在嵌入式系統中分配硬件地址的裝置和方法制造方法及圖紙

一種在嵌入式系統中分配硬件地址的裝置和方法，該裝置包括一個控制端模塊、總線和多個總線控制模塊，其中多個總線控制模塊分別并接在總線上，用于執行對該總線后續線路的斷開或連接操作，使得與該總線相連接的各個總線控制模塊能夠分別得到順序分配的硬件地址；每個總線控制模塊的控制電路是由微處理器和其外圍電路－總線收發器、繼電器開關電路與繼電器組成。總線是由一條高電平線和一條低電平線組成的控制器局部網總線，或至少包括一條高電平線和一條低電平線的其它總線，該總線一端連接控制端模塊中的ＣＰＵ，另一端串接匹配電阻。該裝置能夠實現硬件地址的自動分配和派發，便于嵌入設備的擴充；電路結構簡單，成本低廉，調試方便，工作可靠。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種，確切地說，涉及一種在有多個從設備掛接在總線上的情況下，如何對每個從設備分配硬件地址的裝置和方法，屬于計算機

技術介紹
在嵌入式系統中，在同一總線上經常會掛接多個從設備。為了能夠區分和訪問每個從設備，需要為其分配硬件地址。目前大多是采用撥碼開關或固化在ROM中進行硬件地址的設置和分配。這種現有方法具有很大的缺陷一是影響批量生產。如果嵌入式系統采用撥碼開關或固化在ROM中設置和分配硬件地址，就需要在設計時就對每個從設備分別設定各自的獨立地址。這樣在實際生產制造過程中，每個從設備的生產操作缺乏一致性和互換性，影響批量生產效率。二是影響安裝使用。由于嵌入式系統的特性，一般為從設備設置的硬件地址都是有限的一位、兩位或三位數字，不可能會有網卡那樣多的位數。于是在批量生產的產品中，一些從設備的硬件地址難免會有重復使用的情況。這樣在安裝使用時，必須先檢查每個從設備的硬件地址，避免在同一套系統中出現地址重復，從而增加了系統安裝使用的程序和難度，也增加了故障出現的概率。另外，如果要對已經配置好的系統進行擴充時，也十分麻煩首先要對該系統所有從設備的硬件地址進行檢查，然后再選擇尚未使用的硬件地址作為擴充設備的地址。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種，該裝置通過結構簡單的硬件電路和簡明的操作步驟實現了硬件地址的自動分配和傳遞派發，較好地解決了使用撥碼開關和固化在ROM中配置硬件地址的傳統方法所造成的批量生產和安裝使用中的困難和繁瑣，還便于嵌入設備的擴充；因此，本專利技術的裝置和方法可以廣泛應用于嵌入式系統中的硬件地址分配問題。本專利技術的目的是這樣實現的一種在嵌入式系統中分配硬件地址的裝置，其特征在于該裝置包括有一個含有CPU的控制端模塊、總線和多個總線控制模塊，所述多個總線控制模塊分別并接在該總線上，用于執行對該總線后續線路的斷開或連接操作，使得與該總線相連接的各個總線控制模塊能夠分別得到順序分配的硬件地址。所述總線控制模塊的控制電路都是由微處理器和其外圍電路-總線收發器、繼電器開關電路與繼電器組成，所述微處理器的功能是按照設定程序執行相關操作，控制其TX/RX接口連接的總線收發器從總線上收發指令和存儲接收到的硬件地址，以及通過其I/O接口控制繼電器開關電路工作，使得繼電器執行與總線后續線路的連接或斷開的操作。所述控制端模塊的電路結構與總線控制模塊相同，以減少模塊種類。所述總線是由一條高電平線和一條低電平線組成的控制器局部網總線，或至少包括一條高電平線和一條低電平線的其它總線，該總線的一端與控制端模塊中的CPU連接，另一端串接可形成良好端接的匹配電阻。