TWI344601B - M a master-slave card system and method for operating the same - Google Patents

Description

丄344601 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種主從式擴充板系統及其操作方法， 尤才日一種可以輪詢方式傳遞命令之主從式擴充板系統及其 操作方法。 一 【先前技術】

舀知之主從式擴充板系統係藉由線路相連接的數位輸 入輸出點(DI/0點），來達成彼此之間的訊號傳遞。例如一 種習知之主從式擴充板系統係將所有Dl/Ο點集中在一個電 路板上，然而這樣會造成配線紊亂問題。再者， 式貫施之主從式擴充板系統，DI/〇的點數早在產品設計時 就決定，對於所有下游使用者實際需求而言，不 此Γ成本之虞；就是有DI/0點數不足、不敷使 列傳輸做觸的輸“㈣，且其通财式採 = =工傳輸模式，此種方式在通訊傳輸時二： 遲上，勢必增加訊號不即時性的機率。 因此若能改進前述習知技術之缺失，則 之主板提供更有彈性及更有效率的遠端數位輪入二^ (DI/0點）連接。 询八輸出點 【發明内容】 因此本發明之目的即在於提供 輪詢方式傳遞 ” π促択—種 命令之主從式擴充板系統及其操作方法。 為達成上述目的，本發明提供 裡王攸式擴充板系統 6 1344601 ，其操作方法，該线式擴純具有— ==連接。該主板先發送具有-站號ί = 二只有Γ該站號資料之擴充板才會回應- ::二 息包含一起始封包、多數資料封 檢查封包。若該起始封包正確，則主板才會 =1—°ρ令至下—擴充板，否則持續接收封包，並判斷 :::正確起始封包，或判斷接收訊號是否為已經停止並 段時間，錢再發送下—命令。若回覆訊息之 h查封包不正確’社板將對應之訊息封包丢棄。藉 此輪詢之命令機制及站號資料的設置，該主板可用更有^ 广擴充板之數位輸入輸出點— 參見第-圖，為依據本發明之一較佳具體實例之主從 式擴充板系統示意圖，該主從式擴充板系統主要包含一主 板（MaSterCard)10及多數之擴充板（slaveCard靡、應 及20C，且主板1〇及多數之擴充板2〇Α、2〇β及2〇c係透 過一對連接線40, 42而達成串接。在此具體實例中，多數 之擴充板20A、20B及20C包含第-擴充板遍、第二擴 充板20B及第二擴充板20C三個擴充板，但須知本發明之 主從式擴充板系統可以在不同數目的擴充板上實施，而不 影響其專利範圍。 前述之連接線40，42包含用於傳送主板1〇命令之一 Τχ 連接線40及一傳送第一擴充板2〇α、第二擴充板2〇β及第 三擴充板20C回覆訊息之RX連接線42。該主板1〇主要包含 7 1344601 -近端處理器（脆ster process〇r)i2及與近端處理器以電連 •接之近端數位輸入輸出點14;而該擴充板，例如第—擴充 -板20A’包含-第-遠端處理器（f im sl· ρ··)22Α 及與第达知處理益22A電連接之第一遠端數位輸入輸出 點24A及與第一遠端處理器22A電連接之一第一站號開關 (first station number switch)26A。同樣的，第二擴充板 20B包含一第二遠端處理器22B及與第二遠端處理器22B 鲁電連接之苐一达端數位輸入輸出點24B及與第二遠端處理 器22B電連接之一第二站號開關26B ;第三擴充板2〇c包 含一第三遠端處理器22C及與第三遠端處理器電連接 — 之第三遠端數位輸入輸出點24C及與第三遠端處理器22(： 電連接之一第三站號開關26C。在上述的主從式擴充板系 統中’該站號開關26A-26C例如可以為指撥開.關（dp μ switch) ’以設定每一擴充板之站號資料。該近端處理哭l2 及該些遠端處理器22A-22C例如可以為可程式邏輯處理号 • (programmable logic device PLD)其具有硬體快速處理及軟 體維護容易的優點。 在上述的主從式擴充板系統中’該主板1〇可以藉由k 連接線40，而以輪詢（pooling)的方式傳送命令至第一把充 板20A、第二擴充板20B及第三擴充板20C ;並且藉由以 連接線42而得到第一擴充板20A、第二擴充板2〇B ^第^ 擴充板20C回覆Λ息，錯此控制运端之數位輪入约出點 (DI/0點）°再者第一擴充板20Α、第二擴充板2⑽及第 三擴充板20C可以藉由各自的站號開關26Α、26Β及26c 8 1344601 =在串接線路中的站號。