接收濾波器的配置方法及裝置的製作方法
2023-07-05 02:44:06 2
專利名稱：接收濾波器的配置方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及總線通信領域，更具體的說，是涉及一種接收濾波器的配置方法及裝置。
背景技術：
現場總線技術作為當今自動化領域技術發展的熱點之一，為分布式控制系統實現各節點之間實時、可靠的數據通信提供了強有力的技術支持。為了滿足廣大用戶對自動化設備越來越複雜的功能要求和越來越高的性能要求，面對總線上數量龐大的通 信數據，分布式控制系統上的各個節點必須具有良好的濾波功能。分布式控制系統中的每一個節點都包含微控制單元、發送端和接收端。其中，微控制單元負責節點功能的所有運算；發送端負責報文的打包和發送，接收端負責報文的接收和解析。由於每一個節點都可以向總線上發送報文，且總線上的每一個節點也可以接收總線上的所有報文，因此，為了提高工作效率，接收端需要包括濾波器，以過濾掉本節點不需要的報文標識符(Frame Identif ier,簡稱ID)。由於在實際應用中，總線上的報文非常多，而總線上的某個節點可能只需要總線上所有的報文中的少數幾個，因此需要根據節點的需要，對標識符接收濾波器進行專門的配置。總線上的每一個節點通常會配置多個標識符接收濾波器，每一個標識符接收濾波器都包含一個掩碼寄存器和一個接收寄存器。圖I為ID接收過濾示意圖，參見圖I所示，掩碼寄存器的值規定了 ID中每一位的值是否需要進行比較，圖I中位值I表示比較、O表示不比較；接收寄存器的值規定了可以通過的ID值；在掩碼寄存器的作用下，只有當接收到的ID(如圖I中接收的ID)和接收寄存器的位值相等時，節點才會接收該報文，否則丟棄。現有技術中，對標識符接收濾波器的配置，是由軟體工程師通過觀察比對要接收的報文個數和ID，人工手動配置的方式來實現的。但是這種手動配置標識符接收濾波器的方法，由於是採用人工觀察比對ID之間的相似性，因此效率低下，且容易因人員工作疲勞降低配置結果的準確率。
發明內容
有鑑於此，本發明提供了一種接收濾波器的配置方法及裝置，以克服現有技術中由於採用人工手動配置標識符接收濾波器而造成的效率低下和準確率低的問題。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案一種接收濾波器的配置方法，包括接收微控制單元發送的需要接收的ID ；判斷需要接收的ID的個數M是否大於當前可用接收濾波器的個數N ;所述M和所述N為正整數；如果是，從所述M個ID中選取N個ID分別作為N個ID組合的簇心，並將N個簇心之外的每一個ID劃分至與其位值距離最近的簇心所在的ID組合中；計算所述N個ID組合的掩碼寄存器值和接收寄存器值，並根據所述N個ID組合的掩碼寄存器值和接收寄存器值配置所述N個接收濾波器；所述位值距離為不同ID之間相對應位值不同的個數；如果否，從所述N個接收濾波器中選取M個接收濾波器分別為每一個需要接收的ID配置掩碼寄存器值和接收寄存器值。可選的，所述從所述M個ID中選取N個ID分別作為N個ID組合的簇心，包括計算M個需要接收的ID的平均位值距離；查找所有滿足包含且只包含N個ID，所述N個ID的兩兩位值距離均大於平均位值距離條件的簇心組合；分別以每一簇心組合中的N個ID作為N個ID組合的簇心。可選的，在所述將N個簇心之外的每一個ID劃分至與其位值距離最近的簇心所在的ID組合中後，還包括計算N個ID組合的適應值，作為初始適應值；所述適應值為根據掩碼寄存器值和接收寄存器值得到的能夠通過接收濾波器的ID總個數；執行迭代分組流程，所述迭代分組流程為分別以每一個ID組合為對象，計算ID組合中的所有ID之間的位值距離，並將與所述ID組合中其他所有的ID的平均位值距離最小的ID作為初始簇心；在得到N個ID組合的N個初始簇心後，將N個初始簇心之外的每一個ID劃分至與其位值距離最近的初始簇心所在的ID組合中；配置依據所述N個初始簇心劃分得到的N個ID組合的掩碼寄存器值和接收寄存器值，並計算所述N個ID組合的適應值；判斷所述適應值是否小於或等於所述初始適應值，如果是，將所述適應值作為初始適應值，並繼續進行迭代分組流程；如果否，保留所述初始適應值及其對應的簇心組合得到的N個ID組合。可選的，還包括比較每一個簇心組合得到的ID組合的初始適應值，並保留最小的初始適應值對應的簇心組合得到的N個ID組合。