用于多设备总线通讯方法及电子设备技术

本发明专利技术涉及通讯技术领域，具体涉及一种用于多设备总线通讯方法及电子设备，本发明专利技术使用数据线和时钟线，利用单台设备操作时钟线并生成持久的矩形波；使用数据线进行数据发送时，在时钟线的上边沿后立即触发,数据接收时，在时钟线的下边沿后立即触发；传输数据的帧按照报文组织包括用于标准报文目的地址的地址帧,用于传输给设备控制信息或数据的数据帧,用于验证数据传输准确性的校验帧。本发明专利技术仅使用两根数据线做为通讯线,相对于SPI,对数据线的利用率较高，每台设备只操作一根数据线,相对I2C，操作逻辑比较简单，具备可扩展的地址,能操作的设备数量超过I2C，具备可扩展的校验帧,可以将错误漏检率降低到非常任意低的水平。可以将错误漏检率降低到非常任意低的水平。

【技术实现步骤摘要】
用于多设备总线通讯方法及电子设备


[0001]本专利技术涉及通讯
，具体涉及一种用于多设备总线通讯方法及电子设备。

技术介绍

[0002]目前，广泛使用的主机设备通信协议有I2C，SPI和UART等3种，
[0003]UART是一种异步全双工串行通信协议，由Tx和Rx两根数据线组成，因为没有参考时钟信号，所以通信的双方必须约定串口波特率、数据位宽、奇偶校验位、停止位等配置参数，从而按照相同的速率进行通信。UART属于异步传输，但对时序要求比较严格，在相同的信号质量下，速度较慢，
[0004]SPI是Motorola公司推出的一种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。SPI数据速率可达几Mbps，在一般应用中有4根信号线：MOSI，MISO，SCK，CS,相比UART多了一条同步时钟线，通信速度快，但是多个设备往往需要多条CS线，或者使用译码器等额外的结构来进行切换，增加了硬件复杂性。
[0005]I2C使用2根数据线，速度不高，网络连接简单，但数据处理较为复杂，中间状态多，同时，I2C需要每台设备同时读写2条数据线，硬件逻辑也相对复杂。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种用于多设备总线通讯的方法及电子设备，可以使主机将数据发送到设备，也可以让设备将信号发送到主机。
[0007]本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]第一方面，本专利技术公开了一种用于多设备总线通讯的方法，所述方法使用数据线和时钟线，利用单台设备操作时钟线并生成持久的矩形波；
[0009]使用数据线进行数据发送时，在时钟线的上边沿后立即触发,数据接收时，在时钟线的下边沿后立即触发；
[0010]传输数据的帧按照报文组织包括用于标准报文目的地址的地址帧, 用于传输给设备控制信息或数据的数据帧,用于验证数据传输准确性的校验帧。
[0011]更进一步的，所述单台设备为主机或一个专门的单片机，所述的持久的矩形波是质量较好的图形,翻转频率高且频率分布较为均匀的矩形波。
[0012]更进一步的，所述数据线进行数据发送时，在时钟线的上边沿后立即触发，其中，1为写高电平，0为写低电平，所述数据接收时，在时钟线的下边沿后立即触发，其中，读到高电平时为1,读到低电平时为0。
[0013]更进一步的，所述方法中，传输的比特按照数据帧来进行组织，每帧由9个比特组成,其中第1个bit为1,后面的bit为数据位,帧之间没有间隙。
[0014]更进一步的，所述方法中，每个报文结束后需要将数据线置为0, 报文间的间隙通常为1个帧以上或9个比特以上,间隙时保持为0。
[0015]更进一步的，报文中的校验帧为1帧或更多,校验算法为CRC8, CRC16,CRC32或
MD5；报文中的地址帧为2帧或更多；数据帧为0帧或1帧以上。
[0016]更进一步的，所述方法中，时钟线进行动态的频率调节时,设备进入低功耗模式。
[0017]更进一步的，所述方法中，数据发送的设备可与数据接收设备一样，接收已发送的电平高低,用于检测数据是否被重复发送,已防止设备在总线上传输数据发生冲突。
[0018]更进一步的，所述方法中，数据发送触发于时钟线的下边沿,数据接收触发于时钟线的上边沿。
[0019]第二方面，本专利技术公开一种电子设备，包括处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器执行如第一方面所述的用于多设备总线通讯方法。
[0020]本专利技术的有益效果为：
