【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种菊花链连接的主从通信系统，该系统包括主机和链接成链的n个从机的级联。此外，本专利技术涉及一种在布置在菊花链中并借助链式链路互连的n个从机的级联与通过通信线路连接到n个从机中的每个从机的主机之间传送数据的方法。另外，本专利技术涉及一种菊花链连接的主从通信系统的主机设备。本专利技术还涉及一种包括菊花链连接的主从通信系统的装置。进一步地，本专利技术涉及一种电池系统，该电池系统具有多个电池单体。
技术介绍
1、在各种应用中，可能需要监测和/或控制系统或装置的大量单元。例如，这些单元可以是电气部件。一些示例性应用是燃料电池单体、电池单体、光伏电池单体、窗户致动器、反射镜致动器、轮胎压力监测器、分布式传感器系统、照明系统等。在这些应用中，可以被称为从机的个体监测器和/或致动器通过串行总线链接，以将数据传输到主机控制单元。总线上的每个监测器和/或致动器节点可以链接到物理位置(例如，前/后、左/右轮胎、电池中的位置等)，并且例如对于诊断来说，知道哪个数据正来自哪个位置可能是重要的。
2、在一些示例中，这可以通过在安装之前用唯一地址标识每个节点电路并且跟踪其位置来实现。这可能会在生产和物流上创造困难，因为所有节点都是不同的并且每个节点必须被安装在适当的位置或者需要节点独立运转。例如，rs-485(也称为tia-485(-a)或eia-485)上的modbus节点采用了这样的方法。rs-485是定义供在串行通信系统中使用的驱动器和接收器的电气特性的标准。
3、另一种更高效的已知方法涉及额外的导线菊花链。这里
4、如果例如由于将要由主机接收相对大量的数据而期望或甚至是要求全双工通信，则可以布置额外的通信导线，即，用于允许主机与从机之间在第一方向上(例如，从主机到从机)的串行数据通信的第一通信导线和用于允许主机与从机之间在与第一方向相反的第二方向上(例如，从从机到主机)的串行数据通信的第二通信导线。然而，在本领域的各种应用中实施的这种技术具有显著的缺点。在一些情况下，必须为每个从机提供附加通信端口。此外，集成这样的附加布线可能是麻烦且不可行的，对于具有大量从机的系统(例如，具有耦合到从机的相对大量的电池单体的电池系统)来说尤其如此。此外，这种到从机的附加布线还可能会导致更高的故障风险。
5、在具有一个通信线路的半双工菊花链连接的主从通信系统中，例如，第一从机可以将数据发送到主机，并且主机必须首先等待直到接收到来自第一从机的数据为止，之后，当通信线路可用时，第二从机可以将数据发送到主机。来自从机的数据传输一次一个地发生，即，下一个从机必须等待直到先前查询的从机先返回数据为止，然后下一个从机才可以将其数据发送到主机。这样的具有一个通信线路的配置可能过于受限且低效，当在菊花链连接的主从通信系统中布置有大量的从机时尤其如此。
6、亟需提供可以以有成本效益且稳健的方式提供主机与从机之间的双向同时通信(参见全双工)的主从通信系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供能消除上述缺点中的至少一个缺点的方法和系统。
2、另外地或可替代地，本专利技术的目的是改进主从通信系统的设计。
3、另外地或可替代地，本专利技术的目的是提供在主从通信系统中的主机与从机之间传送数据的改进方法。
4、另外，本专利技术提供了一种菊花链连接的主从通信系统，该主从通信系统包括主机和链接成链的n个从机的级联，其中，该主机通过通信线路连接到该n个从机中的每个从机，其中，该系统被配置为使用该通信线路进行从该主机到该n个从机的串行数据通信，其中，第n从机通过链线与第(n+1)从机连接，n是1或更大且小于n的整数，其中，该主机包括通过第一链线连接到该n个从机中的第一从机的通信端口，并且其中，该系统被配置为采用这些链线进行从这些从机到该主机的通信端口的串行数据通信。
