專利名稱：多點(diǎn)架構(gòu)下收發(fā)器與總線脫離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)總線控制系統(tǒng)故障診斷和處理，特別涉及一種多點(diǎn)架構(gòu)下收發(fā)器與總線脫離的方法。
背景技術(shù)：
目前，網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)的普及和科技的不斷演進(jìn)，使得傳統(tǒng)人力密集度高的企業(yè)已逐漸轉(zhuǎn)向利用各設(shè)備間的通訊與數(shù)據(jù)傳遞來(lái)取代大量人力的制造方法，高度自動(dòng)化設(shè)備的建置，不僅可使企業(yè)降低人力成本的昂貴支出，對(duì)于人才流動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)亦可減少，在此各自動(dòng)化設(shè)備的建置之下，生產(chǎn)作業(yè)的整體流程多通過(guò)設(shè)
備來(lái)執(zhí)行，而目前則以多點(diǎn)(Multipoint/Multidrop )網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)作為各設(shè)備間的溝通與通ifU幾制。
一般來(lái)說(shuō)，在多點(diǎn)架構(gòu)中企業(yè)會(huì)使所有總線上的多個(gè)通訊設(shè)備通過(guò)通訊接口與系統(tǒng)連接在一起，使得多個(gè)通訊設(shè)備與系統(tǒng)得以相互運(yùn)作，但在如此情況下，當(dāng)系統(tǒng)或是總線上有一裝置發(fā)生短路或異常時(shí)，將會(huì)使所有多個(gè)通訊設(shè)備的通訊發(fā)生無(wú)法正常運(yùn)作的情況。
請(qǐng)參閱圖5所示，其為現(xiàn)有技術(shù)的收發(fā)器與總線架構(gòu)的示意圖，圖中亦可清楚得知，在此多點(diǎn)架構(gòu)下具有一系統(tǒng)A，其包括有一中央處理器(CentralProcessing Unit,簡(jiǎn)稱CPU )Al和通用異步接收發(fā)送器(Universal AsynchronousReceiver transmitter,簡(jiǎn)稱UART ) A2，該中央處理器Al和通用異步接收發(fā)送器A2會(huì)通過(guò)收發(fā)器(Receiver)B與總線C相連，且總線上有多個(gè)通訊設(shè)備CI。
再請(qǐng)參閱圖6所示，是為現(xiàn)有技術(shù)的總線短路狀況的示意圖，圖中可清楚得知，總線C上有多個(gè)通訊設(shè)備Cl，其中當(dāng)多個(gè)通訊設(shè)備CI的通訊裝置Cll發(fā)生短路時(shí)，總線C上的其他多個(gè)通訊裝置C12便會(huì)無(wú)法作動(dòng)，在此架構(gòu)下亦無(wú)法得知是收發(fā)器B亦或總線C的通訊裝置Cll出現(xiàn)問(wèn)題，維修人員便必須浪費(fèi)多余時(shí)間，以找出是收發(fā)器B或通訊裝置Cll發(fā)生故障。
另參閱圖7所示，其為現(xiàn)有技術(shù)的收發(fā)器損毀造成總線短路的示意圖，圖中亦可清楚得知，總線C上有多個(gè)通訊設(shè)備Cl,當(dāng)收發(fā)器B損毀時(shí)，不僅會(huì)使總線C的多個(gè)通訊設(shè)備Cl發(fā)生異常，造成該多個(gè)通訊設(shè)備Cl間的通訊無(wú)法順利進(jìn)行，在維修人員到達(dá)時(shí)，因無(wú)法明確得知是收發(fā)器B出現(xiàn)問(wèn)題或是總線C的多個(gè)通訊設(shè)備Cl發(fā)生故障，如此便要花費(fèi)許多時(shí)間針對(duì)各通訊設(shè)備重新檢查。
如此，針對(duì)主要生產(chǎn)方式是由機(jī)器設(shè)備制造的企業(yè)而言，當(dāng)收發(fā)器錯(cuò)誤即影響總線無(wú)法運(yùn)作，且對(duì)于檢查錯(cuò)誤裝置的時(shí)間亦相當(dāng)之久，在此情況下，企業(yè)設(shè)備相互影響所造成的停機(jī)時(shí)間很長(zhǎng)，不僅有形的成本與利潤(rùn)將造成損失，在無(wú)形的信譽(yù)方面可能因無(wú)法順利出貨給客戶，之后與其間的持續(xù)合作將會(huì)造成困難，在現(xiàn)今相當(dāng)竟?fàn)幍哪甏髽I(yè)的本體便會(huì)產(chǎn)生極大傷害。
