从节点设备的地址分配方法和装置与流程

本发明涉及工业通信领域，尤其涉及一种从节点设备的地址分配方法和装置。

背景技术：

在逆变器通讯技术中，通常使用基于串行链路的modbus通信网络，modbus通信网络是一种主/从式网络，在串行链路中只允许存在一个主节点设备和最多247个从节点设备。主节点设备和从节点设备之间采用请求/应答式的通信方式，即：主节点设备发送请求，从节点应答请求并返回数据及状态信息等，从节点不能主动发送请求。

逆变器在出厂时，其地址通常都是统一的默认值(比如01)，但modbus通信网络中，存在一个串行链路中有多台逆变器(即从节点设备)的情况，需要保证每台逆变器在这个串行链路中的地址都是唯一的，否则主节点设备和各个从节点设备之间无法正常通信。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种从节点设备的地址分配方法和装置，用于实现为多个逆变器分配地址。

本发明实施例采用下述技术方案：

一种从节点设备的地址分配方法，包括：接收到主节点设备发送的地址注册指令后，各个从节点设备分别向所述主节点设备发送各自的标识信息；从节点设备接收所述主节点设备发送的地址分配指令，其中，所述地址分配指令中包括有标识信息和地址的对应关系，所述地址，是由所述主节点设备根据接收到各个标识信息所生成的唯一地址；若从节点设备接收到的地址分配指令中的标识信息与自身的标识信息匹配成功，则确定接收到的地址分配指令中的地址作为自身的地址。

进一步的，接收到主节点设备发送的地址注册指令后，各个从节点设备分别向所述主节点设备发送各自的标识信息的步骤，包括：接收到主节点设备发送的地址注册指令后，各个从节点设备分别在等待到达自身的延迟时间后，向所述主节点设备发送各自的标识信息，其中，各个从节点设备分别对应有不同的延迟时间。

进一步的，所述接收主节点设备发送的地址注册指令之前，所述方法还包括：初始化主节点设备和从节点设备。

进一步的，所述初始化主节点设备和从节点设备的步骤，包括：设置通信参数，所述通信参数包括报文帧格式和波特率，所述报文帧格式包括所述地址注册指令的帧格式，以及所述地址分配指令的帧格式。

进一步的，所述从节点设备接收所述主节点设备发送的地址分配指令的步骤，包括：从节点设备接收所述主节点设备逐条广播的地址分配指令，其中，每一条地址分配指令中包括有一个标识信息和一个地址的对应关系。

一种从节点设备的地址分配装置，包括：标识信息发送模块，用于在接收到主节点设备发送的地址注册指令后，各个从节点设备分别向所述主节点设备发送各自的标识信息；指令接收模块，用于接收所述主节点设备发送的地址分配指令，其中，所述地址分配指令中包括有标识信息和地址的对应关系，所述地址，是由所述主节点设备根据接收到各个标识信息所生成的唯一地址；地址确定模块，用于在从节点设备接收到的地址分配指令中的标识信息与自身的标识信息匹配成功，则确定接收到的地址分配指令中的地址作为自身的地址。

进一步的，所述标识信息发送模块，具体用于，在接收到主节点设备发送的地址注册指令后，各个从节点设备分别在等待到达自身的延迟时间后，向所述主节点设备发送各自的标识信息，其中，各个从节点设备分别对应有不同的延迟时间。

进一步的，所述装置还包括：初始化模块，用于初始化主节点设备和从节点设备。

进一步的，所述初始化模块，具体用于，设置通信参数，所述通信参数包括报文帧格式和波特率，所述报文帧格式包括所述地址注册指令的帧格式，以及所述地址分配指令的帧格式。

进一步的，指令接收模块，具体用于，接收所述主节点设备逐条广播的地址分配指令，其中，每一条地址分配指令中包括有一个标识信息和一个地址的对应关系。

通过本发明实施例提供的从节点设备的地址分配方法和装置，在接收到主节点设备发送的地址注册指令后，各个从节点设备即可分别向主节点设备发送各自的标识信息，然后从节点设备接收主节点设备发送的地址分配指令，其中，地址分配指令中包括有标识信息和地址的对应关系，若从节点设备接收到的地址分配指令中的标识信息与自身的标识信息匹配成功，则确定接收到的地址分配指令中的地址作为自身的地址。由于上述地址是由主节点设备根据接收到各个标识信息所生成的唯一地址，能够保证各个从节点的设备的地址的唯一性，实现为各个从节点设备分配唯一地址的功能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，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：

图1为本发明实施例提供的从节点设备的地址分配方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的从节点设备的地址分配方法应用场景示意图；

图3为本发明实施例提供的从节点设备的地址分配装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种从节点设备的地址分配方法，用于实现为多个从节点设备分配地址，该实施例中，主节点设备具体可以为一上位机，从节点设备具体可以是逆变器，该实施例包括如下步骤：

s101：接收到主节点设备发送的地址注册指令后，各个从节点设备分别向所述主节点设备发送各自的标识信息。

请参阅图2，本发明实施例提供的从节点设备的地址分配方法，可以应用在modbus通信网络中，所述modbus通信网络系统包含一个主节点设备和多个从节点设备，所述主节点设备和所述从节点设备分别连接到modbus总线上。

多个从节点设备，参见图2中的从节点1、从节点2、…、从节点n，该处的n代表从节点的数量。每一个从节点包括有一唯一的序列号，以及通过后续步骤的操作后所分配的唯一地址。

该实施例中，主节点设备和从节点设备均可以包括微处理器；通信单元等。优选情况下，所述微处理器可以是型号为c8051f021的单片机；所述通信单元可以为rs-485接口芯片。

