专利名称：一种串行总线设备、串行总线传输系统及方法
技术领域：
本发明涉及通信领域中的串行总线技术，更具体地说，涉及一种串行总 线设备、串行总线传输系统及方法。
背景技术：
串行总线传输系统中的设备分为主设备和从设备。当一个串行总线系统 有多个带有串行总线接口的从设备时，每台从设备都要有一个与其它从设备 不同的地址码，这样才能保证通信的正常进行。目前，在串行总线传输系统 中，从设备的地址设置方式主要有两种， 一种是通过软件设置地址码，另一 种是通过拔码开关设置地址码。但是，上述两种设置方式均存在以下缺点
1、 通过软件设置地址码从设备的地址码存储在存储芯片里，这种方 法很可靠，但是一般需要用一台电脑运行特定的软件去完成各个从设备地址 码的设置，为设置地址码至少需要接好电源线及通信线，且设置好从设备的 地址码后会很难区分哪一台从设备的地址码是多少，在安装调试时很不方便；
2、 通过拔码开关设备地址码需要用一组拔码开关，通过把拔码开关 拔到不同的位置组成不同的地址码，但拔码开关是一种机械式拨动开关，使 用时间久了拔码开关内的弹片会失去弹力或生锈易导致拔码地址码的错误， 可靠性低。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种串 行总线设备、串行总线传输系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是构造一种串行总线设 备，包括依次电连接的串行总线接口、控制器和存储器，还包括与所述控制器电连接的地址分配装置，
所述地址分配装置包括拨码开关和确认开关； 通过设置所述拨码开关的状态设置不同的地址码；
通过启动所述确认开关触发所述控制器将所述地址码保存在所述存储 器中；
通过使用存储在所述存储器中的所述地址码来进行地址匹配并建立通信。
本发明的串行总线设备中，所述拨码开关包含至少一组可设置"0"或"1" 两种状态的选择开关。
本发明的串行总线设备中，所述串行总线接口为RS485接口；或者，所 述串行总线接口为USB接口。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是构造一种串行总线传 输系统，包括连接在串行总线上的主设备和从设备，所述从设备包括依次电 连接的串行总线接口、控制器和存储器，所述从设备还包括与所述控制器电 连接的地址分配装置，
所述地址分配装置包括拨码开关和确认开关；
通过设置所述拨码开关的状态设置不同的地址码；
通过启动所述确认开关触发所述控制器将所述地址码保存在所述存储 器中；
所述主设备根据所述存储器中存储的所述地址码对所述从设备进行识 别并建立通信。
本发明的串行总线传输系统中，所述拨码开关包含至少一组可设置"O" 或'T'两种状态的选择开关。
本发明的串行总线传输系统中，所述串行总线为RS485总线，所述串行 总线接口为RS485接口；或者，所述串行总线为USB总线，所述串行总线 接口为USB接口。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之三是构造一种串行总线传 输方法，包括以下步骤，Sl:通过设置拨码开关的状态设置不同的地址码； S2:将所述地址码存储在从设备的存储器中；
S3:主设备根据所述存储器中存储的所述地址码与所述从设备建立通i曰。
本发明的串行总线传输方法中，在所述步骤S2中，启动所述从设备的 确认开关时产生一个脉冲，所述从设备的控制器接收所述脉冲并检测连接所 述拨码开关的I/O上的电平状态，该电平状态作为所述从设备的地址码存储 在所述从设备的存储器中。
本发明的串行总线传输方法中，所述拨码开关包含至少一组可设置"O" 或"l"两种状态的选择开关。
本发明的串行总线传输方法中，所述串行总线为RS485总线，或者，所 述串行总线为USB总线。
实施本发明的技术方案，具有以下有益效果
1 、主设备通过使用从设备的存储器中存储的地址码与从设备进行通信， 设置好从设备的地址码后，即使拔码开关和确认开关都损坏也不影响系统的 正常工作，可靠性高；
