一种总线式拓扑结构的设备自适应寻址的方法技术

本发明专利技术涉及总线式系统的软件领域,尤其涉及一种总线式拓扑结构的设备自适应寻址的方法，该方法包括主设备选择三种指令对从设备进行操控，三种指令为设备注销、设备预注册和设备注册；广播发送设备注销指令后，总线上接收到指令的从设备均需重置设备状态；广播发送设备预注册指令后，总线上的从设备接收到指令，将根据相关流程进行操作；广播发送设备注册指令后，等待接收从设备发送来的设备注册信息。本发明专利技术提出了基于总线式拓扑结构的主从设备数据自适应获取问题的解决方法，仅需三条指令就可以完成整个总线的设备信息获取和更新工作，便捷高效，减少了人为记录注册的繁琐环节，也提高了准确率，进而提升整个数据采集总线的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种总线式拓扑结构的设备自适应寻址的方法
本专利技术涉及总线式系统的软件领域，尤其涉及一种总线式拓扑结构的设备自适应寻址的方法。
技术介绍
目前，总线式是最为普及的网络拓扑结构之一，连接形式简单、易于安装部署、成本低，增加和删除终端设备都比较灵活，不影响网络的正常运行，系统的扩充性能好。总线型拓扑结构中存在一个主设备，一个或多个从设备，主设备和从设备之间只有一条双向的通信线路，通信连路上同一时间内只允许一个设备发送数据信息，否则将造成消息混乱，数据通信依靠地址进行一对一或广播传送。原有技术方案，通过人工记录总线上的主从设备关系即相关地址信息，通过人工录入到服务器中或主设备存储区内，耗时长、人力需求大、不准确率高、操作繁琐，特别是在从设备新接入或离线后，系统无法自适应更新存储的从设备信息，造成系统故障频发的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术基于总线式拓扑结构的主从设备数据自适应获取问题的解决方法，提供一种总线式拓扑结构的设备自适应寻址的方法。本专利技术的技术方案为：一种总线式拓扑结构的设备自适应寻址的方法，主设备选择三种指令对从设备进行操控，所述三种指令为设备注销、设备预注册和设备注册；广播发送设备注销指令后，总线上接收到指令的从设备均需重置设备状态，将原有的已注册或未注册或其他状态均重置为未注册状态；广播发送设备预注册指令后，总线上的从设备接收到指令，将根据相关流程进行操作；广播发送设备注册指令后，进入等待流程，等待接收从设备发送来的设备注册信息，接收到之后根据从设备的地址信息，一对一发送确认信息，然后继续进入等待流程，除非在一段时间内未接收到任何从设备信息，即超时时间已到，默认总线上的从设备已完成设备注册，主设备退出等待流程，结束操作。所述主设备对从设备进行设备注册，步骤包括：步骤1，主设备广播发送设备注册指令；步骤2，主设备进入等待流程，等待接收从设备发送来的设备注册信息；步骤3，如果主设备接收到从设备信息，则转步骤4，否则转步骤5；步骤4，主设备记录从设备信息，回复确认信息，转步骤2；步骤5，判断是否超时，如果未超时，则转步骤2，否则转步骤6；步骤6，默认总线上的从设备已完成设备注册，主设备退出等待流程，结束操作。所述连接到总线上的从设备，可能有以下三种状态：未注册、已注册、已注册；1）所述从设备未注册状态：可能是从未接入过任何总线的设备，即从未注册过；也可能是被主设备注销过的设备，即未注册状态设备；2）所述从设备已注册状态：可能是已注册过其他主设备，已离线的设备，即已注册且不匹配现有主设备；3）所述从设备已注册状态：也可能是已接入总线，从设备已注册且匹配现有主设备。所述主设备的两种状态为：从未记录过任何从设备信息和记录了部分从设备信息；所述的主设备从未记录过任何从设备信息的状态指的是，新接入的主设备；所述的主设备记录了部分从设备信息的状态指的是，记录过部分从设备信息，而因从设备的新接入或离线导致现有记录信息未更新。