所述繼電器開關電路是控制繼電器的供電電源的模擬開關電路。所述繼電器用于其所在的總線控制模塊并接的總線在連接后續總線還是連接終端匹配電阻之間進行切換；該繼電器是雙刀雙擲結構，每個繼電器的兩個轉換接點分別連接總線中的一條高電平線和一條低電平線，該繼電器的兩個靜接接點分別連接與各自轉換接點上的總線相對應的后續總線，兩個動接接點之間串接可形成良好端接的匹配電阻。本專利技術的目的是這樣實現的一種在嵌入式系統中分配硬件地址的方法，其特征在于包括下列步驟 (1)控制端模塊以廣播形式發出分配地址指令；(2)各個結點的總線控制模塊接收到分配地址指令后，分別通過微處理器命令各自的繼電器斷開與后續總線的連接，并進入接收地址的狀態；此后只有第一個結點的總線控制模塊仍然通過總線連接控制端模塊；(3)控制端模塊發出結點硬件地址的首地址，并準備接收總線上各個結點發回的地址；(4)第一個結點的總線控制模塊接收到控制端模塊發出的首地址后，先將其作為該結點的硬件地址存儲起來，再命令繼電器進行切換，接通后續總線，使第二個結點的總線控制模塊接通總線而與控制端模塊相連接，然后關閉接收地址狀態，進入正常工作模式，最后將本身的硬件地址加上一個設定數值后發送到總線上；(5)控制端模塊接收到第一個結點發回的地址，作存儲記錄；(6)第二個結點的總線控制模塊接收到前面結點發出的硬件地址，先將其作為該結點的硬件地址存儲起來，再命令繼電器進行切換，接通后續總線，使下一個結點的總線控制模塊接通總線而與控制端模塊相連接，然后關閉接收地址狀態，進入正常工作模式，最后將本身的硬件地址加上一個設定數值后發送到總線上；(7)如果控制端模塊在一個設定的時間內接收到結點發回的地址，則返回步驟(5)，執行相應操作；如果控制端模塊在所述設定的時間內沒有接收到結點發回的地址，則順序執行后續操作；(8)控制端模塊進入正常工作模式，標志該硬件地址分配和傳遞流程的結束。所述步驟(4)和(6)中硬件地址加上的一個設定數值是自然數，其數值選擇的根據是系統設計和今后擴展的需要。所述步驟(4)和(6)中硬件地址分別加上的一個設定數值是同一個數值，也可以是不同的數值。所述步驟(7)中設定的時間長短是依據該嵌入式系統執行相應操作所需時間，再加上適當的富余時間。利用本專利技術的裝置和方法，可以較好地解決嵌入式系統中各個結點的硬件地址自動分配問題，而且只要設置好相應參數，整個過程全部自動操作，無需人員干預，不僅徹底避免了目前在生產過程中使用人工配置硬件地址經常出現的差錯，而且，顯著地減小了地址配置的勞動強度，提高了工作效率。本專利技術的總線控制模塊的控制電路結構簡單，成本低廉，調試方便，工作可靠。控制端模塊可以采用與總線控制模塊相同的電路結構，以減少模塊種類，提高批量生產成本和效率。另外，使用本專利技術建立的嵌入式系統在擴充其它多個嵌入設備時，不受數量和位置的限制，特別方便。因此本專利技術具有很好的應用前景。附圖說明圖1是本專利技術的在嵌入式系統中分配硬件地址的裝置結構組成示意圖；圖2是本專利技術的裝置中總線控制模塊的控制電路電原理圖；圖3是本專利技術的在嵌入式系統中分配硬件地址的方法流程圖。具體實施例方式參見圖1，本專利技術是一種在嵌入式系統中分配硬件地址的裝置，包括有一個含有CPU的控制端模塊1、總線和多個總線控制模塊(即結點)2，圖示的總線是由一條高電平線CANH和一條低電平線CANL組成的控制器局部網總線(CAN，Controller Area Network)，也可以是至少包括一條高電平線和一條低電平線的其它總線。