[0001] 本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种主从设备切换方法、系统、装置、设备及存储介质。

[0002] 随着工业控制系统的发展，越来越多的工业现场都已经安装有传感器采集系统，以能在工业现场布置各种类型的传感器，从而采集到多个传感器数据，如温湿度、震动、噪声、光照，通过工业现场需要采集布置多个传感器来采集数据，为确保能准确采集到多个传感器数据，通常使用RS485总线连接各个传感器，从而实现传感器数据的稳定传输。

[0003] 而RS485总线是一种半双工总线，任一时刻只能有一个节点处于发送状态并向总线发送数据，其他所有节点都必须处于接收状态，即应用时RS485为主从通讯方式，即一条RS485总线上有一个主设备连接多个从设备，主设备发起通信，从站设备进行响应，但是从设备与从设备之间不能直接进行数据的传递，如果需要从设备之间交换数据也必须通过主设备进行转发。

[0004] 然而在一些应用场景中，有可能出现从设备之间也需要进行数据采集处理，例如通信模块采集多个传感器，而一号传感器也需要获取其他传感器的值作为基础进行处理（如加减或平均运算等），此时通信模块和传感器均需要作为主设备进行数据采集处理，如果采用RS485总线传输数据，就会导致这条总线上有两个主设备，从而产生竞争使整条总线不能正常使用。

[0005] 目前亟需一种技术方案来解决上述技术问题。

[0023] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请的方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0024] 本申请实施例中，需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

[0025] 而且，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0026] 另外，本申请实施例中的“多个”是指两个或两个以上，鉴于此，本申请实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“至少一个”，可理解为一个或多个，例如理解为一个、两个或更多个。例如，包括至少一个，是指包括一个、两个或更多个，而且不限制包括的是哪几个，例如，包括A、B和C中的至少一个，那么包括的可以是A、B、C、A和B、A和C、B和C、或A和B和C。

[0027] 需要指出的是，本申请实施例中“连接”可以理解为电连接，两个电学元件连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如，A与B连接，既可以是A与B直接连接，也可以是A与B之间通过一个或多个其他电学元件间接连接。

[0028] 本申请实施例提供一种主从设备切换方法，应用于一种主从设备切换系统，图1示出了本申请实施例提供的主从设备切换系统的示意图，如图1所示，该主从设备切换系统包括：第一主从切换设备、第二主从切换设备和至少一个从设备；第一主从切换设备、第二主从切换设备和至少一个从设备通过半双工总线（例如RS 485总线）连接，第一主从切换设备和第二主从切换设备均包括输入接口和输出接口，第一主从切换设备的输出接口用于向第二主从切换设备的输入接口输出电平信号，第一主从切换设备的输入接口用于接收第二主从切换设备的输出接口输出的电平信号。

[0029] 其中，该主从设备切换系统上电后执行本申请实施例提供的主从设备切换方法，图2示出了本申请实施例提供的主从设备切换方法的流程图，如图2所示，本申请实施例提供的主从设备切换方法包括：步骤S100：第一主从切换设备向第二主从切换设备发送第一电平，第二主从切换设备向第一主从切换设备发送第二电平，以配置第一主从切换设备成为主设备进行数据处理。

[0030] 步骤S200：循环执行步骤S210至步骤S220：步骤S210：当第一主从切换设备完成数据处理后，第一主从切换设备修改发送至第二主从切换设备的电平状态以配置第二主从切换设备成为主设备进行数据处理。

[0031] 步骤S220：当第二主从切换设备完成数据处理后，第二主从切换设备修改发送至第一主从切换设备的电平状态以配置第一主从切换设备成为主设备进行数据处理。

[0032] 本申请实施例提供的主从设备切换方法，通过第一主从切换设备和第二主从切换设备的输入接口和输出接口的电平信号决定主从设备切换系统的主设备，接下来以第一电平和第二电平均为低电平为例，说明本申请实施例提供的主从设备切换方法，参见下表1。