所述从设备被动式接收主设备的指令信息，所述三种指令为设备注销、设备预注册和设备注册；从设备接收到主设备发送的设备注销指令后，从设备重置自身设备状态，将状态更改为未注册状态；所述从设备接收到主设备发送的设备注销指令后，具体步骤包括：步骤a，判断从设备是否接收到设备注销指令，若接收到指令，则转步骤b，否则转步骤c；步骤b，从设备清除设备状态，状态更改为未注册状态，结束操作；步骤c，从设备结束操作；从设备接收到主设备发送的设备预注册指令，从设备开始校对自身的原有注册信息，若自身设备已注册且注册主设备为当前主设备，则维持现有状态，结束操作；所述从设备接收到主设备发送的设备预注册指令之后，具体步骤包括：步骤1，判断从设备是否接收到设备预注册指令，若接收到指令，则转步骤2，否则转步骤3；步骤2，从设备校对自身原有主设备ID信息，若自身设备已注册，则转步骤4，否则转步骤6；步骤3，从设备结束操作；步骤4，判断与原注册主设备是否相同，若相同则转步骤5，否则转步骤6；步骤5，从设备保持设备已注册状态，结束操作；步骤6，重置从设备状态为未注册，并根据自身ID换算出唯一注册窗口期，结束操作；从设备接收到设备注册指令后，从设备进入窗口期等待流程，等待自身设备的窗口期到来，一旦窗口期到来，退出等待流程，开始向主设备发送注册信息，之后再次进入等待流程，等待主设备确认回复，接收到主设备确认回复后，更改从设备状态为已注册，退出流程；若一段时间后依旧没有接收到回复信息，即超时时间到，注册失败，结束流程，具体步骤包括：步骤a，判断从设备是否接收到设备注册指令，若接收到指令，则转步骤b，否则转步骤；步骤b，从设备进入窗口期等待流程，等待自身设备的窗口期到来；步骤c，判断窗口期是否到来，若窗口期到来则转步骤d，否则转步骤b；步骤d，从设备向主设备发送注册信息，再次进入等待流程；步骤e，判断等待是否超时，若超时则注册失败，结束操作；否则转步骤d；步骤f，等待主设备确认回复，判断是否接收到主设备确认回复，若接收到回复则转步骤g，否则转步骤d；步骤g，更改从设备状态为已注册，退出流程，结束操作。所述窗口期指的是设备根据自身ID编号计算出来的不同于其他主设备的唯一发射时间点，在此时间点发送数据不会和其他从设备发生数据冲突。相对于现有技术，本专利技术提出了基于总线式拓扑结构的主从设备数据自适应获取问题的解决方法，仅需三条指令就可以完成整个总线的设备信息获取和更新工作，便捷高效，减少了人为记录注册的繁琐环节，也提高了准确率，进而提升整个数据采集总线的工作效率。附图说明图1是本专利技术的流程图一；图2是本专利技术的流程图二。具体实施方式下面结合附图1和附图2，对本专利技术进一步进行说明。在总线式拓扑结构中，由于主从设备之间共用数据通讯线路，命令的发起都是由主设备主导，从设备被动接收主设备的指令信息，同一时间内只能有一个从设备进行回复，否则信息将产生乱码，导致数据紊乱、无法解析。主从设备都是以微控制器MCU为平台的嵌入式设备，具有一定的非易失性存储空间用于存储设备状态信息和设备地址信息等相关信息。如附图1所示，本专利技术一种总线式拓扑结构的设备自适应寻址的方法包括主设备选择三种指令对从设备进行操控，所述三种指令为设备注销、设备预注册和设备注册；广播发送设备注销指令后，总线上接收到指令的从设备均需重置设备状态，将原有的已注册或未注册或其他状态均重置为未注册状态；广播发送设备预注册指令后，总线上的从设备接收到指令，将根据相关流程进行操作；广播发送设备注册指令后，进入等待流程，等待接收从设备发送来的设备注册信息，接收到之后根据从设备的地址信息，一对一发送确认信息，然后继续进入等待流程，除非在一段时间内未接收到任何从设备信息，即超时时间已到，默认总线上的从设备已完成设备注册，主设备退出等待流程，结束操作。