CN101309192B

CN101309192B - 总线通信方法

Info

Publication number: CN101309192B
Application number: CN200710014774A
Authority: CN
Inventors: 李德青
Original assignee: Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Current assignee: Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2007-05-18
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2027-05-18
Also published as: CN101309192A

Abstract

本发明公开了一种总线通信方法，包括以下步骤：a、第一设备端发送握手信号；b、第二设备端接收所述握手信号并发送应答信号；c、第一设备端接收所述应答信号并进行数据信号的传输操作；其中，所述握手信号和所述应答信号都是连续的脉冲信号，所述握手信号的脉冲数量与所述应答信号的脉冲数量都是预先设定的固定值；所述数据信号为连续的脉冲信号，该脉冲信号的脉冲数量与所述握手信号的脉冲数量和所述应答信号的脉冲数量都不相同。实施本发明能够实现对时隙要求低的总线通信，并且不需要实时查询总线，对时间基准的要求并不苛刻，因此，也降低了对软件资源的过多占用。

Description

总线通信方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种总线通信方法。

背景技术

在现有的总线通信中，两个或者多个设备之间的通信大都需要多条线路支持，以传输数据信号和控制信息。但是，另一方面，在现有的电路设计中各种设备的I/O口资源都是非常宝贵的，若因为某一设备的总线需要多条线路支持而占用了大量的I/O口资源的话，会对整体电路的设计造成相当大的困难。因此，单总线的通信便顺势产生。

目前的单总线，以1-WIRE总线比较成熟。1-WIRE总线是Dallas公司的一项专有技术，它是利用时隙传输数据和命令，对时隙要求比较高，对不支持1-WIRE总线的设备来讲，需要实时的查询总线，并且要求时间基准精确，占用软件资源过多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对时隙要求低、占用软件资源少的总线通信方式。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种总线通信方法，包括以下步骤：

a、第一设备端发送握手信号；

b、第二设备端接收所述握手信号并发送应答信号；

c、第一设备端接收所述应答信号并进行数据信号的传输操作；

其中，所述握手信号和所述应答信号都是连续的脉冲信号，所述握手信号的脉冲数量与所述应答信号的脉冲数量都是预先设定的固定值。

所述数据信号为连续的脉冲信号，该脉冲信号的脉冲数量与所述握手信号的脉冲数量和所述应答信号的脉冲数量都不相同。

进一步的，在每次数据信号的传输操作后以及每次握手信号的传输操作后均以大于一个相应的脉冲宽度的高电平作为结束位信号。

优选的，所述脉冲脉宽为10us至15us，所述结束位信号保持高电平的时间为40us。所述总线在闲置状态时保持逻辑高电平。

又进一步的，当所述第一设备端发送握手信号后未收到所述应答信号时，重新发送握手信号。当重新发送握手信号次数大于某一预先设定的数量之后，发出报警信号。

再进一步的，在所述总线通信方法中还包括步骤d、第二设备接收所述数据信号后发出响应信号至第一设备。

其中，所述响应信号是第二设备对所接收到的功能命令的数据信号的执行情况所进行的反馈。

优选的，该总线通信方法用于单总线数据传输。

更进一步的，所述总线在闲置状态时保持逻辑高电平。

本发明所提出的总线通信方法对时隙要求比较低、占用软件资源少，并且不需要实时查询总线，对时间基准的要求并不苛刻，有效节约了通信设备的端口资源。

附图说明

图1是本发明的总线通信方法所基于的系统的一个实施例的原理框图；

图2是基于图1所示系统的总线通信方法的一个实施例的流程图；

图3是基于图2所示通信方法的握手过程的一个实施例的信号传输示意图；

图4是基于图2所示通信方法的主设备写过程的一个实施例的信号传输示意图；

图5是基于图2所示通信方法的主设备读过程的一个实施例的信号传输示意图。

具体实施方式

首先简要阐述本发明的原理：本发明利用连续脉冲的个数来表示不同的数据信号或控制信号(如握手信号)，而不是利用时隙来传输，从而减少了对时隙的要求，同时不需要实时的查询总线且并不严格要求时间基准的准确性，因此占用软件资源也较少。为了更清楚的阐述本发明，下面结合附图进行详细的描述。

参考图1，图示了本发明所提出的总线通信方法所基于的系统的一个实施例的原理框图。如图1所示，包括主设备1(也即第一设备)、从设备2(也即第二设备)，其中主设备1的I/O口与从设备的I/O口采用单总线连接。另外，在本发明的一个优选实施例中，所述单总线通过一上拉电阻R1连接直流电源VDD，当所述单总线处于闲置状态时，其保持为逻辑高电平。所述的主设备1和从设备2可以是MCU，或是其它具有控制、处理功能的设备，例如CPU、DSP等，本发明对此不进行具体限制。