[0033] 表1：

[0034] 本申请实施例提供的主从设备切换方法，上电后执行步骤S100：第一主从切换设备输出低电平，第二主从切换设备输出低电平，此时第一主从切换设备将被配置为主设备，则第一主从切换设备将作为主设备进行数据的采集处理。

[0035] 接下来循环执行步骤S210～步骤S220：步骤S210：当第一主从切换设备完成数据处理后，需要第二主从切换设备进行数据处理，则第一主从切换设备将主动退出主设备模式，以使第二主从切换设备成为主设备，具体地，第一主从切换设备将其输出端口发送的低电平修改为高电平，第二主从切换设备的输入端口检测到低电平变化为高电平，第二主从切换设备将成为主设备。对于步骤S210，第二主从切换设备成为主设备时，第一主从切换设备和第二主从切换设备输出的电平信号始终为不同的电平信号。

[0036] 步骤S220：当第二主从切换设备完成数据处理后，需重新切换到第一主从切换设备进行数据处理，则第二主从切换设备将主动退出主设备模式，以使第一主从切换设备重新成为主设备，具体地，第二主从切换设备将其输出端口发送的低电平修改为高电平，第一主从切换设备的输入端口检测到低电平变化为高电平，第一主从切换设备将再次成为主设备。对于步骤S220，第二主从切换设备成为主设备时，第一主从切换设备和第二主从切换设备输出的电平信号始终为相同的电平信号。

[0037] 本申请实施例提供的主从设备切换方法，通过修改第一主从切换设备和第二主从切换设备之间的电平状态实现了让第一主从切换设备和第二主从切换设备轮换成为主设备，适用于需要两个主设备的主从通信场景，解决了采用半双工总线的主从通信系统中，需要两个设备进行数据处理时，半双工总线上两个设备竞争成为主设备使整条总线故障的技术问题。

[0038] 在一些实施例中，图3示出了本申请实施例提供的主从切换方法的另一种流程图，如图3所示，本申请实施例提供的主从设备切换方法中，步骤S100之后，步骤S200之前，还包括：步骤S180：第二主从切换设备修改发送至第一主从切换设备的电平状态，并延迟第一时间以配置第二主从切换设备成为主设备进行数据处理。可选地，上电后主从切换系统中第一主从切换设备为主设备，此时当第二主从切换设备遇到紧急情况需要进行通信时，则需要抢占成为主设备，抢占过程中，第二主从切换设备将主动修改其输出的电平信号的状态，以使当前的主设备（第一主从切换设备）得知该信息，第二主从切换设备延迟第一时间成为主设备的目的在于使当前的主设备（第一主从切换设备）完成当前数据的处理，也就是说，第一时间T>T1+T2，其中T1为主设备发送一帧命令/数据的时间，T2为从设备回复一帧命令/数据的时间。

[0039] 步骤S190：当第二主从切换设备完成数据处理后，第二主从切换设备修改发送至第一主从切换设备的电平状态以配置第一主从切换设备成为主设备进行数据处理。可选地，第二主从切换设备是强制抢占成为主设备，因此完成数据处理后应当主动退出主设备，重新使第一主从切换设备成为主设备。

[0040] 在一些实施例中，图4示出了本申请实施例提供的主从切换方法步骤S200的另一种流程图，如图4所示，本申请实施例提供的主从设备切换方法的步骤S200中，步骤S210之后，步骤S220之前，还包括：步骤S218：第一主从切换设备修改发送至第二主从切换设备的电平状态，并延迟第二时间以配置第一主从切换设备成为主设备进行数据处理。可选地，步骤S210中第二主从切换设备作为主设备，此时当第一主从切换设备遇到紧急情况需要进行通信时，也需要抢占成为主设备，抢占过程中，第一主从切换设备将主动修改其输出的电平信号的状态，以使当前的主设备（第二主从切换设备）得知该信息，第一主从切换设备延迟第二时间成为主设备的目的在于使当前的主设备（第二主从切换设备）完成当前数据的处理，也就是说，第二时间T>T1+T2，其中T1为主设备发送一帧命令/数据的时间，T2为从设备回复一帧命令/数据的时间。