5、可用作串行通信线路的第一链线使得在主机与从机之间实现同时双向通信的有成本效益且稳健的方式成为可能。从机布置在菊花链中，并且在配置之后，除了提供主机与从机之间的直接数据耦合的通信线路之外，还可以有效地使用可用于配置(参见地址分配)的链线进行从机与主机之间的串行数据传输。有利地，利用有限的附加布缆，系统可以用于主机与n个从机之间的同时双向通信。在实际状况中，第一链线可以对设计的复杂性具有有限的影响。因此，可以防止必须布置附加通信线路来提供主机与n个主机之间的直接耦合，从而提供主机与n个从机之间的同时双向通信。
6、根据本公开的该系统提供了可以提供显著更高带宽的配置。电缆可以更短，因此具有更低的寄生电容，从而允许更高的比特率。此外，每个发送器可以仅需要驱动一个接收器，从而允许甚至更高的比特率。数据线路可以不需要切换方向，因此不需要所产生的延迟。
7、可选地，链线用于从机的配置和/或地址分配。所述配置和/或地址分配可以涉及初始配置和/或地址分配，或者进一步的(重新)配置和/或地址分配。
8、可选地，每个从机具有至少两个端口。
9、可选地，每个从机至少包括第一端口和第二端口，其中，第n从机的第二端口与第(n+1)从机的第一端口连接。因此，借助将一个从机的第二端口与后一从机的第一端口连接的链线，将从机连接成链。链中的最后一个从机可以不连接到后一从机。因此，其第二端口可以连接到地。另外地或可替代地，最后一个从机的第二端口可以可连接到主机。以这种方式，可以容易地对配置方向(参见配置模式)和/或通信方向(参见通信模式)进行适配。出于通信的目的，链线可以是通信线路。主机的连接到所述链线的(多个)端口可以被配置为使得能够进行数据通信。第一从机经由第一链线连接到主机，从而将主机的通信端口连接到第一从机的第一端口。
10、在一些示例中，每个从机包括可连接到下游(相邻/邻居)从机的第一端口(参见下游端口)和可连接到上游(相邻/邻近)从机的第二端口(参见上游端口)。第一从机的第一端口可以可经由第一链线连接到主机的通信端口。菊花链配置中的最后一个从机的第二端口可以可连接到地或主机。另外地或可替代地，每个从机具有可操作以确定是否没有上游设备连接到上游端口的逻辑单元。在一些示例中，上游端口从上游设备接收地址分配命令，并且其中，地址分配命令包括第一设备地址。与主机直接连接的从机可以被视为第一从机并且可以被分配第一地址。下游端口可以向下游设备发送(更新后的)地址分配命令。
11、通过将菊花链配置中的最后一个从机的第二端口借助链线连接到主机，可以显著简化系统的设计。在这种情况下，可选地，可以省略提供主机与每个从机之间的数据通信的通信线路。借助链线的回路可以获得两路通信(双向)通信。该系统可以容易地用显著更少的布线在全双工模式中操作。
12、可以在不需要将每个从机与主机连接的专用通信线路的情况下实现全双工通信。这可以通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种菊花链连接的主从通信系统，该菊花链连接的主从通信系统包括主机和链接成链的N个从机的级联，其中，该主机通过通信线路连接到该N个从机中的每个从机，其中，该系统被配置为使用该通信线路进行从该主机到该N个从机的单向串行数据通信，其中，第n从机通过链线与第(n+1)从机连接，n是1或更大且小于N的整数，其中，该主机包括通过第一链线连接到该N个从机中的第一从机的通信端口，并且其中，该系统被配置为采用这些链线进行从这些从机到该主机的通信端口的单向串行数据通信，从而实现在该主机与该N个从机之间的全双工数据通信。
2.根据权利要求1所述的菊花链连接的主从通信系统，其中，该通信端口是串行数据端口，并且其中，这些链线形成该N个从机与该主机之间的串行通信链路，以将该N个从机中的一个或多个从机的传感数据传输到该主机。
3.根据权利要求1或2所述的菊花链连接的主从通信系统，其中，该N个从机中的每个从机被配置为将从该从机在该链中的前一个从机接收的整个数据信号集合转发到该链中的另一个从机，直到该数据信号集合经由链线到达该主机为止。
