CN101655994B - 一种多路韦根信号输入方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多路韦根信号输入方法和装置。所述方法包括下列步骤:S1、中央处理器的一个中断输入接口接收多路韦根信号输入,所述中央处理器的各个信号输入端分别接收各路韦根信号输入;S2、所述多路韦根信号输入触发中断后,所述中央处理器判断各个信号输入端接收到的所述韦根信号输入是否为有效输入并保存有效韦根信号;S3、所述中央处理器按照要接收的韦根协议的种类判断接收是否成功。所述装置包括用于接收多路韦根信号输入的中央处理器,所述中央处理器的一个中断输入接口接收多路韦根信号输入、各个信号输入端分别接收各路韦根信号输入,所述中央处理器还包括有效信号识别模块和接收判定模块。实施本发明的方法和装置设计简单、所需中断接口少、成本低。
Description
技术领域
本发明涉及信号输入,更具体地说,涉及一种多路韦根信号输入方法和装置。
背景技术
在安防门禁系统中,由于韦根(Wiegand)协议具有国际上统一的标准,而且其通信接口简单易用,使得感应器的通用性、感应器与控制器的兼容性得到较大提高而得到广泛应用。如图1所示,韦根信号是通过D0和D1两根线进行传输的,其通常包括一组低电平脉冲,每个低电平脉冲代表一位数据。无信号时D0和D1均为高电平Voh。当D0线上有一低电平Vol脉冲时数据为“0”,D1线有一低电平Vol脉冲时数据为“1”。由于其信号为毫秒级,所以在实际应用中需要通过中断的方式来进行接收。一般做法如图2所示,将D0和D1各接到一个中断的输入端口,然后每响应一次中断就为相应的数据线标记一个有效位来识别接收。当同时处理多个韦根设备的输入,就需要增加相应多的中断输入口,如选用有多个中断输入接口的微处理器(如图3)或者采用多处理器结构(如图4)。也就是说,在现有技术中,不论选用有多个中断输入接口的微处理器还是采用多处理器结构,每一个韦根设备的输入线都对应一个中断输入,也就是处理N个设备需要2*N个中断。并且一般来说中断输入口越多的微处理器其价格也越高。因而采用现有技术的多路韦根信号输入方法,不但所需中断接口过多、成本过高,而且硬件设计复杂。
因此需要一种硬件设计简单、所需中断接口较少、成本较低的多路韦根信号的输入方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的不但所需中断接口过多、成本过高,而且硬件设计复杂的缺陷,提供一种硬件设计简单、所需中断接口较少、成本较低的多路韦根信号的输入方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种多路韦根信号输入方法,包括下列步骤:
S1、中央处理器的一个中断输入接口接收多路韦根信号输入,所述中央处理器的各个信号输入端分别接收各路韦根信号输入;
S2、所述多路韦根信号输入触发中断后,所述中央处理器判断各个信号输入端接收到所述韦根信号输入是否为有效输入并保存有效韦根信号;
S3、所述中央处理器按照要接收的韦根协议的种类判断接收是否成功;
其中所述步骤S1进一步包括:将多个韦根设备的信号输入端连接到多路与门的输入端,并将所述多路与门的输出端连接到所述中央处理器的中断输入接口;
所述步骤S2进一步包括:
S21、所述中央处理器响应中断并读取所述各个信号输入端的韦根信号;
S22、获取读取韦根信号时定时器的值;
S23、根据相邻两次定时器值的时间间隔判断所述韦根信号是否有效。
在本发明所述的多路韦根信号输入的方法中,所述方法进一步包括:在所述步骤S1之前,设定标准时间间隔范围。
在本发明所述的多路韦根信号输入的方法中,所述步骤S23进一步包括:
如果所述相邻两次定时器值的时间间隔位于标准时间间隔之间,则保存所述韦根信号,并保存所述定时器值用于下一次比较;
如果所述相邻两次定时器值的时间间隔低于标准时间间隔下限,则舍弃该位韦根信号;
如果所述相邻两次定时器值的时间间隔高于标准时间间隔上限,则取消接收并舍弃该路接收到的所有韦根信号。
在本发明所述的多路韦根信号输入的方法中,当所述步骤S23中,上一定时器值为0时,则直接保存所述韦根信号,并保存当前定时器值用于下一次 比较。
在本发明所述的多路韦根信号输入的方法中,所述标准时间间隔范围的下限为1100μs,上限为1500μs。