2、 可不必考虑拔码开关的寿命，选用价格较低的拔码开关，以降低成
本；
3、 可通过拨码开关的状态读取到各个从设备的地址码，在安装调试时 易于区分。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中
图1是本发明串行总线设备的系统应用框图2是本发明串行总线设备的内部框图3是本发明串行总线传输系统的框图4是本发明第一实施例RS485总线传输系统的框图5是本发明第二实施例USB总线传输系统的框6图6是本发明串行总线传输方法的流程图。
具体实施例方式
如图1所示，是本发明串行总线设备的系统应用框图。在串行总线上， 连接有一个主设备和多个从设备，如从设备l、从设备2、从设备3......从设
备N-1，从设备N。其中，每个从设备作为串行总线设备均设置有与串行总 线相互通信的串行总线接口、控制器和存储器，同时还设置有拨码开关和确 认开关。通过设置拨码开关的状态设置从设备的地址码，通过启动确认开关 触发控制器将地址码保存在从设备的存储器中，通过使用存储在存储器中的 地址码进行地址匹配，从而实现主设备与从设备之间的识别并建立通信。
如图2所示，是本发明串行总线设备的内部框图。本发明串行总线设备 包括依次电连接的串行总线接口、控制器和存储器，还包括与控制器电连接 的地址分配装置。地址分配装置包括拨码开关1和确认开关2，通过设置拨 码开关l的状态设置不同的地址码，通过启动确认开关2触发控制器读取拨 码开关的地址码，并将所读取的地址码保存在存储器中，通过使用存储在存 储器中的地址码来进行地址匹配并建立通信。
其中，拨码开关1包含至少一组可设置"0"或"1"两种状态的选择开关。 串行总线接口为RS485接口；或者，串行总线接口为USB接口。
如图3所示，是本发明串行总线传输系统的框图。本发明的串行总线传 输系统，包括连接在串行总线上的主设备和从设备，从设备包括依次电连接 的串行总线接口、控制器和存储器，从设备还包括与控制器电连接的地址分 配装置。地址分配装置包括拨码开关1和确认开关2;通过设置拨码开关1 的状态设置不同的地址码；通过启动确认开关2触发控制器将地址码保存在 存储器中；主设备根据使用存储器中存储的地址码对从设备进行识别并建立 通信。 一般情况下，主设备为PC机或单片机，从设备的存储器选用可编程 只读存储器或闪存。
在设置从设备地址时通过拔动拔码开关1的每个选择开关到不同的位 置，来得到不同组合的地址码。例如，串行总线上连接有4个从设备，那么每个从设备上设置的拨码开关1至少包含2组可设置分别"0"或"1"两种状态 的选择开关才可够用，且每组选择开关均连接在从设备控制器的I/O上。依 次设置4个从设备上的拨码开关1:从设备1的拔码开关1设置为"00"，从 设备2的拔码开关1设置为"01"，从设备3的拔码开关1设置为"10"，从设 备4的拔码开关1设置为"ll"，然后分别启动从设备上的确认开关2。当启 动确认开关2时，产生一个脉冲，从设备控制器接收到该脉冲时，开始检测 连接拨码开关的I/O上的电平状态，此电平状态即作为该从设备的地址码， 从设备控制器控制将该地址码存储在从设备的存储器中。以此类推，4个从 设备的拔码开关1分别组合形成的地址码都存储在从设备的存储器中，艮口， 从设备1的地址码为"00"，从设备2的地址码为"01"，从设备3的地址码为 "10"，从设备4的地址码为"ll"。主设备使用该地址码与从设备进行通信。 例如，主设备通过串行总线发送固定格式的目的地址为"ll"的数据信息，此 时，所有从设备在不停的检测并解析串行总线上的数据信息，当从设备4检 测到所传送的数据信息包含的地址信息与自身地址相吻合时，则获取该数据 信息，并执行相关命令操作。
由此可见，主设备通过使用从设备的存储器中存储的地址码与从设备进 行通信，设置好从设备的地址码后，即使拔码开关1和确认开关2都损坏也 不影响系统的正常工作，可靠性高。其中，确认开关2可选用按钮。