需要注意的是，本实施例中仅列举了只包括两个设备的情形，对于包括多个设备的情形，例如一个主设备挂接多个从设备，本领域普通技术人员完全可以根据本实施例的描述简单推导得到，在此不多加赘述。

参考图2，图示了基于图1所示系统的总线通信方法的一个实施例的工作流程。如图2所示，包括以下步骤：

步骤22，主设备发送握手信号；即，发送第一固定值个连续脉冲的脉冲信号；所述第一固定值可以是主设备和从设备事先约定好的任意值，在本发明的一个优选实施例中，所述第一固定值为5，即主设备发送5个连续脉冲的脉冲信号。

步骤23，主设备是否接收到从设备的应答信号，若主设备接收到所述应答信号，则执行步骤24，否则重新执行步骤22；即，在步骤22之后，主设备便进入等待状态(此时，从设备若接收到所述握手信号，则发送应答信号至主设备)，并设置计时器，若在规定的时间内没有接收到从设备发送的应答信号(原因可能是从设备没有接收到握手信号，进而没有发送应答信号，或者从设备接收到了握手信号并发送了应答信号，但主设备未接收到等)，则重新发送握手信号至从设备；若接收到应答信号，则流程继续下行。

其中，所述的应答信号可以是第一固定值个连续脉冲的脉冲信号，或者是其它唯一脉冲个数的脉冲信号等，本发明不限于此。另外，在这里，还可以增加一个计数器以累加重新执行步骤22的次数，即累计发送握手信号的次数，若超过规定的次数，则说明从设备连接存在问题，此时，便可以结束本流程，或者通过主设备向上层报警，以示出现故障。

为了更好的理解本发明，步骤22和步骤23的过程可以参考图3所示的信号传输示意图及相关文字描述，在图3中以握手信号为5个连续脉冲，应答信号也为5个连续脉冲为例进行说明。

步骤24，主设备进行数据传输；即，此时主设备接收到了来自从设备的应答信号，开始进行数据传输；这里的数据传输可以是主设备向从设备发送数据，也可以是主设备从从设备那里读取数据；主设备的每次传输操作所传输的二进制位数可以是一位，两位或者多位等，当每次传输一位二进制数时，其对应的组合有两个，即“0”和“1”，此时二进制数“0”可以采用第二固定值个连续脉冲的脉冲信号表示，二进制数“1”可以采用第三固定值个连续脉冲的脉冲信号表示，所述第一固定值、第二固定值、第三固定值均互不相同。在本发明的一个优选实施例中所述第二固定值为2，第三固定值为4，当然还可以是其它任意唯一个数的连续脉冲等，本发明不限于此。在这里，仅举出了每次传输一位二进制数的情形，对于每次传输两位二进制数的情形，则包括4个组合，即“00”、“01”、“10”、“11”，因此，需要四种个数唯一的连续脉冲表示；而对于每次传输n个二进制数的情形，则包括2n个组合，需要对应2n种个数唯一的连续脉冲，本发明在此不进行详细阐述。

为了更好的理解本发明，步骤24的过程可以参考图4和图5所示的信号传输示意图及相关文字描述。其中，图4是主设备向从设备写数据的信号传输示意图，图5是主设备读从设备数据的信号传输示意图，并且均以每次传输一个二进制数为例进行说明。

步骤25，从设备发出响应信号；所述响应信号是指接收到功能命令的数据信号后，从设备的执行情况，若执行成功，则发送执行成功的信号；若失败，则发送执行失败的信号。所述的执行成功或执行失败的响应信号可以是类似于第一固定值个连续脉冲信号(唯一个数的连续脉冲信号)，或者是其它任何适当的信号，例如不同脉宽的脉冲信号等等，本发明不限于此。

步骤26，结束本次数据信号的传输流程。

参考图3，图示了基于图2所示通信方法的握手过程的一个实施例的信号传输示意图。本实施例中，以握手信号为5个连续脉冲的脉冲信号，应答信号也为5个连续脉冲的脉冲信号为例进行说明，但不应因此而限制本发明。

如图3所示，在主设备发送握手脉冲过程中，首先主设备发送5个连续的脉冲信号并随后释放总线保持总线高电平大于一个脉宽的时间，当然为了增强容错能力，在这里可以保持一个适中的时间，既不至于过短而出差错，也不至于过长而降低传输效率，在本发明的一个优选的实施例中，所述脉宽为10us至15us，所述保持高电平的时间为40us；此时，若从设备接收到了所述的5个连续的脉冲信号，则同样向主设备发送5个连续脉冲的脉冲信号并同样保持总线高电平40us；至此，便完成了主从设备的握手过程。

