[发明专利]具有位置检测的多站串行总线和方法

说明书

技术领域

本公开一般涉及具有使用串行总线协议互连到数字设备的模块化设备的系统。常常期望的是检测沿着串行总线附着的设备的物理位置。这在意图让不同的设备沿着串行总线占用某个指定物理地点的情况下可能是期望的。

背景技术

可以将被配置为连接到串行总线的某些设备视为“智能”设备，并且其包括微控制器和相关内置系统以确定设备在总线上的位置。然而，被配置为附着于多站串行总线的其它设备被视为“不智能”设备，不具有用于独立地确定其物理位置的微控制器或其它系统。然而，可能期望的是确定这些类型的不智能设备在总线上的物理位置。例如，在具有附着于串行总线的非易失性存储器使能的油墨供应设备的打印系统中，可能期望的是检测特定颜色的墨盒是否被错误安装或交换，从而可能引起油墨混合。此类油墨供应及其它类似的串行总线设备通常不包括为确定其自己的位置所需的微控制器和附加电路，并且提供它们将给设备增加复杂性和成本。

沿着串行总线检测已经使用的不智能设备的物理位置的其它方法涉及机械键控或附加布线。这些方法趋向于给此类系统增加机械和电气复杂性和成本。

附图说明

通过结合附图进行的以下详细说明，本公开的各种特征和优点将变得显而易见，所述附图一起举例说明例如本公开的特征，并且在附图中：

图1是依照本公开的被配置为用于不智能设备的位置检测的串行总线系统的一个实施例的示意图；

图2是示出依照本公开的用于检测设备在串行总线上的位置的方法的一个实施例中的逻辑步骤的流程图；

图3是依照本公开的可以依照用于检测设备在串行总线上的位置的方法的实施例使用的两个可选数据读取序列的图示；

图4是依照本公开的示出指示设备沿着具有位置检测系统的串行总线的实施例的正确定位的单调响应曲线的电压对比从属设备地址的图表；以及

图5是依照本公开的示出指示设备沿着具有位置检测系统的串行总线的实施例的不正确定位的不规则响应曲线的电压对比从属设备地址的图表。

具体实施方式

现在将对附图所示的示例性实施例进行参考，并且在本文中将使用特定语言来对其进行描述。然而，应理解的是并不因此意图限制本公开的范围。将被相关领域的得到本公开的技术人员想到的本文举例说明的特征的变更和其它修改以及本文举例说明的原理的附加应用要被视为在本公开的范围内。

众所周知，串行总线是在诸如计算机或微控制器之类的主数字设备与被串联地附着于总线的一组部件之间传输数据的子系统。早期的计算机总线是具有多个连接的实际上并行的电线，但该术语现在被用于提供同一逻辑功能性的任何物理布置。现代计算机总线可以使用并行和位串行连接两者，并且可以以多站(电气并联)或菊花链拓扑结构布线，或者用交换式集线器连接，如在通用串行总线(USB)的情况下一样。串行总线可以通过同一组导线在逻辑上连接若干外围设备，并串联地向该设备传输数据-亦即，依次地每次一位地发送数据。这与并行通信相反，在并行通信中每个符号的所有位被一起发送。每个串行总线将其连接器组定义为在物理上将设备、卡或电缆插在一起。串行计算机总线已变得更加普遍，因为改进的技术使得其能够以较高速度传输数据。

如上所述，可能期望的是检测驻留在多站串行总线上的设备的物理位置，其中该设备本身不具有用于独立地确定其位置的系统。有利地，已开发了一种用于检测多站串行总线上的物理设备的位置的系统和方法，其以电子方式将设备区别开且不增加总线中的导线的数目。在图1中示出串行总线的一个实施例的示意图。此总线包括在串行总线上连接到主设备112的多个从属设备110a～d(标记为A1～A4)。主设备可以是任何类型的微控制器，诸如数字ASIC。经由连接在电源线114与接地线116之间的电压源115(例如，处于3.3V的电平)从设备的电源向每个从属设备提供功率。每个从属设备110包括能够存储诸如用于从属设备的数字地址、标识位等之类的信息的非易失性存储器电路130。

从属设备全部被串联地连接到也被互连到主设备112的数据线118和时钟信号线120。在数据电压源119与接地线116之间的数据线118上提供数据电压V(例如3.3V)。在数据线118中包括上拉电阻器122以在总线空闲时将数据线保持在高逻辑状态。

图1所示的串行总线是一种I2C串行总线。I2C(集成电路间)总线提供集成电路之间的通信链路。I2C总线通常由2条有效导线和接地连接组成。称为DATA和CLK(时钟)的有效导线最初是双向的。被挂在总线上的每个设备具有其自己的唯一地址，并且根据设备的功能性可以是接收机和/或发射机。在图1的实施例中，未为从属设备提供发起数据传输的能力。