如图4所示，本发明第一实施例RS485总线传输系统的框图。本实施例 中，串行总线为RS485总线，从设备的串行总线接口为RS485接口。 RS485 总线以RS485标准为通信协议，最多可以连接32个从设备。
例如，RS485串行总线上连接32个从设备，那么每个从设备上设置的 拨码开关1至少包含5组可设置分别"O"或'T'两种状态的选择开关才可够用。 分别设置32个从设备上的拨码开关1，且只能有唯一的、与其它从设备的拨 码开关1不重复的开关状态。依次设置32个从设备上的拨码开关1:从设备 1的拔码开关1设置为"00000"，从设备2的拔码开关1设置为"00001"，从 设备3的拔码开关1设置为"00010"，从设备4的拔码开关1设置为"00011"， 从设备5的拔码开关1设置为"00100".......从设备32的拔码开关1设置为"11111"，然后分别启动从设备上的确认开关2。
当启动确认开关2时，产生一个脉冲，从设备控制器接收到该脉冲时， 开始检测连接拨码开关1的I/O上的电平状态，此电平状态即作为该从设备 的地址码，从设备控制器控制将该地址码存储在从设备的存储器中。以此类 推，32个从设备的拔码开关分别组合形成的地址码都存储在每个从设备的存 储器中，即，从设备1的地址码为"00000"，从设备2的地址码为"00001"， 从设备3的地址码为"00010"，从设备4的地址码为"00011"，......从设备32
的地址码为"lllll"。主设备根据该地址码对从设备进行识别并建立通信。例 如，主设备通过RS485总线发送固定格式的目的地址为"00011的数据信息， 此时，所有从设备在不停的检测并解析RS485总线上的数据信息，当从设备 4检测到所传送的数据信息包含的地址信息与自身地址相吻合时，则获取该 数据信息，并执行相关命令操作，以此类推，从设备在不停的检测并解析 RS485总线上的数据信息，直到检测到所传送的数据信息包含的地址信息与 自身地址相吻合时，则获取该数据信息，并执行相关命令操作，即实现了主 设备与从设备之间的通信。这种情况下，在设定好从设备的地址码后，即使 从设备的拨码开关1和确认开关2都损坏了，也不会影响到系统的正常工作， 可靠性高；在搭建系统时，可不必考虑拔码开关的寿命，选用价格较低的拔 码开关，以降低成本。另外，可通过拨码开关1状态读取到各个从设备的地 址码，在安装调试时易于区分。本实施例中，确认开关2选用按钮。
如图5所示，本发明第二实施例USB总线传输系统的框图。本实施例中， 串行总线为USB总线，从设备的串行总线接口为USB接口。其实施方式与 第一实施例的地址分配方式相同，不同的是，串行总线为USB总线，主设备 和从设备之间以USB协议为通信协议，USB总线上最多可连接127个带有 USB接口的从设备。
目前，主要以计算机作为主设备，计算机一般只有两个USB端口，若想 通过USB接口连接更多的从设备，则可利用USB集线器，该集线器可提供 多个USB端口，只需将该集线器直接插入主设备即可。
本实施例中，USB总线传输系统与RS485总线传输系统的实施方式相
9同，唯一不同的是USB总线传输系统最多可连接127个从设备，相应的，拨
码开关i需依据从设备的数量选用可设置"o"或"r'两种状态的选择开关的组
数，如要连接127个从设备，则需选用的拨码开关1至少包含有8组可分别
设置分别"o"或"r两种状态的选择开关。
本发明的串行总线传输系统，适用于其它串行总线协议传输，如I2C总 线等。
如图6所示，是本发明串行总线传输方法的流程图。本发明的串行总线 传输方法，包括以下步骤
步骤S0:开始；
步骤S1:通过设置拨码开关的状态设置不同的地址码； 步骤S2:将地址码存储在从设备的存储器中；
步骤S3:主设备通过使用存储器中存储的地址码与从设备建立通信； 步骤S4，结束。
在步骤S2中，在完成步骤S1的设置后，启动从设备的确认开关时产生 一个脉冲，从设备的控制器接收该脉冲并检测连接拨码开关的I/O上的电平