在本发明所述的多路韦根信号输入的方法中,所述步骤S3进一步包括:
S31、在保存有效韦根信号后,计数器加1;
S32、将计数器中的计数与韦根协议的种类限定的韦根信号位数进行比较,当该计数低于所述韦根信号位数时,重复执行步骤S1,当该计数等于所述韦根信号位数时,接收成功,并将计数器和定时器清零。
本发明解决其技术问题采用的又一技术方案是,构造一种多路韦根信号输入装置,包括用于接收多路韦根信号输入的中央处理器,所述中央处理器的一个中断输入接口接收来自多个韦根设备的多路韦根信号输入,所述中央处理器的各个信号输入端分别接收各路韦根信号输入,所述中央处理器还包括在所述多路韦根信号输入触发中断后,用于判断各个信号输入端接收到所述韦根信号输入是否为有效输入并保存有效韦根信号的有效信号识别模块和用于按照要接收的韦根协议的种类判断接收是否成功的接收判定模块;其中所述多路韦根信号输入装置还包括多路与门,所述多个韦根设备的信号输入端连接到多路与门的输入端,所述多路与门的输出端连接到所述中央处理器的中断输入接口。
在本发明所述多路韦根信号输入装置中,所述有效信号识别模块进一步包括用于响应中断并读取所述各个信号输入端的韦根信号的信号获取单元;用于记录信号获取时间并保存的定时器;用于存储标准时间间隔范围的存储单元和在所述相邻两次定时器计数的时间间隔在标准时间间隔范围内时,判定所述韦根信号有效、并保存所述定时器计数用于下一次比较,在所述相邻两次定时器计数的时间间隔低于标准时间间隔范围的下限时,判断舍弃该位韦根信号,在所述相邻两次定时器计数的时间间隔高于标准时间间隔范围的上限时,判定取消接收并舍弃该路接收到的所有韦根信号的判断单元。
在本发明所述多路韦根信号输入装置中,上一次定时器计数为0时,所述判断单元直接判定所述韦根信号有效、保存所述韦根信号,并保存当前定时器 计数用于下一次比较。
在本发明所述多路韦根信号输入装置中,所述标准时间间隔范围的下限为1100μs,上限为1500μs。
在本发明所述多路韦根信号输入装置中,接收判定模块包括在保存有效韦根信号后,自动加1的计数器;用于判断所述计数器中的计数与存储其中的韦根信号位数进行比较,并在该计数等于所述韦根信号位数时,判断接收成功,并将计数器和定时器清零的清零单元。
实施本发明的多路韦根信号输入方法和装置,具有以下有益效果:硬件设计简单、所需中断接口较少(仅需一个中断接口)、成本较低。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是韦根信号传输示意图;
图2是现有技术的单路韦根信号接收示意图;
图3是现有技术的多路韦根信号接收的一个实施例的示意图;
图4是现有技术的多路韦根信号接收的又一个实施例的示意图;
图5是本发明的多路韦根信号输入方法的第一实施例的流程图;
图6是本发明的多路韦根信号输入方法的第二实施例的流程图;
图7是本发明的多路韦根信号输入方法的中断处理的流程图;
图8是本发明的多路韦根信号输入方法的有效信号识别的流程图;
图9是本发明多路韦根信号输入装置的第一实施例的示意图;
图10是本发明多路韦根信号输入装置的多个韦根设备与中央处理器的连接示意图。
具体实施方式
图5是本发明的多路韦根信号输入方法的第一实施例的流程图。如图5所示,本发明的一种多路韦根信号输入方法包括下列步骤:S1、中央处理器的一个中断输入接口接收多路韦根信号输入,所述中央处理器的各个信号输入端 分别接收各路韦根信号输入;S2、所述多路韦根信号输入触发中断后,所述中央处理器判断各个信号输入端接收到所述韦根信号输入是否为有效输入并保存有效韦根信号;S3、所述中央处理器按照要接收的韦根协议的种类判断接收是否成功。为了在步骤S1使得中断输入接口可以接收到所有的多路韦根信号输入,可将多个韦根设备的信号输入端连接到一个多路与门的输入端,并将所述多路与门的输出端连接到所述中央处理器的中断输入接口。这样,在任一路韦根设备的信号输入端有信号输入时,都可触发中央处理器产生中断。在本发明的其它实施例中,还可以采用其它电路或模块来完成上述功能。
图7示出了中断处理的步骤流程。在步骤S301中,中央处理器的中断输入接口在接收到韦根信号输入后,触发中断。在步骤S302中,中央处理器读取N个IO口的韦根信号并进行保存。在步骤S303中,中央处理器获取读取IO韦根信号时定时器的值。在步骤S304中,中断返回。
