一種多單元級聯總線的設計方法

2023-08-22 10:40:31

專利名稱：一種多單元級聯總線的設計方法
技術領域：
本發明屬於通信技術的綜合布線技術領域，尤其涉及一種多單元級聯總 線的設計方法。
背景技術：
在生產、鐵路等調度指揮中心電子設備應用中，經常需要將多臺設備連 接在一起，互相傳遞控制信息，協調配合工作。例如將桌面上的多臺通信終 端連接在一起，或者將機房中多臺機櫃連接在一起。目前在工程中普遍使用
RS485/422、 SPI (Serial Peripheral Interface:串行外圍設備接口)、 12C(Inter—IntegratedCircuit:內置集成電路)等網絡技術。在各種網絡形 式中，為了區別不同的設備單元都有特定的方法，但一般不是為了區分單元 地址使得單元的硬體不一致，就是增加複雜性和硬體成本。例如RS485/422 需要地址信息以區分多臺設備，SPI需要使用不同的片選信號以區分不同的 設備，I2C需要設備具有一個唯一的識別地址，這些都給產品在生產和工程 中帶來了很多不便。

發明內容
本發明的目的是提供一種簡化多單元級聯總線的設計方法，通過引入"移 位級聯"的概念，簡化多單元級聯中的單元地址識別問題，從而可以提高產品 設計的簡易性，提升生產和工程的效率。
本發明的技術方案是 一種多單元級聯總線的設計方法，其特徵在於，級 聯總線採用手牽手型總線結構，級聯入口連接前一臺設備，使本設備接入總線，
級聯出口供其它需要入網的設備使用；在級聯總線中，主設備單元輸出片選信 號，所有片選信號沿級聯總線下行；任何一臺從設備單元使用級聯入口的第一 條片選信號，同時負責將剩餘的片選信號上移一位並送到級聯出口，級聯出口 的最後一條片選信號可忽略不做處理或置為無效。
所述級聯總線中，所有級聯入口信號定義是一樣的，使用相同的接口形式。 所述級聯總線中，所有級聯出口信號定義是一樣的，使用相同的接口形式。 所述級聯入口與級聯出口的接口採用相同的形式或者不同的形式。 所述從設備單元的連接先後次序是任意的，從設備單元總數小於或者等於 最大設計數量。
本發明通過引入一種信號 <移位'的概念，設計出一種新型級聯總線，從 而可以簡單的實現多單元設備級聯中的單元地址識別問題，提高產品設計的簡 易性。