该处的地址注册指令，可以是由主节点设备广播发出，这样，各个从节点设备即可接收到上述地址注册指令，然后各个从节点设备即可分别向所述主节点设备发送各自的标识信息。该处的标识信息，可以用于标识各个从节点设备的唯一身份，例如，具体可以是各个从节点设备的序列号。

各个从节点设备分别向所述主节点设备发送各自的标识信息时，主节点设备还可以判断是否等待超时，若判断出主节点设备等待超时，则主节点设备直接为当前接收到的从节点设备(实际为标识信息)分配唯一地址；若主节点设备还没有等待超时，则主节点设备继续等待，以接收更多的标识信息。

s102：从节点设备接收所述主节点设备发送的地址分配指令，其中，所述地址分配指令中包括有标识信息和地址的对应关系，所述地址，是由所述主节点设备根据接收到各个标识信息所生成的唯一地址。

该步骤中，地址分配指令的格式可以是标识信息+地址。从节点设备接收所述主节点设备发送的地址分配指令，具体可以是从节点设备接收所述主节点设备逐条广播的地址分配指令，其中，每一条地址分配指令中包括有一个标识信息和一个地址的对应关系。

该步骤具体执行时，由于主节点设备可以周期性地向各个从节点设备发送地址分配指令，该地址分配指令指示从节点设备比较其自身的标识信息和地址分配指令携带的标识信息是否一致。

s103：若从节点设备接收到的地址分配指令中的标识信息与自身的标识信息匹配成功，则确定接收到的地址分配指令中的地址作为自身的地址。

通过本发明实施例提供的从节点设备的地址分配方法，在接收到主节点设备发送的地址注册指令后，各个从节点设备即可分别向主节点设备发送各自的标识信息，然后从节点设备接收主节点设备发送的地址分配指令，其中，地址分配指令中包括有标识信息和地址的对应关系，若从节点设备接收到的地址分配指令中的标识信息与自身的标识信息匹配成功，则确定接收到的地址分配指令中的地址作为自身的地址。由于上述地址是由主节点设备根据接收到各个标识信息所生成的唯一地址，能够保证各个从节点的设备的地址的唯一性，实现为各个从节点设备分配唯一地址的功能。

在上述实施例的s101中，接收到主节点设备发送的地址注册指令后，各个从节点设备分别向所述主节点设备发送各自的标识信息的步骤，具体可以包括：

接收到主节点设备发送的地址注册指令后，各个从节点设备分别在等待到达自身的延迟时间(具体为一时间段的数值，例如1毫秒，2毫秒等)后，向所述主节点设备发送各自的标识信息，其中，各个从节点设备分别对应有不同的延迟时间。

由于各个从节点设备可以是同时收到上述注册指令，从节点设备的数量为多个，在向主节点设备回复标识信息时，各个从节点设备错了开了回复时间，避免同一时间同时向主节点设备回复标识信息所造成的消息拥堵。

对于各个从节点设备的延迟时间，可以是由从节点设备根据其自身的序列号生成，例如，各个从节点设备根据统一的线性计算公式，序列号作为输入值，延迟时间作为输出值，由于各个序列号不同，通过上述线性计算公式即可得到不同的延迟时间。

此外，在上述实施例的s101中接收主节点设备发送的地址注册指令之前，还可以包括如下步骤：初始化主节点设备和从节点设备。

初始化主节点设备和从节点设备的步骤，具体可以是设置通信参数，所述通信参数包括报文帧格式和波特率，所述报文帧格式包括所述地址注册指令的帧格式，以及所述地址分配指令的帧格式。在一种具体的实施方式中，采用基于modbus通讯协议的rtu帧格式，rtu帧格式包括有四个字段，分别是地址域、功能域、数据域和crc校验。

与上述方法实施例对应，本发明还提供一种从节点设备的地址分配装置300实施例，如图3所示，该装置包括：

标识信息发送模块301，可以用于在接收到主节点设备发送的地址注册指令后，各个从节点设备分别向所述主节点设备发送各自的标识信息；

指令接收模块302，可以用于接收所述主节点设备发送的地址分配指令，其中，所述地址分配指令中包括有标识信息和地址的对应关系，所述地址，是由所述主节点设备根据接收到各个标识信息所生成的唯一地址；

地址确定模块303，可以用于在从节点设备接收到的地址分配指令中的标识信息与自身的标识信息匹配成功，则确定接收到的地址分配指令中的地址作为自身的地址。

通过本发明实施例提供的从节点设备的地址分配装置，在接收到主节点设备发送的地址注册指令后，各个从节点设备即可分别向主节点设备发送各自的标识信息，然后从节点设备接收主节点设备发送的地址分配指令，其中，地址分配指令中包括有标识信息和地址的对应关系，若从节点设备接收到的地址分配指令中的标识信息与自身的标识信息匹配成功，则确定接收到的地址分配指令中的地址作为自身的地址。由于上述地址是由主节点设备根据接收到各个标识信息所生成的唯一地址，能够保证各个从节点的设备的地址的唯一性，实现为各个从节点设备分配唯一地址的功能。

所述标识信息发送模块301，具体可以用于，在接收到主节点设备发送的地址注册指令后，各个从节点设备分别在等待到达自身的延迟时间后，向所述主节点设备发送各自的标识信息，其中，各个从节点设备分别对应有不同的延迟时间。

如图3所示，所述装置还可以包括：初始化模块304，用于初始化主节点设备和从节点设备。所述初始化模块304，具体用于，设置通信参数，所述通信参数包括报文帧格式和波特率，所述报文帧格式包括所述地址注册指令的帧格式，以及所述地址分配指令的帧格式。

指令接收模块302，具体用于，接收所述主节点设备逐条广播的地址分配指令，其中，每一条地址分配指令中包括有一个标识信息和一个地址的对应关系。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。