是以，要如何解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題與缺點(diǎn)，即為從事此行業(yè)的相關(guān)廠商所亟欲研究改善的方向所在。

發(fā)明內(nèi)容
故，發(fā)明人有鑒于上述的問(wèn)題與缺點(diǎn)，乃搜集相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)由多方評(píng)估及考量，并以從事于此行業(yè)累積的多年經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)由不斷試作及修改，始設(shè)計(jì)出此種多點(diǎn)架構(gòu)下收發(fā)器與總線脫離的方法發(fā)明。
本發(fā)明的主要目的乃在于，通過(guò)控制器中的信號(hào)比較器判斷控制器所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)與收發(fā)器所側(cè)錄到的數(shù)據(jù)是否具有差異，當(dāng)數(shù)據(jù)具有差異時(shí)，控制器中的錯(cuò)誤偵測(cè)控制器會(huì)傳送一信號(hào)到繼電器，使總線與收發(fā)器得以斷開，此隔離方式，以使當(dāng)收發(fā)器本身出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，不會(huì)影響到總線上各機(jī)器設(shè)備間的運(yùn)作。
本發(fā)明的次要目的乃在于，當(dāng)繼電器斷開且控制器中信號(hào)比較器再度判斷控制器所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)與收發(fā)器所側(cè)錄的數(shù)據(jù)時(shí)，若判斷為不同，控制器會(huì)傳送一錯(cuò)誤中斷信號(hào)給系統(tǒng)中的中央處理器，使維修人員確定是收發(fā)器發(fā)生錯(cuò)誤，另一方面，若判斷為相同，控制器仍會(huì)傳送一錯(cuò)誤中斷信號(hào)給系統(tǒng)中的中央處理器，以使維修人員確定是總線上某一裝置發(fā)生錯(cuò)誤，使維修人員能縮短檢查錯(cuò)誤的時(shí)間，降低企業(yè)因設(shè)備停機(jī)所造成的營(yíng)運(yùn)損失。


圖1 是為本發(fā)明收發(fā)器與總線脫離的示意圖；圖2是為本發(fā)明控制器的方塊圖；圖3 是為本發(fā)明收發(fā)器與總線脫離的流程圖(一)；
圖4 是為本發(fā)明收發(fā)器與總線脫離的流程圖(二)；
圖5 是為現(xiàn)有技術(shù)的收發(fā)器與總線架構(gòu)的示意圖6是為現(xiàn)有技術(shù)的總線短路狀況的示意圖7是為現(xiàn)有技術(shù)的收發(fā)器損毀造成總線短路的示意圖。
附圖標(biāo)記iJt明
l-系統(tǒng)；ll-中央處理器；12-通用異步接收發(fā)送器；2-控制器；21-信號(hào)比較器；22-錯(cuò)誤偵測(cè)控制器；3-收發(fā)器；4-繼電器；5-總線；51-多個(gè)通訊設(shè)備；512-多個(gè)通訊裝置；511-通訊裝置；
A-系統(tǒng)；Al-中央處理器；A2-通用異步接收發(fā)送器；B-收發(fā)器；C-總線；Cl-多個(gè)通訊設(shè)備；C12-多個(gè)通訊裝置；Cll-通訊裝置。
具體實(shí)施例方式
為達(dá)成上述目的及功效，本發(fā)明所采用的技術(shù)手段及其構(gòu)造，茲繪圖就本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳加說(shuō)明其特征與功能如下，以利完全了解。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖1、圖2所示，其分別為本發(fā)明收發(fā)器與總線脫離的示意圖、控制器的方塊圖，由圖中可清楚看出，本發(fā)明是包括系統(tǒng)1、控制器(Controller)2、收發(fā)器3、繼電器4和總線5，其中
該系統(tǒng)1為設(shè)有中央處理器(Central Processing Unit, CPU ) 11和通用異步接收發(fā)送器(Universal Asynchronous Receiver transmitter, 簡(jiǎn)稱UART) 12， 且該中央處理器11與通用異步接收發(fā)送器12與控制器2相連，而控制器2中設(shè)有信號(hào)比較器21及錯(cuò)誤偵測(cè)控制器22，控制器2再連結(jié)有收發(fā)器3，收發(fā)器3會(huì)通過(guò)繼電器4與總線5上的多個(gè)通訊設(shè)備51相連，多個(gè)通訊設(shè)備51則包括有一通訊裝置511和多個(gè)通訊裝置512。其中TXD表示發(fā)送數(shù)據(jù)(Transmitteddata), RXD表示接收數(shù)據(jù)(Received data)。