圖1是多單元級聯總線示意圖 圖2是級聯接口實現示意圖
具體實施例方式
級聯總線的設計核心思想是引入單元選擇信號'移位'概念，通常與RS422 技術結合使用。將其與RS422等技術結合起來後，可以增加級聯距離。級聯總 線採用"手牽手"型總線拓撲形式，分為級聯入口和級聯出口。級聯入口連接 前一臺設備，使本設備掛接到總線。級聯出口供其它需要入網的設備使用。所 有級聯入口信號定義是一樣的，使用相同的接口形式。所有級聯出口信號定義 是一樣的，使用相同的接口形式。級聯入口與級聯出口的接口形式可以相同， 也可以不同。級聯總線技術中使用片選信號並將片選信號做'移位'處理。從
而免除地址碼分配設置問題。如果總線傳輸採用RS422，更會具有接口成本低， 傳輸距離長等優點。
假設現有N臺設備單元需要互聯，如圖1所示，其中一臺作為主單元101， 主單元101輸出N-1條片選信號，稱為單選信號，所有單選信號沿級聯總線103 下行。在級聯總線技術中，我們規定，任何一臺從單元102使用級聯入口的第 一條單選信號，同時負責將剩餘N-2條單選信號上移一位並送到級聯出口，級 聯出口的最後一條單選信號可忽略不做處理或置為無效。按照此規則，任何一 臺從單元102可以任意掛接到級聯總線103，自動獲得唯一一條單選信號，保證 網絡總線不衝突。
現以N-5為例，如圖2級聯接口實現示意圖。級聯入口207與前一設備單元 相連，級聯出口208供其它設備使用。如果主單元共輸出N-l-5-l-4條單選信號 201、 202、 203和204，第一個從單元使用第一條單選信號201，將剩餘3條上移 一位，將級聯出口的第四條205置為無效。當第二個從單元連接級聯總線時， 按照級聯總線規則，它使用第一條單選信號，實際上是第一個從單元移位輸出 的單選信號202，以此類推，所有掛接到總線的從單元不會引起識別衝突。當 有超過4臺從單元連接到總線時，級聯出口的所有單選信號已經被全部移位置 為無效，因而第四臺從單元之後的多餘從單元不會影響級聯總線正常工作。圖 2中的其它信號206，按照各自的規則傳輸，與級聯總線規則無關。
當主單元啟動工作時，它首先利用單選信號查詢網絡，獲知有否及有多少 從單元在線，當有多臺從單元在線時，主單元可以給每個從單元分配一個唯一 識別的^軟地址碼'。'軟地址碼'可以在初始化時傳送給相應的從單元，之 後從單元可以在自己的消息中攜帶此地址碼。級聯總線有多種使用方法，'軟 地址碼'並不是必須的。例如，從單元可以使用中斷信號通知主單元，此時中 斷信號也可以利用"移位"技術進行處理。主單元使用相應的中斷信號，就可 以與待處理的從單元通訊而不需要任何其它識別信息。
因為單選信號已經被做移位處理，所以從單元在設計生產時不需要分配固 定的單選信號或中斷號，免去了手工設置單元地址的麻煩，極大地簡化了設計、 生產、安裝成本。組網隨意靈活、次序任意、隨時掛接到總線、也可以隨時脫 離總線，使用非常方便。由於從單元數量增多時級聯總線中的單選信號數量將 隨之線性增加，因此在掛接從單元數量過多時應考慮選用其它互聯技術。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不 局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可 輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明 的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種多單元級聯總線的設計方法，其特徵在於，級聯總線採用手牽手型總線結構，級聯入口連接前一臺設備，使本設備接入總線，級聯出口供其它需要入網的設備使用；在級聯總線中，主設備單元輸出片選信號，所有片選信號沿級聯總線下行；任何一臺從設備單元使用級聯入口的第一條片選信號，同時負責將剩餘的片選信號上移一位並送到級聯出口，級聯出口的最後一條片選信號可忽略不做處理或置為無效。
2、 根據權利要求1所述的一種多單元級聯總線的設計方法，其特徵在於， 所述級聯總線中，所有級聯入口信號定義是一樣的，使用相同的接口形式。
3、 根據權利要求1所述的一種多單元級聯總線的設計方法，其特徵在於， 所述級聯總線中，所有級聯出口信號定義是一樣的，使用相同的接口形式。
4、 根據權利要求1所述的一種多單元級聯總線的設計方法，其特徵在於， 所述級聯入口與級聯出口的接口採用相同的形式或者不同的形式。
5、 根據權利要求1所述的一種多單元級聯總線的設計方法，其特徵在於， 所述從設備單元的連接先後次序是任意的，從設備單元總數小於或者等於最大設 計數量。
全文摘要
本發明涉及通信技術的綜合布線技術領域中的一種多單元級聯總線的設計方法。技術方案是，採用手牽手型級聯總線結構，級聯入口連接前一臺設備，使本設備接入總線，級聯出口供其它需要入網的設備使用；在級聯總線中，主設備單元輸出片選信號，所有片選信號沿級聯總線下行；任何一臺從設備單元使用級聯入口的第一條片選信號，同時負責將剩餘的片選信號上移一位並送到級聯出口，級聯出口的最後一條片選信號可忽略不做處理或置為無效。本發明提供的多單元級聯總線設計方法，通過引入「移位級聯」的概念，簡化多單元級聯中的單元地址識別問題，從而提高了產品設計的簡易性。
文檔編號H04L12/46GK101374095SQ20081022221
公開日2009年2月25日 申請日期2008年9月11日 優先權日2008年9月11日
發明者唐志林, 王玉佺, 石華武 申請人:北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司