单总线通信单元、系统及方法技术方案

一种单总线通信单元、系统及方法，该系统包括：至少两个单总线通信单元，各单总线通信单元被分配有唯一的设备ID，所有单总线通信单元的参考地相连接，并且所有单总线通信单元的波特率相同；单总线通信单元包括：UART接口，UART接口的发送端口TX和接收端口RX相连接作为单总线通信接口；单总线通信接口用于连接通信总线，以实现与通信总线上的其他通信单元之间的数据交互。本发明专利技术方案利用一条数据总线，实现多个设备之间的相互通信。实现多个设备之间的相互通信。实现多个设备之间的相互通信。

【技术实现步骤摘要】
单总线通信单元、系统及方法


[0001]本专利技术涉及通信
，具体地涉及一种单总线通信单元、系统及方法。

技术介绍

[0002]在各类电子电路系统中，各种功能模块与模块之间、或者MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)与MCU之间经常需要进行一些数据交互。目前常用的数据线路有I2C(Inter
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Integrated Circuit，内部集成电路)总线，SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)总线，UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)总线等，这些总线在某些应用场合具有各自的优势。I2C总线由SDA(Serial Data Acquisition，串行数据线)和SCL(Serial Clock，串行时钟线)两条线组成，电路较简单，一个主机理论上可以连接最多127个从机设备，适合多个设备共用一组总线的情况。SPI由CS/CLK/DIN/DOUT(从设备使能信号/时钟信号/主设备数据输入、从设备数据输出/主设备数据输出、从设备数据输入)四线组成，其优点是速率较高，可以实现双向数据传输。UART总线由TX/RX(发送/接收)两线组成，能够实现全双工通信。无论是SPI、I2C、或者UART，这些总线一般需要至少2根或以上的数据线，而且只能实现两个设备之间的通信。
[0003]但某些产品根据功能的设计需求，相互之间交互的数据量很小，而且数据交互并不频繁，数据线大部分时间处于闲置状态，并且对实时性要求不高，使用专用高速的通信总线容易造成资源浪费。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种单总线通信单元、系统及方法，可以利用一条数据总线，实现多个设备之间的相互通信。
[0005]为此，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0006]本专利技术实施例提供一种单总线通信单元，所述单总线通信单元包括：UART接口，所述UART接口的发送端口TX和接收端口RX相连接作为单总线通信接口；所述单总线通信接口用于连接通信总线，以实现与所述通信总线上的其他通信单元之间的数据交互。
[0007]可选地，在所述单总线通信接口与所述通信总线之间还设置有电平转换电路，所述电平转换电路用于使所述单总线通信接口的输入电平与输出电平保持一致。
[0008]可选地，所述电平转换电路包括：电阻。
[0009]可选地，所述单总线通信单元为以下任意一种：通信设备、通信模块、芯片。
[0010]本专利技术实施例还提供一种单总线通信系统，所述系统包括：至少两个如权利要求1至3任一项所述的单总线通信单元，各单总线通信单元被分配有唯一的设备ID，所有单总线通信单元的参考地相连接，并且所有单总线通信单元的波特率相同。
[0011]可选地，所述通信总线上接入的单总线通信单元的数量小于等于252个。
[0012]可选地，所述设备ID的长度为一个字节。
[0013]可选地，所述单总线通信单元包括以下任意一种或多种：通信设备、通信模块、芯
片。
[0014]本专利技术实施例还提供一种单总线通信方法，用于实现与通信总线相连的单总线通信单元之间的数据交互，所述单总线通信单元具有UART接口，所述UART接口的发送端口TX和接收端口RX相连接作为单总线通信接口连接所述通信总线，所述方法包括：
[0015]第一单总线通信单元逐个字节接收通信总线上传输的第一数据帧，并在接收到所述第一数据帧中的接收设备ID后，确定所述接收设备ID是否与自身设备ID相同；
[0016]如果相同，则继续接收下一字节数据，直至接收到和校验字节数据；
[0017]对所述第一数据帧进行校验，确定所述第一数据帧是否正确；
[0018]如果正确，则向所述第一数据帧中的发送设备ID发送响应帧；
[0019]否则，向所述第一数据帧中的发送设备ID发送错误帧，以通知所述第一数据帧的发送设备重新发送。
[0020]可选地，所述方法还包括：第一单总线通信单元确定所述第一数据帧中的接收设备ID与自身设备ID相同后，开始计时；如果达到第一延时后还未收到所述和校验字节数据，则确定所述第一数据帧的发送设备发送超时，丢弃接收到的数据。