图6是本发明的多路韦根信号输入方法的第二实施例的流程图。如图6所示,在步骤S101中,将多个韦根设备的信号输入端连接到多路与门的输入端,并将所述多路与门的输出端连接到所述中央处理器的中断输入接口。在本发明的其它实施例中,可采用其它的电子元件、电路或是模块来完成多路与门的功能。在步骤S102中,中央处理器的一个中断输入接口经多路与门的输出端接收多路韦根信号输入,所述中央处理器的各个信号输入端分别接收各路韦根信号输入。在步骤103中,所述中央处理器响应中断并读取所述各个信号输入端的韦根信号。在步骤S104中,获取读取韦根信号时定时器的值并保存。在步骤S105中,根据相邻两次定时器值的时间间隔判断所述韦根信号是否有效,并保存有效韦根信号。在步骤S106中,在保存有效韦根信号后,计数器加1。在步骤S107中,将计数器中的值与韦根协议类型中限定的韦根信号位数进行比较,该值小于于韦根信号位数时,重复执行步骤S102,当该值等于韦根信号位数时,判定接收成功,并将计数器和定时器清零。
图8是本发明的多路韦根信号输入方法的有效信号识别的流程图。也就是对图6中步骤S105的判断条件作进一步地介绍。如图8所示,在步骤401中,首先获取上一定时器值。在步骤S402中,判断上一定时器值是否为0。当该 值为0时,执行步骤S406,保存各路韦根信号和定时器值。当该值不为0时,执行步骤S403,判断相邻两次定时器值的时间间隔是否在标准时间间隔范围内。在本发明的一个优选实施例中,该标准时间间隔范围的下限为1100μs,上限为1500μs。在本发明的其它实施例中,可根据需要选自择不同的标准时间间隔。当相邻两次定时器值的时间间隔在标准时间间隔范围内,执行步骤S406,保存各路韦根信号和定时器值。否则,执行步骤S404,判断相邻两次定时器值的时间间隔是否高于标准时间间隔的上限。当相邻两次定时器值的时间间隔高于标准时间间隔的上限时,执行步骤S407,判定接收到的韦根信号为无效接收,清除该路接收到的所有韦根信号。否则执行步骤S405,判断相邻两次定时器值的时间间隔是否低于标准时间间隔的下限,当判定低于时,执行步骤S408,判定接收到的韦根信号为重复位,清除该位韦根信号。然后可接着判断接收到的韦根信号的位数是否等于韦根协议类型中限定的韦根信号位数。采用这样的设计,是由于韦根通信规范中规定Tpi>100μs,Tpw>1ms,结合实际测试情况,本发明采用的数据有效的时间间隔范围的上限为1500μs,下限为1100μs。即如果收到的两个数据位之间的时间间隔大于1500μs,则表明中间丢失了有效数据位,此次接收数据无效,如果两个数据位之间的时间间隔小于1100μs,则表明在该位数据位有效期间即Tpw时间内,由其他路输入引起中断而造成的重复检测,此位数据位将被舍弃。这样就保证了在多路输入共用一个中断时数据接收的准确性。本领域技术人员知悉,该判断流程并非是按顺序执行的,只要分别执行上述步骤即可。
图9是本发明多路韦根信号输入装置的第一实施例的示意图。本发明的多路韦根信号输入装置包括用于接收所述多路韦根信号的中央处理器100,所述中央处理器的一个中断输入接口200接收来自多个韦根设备的多路韦根信号输入,所述中央处理器的各个信号输入端300分别接收各路韦根信号输入,所述中央处理器还包括在所述多路韦根信号输入触发中断后,用于判断所述韦根信号输入是否为有效输入并保存有效韦根信号的有效信号识别模块400和用于按照要接收的韦根协议的种类判断接收是否成功的接收判定模块500。所述有效信号识别模块400进一步包括用于响应中断并读取所述各个信号输入端 的韦根信号的信号获取单元401;用于记录信号获取时间并保存的定时器402;用于存储标准时间间隔范围的存储单元404和判断单元403,所述判断单元403在所述相邻两次定时器计数的时间间隔位于标准时间间隔范围内时判定所述韦根信号有效、并保存所述定时器计数用于下一次比较,在所述相邻两次定时器计数的时间间隔低于标准时间间隔范围的下限时判定舍弃该位韦根信号,在所述相邻两次定时器计数的时间间隔高于标准时间间隔范围的上限时,判断取消接收并舍弃所有接收到的韦根信号。当上一次定时器的值为0时,所述判断单元403直接判定所述韦根信号有效、保存所述韦根信号,并保存当次定时器计数用于下一次比较。所述标准时间间隔范围的下限为1100μs,上限为1500μs。接收判定模块500包括在保存有效韦根信号后,自动加1的计数器501;用于判断所述计数器501中的计数与存储其中的韦根信号位数进行比较,并在该计数等于所述韦根信号位数时,判断接收成功,并将计数器501和定时器402清零的清零单元502。