請(qǐng)參閱圖3、圖4所示，其是本發(fā)明收發(fā)器與總線脫離的流程圖，由圖中可清楚看出，其動(dòng)作流程為(100)開始；
(101 )控制器2持續(xù)傳送一接收器負(fù)電平使能引腳(Enable NegativeReceiver, ENR)為低(Low)的信號(hào)到收發(fā)器3，該收發(fā)器3會(huì)持續(xù)將數(shù)據(jù)通過(guò)控制器2傳送給通用異步接收發(fā)送器12;(102) 系統(tǒng)1中的中央處理器11會(huì)選擇傳送一發(fā)送器使能引腳(EnableTransmitter, ET)為高(High)或低(Low)的信號(hào)給控制器2，若為低時(shí)，則表示該筆數(shù)據(jù)不須做比對(duì)，之后進(jìn)行步驟101;若為高時(shí)，則表示該筆數(shù)據(jù)必須做比對(duì)，之后進(jìn)行步驟103;
(103) 中央處理器會(huì)經(jīng)由通用異步接收發(fā)送器12傳送第一數(shù)據(jù)給控制器2;
(104) 該第一數(shù)據(jù)在控制器2儲(chǔ)存后，傳送一發(fā)送器使能引腳為高的信號(hào)至收發(fā)器3，以使第一數(shù)據(jù)經(jīng)由收發(fā)器3傳送至總線5上的多個(gè)通訊設(shè)備51,同時(shí)收發(fā)器3將側(cè)錄控制器2傳送到總線5的第一數(shù)據(jù)來(lái)形成第二數(shù)據(jù)，并將該第二數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為控制器2所能接受的格式，再傳回控制器2;
(105) 控制器2內(nèi)的信號(hào)比較器21會(huì)將控制器2內(nèi)所儲(chǔ)存的第一數(shù)據(jù)與收發(fā)器3側(cè)錄的第二數(shù)據(jù)做比較，若數(shù)據(jù)相同，則進(jìn)行步驟101;若數(shù)據(jù)不同，則進(jìn)行步驟106;
(106 )該信號(hào)比較器21將異常信號(hào)傳送給錯(cuò)誤偵測(cè)控制器22;
(107) 該錯(cuò)誤偵測(cè)控制器22傳送一訊息，使繼電器4內(nèi)的開關(guān)打開；
(108) 控制器2將第一數(shù)據(jù)再次傳送至收發(fā)器3,之后收發(fā)器3會(huì)再側(cè)錄并回傳第二數(shù)據(jù)，信號(hào)比較器21便會(huì)將控制器2中所儲(chǔ)存的第一數(shù)據(jù)與收發(fā)器3再傳送回來(lái)的第二數(shù)據(jù)作比較，若數(shù)據(jù)不同，則進(jìn)行步驟109;若數(shù)據(jù)相同，則進(jìn)行步驟111;
(109) 該錯(cuò)誤偵測(cè)控制器22會(huì)傳送一錯(cuò)誤中斷信號(hào)(Fail INT)給系統(tǒng)1中的中央處理器ll,告知其收發(fā)器3出現(xiàn)故障；
(110) 該中央處理器11會(huì)通知控制器2內(nèi)的錯(cuò)誤偵測(cè)控制器22傳送一信號(hào)至該繼電器4，使其開關(guān)維持開啟狀態(tài)，之后進(jìn)行步驟102;
(111) 該錯(cuò)誤偵測(cè)控制器22會(huì)傳送一信號(hào)，告知系統(tǒng)1中的中央處理器11，總線5出現(xiàn)故障；
(112) 該中央處理器11會(huì)通知控制器2內(nèi)的錯(cuò)誤偵測(cè)控制器22傳送一信號(hào)至該繼電器4，使其開關(guān)關(guān)閉；
(113) 結(jié)束。
由上述步驟得知，控制器2會(huì)持續(xù)傳送一接收器負(fù)電平使能引腳(EnableNegative Receiver, ENR)為低(Low)信號(hào)給收發(fā)器3，使數(shù)據(jù)能不斷從收發(fā)器3傳回至通用異步接收發(fā)送器12，而當(dāng)中央處理器ll傳送一發(fā)送器使能引腳(Enable Transmitter, ET)為高(High)的信號(hào)至控制器2時(shí)，則表示須執(zhí)行數(shù)據(jù)判斷正確或錯(cuò)誤的動(dòng)作，此時(shí)中央處理器ll便會(huì)傳送第一數(shù)據(jù)經(jīng)由通用異