所述主设备对从设备进行设备注册，步骤包括：步骤1，主设备广播发送设备注册指令；步骤2，主设备进入等待流程，等待接收从设备发送来的设备注册信息；步骤3，如果主设备接收到从设备信息，则转步骤4，否则转步骤5；步骤4，主设备记录从设备信息，回复确认信息，转步骤2；步骤5，判断是否超时，如果未超时，则转步骤2，否则转步骤6；步骤6，默认总线上的从设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种总线式拓扑结构的设备自适应寻址的方法，其特征在于：主设备选择三种指令对从设备进行操控，所述三种指令为设备注销、设备预注册和设备注册；广播发送设备注销指令后，总线上接收到指令的从设备均需重置设备状态，将原有的已注册或未注册或其他状态均重置为未注册状态；广播发送设备预注册指令后，总线上的从设备接收到指令，将根据相关流程进行操作；广播发送设备注册指令后，进入等待流程，等待接收从设备发送来的设备注册信息，接收到之后根据从设备的地址信息，一对一发送确认信息，然后继续进入等待流程，除非在一段时间内未接收到任何从设备信息，即超时时间已到，默认总线上的从设备已完成设备注册，主设备退出等待流程，结束操作。

【技术特征摘要】
1.一种总线式拓扑结构的设备自适应寻址的方法，其特征在于：主设备选择三种指令对从设备进行操控，所述三种指令为设备注销、设备预注册和设备注册；广播发送设备注销指令后，总线上接收到指令的从设备均需重置设备状态，将原有的已注册或未注册或其他状态均重置为未注册状态；广播发送设备预注册指令后，总线上的从设备接收到指令，将根据相关流程进行操作；广播发送设备注册指令后，进入等待流程，等待接收从设备发送来的设备注册信息，接收到之后根据从设备的地址信息，一对一发送确认信息，然后继续进入等待流程，除非在一段时间内未接收到任何从设备信息，即超时时间已到，默认总线上的从设备已完成设备注册，主设备退出等待流程，结束操作。2.根据权利要求1所述的一种总线式拓扑结构的设备自适应寻址的方法，其特征在于：所述主设备对从设备进行设备注册，步骤包括：步骤1，主设备广播发送设备注册指令；步骤2，主设备进入等待流程，等待接收从设备发送来的设备注册信息；步骤3，如果主设备接收到从设备信息，则转步骤4，否则转步骤5；步骤4，主设备记录从设备信息，回复确认信息，转步骤2；步骤5，判断是否超时，如果未超时，则转步骤2，否则转步骤6；步骤6，默认总线上的从设备已完成设备注册，主设备退出等待流程，结束操作。3.根据权利要求1所述的一种总线式拓扑结构的设备自适应寻址的方法，其特征在于：所述连接到总线上的从设备，可能有以下三种状态：未注册、已注册、已注册；1）所述从设备未注册状态：可能是从未接入过任何总线的设备，即从未注册过；也可能是被主设备注销过的设备，即未注册状态设备；2）所述从设备已注册状态：可能是已注册过其他主设备，已离线的设备，即已注册且不匹配现有主设备；3）所述从设备已注册状态：也可能是已接入总线，从设备已注册且匹配现有主设备。4.根据权利要求1所述的一种总线式拓扑结构的设备自适应寻址的方法，其特征在于：所述主设备的两种状态为：从未记录过任何从设备信息和记录了部分从设备信息；所述的主设备从未记录过任何从设备信息的状态指的是，新接入的主设备；所述的主设备记录了部分从设备信息的状态指的是，记录过部分从设备信息，而因从设备的新接入或离线导致现有记录信息未更新。5.根据权利要求1所述的一种总线式拓扑结构的设备自适应寻址的方法，其特征在于：还包括所述从设备被动式接收主设备的指...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨支丹，刘卓，
申请(专利权)人：河南西岛仪表研发有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41