該總線的一端連接控制端模塊1中的CPU，另一端串接可形成良好端接的匹配電阻。該總線上并接有多個總線控制模塊2(即結點，圖示為3個)，每個總線控制模塊2的控制電路是由微處理器21和其外圍電路-總線收發器22、繼電器開關電路(圖中未示)與繼電器J組成。其中繼電器J是在微處理器21的控制下執行對該總線后續線路的斷開或連接操作，使得與該總線相連接的各個總線控制模塊能夠分別得到順序分配的硬件地址。參見圖2，介紹本專利技術總線控制模塊的控制電路的電路結構和工作原理。其中微處理器U1的型號是FB90F387S，通過其TX/RX接口連接和控制總線收發器U2(型號82C250)從總線上收發指令和存儲接收到的硬件地址，通過其I/O接口(圖示為P32管腳)控制繼電器開關電路U3工作。該繼電器開關電路U3是控制繼電器供電電源的模擬開關電路(型號MAX4628)，通過是否給繼電器J供電來控制繼電器J在連接后續總線還是連接終端匹配電阻之間進行切換。該繼電器J是雙刀雙擲結構，每個繼電器的兩本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種在嵌入式系統中分配硬件地址的裝置，其特征在于：該裝置包括有一個含有ＣＰＵ的控制端模塊、總線和多個總線控制模塊，所述多個總線控制模塊分別并接在該總線上，用于執行對該總線后續線路的斷開或連接操作，使得與該總線相連接的各個總線控制模塊能夠分別得到順序分配的硬件地址。

【技術特征摘要】
1.一種在嵌入式系統中分配硬件地址的裝置，其特征在于該裝置包括有一個含有CPU的控制端模塊、總線和多個總線控制模塊，所述多個總線控制模塊分別并接在該總線上，用于執行對該總線后續線路的斷開或連接操作，使得與該總線相連接的各個總線控制模塊能夠分別得到順序分配的硬件地址。2.根據權利要求1所述的在嵌入式系統中分配硬件地址的裝置，其特征在于所述總線控制模塊的控制電路都是由微處理器和其外圍電路-總線收發器、繼電器開關電路與繼電器組成，所述微處理器的功能是按照設定程序執行相關操作，控制其TX/RX接口連接的總線收發器從總線上收發指令和存儲接收到的硬件地址，以及通過其I/O接口控制繼電器開關電路工作，使得繼電器執行與總線后續線路的連接或斷開的操作。3.根據權利要求1所述的在嵌入式系統中分配硬件地址的裝置，其特征在于所述控制端模塊的電路結構與總線控制模塊相同，以減少模塊種類。4.根據權利要求1所述的在嵌入式系統中分配硬件地址的裝置，其特征在于所述總線是由一條高電平線和一條低電平線組成的控制器局部網總線，或至少包括一條高電平線和一條低電平線的其它總線，該總線的一端與控制端模塊中的CPU連接，另一端串接可形成良好端接的匹配電阻。5.根據權利要求2所述的在嵌入式系統中分配硬件地址的裝置，其特征在于所述繼電器開關電路是控制繼電器的供電電源的模擬開關電路。6.根據權利要求2或5所述的在嵌入式系統中分配硬件地址的裝置，其特征在于所述繼電器用于其所在的總線控制模塊并接的總線在連接后續總線還是連接終端匹配電阻之間進行切換；該繼電器是雙刀雙擲結構，每個繼電器的兩個轉換接點分別連接總線中的一條高電平線和一條低電平線，該繼電器的兩個靜接接點分別連接與各自轉換接點上的總線相對應的后續總線，兩個動接接點之間串接可形成良好端接的匹配電阻。7.一種在嵌入式系統中分配硬件地址的方法，其特征在于包括下列步驟(1)控制端模塊以廣播形式發出分配地...

【專利技術屬性】
技術研發人員：于學萍，全曉霖，肖利民，柳書廣，
申請(專利權)人：聯想北京有限公司，
類型：發明
國別省市：11[中國|北京]