步接收發(fā)送器12到控制器2，在控制器2將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存后，會(huì)再傳送一發(fā)送器使能引腳(ET)為高的信號(hào)至收發(fā)器3，以使第一數(shù)據(jù)經(jīng)由收發(fā)器3傳送至總線5,此時(shí)第一數(shù)據(jù)會(huì)被收發(fā)器3所側(cè)錄進(jìn)而形成第二數(shù)據(jù)，而該控制器2設(shè)有一用以比對(duì)第一數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)是否相同的信號(hào)比較器21和判斷將收發(fā)器3與總線5相連或斷開的錯(cuò)誤偵測(cè)控制器22，當(dāng)比對(duì)后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不同時(shí)，則表示為錯(cuò)誤，此時(shí)該信號(hào)比較器21便會(huì)傳送一信號(hào)給控制器2中的錯(cuò)誤偵測(cè)控制器22，其會(huì)再傳送一信號(hào)使繼電器4的開關(guān)形成開啟狀態(tài)，當(dāng)繼電器4為開啟時(shí)，控制器2中的信號(hào)比較器21便再判斷控制器2中所儲(chǔ)存的第一數(shù)據(jù)與收發(fā)器3傳送回來(lái)的第二數(shù)據(jù)是否相同，若數(shù)據(jù)相同，繼電器4會(huì)關(guān)閉；當(dāng)數(shù)據(jù)不同時(shí)，繼電器4則會(huì)維持開啟，之后該故障信號(hào)會(huì)傳送至維修人員，使其快速得知是總線5的多個(gè)通訊設(shè)備51發(fā)生錯(cuò)誤還是收發(fā)器3本身發(fā)生錯(cuò)誤。
是以，可利用此方法來(lái)判斷錯(cuò)誤的原因?yàn)槭瞻l(fā)器3或者是總線5上多個(gè)通訊設(shè)備51短路，此時(shí)亦可通知系統(tǒng)l發(fā)生異常的情況，使維護(hù)者在維修上只需修驗(yàn)總線5上的多個(gè)通訊設(shè)備51或收發(fā)器3，而無(wú)須對(duì)所有多個(gè)通訊設(shè)備51和收發(fā)器3做檢查，此將大大縮短維修人員的維修時(shí)間，相應(yīng)地機(jī)器設(shè)備發(fā)生故障所造成的停機(jī)時(shí)間亦可減少，如此企業(yè)的營(yíng)運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)亦可降低。
以上對(duì)本發(fā)明的描述是說(shuō)明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術(shù)人員理解，在權(quán)利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
綜上所述，本發(fā)明多點(diǎn)架構(gòu)下收發(fā)器與總線脫離的方法于使用時(shí)具有顯著的功效增進(jìn)，符合發(fā)明專利的申請(qǐng)要件，依法提出申請(qǐng)。
權(quán)利要求
1、一種多點(diǎn)架構(gòu)下收發(fā)器與總線脫離的方法，其是于系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有中央處理器和通用異步接收發(fā)送器，該中央處理器和通用異步接收發(fā)送器通過(guò)控制器再連有收發(fā)器，而收發(fā)器會(huì)通過(guò)一繼電器與總線上的多個(gè)設(shè)備相連，其中控制器為設(shè)有用以比較數(shù)據(jù)異同的信號(hào)比較器與決定總線與收發(fā)器相連或斷開的錯(cuò)誤偵測(cè)控制器，其處理步驟為(一)中央處理器將第一數(shù)據(jù)經(jīng)由通用異步接收發(fā)送器傳送給控制器；(二)該第一數(shù)據(jù)在控制器儲(chǔ)存后，再傳送一發(fā)送器使能引腳為高的信號(hào)至收發(fā)器，以使第一數(shù)據(jù)經(jīng)由收發(fā)器傳送至總線上的多個(gè)通訊設(shè)備，同時(shí)收發(fā)器會(huì)側(cè)錄控制器到總線的第一數(shù)據(jù)，此將形成第二數(shù)據(jù)，并將該第二數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為控制器所能接受的格式，再傳回控制器；(三)控制器內(nèi)的信號(hào)比較器會(huì)將控制器內(nèi)所儲(chǔ)存的第一數(shù)據(jù)與收發(fā)器側(cè)錄的第二數(shù)據(jù)做比較；(四)當(dāng)信號(hào)比較器判斷第一數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)為不同時(shí)，該信號(hào)比較器將異常信號(hào)傳送給錯(cuò)誤偵測(cè)控制器；(五)錯(cuò)誤偵測(cè)控制器傳送一訊息，使繼電器內(nèi)的開關(guān)打開。