PC‑大规模智能终端通信系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种PC‑大规模智能终端通信系统及其方法，主要包括主控单元：基于STM32F407为主处理器加PHY层芯片LAN8720A来实现与PC以太网通信；主处理器对输入的数据进行检查并进行指令解析，若为控制或者查询指令直接操作外围电路，若为数据传输指令，通过寻址单元找到指定USB口，然后主处理器开始向手机转发数据；USB寻址单元：由多片74HC138组成的寻址单元，由主控单元发起寻址指令，然后通过由74HC138构成的寻址单元完成硬件寻址；USB控制单元：利用主处理器STM32F407作为主机，辅助处理器STM8S005作为从机，使用I2C协议完成多机通信，利用辅助处理器STM8S005单片机IO口对USB电源和D+、D‑相关芯片进行控制从而实现对USB的控制，本发明专利技术便快捷的完成PC与多台手机、平板等之间的能够远距离数据传输。

PC communication system large-scale intelligent terminal and its method

The invention discloses a PC large-scale intelligent terminal communication system and method, mainly including: the main control unit based on STM32F407 as the main processor and PHY chip LAN8720A to realize PC and Ethernet data communication; main processor to enter the examination and instruction analysis, if the control or check operation instruction directly for peripheral circuit. The data transfer instructions, the addressing unit find the specified USB port, and then the main processor began to transmit data to the mobile phone; USB addressing unit: addressing unit composed of a plurality of 74HC138, by the main control unit to initiate addressing instruction, and then through the addressing unit composed of 74HC138 hardware addressing; USB control unit using STM32F407 as the main processor the host, auxiliary processor STM8S005 as the slave machine, use the I2C protocol of multi machine communication, the use of auxiliary processor STM8S005 Microcontroller IO port of USB D+, D power supply and chip control to realize the control of the USB, the invention can quickly complete between PC and mobile phone, tablet and other capable of long-distance data transmission.