参考图4，图示了基于图2所示通信方法的主设备写过程的一个实施例的信号传输示意图。在本实施例中，以每次传输的二进制数的个数为一个进行描述，此时，以连续2个脉冲来表示二进制数“0”，以连续4个脉冲来表示二进制数“1”，并且本过程紧跟于图3所示的握手过程后进行。

如图4所示，在主设备写“0”过程中，首先主设备发送2个连续脉冲并随后释放总线，保持总线高电平大于一个脉宽的时间，同样，为了兼顾传输的可靠性与效率，所述高电平的保持时间为一个适当的时间，在本发明的一个优选的实施例中，所述脉宽为10us至15us，所述保持高电平的时间为40us；在主设备写“1”过程中，同样，主设备发送4个连续脉冲后释放总线，保持总线高电平40us。

参考图5，图示了基于图2所示通信方法的主设备读过程的一个实施例的信号传输示意图。所述的读过程也相当于从设备向主设备写数据，其主要通过主设备的周期性对从设备发出询问信号，若从设备需要传输数据，则在接收到主设备的询问信号后便向主设备发送数据(相当于所述的主设备读过程)，所述询问信号是特定的一组二进制数，主从设备可以进行约定。在本实施例中，同样以每次传输的二进制数的个数为一个进行描述，此时，以连续2个脉冲来表示二进制数“0”，以连续4个脉冲来表示二进制数“1”，并且本过程紧跟于图3所示的握手过程后进行。

如图5所示，在主设备读“0”过程中，首先从设备发送2个连续脉冲并随后释放总线，保持总线高电平大于一个脉宽的时间，同样，为了兼顾传输的可靠性与效率，所述高电平的保持时间为一个适当的时间，在本发明的一个优选的实施例中，所述脉宽为10us至15us，所述保持高电平的时间为40us；在主设备读“1”过程中，同样，从设备发送4个连续脉冲后释放总线，保持总线高电平40us。

需要注意的是，本发明中所述的脉冲如无特别说明均为相同的脉冲信号，即脉宽和占空比相同；所述的脉宽如无特别说明也均为所述相同的脉冲信号的脉宽。另外，为了方便理解，这里仅列举了每次传输的二进制数为一位的情形，对于每次传输两位二进制数的情形，即传输“00”“01”“10”“11”时，可以分别用1个、2个、3个、4个连续脉冲表示等，对于具体的通信方法，本领域技术人员完全可以自行简单推理得到，在此不进行详述，对于每次传输大于两位二进制数的情形同样如此。

另一方面，本具体实施方式仅列举了包括两个设备的情形，对于包含多个设备的情形，可以根据本发明的原理以及本具体实施方式中的相关描述而得到，在此也不进行赘述，例如一个主设备挂接多个从设备的情形，其方法与两个设备的情形非常类似，其多个从设备向主设备传输数据的情况可以通过主设备的轮询实现，具体过程也不进行详细描述。另外，本发明也并不限于主从设备固定的情形，也可以是谁先发送握手信息谁就为主设备等，只要采用了连续脉冲个数来表示和传输数据均在本发明的保护范围之内。

以上所揭露的仅为本发明的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此，依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种总线通信方法，用于单总线数据传输，包括以下步骤：

a、第一设备端发送握手信号；

b、第二设备端接收所述握手信号并发送应答信号；

其特征在于，所述握手信号和所述应答信号都是连续的脉冲信号，所述握手信号的脉冲数量与所述应答信号的脉冲数量都是预先设定的固定值；所述数据信号为连续的脉冲信号，该脉冲信号的脉冲数量与所述握手信号的脉冲数量和所述应答信号的脉冲数量都不相同，且在每次数据信号的传输操作后以及每次握手信号的传输操作后均以大于一个相应的脉冲宽度的高电平作为结束位信号。

2.根据权利要求1所述的总线通信方法，其特征在于，所述脉冲宽度为10us至15us，所述保持高电平的时间为40us。

3.根据权利要求1所述的总线通信方法，其特征在于，当所述第一设备端发送握手信号后未收到所述应答信号时，重新发送握手信号。

4.根据权利要求3所述的总线通信方法，其特征在于，当重新发送握手信号次数大于某一预先设定的数量之后，发出报警信号。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的总线通信方法，其特征在于，在所述总线通信方法中还包括步骤d：第二设备接收所述数据信号后发出响应信号至第一设备。

6.根据权利要求5所述的总线通信方法，其特征在于，所述响应信号是第二设备对所接收到的功能命令的数据信号的执行情况所进行的反馈。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的总线通信方法，其特征在于，所述总线在闲置状态时保持逻辑高电平。