[发明专利]一种单线共享总线协议的系统和工作方法

权利要求书

1.一种单线共享总线协议的系统，其特征在于，所述系统包括控制终端、主控制器、物理链接、从控制器、执行组件；

所述从控制器和执行组件一一对应连接，每个从控制器具有独立的通讯地址；

所述控制终端与主控制器连接，用于生成控制指令，并且将生成的控制指令发送至主控制器，所述控制指令包括对应的从控制器的通讯地址和执行指令；

所述从控制器、主控制器分别连接至物理链接，所述主控制器用以接收控制终端发送的控制指令，将接收到的控制指令发送至物理链接，以及从物理链接上接收从控制器发送的数据，将接收到的数据转发至控制终端；

所述从控制器用于接收主控制器发送至物理链接上的包含有自身通讯地址的控制指令，并根据接收到的控制指令中的执行指令以执行相应动作；

所述控制终端通过主控制器定时向物理链接中发送“是否有新设备”广播信号以查看是否有新的执行组件接入物理链接，如果没有新的执行组件接入物理链接，结束本次广播流程，否则，进入新设备接入流程，在不改变物理配置的前提下为接入的新设备分配通讯地址；

所述每个从控制器均具有一个level计数器，level计数器的初始数值为1，level计数器具有最大设定阈值和最小设定阈值，最小设定阈值为1；

所述新设备接入流程包括以下步骤：

S1：采用所述主控制器发送“地址查询”信号，以通知连接至物理链接的所有level计数器数值为1的未分配通讯地址的从控制器将自身硬件地址发送至物理链接；

S2：采用所述主控制器从物理链接上接收从控制器发送的硬件地址数据，如果接收到硬件地址数据，将接收到的硬件地址数据和一匹配确认信号一起发送至物理链接，进入步骤S3，否则，则发送“计数器重置为1信号”至物理链接以使所有未分配通讯地址的从控制将自身的level计数器数值重置为1，进入步骤S1；

所述未分配通讯地址的从控制器响应于接收到匹配确认信号，将接收到的硬件地址数据与自身硬件地址做比对，比对成功，发送匹配成功信号至物理链接，否则，不发送信号；

S3：如果主控制器从物理链接上接收从控制器发送的匹配成功信号，调用控制终端生成一新的通讯地址，通过主控制器、物理链接分配至对应的从控制器，作为其通讯地址，进入步骤S4；

如果主控制器从物理链接上没有接收到任何从控制器发送的匹配成功信号，主控制器发送“计数器+1”信号至物理链接，进入步骤S1；

所述未分配通讯地址的从控制器响应于接收到“计数器+1”信号，按1/2的随机概率将level计数器的数值加1；

S4：结束本次新设备接入流程。

2.根据权利要求1所述的单线共享总线协议的系统，其特征在于，所述最大设定阈值为3。

3.根据权利要求1所述的单线共享总线协议的系统，其特征在于，所述物理链接包括信号线和地线组合而成的通讯线路、差分信号通讯线路、无线频段通讯线路中的一种或者几种。

4.根据权利要求1所述的单线共享总线协议的系统，其特征在于，所述控制终端包括PC机、嵌入式linux主机。

5.根据权利要求1所述的单线共享总线协议的系统，其特征在于，所述主控制器和从控制器均采用具有时钟中断功能的单片机模块。

6.根据权利要求1所述的单线共享总线协议的系统，其特征在于，所述主控制器和从控制器采用PIC16F系列芯片。

7.根据权利要求1所述的单线共享总线协议的系统，其特征在于，所述从控制端传输至物理链接的数据格式为2byte数据。

8.一种基于权利要求1所述单线共享总线协议的系统的工作方法，其特征在于，所述工作方法包括：

采用主控制器定时向物理链接中发送“是否有新设备”广播信号以查看是否有新的执行组件接入物理链接，如果没有新的执行组件接入物理链接，结束本次广播流程，继续执行正常工作流程，否则，进入新设备接入流程，在不改变物理配置的前提下为接入的新设备分配通讯地址：

当系统处于正常工作流程时，采用控制终端生成控制指令，将生成的控制指令通过主控制器发送至物理链接，所述控制指令包括对应的从控制器的通讯地址和执行指令，从控制器从物理链接上接收主控制器发送的包含有自身通讯地址的控制指令，根据接收到的控制指令中的执行指令以执行相应动作。