主板10所發送的命令中帶有 因此可以讓擴充板知道是否所接收之命令是針 對本身的命令。 2第：圖，為依據本發明之主從式擴充板系統封包 輪為方式不思圖；主板10所發送的命令含有多數封包 (packet) ’由主板1〇所下達的一 s 值、告w 〃 通矾命令藉由Tx連接線40 ==各個擴充板2G纖。各擴充板接收該通訊命 Γί主=是否為自己所應接收之命令，並決定是否回 到Γ=Γ某一擴充板所回應的回覆封包時，例如 的回覆封包時，即先判斷是否可知道 ;二號-貝訊。如果該主板10能由回覆封包得知站號資 板Γ繼續接收剩餘封包訊息外，並啟動輪詢下 擴充板（亦即第二擴充板2⑽）的施 、_ 的輪詢時間，增加傳輸效率。 1 ’以縮短系統整體 式，及第三_，分別為主板之命令封包格 气及擴充板回覆訊息封包格式。 通訊命令主要包含一耜弘矛主板之 -個CRC於：：L 、四個資料封包52A-52D及 要！封包54β參見第，擴充板回覆訊息主 要〇 3 起始封包60 '四個資料封~ β9Λ 查封包64。 1固貝枓封包62A-62D及一個CRC檢 資㈣i至第_ C ’分別為說明起始封包50、 圖：所_ ㉟查封包54之封包格式的示意圖。如第四 含=::::r_T 傳⑽ 口 <兀500，一個結束位元5〇8，八個 9 ^44601 資料位元分別被定義為辨識起頭碼5〇2 (3個位元），I、 邊瑪5〇4 ( ^個位元）’站號資料506 ( 3個位元）。如 斤示玄二貝料封包具有一個起始位元520 ，一個 元 ， Λ 7m 一丄一 .· 保 第四圖 一 Λ « /ΓΤ判巴丹,一個起始位元520 ，一 ，D束1元524 ’八個訊息資料位元522。如第四圖匸所 不。玄CRC檢查封包54包含有一個起始位元540，-個結 束位元544 ，及CR「咨- r , Λ KL貝枓位兀542 ( 8個位元）。再者， 該擴充板回應之回霜封&女士 设封包亦有類似的資料結構，在此不在 贅述。如同上述圖形所 板的命令資料封包與擴充板 ===皆為等長度資料封包，因此可以簡化處 來 貝；；輸上的複雜性，並有助於傳輸時效。 操作;法:五Li::::本發明之主從式擴充板系統 程中，收Μ “起。封包步驟示意圖。#主板10接收過 誤），主极】㈣、期的起始封心夺（例如站號資料錯 包;或_所接直到收到正確— (―)之後=:::持續一段時間 參見第六圖，為說明依虔 操作方法中，處理CRC封主;!式擴充板系統 過程中，收刭n '、w圖。虽主板10在接收 收到不如預期的CRC檢杳 棄對應此CRC檢查封包64$ ^ —匕64夺，主板10將吾 所示，自第一擴幻反謝^ =_2D (亦即如該圖 —站的命令。、 之貝料），然後繼續發送下 >見第七圖，為說明本發明之主從 方法之流程圖，首先主 式、充板糸統操作 先主板發送命令至—擴充板（例如第 ^44601 :擴充板㈣並等待回應（步驟_ 一擴充板20A的回庫县Λ J即曰判斷該第 sno)〆在下士 包含一正確起始封包（步驟 . ^，-'' 起始封包，則主板〗〇發送命令至· =(步_2) ’例如第二擴充板應心=: 二:步驟S114)並賴是否收到正確封包？！： *"㈣正確封包，料行步驟S112 ,否則判駢 所接收之訊號是否已噔佟 臾JH斷 S118)。若是，則、隹： 持續靜默一段時間（步騾 )右疋，則進行步驟sn2 SU4)持續接收封包 和Θ (步驟 收的⑽檢杳封包正不=之後’主板1〇會判斯接 似—訂包正不正確（步驟⑽）。 =將對應的訊息封包去棄（步驟 =， 續輪詢其他擴充板（步驟S]3Q)。 #果正確’則繼 本發明之優點可以綜述如下·· 一、 藉由在擴充板上設定站號資訊，及 接，可以靈活的擴充數位輸出入點數。 接方式連 二、 主板會依序輪詢各擴充板，且主板 訊息内的起始封包正確，即 疋回设 整㈣統的輪詢時間，增加傳輸效率。廣充板，縮短 進步:上::發:=!明已具有產業利用性、新穎性與 用’完全符合發明專利申請 吏 【圖式簡單說q 友依專侃&出申請。 第圖為依據本發明之—較佳具體實例之主從式擴充