【技术实现步骤摘要】
PC-大规模智能终端通信系统及其方法
本专利技术涉及一种PC与手机之间的通信领域，具体涉及一种PC-大规模智能终端通信系统及其方法。
技术介绍
现如今随着日常生活与工作需要，手机、平板、PC等之间的数据传输越来越频繁。手机与电脑传输文件使用最多的方法就是用USB数据线连接电脑进行传输文件，其中这种方法的缺点是连接数量很有限而且数据传输距离也比较短。以传统USB的方式难以实现长距离或者无线传输数据的想法。目前较为前沿的是通过以太网（WIFI）的方式给手机端发送数据或者控制，虽然比传统USB的方式更为方便快捷，但是对于跟多部手机通信还是有很大的局限性，每个手机都占用一个IP，随着手机（终端）数量的增加这将对PC甚至路由器都是一个不小的挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种PC-大规模智能终端通信系统及其方法，方便快捷的完成PC与多台手机、平板等之间的能够远距离数据传输。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种PC-大规模智能终端通信系统，主要包括以下模块：主控单元：基于STM32F407为主处理器加PHY层芯片LAN8720A来实现与PC以太网通信；主处理器对输入的数据进行检查，如果数据错误，将此数据包丢掉，请求PC重发；如果数据正确再进行指令解析，若为控制或者查询指令直接操作外围电路，若为数据传输指令，通过寻址单元找到指定USB口，然后主处理器开始向手机转发数据；USB寻址单元：由多片74HC138组成的寻址单元，由主控单元发起寻址指令，然后通过由74HC138构成的寻址单元完成硬件寻址；USB控制单元：利用主处理器STM32F407作为主机，辅助处理器STM8S005作为从机，使用I2C协议完成多机通信，利用辅助处理器STM8S005单片机IO口对USB电源和D+、D-相关芯片进行控制从而实现对USB的控制；数据通信及工作状态指示、充电及数据通信及充电程控功能，并对最大充电电流做了相应的限制。作为本方案的进一步改进，所述的PHY层芯片LAN8720A内置了电压调节器和ESD保护组件，LAN8720A通过RMII标准数字接口连接到MAC层。作为本方案的进一步改进，所述的一种PC-大规模智能终端通信系统，还包括以下模块：温度监测模块：用户监测整机内腔环境温度；散热风扇：用于设备散热；路由器电源控制模块：根据工作需要控制路由器的状态，当不需要WIFI功能时，可以远程关掉路由器；USB芯片电源控制模块：控制USB芯片进行掉电复位；网卡驱动模块：网卡工作在osi的第一层和第二层，物理层和数据链路层；物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路，并向数据链路层设备提供标准接口；电源指示模块：检测到手机充电是否结束，若手机充满则亮红色的LED，若还在充电则显示绿色的LED；串口模块：输出系统运行时的状态参数，以及通过串口完成系统软件升级。本系统主要包括：主处理器STM32F407、PHY层芯片LAN8720A、辅助处理器STM8S005、USB控制器SL811HS。SL811HS是一个嵌入式USB主/从控制器芯片，遵循USB1.1规范。它能工作在全速和低速两种模式。SL811HS可以非常容易地和各种微控制器、微处理器、DSP以及ISA、PCMCIA等总线相连。通过配置外围电路，SL811HS可以在HOST和SLAVE两种模式之间切换。而在本系统中主要使用HOST模式与手机相连接从而通信的。SMSC的产品LAN8720A是专为当今消费类电子和企业应用而设计的10BASE-T/100BASE-TX收发器，性能高、功耗低、体积小。作为目前业界体积最小的收发器，LAN8720A的功耗比现有SMSC收发器低至40%。此外，LAN8720A内置了电压调节器和ESD保护组件，大大降低了BOM成本。LAN8720A通过RMII标准数字接口连接到MAC层。STM8系列是意法半导体公司生产的8位的单片机。该型号单片机分为STM8A、STM8S、STM8L三个系列，STM8S作为标准系列。STM8S005具有3级流水线的哈佛结构扩展指令集,它拥有：8K字节程序存储器，1K字节的RAM。带有同步时钟输出的UART，和多个定时器且SPI接口最高到10Mbit/s，I2C接口最高到400Kbit/s。本系统是基于STM32F407为主处理器加PHY层芯片LAN8720A来实现与电脑以太网通信；利用STM32F407的高速FSMC总线结构来驱动USB芯片SL811，以确保传输的速率与可靠性；利用高速数字芯片74HC138构成一个硬件寻址机构；用温度传感器18B20测量系统的环境温度，以及当设备内温度达到设定温度时，风扇自动启动为系统散热；把STM32F407作为主机，4个STM8S005作为从机，使用I2C协完成多机通信，利用STM8S005单片机对USB电源和D+、D-进行控制从而实现对USB的控制。一种PC-大规模智能终端通信方法，包括以下步骤：S01：PC接收数据并判断数据是否有效；若无效则丢弃数据并请求重发，若有效则进入下一步；S02：指令解析，判断该指令为何种指令；若为控制或查询指令直接操作外围电路，若为数据传输指令则进入下一步；S03：通过寻址单元查找指定的USB口；S04：找到指定的USB接口后则由PC向手机转发数据。作为本方案的进一步改进，所述的一种PC-大规模智能终端通信方法，还包括USB的控制方法：S11：USB控制芯片接受主处理器发送的数据传输指令；S12：主处理器使用I2C协议将数据传输的指令发送给辅助处理器；S13：辅助处理器STM8S005解析命令并处理；S14：利用辅助处理器STM8S005单片机IO口对USB电源和D+、D-相关芯片进行控制从而实现对USB的控制。作为本方案的进一步改进，所述步骤S03中的寻址是由74HC138构成的寻址单元完成硬件寻址。本专利技术的有益效果是：通过以太网的方式实现间接与手机通信，通过主控板只需要一个IP便能与PC通信，再通过本系统将TCP协议转化成USB协议与手机完成通信，通过本专利技术可以轻松实现以太网、无线的方式让PC与多部手机同时数据通信，以及控制系统外设。而且多个本系统之间还能通过交换机实现有限组网，或者使用路由器实现无线组网，从而实现一台PC控制更多的手机或终端。附图说明图1为本专利技术系统结构示意图；图2为PC-大规模智能终端通信方法流程图；图3为本专利技术中USB控制方法流程图。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。如图1所示，一种PC-大规模智能终端通信系统，本实施例中的智能终端指手机，主要包括以下模块：主控单元：基于STM32F407为主处理器加PHY层芯片LAN8720A来实现与PC以太网通信；主处理器对输入的数据进行检查，如果数据错误，将此数据包丢掉，请求PC重发；如果数据正确再进行指令解析，若为控制或者查询指令直接操作外围电路，若为数据传输指令，通过寻址单元找到指定USB口，然后主处理器开始向手机转发数据；USB寻址单元：由多片74HC138组成的寻址单元，由主控单元发起寻址指令，然后通过由74HC138构成的寻址单元完成硬件寻址；USB控制单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PC‑大规模智能终端通信系统，其特征在于主要包括以下模块：主控单元：基于STM32F407为主处理器加PHY层芯片LAN8720A来实现与PC以太网通信；主处理器对输入的数据进行检查，如果数据错误，将此数据包丢掉，请求PC重发；如果数据正确再进行指令解析，若为控制或者查询指令直接操作外围电路，若为数据传输指令，通过寻址单元找到指定USB口，然后主处理器开始向手机转发数据；USB寻址单元：由多片74HC138组成的寻址单元，由主控单元发起寻址指令，然后通过由74HC138构成的寻址单元完成硬件寻址；USB控制单元：利用主处理器STM32F407作为主机，辅助处理器STM8S005作为从机，使用I2C协议完成多机通信，利用辅助处理器STM8S005单片机IO口对USB电源和D+、D‑相关芯片进行控制从而实现对USB的控制。

【技术特征摘要】
1.一种PC-大规模智能终端通信系统，其特征在于主要包括以下模块：主控单元：基于STM32F407为主处理器加PHY层芯片LAN8720A来实现与PC以太网通信；主处理器对输入的数据进行检查，如果数据错误，将此数据包丢掉，请求PC重发；如果数据正确再进行指令解析，若为控制或者查询指令直接操作外围电路，若为数据传输指令，通过寻址单元找到指定USB口，然后主处理器开始向手机转发数据；USB寻址单元：由多片74HC138组成的寻址单元，由主控单元发起寻址指令，然后通过由74HC138构成的寻址单元完成硬件寻址；USB控制单元：利用主处理器STM32F407作为主机，辅助处理器STM8S005作为从机，使用I2C协议完成多机通信，利用辅助处理器STM8S005单片机IO口对USB电源和D+、D-相关芯片进行控制从而实现对USB的控制。2.根据权利要求1所述的一种PC-大规模智能终端通信系统，其特征在于：所述的PHY层芯片LAN8720A内置了电压调节器和ESD保护组件，LAN8720A通过RMII标准数字接口连接到MAC层。3.根据权利要求2所述的一种PC-大规模智能终端通信系统，其特征在于还包括以下模块：温度监测模块：用户监测整机内腔环境温度；散热风扇：用于设备散热；路由器电源控制模块：根据工作需要控制路由器的状态，当不需要WIFI功能时，可以远程关掉路由器；USB芯片电源控制模块：控制USB芯片进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：元辉，时兴祥，廖文军，
申请(专利权)人：成都微智创远科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51