4.根据前述权利要求中任一项所述的菊
5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的菊花链连接的主从通信系统，其中，该N个从机中的每个从机被配置为在该主机向这些从机发送广播请求的情况下将该从机的数据发送到下游邻居从机，其中，该数据被直接从一个从机管线传送到另一个从机，直到所有从机发送的数据都被该主机接收为止。
6.根据前述权利要求中任一项所述的菊花链连接的主从通信系统，其中，该主机被配置为按该从机在该菊花链中彼此连接的顺序接收数据分组，并且其中，该主机被配置为基于所述顺序来确定该从机在该菊花链中的位置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的菊花链连接的主从通信系统，其中，该N个从机与传感器和/或致动器相关联。
8.根据前述权利要求中任一项所述的菊花链连接的主从通信系统，其中，该主机通过该通信线路与该N个从机中的每个从机并行连接，其中，该并行连接提供该主机与该N个从机之间的直接通信。
9.根据前述权利要求中任一项所述的菊花链连接的主从通信系统，其中，该主机通过这些链线与该N个从机串行连接，其中，该串行连接提供该主机与该N个从机的至少子集之间的间接通信。
10.一种在布置在菊花链中并且借助链式链路互连的N个从机的级联与通过通信线路连接到该N个从机中的每个从机的主机之间传送数据的方法，其中，第n从机通过链线与第(n+1)从机连接，n是1或更大且小于N的整数，其中，该主机设置有通过第一链线连接到该N个从机中的第一从机的通信端口，其中，该通信线路用于从该主机到该N个从机的单向串行数据通信，并且其中，这些链线用于从这些从机到该主机的通信端口的单向串行数据通信，从而实现在该主机与该N个从机之间的全双工数据通信。
11.一种电池系统，该电池系统包括根据前述权利要求1至9中任一项所述的菊花链连接的主从通信系统。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种菊花链连接的主从通信系统，该菊花链连接的主从通信系统包括主机和链接成链的n个从机的级联，其中，该主机通过通信线路连接到该n个从机中的每个从机，其中，该系统被配置为使用该通信线路进行从该主机到该n个从机的单向串行数据通信，其中，第n从机通过链线与第(n+1)从机连接，n是1或更大且小于n的整数，其中，该主机包括通过第一链线连接到该n个从机中的第一从机的通信端口，并且其中，该系统被配置为采用这些链线进行从这些从机到该主机的通信端口的单向串行数据通信，从而实现在该主机与该n个从机之间的全双工数据通信。
2.根据权利要求1所述的菊花链连接的主从通信系统，其中，该通信端口是串行数据端口，并且其中，这些链线形成该n个从机与该主机之间的串行通信链路，以将该n个从机中的一个或多个从机的传感数据传输到该主机。
3.根据权利要求1或2所述的菊花链连接的主从通信系统，其中，该n个从机中的每个从机被配置为将从该从机在该链中的前一个从机接收的整个数据信号集合转发到该链中的另一个从机，直到该数据信号集合经由链线到达该主机为止。
4.根据前述权利要求中任一项所述的菊花链连接的主从通信系统，其中，该n个从机中的每个从机被配置为在该主机向这些从机发送广播请求的情况下将该从机的数据发送到下游邻居从机，其中，一旦该从机完成发送其自身的数据，该数据就被缓冲并发出到下游邻居从机。
5.根据前述权利要求1至4中任一项所述的菊花链连接的主从通信系统，其中，该n个从机中的每个从机被配置为在该主机向这些从机发送广播请求的情况下将该从机的数据发送到下游邻...
【专利技术属性】
技术研发人员：皮特·科宁，多米尼克·维恩，
申请(专利权)人：维拓公众有限公司，
类型：发明
国别省市：
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