可選的，當一個ID與多個簇心位值距離相等時，將所述ID劃分至所述多個簇心所在ID組合中編號小的ID組合中。一種接收濾波器的配置裝置，包括ID接收模塊，用於接收微控制單元發送的需要接收的ID ；數值判斷模塊，用於判斷需要接收的ID的個數M是否大於當前可用接收濾波器的個數N ;所述M和所述N為正整數；分組配置模塊，所述分組配置模塊包括簇心選取模塊、ID分組模塊、數值計算模塊和數值配置模塊；所述簇心選取模塊用於在所述數值判斷模塊的判斷結果為是的情況下，從所述M個ID中選取N個ID分別作為N個ID組合的簇心；所述ID分組模塊用於將N個簇心之外的每一個ID劃分至與其位值距離最近的簇心所在的ID組合中；所述數值計算模塊用於計算所述N個ID組合的掩碼寄存器值和接收寄存器值；所述數值配置模塊用於根據所述N個ID組合的掩碼寄存器值和接收寄存器值配置所述N個接收濾波器；所述位值距離為不同ID之間相對應位值不同的個數；直接配置模塊，用於在所述數值判斷模塊的判斷結果為否的情況下，從所述N個接收濾波器中選取M個接收濾波器分別為每一個需要接收的ID配置掩碼寄存器值和接收寄存器值。可選的，所述簇心選取模塊包括
距離計算模塊，用於計算M個需要接收的ID的平均位值距離；簇心組合查找模塊，用於查找所有滿足包含且只包含N個ID，所述N個ID的兩兩位值距離均大於平均位值距離條件的簇心組合；簇心確定模塊，用於分別以每一簇心組合中的N個ID作為N個ID組合的簇心。可選的，還包括適應值計算模塊，用於計算N個ID組合的適應值，並將所述適應值作為初始適應值；所述適應值為根據掩碼寄存器值和接收寄存器值得到的能夠通過接收濾波器的ID總個數；迭代分組執行模塊，用於執行迭代分組流程，所述迭代分組流程為分別以每一個ID組合為對象，計算ID組合中的所有ID之間的位值距離，並將與所述ID組合中其他所有的ID的平均位值距離最小的ID作為初始簇心，在得到N個ID組合的N個初始簇心後，將N個初始簇心之外的每一個ID劃分至與其位值距離最近的初始簇心所在的ID組合中；配置依據所述N個初始簇心劃分得到的N個ID組合的掩碼寄存器值和接收寄存器值；所述適應值計算模塊還用於計算執行迭代分組流程後，依據所述N個初始簇心劃分得到的N個ID組合的適應值；適應值判斷模塊，用於判斷所述適應值是否小於或等於所述初始適應值；則所述迭代分組執行模塊還用於在所述適應值判斷模塊的判斷結果為是的情況下，將所述適應值作為初始適應值，並繼續進行迭代分組流程；ID組合保留模塊，用於在所述適應值判斷模塊的判斷結果為否的情況下，保留所述初始適應值對應的簇心組合得到的N個ID組合。可選的，還包括適應值比較模塊，用於比較每一個簇心組合得到的ID組合的初始適應值，並保留最小的初始適應值對應的簇心組合得到的N個ID組合。可選的，還包括ID劃分模塊，用於當一個ID與多個簇心位值距離相等時，將所述ID劃分至所述多個簇心所在ID組合中編號小的ID組合中。經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明實施例公開了一種接收濾波器的配置方法及裝置，所述方法能夠根據需要接收的ID的個數和當前可用接收濾波器的個數關係來確定配置接收濾波器的方法，在需要接收的ID個數大於當前可用接收濾波器的個數時，將需要接收的ID分成若干個組合，根據各個組合中的元素配置接受濾波器的掩碼寄存器值和接收寄存器值；在需要接收的ID個數小於或等於當前可用接收濾波器的個數時，為每一個需要接收的ID單獨配置一個接收濾波器來接收所述ID。通過本發明實施例公開的接收濾波器的配置方法及裝置，可以自動高效的配置接收濾波器，且保證了配置結果的準確率。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。圖I為ID接收過濾示意圖；圖2為本發明實施例公開的接收濾波器的配置方法流程圖；圖3為本發明實施例公開的另一個接收濾波器的配置方法流程圖；圖4為圖3所示實施例中查找簇心並分組的流程圖；圖5位本發明實施例公開的接收濾波器的配置裝置結構示意圖；
