检测回路，第二台设备的mcu2通过logic line_2_in检测到控制信号，
则通过logic line_2_feedback反馈信号给到前级设备，并同时发出使能控制器信号en,通过logic line_2_out逻辑线，再给到第三台设备控制信号。依次循环，直至logic line_n_test监测到无反馈，自动区分出最远的两个端点，完成终端电阻的自动加载。
47.若图3、图4中第二台设备工作状态异常(断电、关机、故障等)，第二台设备的mcu2则无法发出片选控制信号cs，可控开关保持在直通回路，直接把前级设备的控制信号通过logic line_2_out逻辑线传达给第三台设备，自动完成工作状态异常机器的过滤，反馈信号也一样，第三台设备的logic line_3_feedback反馈信号，通过第二台设备的直通回路直接传达给第一台设备，最终完成最远端点的区分和终端电阻的自动加载。
48.上述总线终端电阻自动加载及id自分配系统对应的总线终端电阻id自分配方法，将分配设备id指令跟逻辑线电平配合起来使用，比如只有检测到非低电平的设备才会执行修改设备id的指令。如图6所示，包括以下步骤：
49.预设置状态，分配设备id之前，主机发送控制命令，将所有设备的控制检测逻辑线输出端按预设配置预设置。本实施例中，将所有设备的控制检测逻辑线输出端拉低。将图3中所有设备的logic line_t_out(t＝1,2,3...n)逻辑线拉低。应当理解的是，也可以将所有设备的控制检测逻辑线输出端置高，那么检测信号的判断电平取反即可。
50.修改第一台设备id，此时只有第一台设备的logic line_1_in检测到的是高电平或者悬空，主机发送id修改命令后，只有第一台设备响应并修改id，第一台设备配置完成后，通过控制检测逻辑线输出端发送控制信号，将控制检测逻辑线输出端设置为预设置状态的反状态。本实施例中，将第一台设备的控制检测逻辑线输出端置高。即将图3中的logic line_1_out逻辑线置高。
51.修改后级设备id，发送id修改命令，未修改过id且控制检测逻辑线输入端状态为预设置状态的反状态的设备响应并修改id，并通过控制检测逻辑线输出端发送控制信号，将控制检测逻辑线输出端设置为预设置状态的反状态，循环执行本步骤，至总线无响应。此时图3中只有logic line_1_in和logic line_2_in检测到的是非低电平，因为第一台设备的id已经修改过了，所以不用响应，只有第二台设备会响应并修改设备id，依次完成对所有设备的id自动分配。
52.一种电子设备，包括：处理器；
53.存储器；以及程序，其中程序被存储在存储器中，并且被配置成由处理器执行，程序包括用于执行总线终端电阻自动加载及id自分配方法。
54.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行总线终端电阻自动加载及id自分配方法。
55.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现总线终端电阻自动加载及id自分配方法。
56.以上，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。