[0021]本专利技术提供一种适合多设备通讯方法和电子设备，仅使用两根数据线做为通讯线,相对于SPI,对数据线的利用率较高，每台设备只操作一根数据线,相对I2C，操作逻辑比较简单。
[0022]本专利技术具备可扩展的地址,能操作的设备数量超过I2C，具备可扩展的校验帧,可以将错误漏检率降低到非常任意低的水平。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例1
[0025]本实施例公开一种简便可行的总线式设备和主机通信的方法,可以使主机将数据发送到设备，也可以让设备将信号发送到主机。
[0026]本实施例中的信号可以是指令和数据，通信的目的可以是操纵设备和从设备采集信息，也可以是从请求
‑
应答的模式。
[0027]本实施例的基本形式是使用2根数据线,包括一根数据线和一根时钟线，在一段时间内,时钟线由一台设备操作,这台设备可以是主机或一个专门的单片机来控制,生成一个持久的矩形波，对矩形波的翻转时间没有特殊的要求,但一般是图形质量较好的,翻转频率较高且频率分布较为均匀的矩形波，主机和每台设备都可以(但不是必须的) 读写数据线。
[0028]本实施例使用典型的数据的发送均在时钟线的上边沿后立即触发, 数据的接收均在时钟线的下边沿后立即触发，数据通过在上述指定触发下写数据线来实现,其中,1为写高电平,0为写低电平，对应的, 读取数据在上述触发下读数据线来实现,其中读到高电平时为1,读到低电平时为0，传输的比特按照数据帧来进行组织,每个帧有9个比特组成,其中第1个bit为1,后面的bit为数据位,帧之间没有间隙。
[0029]本实施例中，传输数据的帧按照报文来组织,每个报文有若干的帧组成,依次分别为地址帧,数据帧和校验帧,其中地址帧用于标准报文的目的地址,通常为多个设备中的某一个,数据帧通常为需要传输给设备的控制信息或数据,校验帧通常为对地址帧和数据帧的校验码,来验证数据传输的准确性，每个报文结束后需要将数据线置为0, 报文间的间隙
通常为1个帧以上(9个比特以上),间隙时保持为0。
[0030]本实施例的一种变种是数据发送触发于时钟线的下边沿,数据接收触发于时钟线的上边沿，
[0031]本实施例的报文中的校验帧为1帧或更多,校验算法为CRC8, CRC16,CRC32或MD5，报文中的地址帧为1帧或更多，报文中的数据帧为0帧或1帧以上。
[0032]本实施例的一种变种是使用一根额外的数据线作为令牌线，辅助数据防冲突，时钟线进行动态的频率调节,使得设备进入低功耗模式，数据发送的设备也可以和数据接收设备一样的接收已发送的点评高低, 用于检测数据是否被重复发送,以防止设备在总线上传输数据发生冲突。
[0033]实施例2
[0034]本实施例公开一种用于多设备总线通讯方法，在一段时间内,时钟线由一台设备操作,这台设备可以是主机或一个专门的单片机来控制,生成一个持久的矩形波.对矩形波的翻转时间没有特殊的要求, 但一般是图形质量较好的，翻转频率较高且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于多设备总线通讯的方法，其特征在于，所述方法使用数据线和时钟线，利用单台设备操作时钟线并生成持久的矩形波；使用数据线进行数据发送时，在时钟线的上边沿后立即触发,数据接收时，在时钟线的下边沿后立即触发；传输数据的帧按照报文组织包括用于标准报文目的地址的地址帧,用于传输给设备控制信息或数据的数据帧,用于验证数据传输准确性的校验帧。2.根据权利要求1所述的用于多设备总线通讯的方法，其特征在于，所述单台设备为主机或一个专门的单片机，所述的持久的矩形波是质量较好的图形,翻转频率高且频率分布较为均匀的矩形波。3.根据权利要求1所述的用于多设备总线通讯的方法，其特征在于，所述数据线进行数据发送时，在时钟线的上边沿后立即触发，其中，1为写高电平，0为写低电平，所述数据接收时，在时钟线的下边沿后立即触发，其中，读到高电平时为1,读到低电平时为0。4.根据权利要求1所述的用于多设备总线通讯的方法，其特征在于，所述方法中，传输的比特按照数据帧来进行组织，每帧由9个比特组成,其中第1个bit为1,后面的bit为数据位,帧之间没有间隙。5.根据权利要求1所述的用于多设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵启伟，
申请(专利权)人：猫岐智能科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：