圖6為本發明實施例公開的分組配置模塊的結構示意圖；圖7為本發明實施例公開的簇心選取模塊結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。實施例一圖2為本發明實施例公開的接收濾波器的配置方法流程圖，參見圖2所示，所述方法可以包括步驟201 :接收微控制單元發送的需要接收的ID。要實現自動配置接收濾波器，首先要知道接收濾波器需要接收什麼樣的ID，以便於配置相關參數，進而從總線上數量繁多的ID中選擇出接收濾波器所在節點需要接收的ID0步驟202 :判斷需要接收的ID的個數M是否大於當前可用接收濾波器的個數N;如果是，進入步驟203 ;如果否，進入步驟207。其中，所述M和所述N為正整數。步驟202的目的是確定是否需要對要接收的ID進行分組。步驟203 :從所述M個ID中選取N個ID分別作為N個ID組合的簇心。其中，所述簇心也可以理解為基準。步驟203選取簇心是為步驟204中為ID分組做準備的，換句話說，步驟204中對ID進行分組是以步驟203中選取的簇心為劃分標準的。這裡選取簇心可以隨機選取，例如需要接收的ID有5個，分別為ID1、ID2、ID3、ID4和ID5，當前可用接收濾波器有2個，此時可以選取IDl和ID2分別作為第一組和第二組的簇心。步驟204 :將N個簇心之外的每一個ID劃分至與其位值距離最近的簇心所在的ID組合中。其中，所述位值距離為不同ID之間相對應位值不同的個數。選取好簇心後，每一個簇心代表一組，將除去簇心之後剩餘的所有需要接收的ID根據與各個簇心的距離進行分組，分組的原則是每一個ID劃分至其位值距離最近的簇心所在的組；所述位值距離為不同ID之間相對應位值不同的個數；例如IDl :00011100110和ID2:00110100111中有3個位值(第3位、第5位和第11位)不同，IDl和ID2的位值距離即為3 ;當一個ID與多個簇心位值距離相等時，可以將所述ID劃分至所述多個簇心所在ID組合中編號小的ID組合中。步驟205 :計算所述N個ID組合的掩碼寄存器值和接收寄存器值。下面通過一個例子介紹一下步驟204和步驟205。例如需要接收的ID 有 5 個，分別為 UDl :00011100110, ID2:00110100111，ID3:00010100110，ID4:00110000111, ID5:00110001111}，假設第一組和第二組的初始簇心分別為IDl和ID2，通過步驟204，計算得到的ID位值距離參見表I所示，表I為ID位值距
離計算表。表IID位值距離計算表
權利要求
1.一種接收濾波器的配置方法，其特徵在於，包括 接收微控制單元發送的需要接收的ID ； 判斷需要接收的ID的個數M是否大於當前可用接收濾波器的個數N ;所述M和所述N為正整數； 如果是，從所述M個ID中選取N個ID分別作為N個ID組合的簇心，並將N個簇心之外的每一個ID劃分至與其位值距離最近的簇心所在的ID組合中；計算所述N個ID組合的掩碼寄存器值和接收寄存器值，並根據所述N個ID組合的掩碼寄存器值和接收寄存器值配置所述N個接收濾波器；所述位值距離為不同ID之間相對應位值不同的個數； 如果否，從所述N個接收濾波器中選取M個接收濾波器分別為每一個需要接收的ID配置掩碼寄存器值和接收寄存器值。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述從所述M個ID中選取N個ID分別作為N個ID組合的簇心,包括 計算M個需要接收的ID的平均位值距離； 查找所有滿足包含且只包含N個ID，所述N個ID的兩兩位值距離均大於平均位值距離條件的簇心組合； 分別以每一簇心組合中的N個ID作為N個ID組合的簇心。
3.根據權利要求I或2所述的方法，其特徵在於，在所述將N個簇心之外的每一個ID劃分至與其位值距離最近的簇心所在的ID組合中後，還包括 計算N個ID組合的適應值，作為初始適應值；所述適應值為根據掩碼寄存器值和接收寄存器值得到的能夠通過接收濾波器的ID總個數； 執行迭代分組流程，所述迭代分組流程為分別以每一個ID組合為對象，計算ID組合中的所有ID之間的位值距離，並將與所述ID組合中其他所有的ID的平均位值距離最小的ID作為初始簇心；在得到N個ID組合的N個初始簇心後，將N個初始簇心之外的每一個ID劃分至與其位值距離最近的初始簇心所在的ID組合中；配置依據所述N個初始簇心劃分得到的N個ID組合的掩碼寄存器值和接收寄存器值，並計算所述N個ID組合的適應值； 判斷所述適應值是否小於或等於所述初始適應值，如果是，將所述適應值作為初始適應值，並繼續進行迭代分組流程；如果否，保留所述初始適應值及其對應的簇心組合得到的N個ID組合。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，還包括 比較每一個簇心組合得到的ID組合的初始適應值，並保留最小的初始適應值對應的簇心組合得到的N個ID組合。