[0021]可选地，所述方法还包括：第一单总线通信单元逐个字节将第二数据帧发送到所述通信总线上，并在发送完和校验字节数据后，开始计时等待；如果达到最大等待时间后仍未收到所述第二数据帧的接收设备发送的响应帧，则重新发送所述第二数据帧，直至再次达到所述最大等待时间后，停止发送所述第二数据帧。
[0022]可选地，所述方法还包括：第一单总线通信单元在发送所述第二数据帧时，如果接收到其他单总线通信单元发送的第三数据帧的起始标志码，则停止发送所述第二数据帧，并延迟一定时间后待继续发送所述第二数据帧。
[0023]可选地，所述延迟一定时间后待继续发送所述第二数据帧包括：如果到达最大延时的时间区间内未收到任何数据，则在到达所述最大延时后，继续发送所述第二数据帧；如果到达最大延时的时间区间内接收到所述第三数据帧的结束标志码，则继续延时等待设定时间后发送所述第二数据帧。
[0024]可选地，所述方法还包括：第一单总线通信单元根据自身设备ID确定所述设定时间。
[0025]本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质为非易失性存储介质或非瞬态存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述方法的步骤。
[0026]本专利技术实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行上述方法的步骤。
[0027]本专利技术实施例提供的单总线通信单元及系统，基于各类通信单元自带的UART通信接口，将其发送端口TX和接收端口RX连接到同一通信总线，从而可以同时将多个设备连接在一起，实现多个设备之间相互通信。基本不需要增加额外的器件，设计简单，成本低廉。
[0028]本专利技术实施例提供的单总线通信方法，通过设定相应的通信数据帧格式，可以保证不同通信单元之间数据的准确发送和接收。
[0029]进一步地，通过分别在数据发送端和数据接收端设置相应的超时控制机制，不仅
保证了数据的有效发送，而且避免了在数据发送端发送超时后接收端的无效等待。
[0030]进一步地，针对单总线通信的特点，通过设定相应的数据发送防冲突机制，有效地避免了通信总线上产生数据冲突。
附图说明
[0031]图1是本专利技术实施例单总线通信单元的结构示意图；
[0032]图2是本专利技术实施例单总线通信系统的结构示意图；
[0033]图3是本专利技术实施例单总线通信方法的一种流程图；
[0034]图4是本专利技术实施例单总线通信方法的另一种流程图。
具体实施方式
[0035]为使本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单总线通信单元，其特征在于，所述单总线通信单元包括：UART接口，所述UART接口的发送端口TX和接收端口RX相连接作为单总线通信接口；所述单总线通信接口用于连接通信总线，以实现与所述通信总线上的其他通信单元之间的数据交互。2.根据权利要求1所述的单总线通信单元，其特征在于，在所述单总线通信接口与所述通信总线之间还设置有电平转换电路，所述电平转换电路用于使所述单总线通信接口的输入电平与输出电平保持一致。3.根据权利要求2所述的单总线通信单元，其特征在于，所述电平转换电路包括：电阻。4.根据权利要求1至3任一项所述的通信单元，其特征在于，所述单总线通信单元为以下任意一种：通信设备、通信模块、芯片。5.一种单总线通信系统，其特征在于，所述系统包括：至少两个如权利要求1至3任一项所述的单总线通信单元，各单总线通信单元被分配有唯一的设备ID，所有单总线通信单元的参考地相连接，并且所有单总线通信单元的波特率相同。6.根据权利要求5所述的单总线通信系统，其特征在于，所述通信总线上接入的单总线通信单元的数量小于等于252个。7.根据权利要求5所述的单总线通信系统，其特征在于，所述设备ID的长度为一个字节。8.根据权利要求5至7任一项所述的单总线通信系统，其特征在于，所述单总线通信单元包括以下任意一种或多种：通信设备、通信模块、芯片。9.一种单总线通信方法，其特征在于，用于实现与通信总线相连的单总线通信单元之间的数据交互，所述单总线通信单元具有UART接口，所述UART接口的发送端口TX和接收端口RX相连接作为单总线通信接口连接所述通信总线，所述方法包括：第一单总线通信单元逐个字节接收通信总线上传输的第一数据帧，并在接收到所述第一数据帧中的接收设备ID后，确定所述接收设备ID是否与自身设备ID相同；如果相同，则继续接收下一字节数据，直至接收到和校验字节数据；对所述第一数据帧进行校验，确定所述第一数据帧是否正确；如果正确，则向所述第一数据帧中的发送设备ID发送响应帧；否则，向所述第一数据帧中...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂郁富，
申请(专利权)人：展讯通信深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：