[0041] 步骤S219：当第一主从切换设备完成数据处理后，第一主从切换设备修改发送至第二主从切换设备的电平状态以配置第二主从切换设备成为主设备进行数据处理。可选地，第一主从切换设备是强制抢占成为主设备，因此完成数据处理后应当主动退出主设备，重新使第二主从切换设备成为主设备。

[0042] 在一些实施例中，图5示出了本申请实施例提供的主从切换方法步骤S200的又一种流程图，如图5所示，本申请实施例提供的主从设备切换方法的步骤S200中，步骤S220之后，还包括：步骤S221：第二主从切换设备修改发送至第一主从切换设备的电平状态，并延迟第三时间以配置第二主从切换设备成为主设备进行数据处理。可选地，步骤S220中第一主从切换设备作为主设备，此时当第二主从切换设备遇到紧急情况需要进行通信时，也需要抢占成为主设备，抢占过程中，第二主从切换设备将主动修改其输出的电平信号的状态，以使当前的主设备（第一主从切换设备）得知该信息，第二主从切换设备延迟第三时间成为主设备的目的在于使当前的主设备（第一主从切换设备）完成当前数据的处理，也就是说，第三时间T>T1+T2，其中T1为主设备发送一帧命令/数据的时间，T2为从设备回复一帧命令/数据的时间。

[0043] 步骤S222：当第二主从切换设备完成数据处理后，第二主从切换设备修改发送至第一主从切换设备的电平状态以配置第一主从切换设备成为主设备进行数据处理。可选地，第二主从切换设备是强制抢占成为主设备，因此完成数据处理后应当主动退出主设备，重新使第一主从切换设备成为主设备。

[0044] 在一些实施例中，本申请实施例提供的主从设备切换方法，第一时间、第二时间、第三时间可以设置成相同的时间，也可以设置成不同的时间，只要其能满足T>T1+T2即可，其中T1为主设备发送一帧命令/数据的时间，T2为从设备回复一帧命令/数据的时间。

[0045] 在一些实施例中，本申请实施例提供的主从设备切换方法中，第一电平和第二电平为相同的电平信号，即第一电平和第二电平均为高电平或者均为低电平。或第一电平和第二电平为不同的电平信号，即第一电平为高电平和低电平的一种，第二电平为高电平和低电平的另一种。

[0046] 具体地，如上述表1所示，当第一电平和第二电平为相同的电平信号时有：第一主从切换设备和第二主从切换设备输出的电平信号相同，则第一主从切换设备为主设备，第一主从切换设备和第二主从切换设备输出的电平信号不同，则第二主从切换设备为主设备。

[0047] 同理，当第一电平和第二电平为不同的电平信号时将有：第一主从切换设备和第二主从切换设备输出的电平信号相同，则第二主从切换设备为主设备，第一主从切换设备和第二主从切换设备输出的电平信号不同，则第一主从切换设备为主设备。

[0048] 作为一种实施方式，本申请实施例提供的主从设备切换方法中，第一电平和第二电平为相同的电平信号，且上电后第一电平和第二电平为低电平信号。

[0049] 在一些实施例中，本申请实施例主从设备切换方法中，第二主从切换设备包括第一传感器设备，第一传感器设备至少包括输入接口、输出接口和半双工总线通信接口。

[0050] 至少一个从设备包括至少一个第二传感器设备，第二传感器设备至少包括半双工总线通信接口。

[0051] 在一些实施例中，半双工通信接口为RS 485通信接口，输入接口、输出接口为两个IO接口，用于接收和输出高电平和低电平。

[0052] 在一些实施例中，第一主从切换设备通常包括上位机、中位机等常用基于RS 485总线的主从通信方式的主机。

[0053] 应当明确的是，本申请实施例提供主从设备切换方法中，第一传感器、至少一个第二传感器可以包括相同类型的传感器，也可以包括不同类型的传感器。

[0054] 本申请实施例提供的主从设备切换方法，通过修改第一主从切换设备和第二主从切换设备之间的电平状态实现了让第一主从切换设备和第二主从切换设备轮换成为主设备，适用于需要两个主设备的主从通信场景，解决了采用半双工总线的主从通信系统中，需要两个设备进行数据处理时，半双工总线上两个设备竞争成为主设备使整条总线故障的技术问题。