在本发明的一个优选实施例中,如图10所示,所述多路韦根信号输入装置还包括多路与门600,所述多个韦根设备的信号输入端连接到多路与门600的输入端,所述多路与门600的输出端连接到所述中央处理器的中断输入接口300。
实施本发明的多路韦根信号输入方法和装置,其硬件设计简单、所需中断接口较少(仅需一个中断接口)、成本较低。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的,本领域技术人员应当明白,在不脱离本发明范围的情况下,还可以对本发明进行各种变换及等同替代。因此,本发明不局限于所公开的具体实施例,而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。
Claims (7)
1.一种多路韦根信号输入方法,其特征在于,包括下列步骤:
S1、中央处理器的一个中断输入接口接收多路韦根信号输入,所述中央处理器的各个信号输入端分别接收各路韦根信号输入;
S2、所述多路韦根信号输入触发中断后,所述中央处理器判断各个信号输入端接收到所述韦根信号输入是否为有效输入并保存有效韦根信号;
S3、所述中央处理器按照要接收的韦根协议的种类判断接收是否成功;
其中所述步骤S1进一步包括:
将多个韦根设备的信号输入端连接到多路与门的输入端,并将所述多路与门的输出端连接到所述中央处理器的中断输入接口;
所述步骤S2进一步包括:
S21、所述中央处理器响应中断并读取所述各个信号输入端的韦根信号;
S22、获取读取韦根信号时定时器的值;
S23、根据相邻两次定时器值的时间间隔判断所述韦根信号是否有效。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述方法进一步包括:在所述步骤S1之前,设定标准时间间隔范围。
3.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述步骤S23进一步包括:
如果所述相邻两次定时器值的时间间隔位于标准时间间隔范围之间,则保存所述韦根信号,并保存所述定时器值用于下一次比较;
如果所述相邻两次定时器值的时间间隔低于标准时间间隔范围的下限,则舍弃该位韦根信号;
如果所述相邻两次定时器值的时间间隔高于标准时间间隔范围的上限,则取消接收并舍弃该路接收到的所有韦根信号。
4.根据权利要求2所述方法,其特征在于,当所述步骤S23中,上一定时器值为0时,则直接保存所述韦根信号,并保存当前定时器计数用于下一次比较。
5.根据权利要求3所述方法,其特征在于,所述标准时间间隔范围的下限为1100μs,上限为1500μs。
6.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述步骤S3进一步包括:
S31、在保存有效韦根信号后,计数器加1;
S32、将计数器中的计数与韦根协议的种类限定的韦根信号位数进行比较,当该计数低于所述韦根信号位数时,重复执行步骤S1,当该计数等于所述韦根信号位数时,接收成功,并将计数器和定时器清零。
7.一种多路韦根信号输入装置,包括用于接收多路韦根信号输入的中央处理器(100),其特征在于,所述中央处理器的一个中断输入接口(200)接收来自多个韦根设备的多路韦根信号输入,所述中央处理器的各个信号输入端(300)分别接收各路韦根信号输入,所述中央处理器还包括在所述多路韦根信号输入触发中断后,用于判断各个信号输入端接收到所述韦根信号输入是否为有效输入并保存有效韦根信号的有效信号识别模块(400)和用于按照要接收的韦根协议的种类判断接收是否成功的接收判定模块(500);其中所述多路韦根信号输入装置还包括多路与门(600),所述多个韦根设备的信号输入端连接到多路与门(600)的输入端,所述多路与门(600)的输出端连接到所述中央处理器的中断输入接口(300)。
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