[發明專利]一種總線擴展方法、網關和總線擴展系統

有效

• 申請號: 201811638037.1
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109450763B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 李鵬;唐沈健;譚寶
• 申請（專利權）人: 上海新時達機器人有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L12/66
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

本發明實施例涉及機器人及自動化領域，公開了一種總線擴展方法、網關和總線擴展系統。本發明中總線擴展方法，應用于網關，網關通過第一總線和控制器連接，網關通過第二總線與IO模塊組連接，第二總線為串行總線，網關預存有包括多種IO模塊類型的硬件信息的描述文件；總線擴展方法包括：在初始化時，發送枚舉數據幀，根據來自IO模塊組的數據，獲取IO模塊組中各IO模塊的類型和順序，根據各IO模塊的類型分別從描述文件中獲取對應的硬件信息，根據各IO模塊的順序排列并存儲所獲取的硬件信息，分別為各IO模塊分配唯一的通信識別碼；在周期通信時，將來自第一總線的數據映射到第二總線，或者，將來自第二總線的數據更新至第一總線，便捷地實現物理動態增減IO模塊。

技術領域

本發明實施例涉及機器人及自動化領域，特別涉及總線擴展方法、網關和總線擴展系統。

背景技術

總線系統中，基于所連硬件的變化，需要連接IO擴展模塊。目前基于總線的IO擴展模塊，一般是以單個獨立的從站形式接入總線，這樣的方式中，如果IO模塊數量增多，就會增加總線的從站轉發次數，延遲變大。而且這種方式中，需要通過設備描述文件才能夠配置和識別，必須在PC的開發環境下進行工程配置，無法做到物理動態增減IO模塊后，系統自動進行簡單識別、配置，為上層應用程序提供動態硬件信息的API接口。

另外，本申請人發現：一般現有高速實時現場總線，其數據傳輸的實時性能是影響整個控制系統性能的關鍵指標，一般需要使用專用分析儀來檢測數據到達時刻，但在實際應用中，使用儀器不方便，缺少一個記錄、監測總線實時性能的模塊。

發明內容

本發明實施方式的目的在于提供一種總線擴展方法、網關和總線擴展系統，使得便捷地實現物理動態增減IO模塊，盡量減少人工的工程配置。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種總線擴展方法，應用于網關，所述網關通過第一總線和控制器連接，所述網關通過第二總線與IO模塊組連接，所述第二總線為串行總線，所述網關預存有包括多種IO模塊類型的硬件信息的描述文件；所述總線擴展方法包括：在初始化時，發送枚舉數據幀，根據來自所述IO模塊組的數據，獲取所述IO模塊組中各IO模塊的類型和順序，根據各所述IO模塊的類型分別從所述描述文件中獲取對應的硬件信息，根據各所述IO模塊的順序排列并存儲所獲取的硬件信息，分別為各所述IO模塊分配唯一的通信識別碼；在周期通信時，將來自所述第一總線的數據映射到所述第二總線，或者，將來自所述第二總線的數據更新至所述第一總線。

本發明的實施方式還提供了一種網關，包括：至少一個處理器；以及，與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執行，以使所述至少一個處理器能夠執行如上述的總線擴展方法。

本發明的實施方式還提供了一種計算機可讀存儲介質，存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述的總線擴展方法。

本發明實施方式相對于現有技術而言，主要區別及其效果在于：在原有第一總線的基礎上，由網關通過第二總線連接一組IO模塊，由于網關在時進行枚舉，可以獲知IO模塊組中各IO模塊的類型和順序，再獲取到的實際連接的IO模塊的類型和順序，從預存的硬件信息中獲取所需的硬件信息進行排列和存儲，實現對IO模塊組的自動識別和配置，從而實現第一總線和第二總線之間的數據映射，保證所連接的各IO模塊的正確通信。可見，本發明實施方式在增減IO模塊時，盡量簡化人工的工程配置，大大提高易用性。

作為進一步改進，還包括：檢測所述第二總線的通信回路是否連通；若連通，則執行初始化。新增鏈路檢測的功能，保證后續的正常通信。

作為進一步改進，用結構體鏈表形式排列所獲取的硬件信息。以結構體鏈表形式排列，便于數據的排序和存儲。

作為進一步改進，將排列后的硬件信息存儲至寄存器。