Claims (1)

1344601 、申請專利範圍： 哔4·月08日修正本 1〇〇_4.8 修正 1. 一種主從式擴充板系統，包含： 「主板，包含-近端處理器、與該近端處理器電連接 之一近端數位輸入輸出點； 多數之擴充板’每一擴充板包含一遠端處理器、師 遠端處理器電連接之-遠端數位輸人輪出點，及與該遠端乂 處理器電連接之一站號開關； 接兩個連接線’以將該主板與該些擴充板依序串列連 其中該主板可發出-包含多數封包之命令，該命 含-站號資料’以指定該些擴充板其中之一，且該 由該連接線而依序傳遞至該些擴充板； 該指定擴充板可在接收該命令後，回應一回覆訊息， 該回覆訊息包含-擴充板起始封包、及在該擴充板起:封 包後面之-擴充板CRC檢查封包及多數之擴充板訊息封 包’當主板⑽接收到正確之擴充板起始封包I，即發 包含另-站號資料之下一命令至下一擴充板，纟中該下」 擴充板次序在該被指定之擴充板之後。 2. 如申請專利範圍第卜員之主從式擴充板系統，发 中該近端器及該些遠端處理器為可程式邏輯處理器了 3. 如申請專利範圍第】項之主從式擴充板系統。，足 中該站號開關為一指撥開關。 " 4. 如申請專利範圍帛1項之主從式擴充板系統，其 中該命令包含一主板起始封包、多數主板資料封包及〜個 1344601 100. 4. 8 修正 主板CRC檢查封包，其中該站號資料在主板起始封包内。 5·如申請專利範圍第1項之主從式擴充板系統，其 中該擴充板之起始封包包含該站號資料。 6. 如申請專利範圍第1項之主從式擴充板系統，其 中該命令及該回覆訊息具有相同之資料長度。 7. 種主攸式擴充板系統操作方法，該主從式擔夯 板系統具有一主板及多數之擴充板以串接方式連接，該操 作方法包含： 該主板發送一命令至該些擴充板，且該命令經由該連 接線而依序傳遞线㈣充板，該命令包含有—主板起始 封包、多數主板資料封包及一主板CRC檢查封包其中該 主板起始封包包含—站號資料，以指定該些擴充板其中之 一被指定之擴充板回應一回覆訊息，該回覆訊息包含有 -擴充板起始封包、及在該擴充板起始封包後面之多數擴 充板資料封包及一擴充板CRC檢查封包；及 ’、 當主板判斷接收到正確之起始封包後，即發送包含另 一站號資料之下一命令至下一據吞；^，·《· 主下擴充板，其中該下一擴充板 -人序在該被指定之擴充板之後。 8·如申請專利範圍第7項之主從式擴充板系統操作 方法’更包含： 若主板未收到正確之擴充板起始封包，則持續接 包’並判斷是否為正確擴充板起始封包，在未收到正確擴 充板起始封包且判斷接收訊號已經停止並持續靜默一段時 1^44001 間’即再發送下一命令β 9. 如申請專利範圍第7項之主從式擴充板系統拇竹 方法，更包含： ’、 4主板未收到正確之擴充板起始封包，則繼續等待且 不再發送下一命令。 10. 如申請專利範圍第7項之主從式擴充板系統操作 方法’更包含： 主板檢查回覆訊息内之擴充板CRC檢查封包；及 若擴充板CRC檢查封包不正確，則將對應之擴充板訊 息封包丟棄。 16