[0055] 本申请实施例还提供一种主从设备切换系统，如图1所示，本申请实施例提供的主从设备切换系统包括：第一主从切换设备、第二主从切换设备和至少一个从设备；第一主从切换设备、第二主从切换设备和至少一个从设备通过半双工总线连接，第一主从切换设备和第二主从切换设备均包括输入接口和输出接口，第一主从切换设备的输出接口用于向第二主从切换设备的输入接口输出电平信号，第一主从切换设备的输入接口用于接收第二主从切换设备的输出接口输出的电平信号。

[0056] 具体地，本申请实施例提供的主从设备切换系统被配置为：第一主从切换设备和第二主从切换设备输出不同的电平信号时，第一主从切换设备为主设备；第一主从切换设备和第二主从切换设备输出相同的电平信号时，第二主动切换设备为主设备。或者第一主从切换设备和第二主从切换设备输出相同的电平信号时，第二主从切换设备为主设备；第一主从切换设备和第二主从切换设备输出相同的电平信号时，第一主从切换设备为主设备。

[0057] 其中，该主从设备切换系统上电后用于执行如上述提供的主从设备切换方法。

[0058] 本申请实施例提供的主从设备切换系统，通过修改第一主从切换设备和第二主从切换设备之间的电平状态实现了让第一主从切换设备和第二主从切换设备轮换成为主设备，适用于需要两个主设备的主从通信场景，解决了采用半双工总线的主从通信系统中，需要两个设备进行数据处理时，半双工总线上两个设备竞争成为主设备使整条总线故障的技术问题。

[0059] 基于上述主从设备切换方法，本申请实施例还提供一种主从设备切换装置，应用于上述提供的主从设备切换系统，图6示出了本申请实施例提供的主从设备切换装置的示意图，如图6所示，本申请实施例提供的主从设备切换装置包括：第一主从切换模块，用于执行：所述第一主从切换设备向所述第二主从切换设备发送第一电平，所述第二主从切换设备向所述第一主从切换设备发送第二电平，以使所述第一主从切换设备成为主设备进行数据处理；
第二主从切换模块，用于循环执行：
当所述第一主从切换设备完成数据处理后，所述第一主从切换设备修改发送至第二主从切换设备的电平状态以配置所述第二主从切换设备成为所述主设备进行数据处理；
当所述第二主从切换设备完成数据处理后，所述第二主从切换设备修改发送至第一主从切换设备的电平状态以配置所述第一主从切换设备成为所述主设备进行数据处理。

[0060] 关于上述主从设备切换装置中各模块实现上述技术方案的其他细节，可参见上述发明实施例中提供的主从设备切换方法中的描述，此处不再赘述。

[0061] 基于上述主从设备切换方法，本申请实施例还提供一种电子设备，图7示出了本申请实施例提供的电子设备的示意图，如图7所示，本申请实施例提供的电子设备包括处理器71和与该处理器71耦合的存储器72。存储器72存储有计算机程序，计算机程序被处理器71执行时，使得处理器71执行上述实施例中的主从设备切换方法的步骤。

[0062] 关于上述电子设备中处理器71实现上述技术方案的其他细节，可参见上述发明实施例中提供的主从设备切换方法中的描述，此处不再赘述。

[0063] 其中，处理器71还可以称为CPU(CentralProcessingUnit，中央处理单元)，处理器71可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力；处理器71还可以是通用处理器、DSP(Digital Signal Process，数字信号处理器)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gata Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，其中通用处理器可以是微处理器或者该处理器71也可以是任何常规的处理器等。

[0064] 基于上述的主从设备切换方法，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，图8示出了本申请实施例提供的计算机存储介质的示意图，如图8所示，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质上存储有可读的计算机程序81；其中，该计算机程序81可以以软件产品的形式存储在上述存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘、ROM(Read‑Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等各种可以存储程序代码的介质，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。

[0065] 以上内容是结合具体的实施方式对本申请所做的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应视为本申请的保护范围。