5.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，當一個ID與多個簇心位值距離相等時，將所述ID劃分至所述多個簇心所在ID組合中編號小的ID組合中。
6.一種接收濾波器的配置裝置，其特徵在於，包括 ID接收模塊，用於接收微控制單元發送的需要接收的ID ； 數值判斷模塊，用於判斷需要接收的ID的個數M是否大於當前可用接收濾波器的個數N ;所述M和所述N為正整數； 分組配置模塊，所述分組配置模塊包括簇心選取模塊、ID分組模塊、數值計算模塊和數值配置模塊；所述簇心選取模塊用於在所述數值判斷模塊的判斷結果為是的情況下，從所述M個ID中選取N個ID分別作為N個ID組合的簇心；所述ID分組模塊用於將N個簇心之外的每一個ID劃分至與其位值距離最近的簇心所在的ID組合中；所述數值計算模塊用於計算所述N個ID組合的掩碼寄存器值和接收寄存器值；所述數值配置模塊用於根據所述N個ID組合的掩碼寄存器值和接收寄存器值配置所述N個接收濾波器；所述位值距離為不同ID之間相對應位值不同的個數； 直接配置模塊，用於在所述數值判斷模塊的判斷結果為否的情況下，從所述N個接收濾波器中選取M個接收濾波器分別為每一個需要接收的ID配置掩碼寄存器值和接收寄存器值。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述簇心選取模塊包括 距離計算模塊，用於計算M個需要接收的ID的平均位值距離； 簇心組合查找模塊，用於查找所有滿足包含且只包含N個ID，所述N個ID的兩兩位值距離均大於平均位值距離條件的簇心組合； 簇心確定模塊，用於分別以每一簇心組合中的N個ID作為N個ID組合的簇心。
8.根據權利要求6或7所述的裝置，其特徵在於，還包括 適應值計算模塊，用於計算N個ID組合的適應值，並將所述適應值作為初始適應值；所述適應值為根據掩碼寄存器值和接收寄存器值得到的能夠通過接收濾波器的ID總個數；迭代分組執行模塊，用於執行迭代分組流程，所述迭代分組流程為分別以每一個ID組合為對象，計算ID組合中的所有ID之間的位值距離，並將與所述ID組合中其他所有的ID的平均位值距離最小的ID作為初始簇心，在得到N個ID組合的N個初始簇心後，將N個初始簇心之外的每一個ID劃分至與其位值距離最近的初始簇心所在的ID組合中；配置依據所述N個初始簇心劃分得到的N個ID組合的掩碼寄存器值和接收寄存器值； 所述適應值計算模塊還用於計算執行迭代分組流程後，依據所述N個初始簇心劃分得到的N個ID組合的適應值； 適應值判斷模塊，用於判斷所述適應值是否小於或等於所述初始適應值； 則所述迭代分組執行模塊還用於在所述適應值判斷模塊的判斷結果為是的情況下，將所述適應值作為初始適應值，並繼續進行迭代分組流程； ID組合保留模塊，用於在所述適應值判斷模塊的判斷結果為否的情況下，保留所述初始適應值對應的簇心組合得到的N個ID組合。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，還包括 適應值比較模塊，用於比較每一個簇心組合得到的ID組合的初始適應值，並保留最小的初始適應值對應的簇心組合得到的N個ID組合。
10.根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於，還包括 ID劃分模塊，用於當一個ID與多個簇心位值距離相等時，將所述ID劃分至所述多個簇心所在ID組合中編號小的ID組合中。
全文摘要
本申請公開了一種接收濾波器的配置方法及裝置，所述方法能夠根據需要接收的ID的個數和當前可用接收濾波器的個數關係來確定配置接收濾波器的方法，在需要接收的ID個數大於當前可用接收濾波器的個數時，將需要接收的ID分成若干個組合，根據各個組合中的元素配置接受濾波器的掩碼寄存器值和接收寄存器值；在需要接收的ID個數小於或等於當前可用接收濾波器的個數時，為每一個需要接收的ID單獨配置一個接收濾波器來接收所述ID。通過本發明實施例公開的接收濾波器的配置方法及裝置，可以自動高效的配置接收濾波器，且保證了配置結果的準確率。
文檔編號H04L12/40GK102801633SQ20121030948
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者張靜靜, 李曉琴, 賈曉 申請人:北京經緯恆潤科技有限公司