专利名称：串行通信协议中地址动态分配的通信方法
技术领域：
本发明涉及工业通信技术领域，具体的来说涉及一种在串行通信协议中实现地址动态分配的通信方法。
背景技术：
在工业环境下，有时由于硬件端口数目有限，现有的输入输出端口 (I/O
口)数目不足以致不能满足控制要求，这时往往就需要在较小改变原有硬件的情况下将端口进行扩展。如何设计一种占用端口少，可扩展端口数目多，并且可对接入的从机的地址进行实时的添加、删除是本发明所要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有通用技术中存在的缺陷，提供一种串行通信协议中地址动态分配的通信方法。可以在只改变少量硬件的情况下，利用串口通信扩展系统端口数目，动态分配从机地址，实时添加删除从机地址。
为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的
串行通信协议中地址动态分配的通信方法，串行通信协议中包含有一主机系统和与主机系统连接的由多个从机构成的从机系统，其特征在于，主机系统和从机系统由以下方式进行通信
广播地址请求
主机系统首先往从机系统发送0xA0请求，从机系统中某从机会发0xBX(X为16进制数，下同)回应信号，表示准备接收主机所分配的地址，然后主机发送0xCX地址信号，从机系统中某从机继续回应0xBX信号，表示地址分配成功；
发送输出端口信号
主机首先往从机系统发送0xDX请求，从机系统中对应地址的从机会发送0xBX回应信号，表示准备接收主机的输出端口信号，然后主机将所有要输出的端口信号发送到对应地址的从机；接收输入端口信号
主机首先往从机系统发送0xEX请求，从机系统中对应地址的从机会发送0xBX回应信号，表示准备发送输入端口信号给主机，然后从机将所有输入信号发送给主机。
所述主机系统与从机采用拓扑式串行结构连接，即主机系统连接两个从机，两个从机各串联若干个从机。此种连接方式可以实现端口的扩展。
主机系统在访问每个从机时，从机都会通过应答信号将从机端口上是否接有从机的信息反馈给主机，主机在访问过所有现已接入的从机后就会得知从机网络的连接情况，据此主机可在程序中建立一张关于从机网络连接的网络表，并在每次访问所有从机后对该表修改更新、添加及删除从机节点，从而达到从机地址的动态分配、添加和删除。
有益效果，本发明所述的技术方案，利用串行通信的拓扑结构连接方式解决了端口扩展的问题，采用了广播地址、发送输出端口信号、接收输入端口信号三种通信过程，使得主机和从机相互通信，并还可以实现从机地址的动态添加和删除功能。
下面结合附图和具体实施方式
来详细说明本发明；图1为本发明通信过程的示意图2为本发明所述的主机与从机拓扑结构连接的示意图3为为本发明所述的从机地址请求逻辑芯片的接口示意图。
具体实施例方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
本实施例中，系统通信波特率为113636 baud/s，每个字节传输需要88us。在整个通信过程中， 一共存在3种通信过程，它们分别是广播地址、发送输出端口信号、接收输入端口信号。本通信协议联络信号有0xA0:往总线广播地址请求；
0xDx:往X地址从机发送输出端口请求，X范围是0 8;OxEx:往X地址从机发送输入端口请求，X范围是0 8;OxBx:应答信号，当从机接收到请求时，x的第O位代表从机下行端口有
无从机连接，该位为'o'代表无从机连接，为代表有从机连接，根据
此位主机可获知从机网络的连接情况，添加、删除网络节点，进而更新主机中的从机连接表。
OXCX:地址信号，X代表具体的地址
在本通信中，考虑到通信抗干扰性以及加密性，所有信号都必须通过反
码进行校验，通信异或码为0x35。
如图1所示，系统通信一共分3种类型的通信。
广播地址请求。主机首先往从机系统发送OxAO请求，从机系统中某从机会发OxBX回应信号，表示准备接收主机所分配的地址。然后主机发送OxCX地址信号，从机系统中某从机继续回应OxBX信号，表示地址分配成功。
发送输出端口信号。主机首先往从机系统发送OxDX请求，从机系统中对应地址的从机会发送OxBX回应信号，表示准备接收主机的输出端口信号。然后主机将所有要输出的端口信号发送到对应地址的从机。