状态，该电平状态作为从设备的地址码存储在从设备的存储器中。
在步骤S3中，从设备不停的检测并解析串行总线上的数据信息，直到
检测到所传送的数据信息包含的地址信息与自身地址相吻合时，获取该数据 信息，并执行相关命令操作，即实现了主设备与从设备之间的通信。
本发明中，串行总线可为RS485总线，也可为USB总线等其它串行总 线。拨码开关包含至少一组可设置"0"或"1"两种状态的开关，可根据所选用 的串行总线类型和从设备的数目进行最佳选用。
以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护 范围内。
权利要求
1、一种串行总线设备，包括依次电连接的串行总线接口、控制器和存储器，其特征在于，还包括与所述控制器电连接的地址分配装置，所述地址分配装置包括拨码开关和确认开关；通过设置所述拨码开关的状态设置不同的地址码；通过启动所述确认开关触发所述控制器将所述地址码保存在所述存储器中；通过使用存储在所述存储器中的所述地址码来进行地址匹配并建立通信。
2、 根据权利要求1所述的串行总线设备，其特征在于，所述拨码开关 包含至少一组可设置"0"或"1"两种状态的选择开关。
3、 根据权利要求1所述的串行总线设备，其特征在于，所述串行总线 接口为RS485接口；或者，所述串行总线接口为USB接口。
4、 一种串行总线传输系统，包括连接在串行总线上的主设备和从设备， 所述从设备包括依次电连接的串行总线接口、控制器和存储器，其特征在于， 所述从设备还包括与所述控制器电连接的地址分配装置，所述地址分配装置包括拨码开关和确认开关； 通过设置所述拨码开关的状态设置不同的地址码；通过启动所述确认开关触发所述控制器将所述地址码保存在所述存储 器中；所述主设备根据所述存储器中存储的所述地址码对所述从设备进行识 别并建立通信。
5、 根据权利要求4所述的串行总线传输系统，其特征在于，所述拨码 开关包含至少一组可设置"0"或"1"两种状态的选择开关。
6、 根据权利要求4所述的串行总线传输系统，其特征在于，所述串行 总线为RS485总线，所述串行总线接口为RS485接口；或者，所述串行总线 为USB总线，所述串行总线接口为USB接口。
7、 一种串行总线传输方法，其特征在于，包括以下步骤， Sl:通过设置拨码开关的状态设置不同的地址码；S2:将所述地址码存储在从设备的存储器中；S3:主设备根据所述存储器中存储的所述地址码与所述从设备建立通信。
8、 根据权利要求7所述的串行总线传输方法，其特征在于，在所述步 骤S2中，启动所述从设备的确认开关时产生一个脉冲，所述从设备的控制 器接收所述脉冲并检测连接所述拨码开关的I/O上的电平状态，该电平状态 作为所述从设备的所述地址码存储在所述从设备的存储器中。
9、 根据权利要求7所述的串行总线传输方法，其特征在于，所述拨码 开关包含至少一组可设置"0"或"1"两种状态的选择开关。
10、 根据权利要求7所述的串行总线传输系统，其特征在于，所述串行 总线为RS485总线，或者，所述串行总线为USB总线。
全文摘要
本发明涉及一种串行总线设备、串行总线传输系统及方法。本发明的串行总线设备包括地址分配装置，所述地址分配装置包括拨码开关和确认开关。本发明的串行总线传输系统，包括连接在串行总线上的主设备和从设备，从设备包括地址分配装置，所述地址分配装置包括拨码开关和确认开关。本发明的串行总线传输方法，包括以下步骤，S1通过设置拨码开关的状态设置不同的地址码；S2将地址码存储在从设备的存储器中；S3主设备通过使用存储器中存储的地址码与从设备建立通信。本发明通过拨码开关设置好地址码后，存储到存储器中，即使拨码开关和确认开关都损坏也不影响系统的正常工作，可靠性高、可降低成本。
文档编号G06F13/38GK101625670SQ20091010918
公开日2010年1月13日 申请日期2009年7月30日 优先权日2009年7月30日
发明者刘晓俊, 曾伟才, 迪 梅 申请人:深圳市中联创新自控系统有限公司