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)架構(gòu)下收發(fā)器與總線脫離的方法，其特征在于，該控制器持續(xù)傳送一接收器負(fù)電平使能引腳為低的信號(hào)給收發(fā)器，且收發(fā)器會(huì)持續(xù)將數(shù)據(jù)通過(guò)控制器傳送給通用異步接收發(fā)送器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)架構(gòu)下收發(fā)器與總線脫離的方法，其特征在于，該中央處理器傳送一發(fā)送器使能引腳為高的信號(hào)給控制器時(shí)，該中央處理器會(huì)將第一數(shù)據(jù)經(jīng)由通用異步接收發(fā)送器傳送給控制器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多點(diǎn)架構(gòu)下收發(fā)器與總線脫離的方法，其特征在于，該中央處理器傳送一發(fā)送器使能引腳為低的信號(hào)給控制器時(shí)，第一數(shù)據(jù)不會(huì)經(jīng)由通用異步接收發(fā)送器傳送至控制器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)架構(gòu)下收發(fā)器與總線脫離的方法，其特征在于，該控制器內(nèi)的信號(hào)比較器判斷控制器內(nèi)所儲(chǔ)存的第一數(shù)據(jù)與收發(fā)器側(cè)錄的第二數(shù)據(jù)為相同，則表示收發(fā)器或總線上多個(gè)通訊裝置未有損壞，信號(hào)比較器不將異常信號(hào)傳送給錯(cuò)誤偵測(cè)控制器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)架構(gòu)下收發(fā)器與總線脫離的方法，其特征在于，該收發(fā)器與總線斷開時(shí)，該控制器會(huì)將第一數(shù)據(jù)再次傳送至收發(fā)器，收發(fā)器會(huì)再側(cè)錄并回傳第二數(shù)據(jù)，若信號(hào)比較器判斷控制器中所儲(chǔ)存的第一數(shù)據(jù)與收發(fā)器再傳送回來(lái)的第二數(shù)據(jù)為不同，該錯(cuò)誤偵測(cè)控制器會(huì)傳送一告知收發(fā)器出現(xiàn)故障的信號(hào)至中央處理器，并使收發(fā)器與總線維持?jǐn)嚅_。
7、 根據(jù)權(quán)要求6所述的多點(diǎn)架構(gòu)下收發(fā)器與總線脫離的方法，其特征在于，該信號(hào)比較器判斷控制器中所儲(chǔ)存的第一數(shù)據(jù)與收發(fā)器再傳送回來(lái)的第二數(shù)據(jù)為相同時(shí)，該錯(cuò)誤偵測(cè)控制器會(huì)傳送一告知總線上的多個(gè)通訊設(shè)備出現(xiàn)故障的信號(hào)至中央處理器，并使收發(fā)器與總線恢復(fù)相連。
全文摘要
本發(fā)明為有關(guān)一種多點(diǎn)架構(gòu)下收發(fā)器與總線脫離的方法，是使系統(tǒng)中的中央處理器和通用異步接收發(fā)送器電性連接一儲(chǔ)存?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)的控制器，其會(huì)通過(guò)一側(cè)錄數(shù)據(jù)的收發(fā)器和一使總線與收發(fā)器相連或斷開的繼電器與總線相連，其中該控制器具有用以比較數(shù)據(jù)異同的信號(hào)比較器和決定總線與收發(fā)器相連或斷開的錯(cuò)誤偵測(cè)控制器，以使收發(fā)器發(fā)生故障時(shí)，得以與總線斷開，使總線不因收發(fā)器的損毀而無(wú)法作動(dòng)，另，又可利用一信號(hào)回傳機(jī)制，使維修人員能縮短檢查錯(cuò)誤的時(shí)間，降低企業(yè)因通訊設(shè)備停機(jī)所造成的營(yíng)運(yùn)損失。
文檔編號(hào)H04L12/40GK101527667SQ20081008274
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者何宗憲, 余俊德 申請(qǐng)人:四零四科技股份有限公司