接收输入端口信号。主机首先往从机系统发送OxEX请求，从机系统中对应地址的从机会发送OxBX回应信号，表示准备发送输入端口信号给主机。然后从机将所有输入信号发送给主机。
地址动态添加和删除功能实现方法为主机在访问每个从机时，从机都会通过应答信号将从机端口上是否接有从机的信息反馈给主机，主机在访问过所有现已接入的从机后就会得知从机网络的连接情况，据此主机可在程序中建立一张关于从机网络连接的网络表，并在每次访问所有从机后对该表修改更新、添加及删除从机节点，从而达到从机地址的动态分配、添加和删除。
参看图2，图中1为主机，主机1与多个从机拓扑结构连接，即主机1连接从机2和6，然后从机2串联3、 4、 5，从机6串联7、 8、 9;且各从机系统还可以继续添加从机，以达到扩展端口的目的。
参看图3，相互邻接的从机之间设置有从机地址请求逻辑芯片。该芯片中 4、 5、 6、 7为输入端口， 14、 15、 16为输出端口，其中 REQ1:端口 1地址请求信号 LIVE1:端口l是否接有从即信息 REQ2:端口 1地址请求信号 UVE2:端口 1是否接有从即信息 EN1:使能接在端口 1上的从机接收地址信号 EN2:使能接在端口 2上的从机接收地址信号 MCUREQ:本机向上一级丛机请求地址信号 逻辑芯片为ATF16V8B
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行 业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明 书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本 发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围 内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1、串行通信协议中地址动态分配的通信方法，串行通信协议中包含有一主机系统和与主机系统连接的由多个从机构成的从机系统，其特征在于，主机系统和从机系统由以下方式进行通信广播地址请求主机系统首先往从机系统发送0xA0请求，从机系统中某从机会发0xBX回应信号，表示准备接收主机所分配的地址，然后主机发送0xCX地址信号，从机系统中某从机继续回应0xBX信号，表示地址分配成功；发送输出端口信号主机首先往从机系统发送0xDX请求，从机系统中对应地址的从机会发送0xBX回应信号，表示准备接收主机的输出端口信号，然后主机将所有要输出的端口信号发送到对应地址的从机；接收输入端口信号主机首先往从机系统发送0xEX请求，从机系统中对应地址的从机会发送0xBX回应信号，表示准备发送输入端口信号给主机，然后从机将所有输入信号发送给主机。
2、 根据权利要求l所述的串行通信协议中地址动态分配的通信方法，其 特征在于，所述主机系统与从机采用拓扑式串行结构连接，即主机系统连接 两个从机，两个从机各串联若干个从机。
3、 根据权利要求l所述的串行通信协议中地址动态分配的通信方法，其 特征在于，主机系统在访问每个从机时，从机都会通过应答信号将从机端口 上是否接有从机的信息反馈给主机，主机在访问过所有现已接入的从机后就 会得知从机网络的连接情况，据此主机可在程序中建立一张关于从机网络连 接的网络表，并在每次访问所有从机后对该表修改更新、添加及删除从机节 点，从而达到从机地址的动态分配、添加和删除。
全文摘要
串行通信协议中地址动态分配的通信方法，主机系统和从机系统由以下方式进行通信广播地址请求、发送输出端口信号、接收输入端口信号。所述主机系统与从机采用拓扑式串行结构连接，以实现端口的扩展。该通信方法还可实现主机系统对从机地址的动态添加和删除功能。
文档编号H04L29/12GK101631148SQ200910194409
公开日2010年1月20日 申请日期2009年8月21日 优先权日2009年8月21日
发明者周俊华, 曹永平, 郑之开 申请人:上海奈凯电子科技有限公司;上海维宏电子科技有限公司