CN101984486A

CN101984486A - 可设指令的传输方法及传输装置

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Publication number: CN101984486A
Application number: CN2010105224513A
Authority: CN
Inventors: 石磊; 李照华; 符传汇; 陈克勇; 王乐康; 尹志刚
Original assignee: Shenzhen Mingwei Electronic Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Mingwei Electronic Co Ltd
Priority date: 2010-10-25
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2011-03-09

Abstract

本发明的实施例提出了一种可设指令的传输方法，包括以下步骤：从机接收上位机数据，所述上位机数据包括信息指示标识符，所述信息指示标识符用于指示其后的数据类型；所述从机根据所述信息指示标识符，获取数据信息或控制信息，所述数据信息或控制信息用于显示控制。本发明实施例另一方面还提出了一种从机装置。本发明提出的上述方案，能实现控制信号或数据信号同时在线上传输，解决了现有技术中无法设置指令的传输方式。接收数据的从机，可以得知起始码之后的数据是控制信息还是数据信息，从而能进行相关的显示控制或操作。

Description

可设指令的传输方法及传输装置

技术领域

本发明涉及数字通信领域，具体而言，本发明涉及可设指令的传输方法及传输装置。

背景技术

在灯点显示系统中，由于每一个显示控制芯片能控制的灯点数量有限，若要实现大规模的灯点显示系统，特别是为了节省数量庞大的并联连线，就必须将显示控制芯片级联以此来控制更多的灯点。灯点是单色灯或者由红色，绿色和蓝色灯组成的一个像素点。

级联的芯片需要独立的控制与其相连的灯点。数据总线，通常包括数据线，时钟线，输出使能等，是逐级传输数据，这些数据用来控制显示。单线传输是所有级联芯片中，数据总线最少的，只有一条。单线传输与双线传输或者三线传输相比，具有的优势不仅仅是在于连接线条数的减少带来的成本上的降低。事实上，在低成本连接线的生产工艺决定，三条线通常包括电源线、地线、数据线，三条线的三角连接方式是数据传输最可靠，产生干扰最小的一种连接组合；四条线包括电源线、地线、数据线和时钟线，则会造成数据传输不稳定的效果。所以，单线传输在成熟的智能照明控制系统中应用广泛。

灯点显示系统中，多个显示控制芯片串联级联，将级联的第一个显示控制芯片称为第一级芯片，例如图1中的芯片101；将第二个显示控制芯片称为第二级芯片，例如图1中的芯片102；以此类推，将第n个显示控制芯片称为第n级芯片。

在现有的单线传输协议中，应用比较广泛的单线传输协议是DMX512。

DMX512协议通过在总线上发送数据包来实现对灯光设备的亮度调节。协议对数据包的每一部分的时序都做了极为严格的规定，协议规定数据传输速率典型值是250Kbit/s，一个数据包最多可包含512帧数据。每帧有11位数据，1位低电平起始位，8位数据位(0～255级)和2位高电平停止位。一帧数据包含1个地址的亮度数据，第1帧是第1个地址的数据，第2帧是第2个地址的数据，以此类推，512帧可以传送512个地址的数据。

DMX512协议要求每一个从机拥有一个独有的绝对的地址(ID)。这样，无论是从机串联(菊花链)的方式，还是从机并联的方式(一点对多点)，只要从机接收到自己地址所对应的数据，就将数据存储到本从机中，否则就无视。因为其特有的数据传输格式，每一个从机接收到的数据是相同的，只是选取其中符合自己地址的数据存储下来。在现有的DMX512传输协议中，其中8位是灰度数据，其余3位都是其固定的传输格式要求。数据包格式如图2。

因为DMX512需要对每个从机采取设定固定地址(ID)的操作，所以会带来如下缺陷：1、需要额外的OTP、EPROM等非易失性存储介质，还需要额外的配合电路来设定地址，这样增加了硬件成本；2、出厂调试时，需要对每个从机设定地址，这样会增加调试的成本；3、维修时也需要调整备品的ID，以进行替换，相对的也增加了维护的成本。应用越来越广泛的单线传输协议是截取式的归零码方式。

上述单线协议都能够很好的进行数据传输，但是数据的传输仅仅是灰度数据的传输。如果从机需要的数据不仅仅是灰度数据，譬如说需要通过传输的数据调整白平衡，调整PWM周期等，上述数据传输格式则显得无能为力。

因此有必要提出相应有效的技术方案，在传输数据时，能有效进行控制信号的传输，实现灯点显示的智能控制。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是通过增加或者特别设置信息指示标识符，信息指示标识符用于指示其后的数据类型。对于从机，可以得知起始码之后的数据是控制信息还是数据信息，从而能进行相关的显示控制或操作。

本发明实施例一方面提出了一种可设指令的传输方法，包括以下步骤：

从机接收上位机数据，所述上位机数据包括信息指示标识符，所述信息指示标识符用于指示其后的数据类型；

所述从机根据所述信息指示标识符，获取数据信息或控制信息，所述数据信息或控制信息用于显示控制。

本发明实施例另一方面还提出了一种从机装置，包括接收模块、判断模块以及处理模块，

所述接收模块，用于接收上位机数据，所述上位机数据包括信息指示标识符，所述信息指示标识符用于指示其后的数据类型；

所述判断模块，用于根据所述信息指示标识符，判断所述信息指示标识符其后的数据类型；

所述处理模块，用于根据所述数据信息或控制信息进行显示控制。

本发明提出的上述方案，能实现控制信号或数据信号同时在线上传输，解决了现有技术中无法设置指令的传输方式。本发明提出的上述方案，通过增加或者特别设置信息指示标识符，信息指示标识符用于指示其后的数据类型。对于从机，可以得知起始码之后的数据是控制信息还是数据信息，从而能进行相关的显示控制或操作。此外，本发明提出的上述方案，实现起来简单、高效，具有很高的实用价值。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为显示控制芯片级联的示意图；

图2为DMX512数据包格式的示意图；

图3为截取式的数据包格式示意图；

图4为本发明实施例可设指令的传输方法的流程图；

图5为本发明实施例控制信息的传输方法示意图；

图6为本发明实施例数据信息的传输方法示意图；

图7为本发明实施例从机设备的结构示意图；

图8为数据处理流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

传统的可设指令的单线传输协议有MAXIM的单线传输协议(1-wireInterface)。传输协议比较繁杂，在电子钥匙等数据传输安全等级较高的场合较常用。该协议包括：主机发送复位脉冲，从机发送应答脉冲，主机发送从机地址，主机发送指令码，读写操作等。因为其繁琐的协议格式，数据传输的速率较低，高速时也仅有100Kbit/s。

该单线传输协议能够发送指令操作，但是要求每个从机都有固定的唯一的地址。地址的设定过程会提高硬件，调试和维护的成本。所以在注重成本的场合，一般不采用该协议。

一方面，在很多应用场合中，从机需要接收到除灰度数据之外的指令数据。譬如，需要对显示白平衡进行调节，需要选择显示灰度等级，需要选择输出极性，需要对输出延时进行控制，需要读取状态寄存器等等指令。这些指令与灰度数据的意义或者指导从机操作的内容完全不同，所以需要从机能够识别灰度数据和指令数据的区别；而另一方面，所有这些指令在正常的显示过程中或者在频繁的更新灰度数据的过程中，几乎不会改变。从机接收到指令数据后，存储起来，作为在后续工作中的工作依据，直到需要重新设定。一般除进行系统调试外，这些指令内容几乎不变。所以如果在每次发送灰度数据过程中，都发送指令数据，譬如MAXIM的单线传输协议(1-wire Interface)，就非常浪费传输时间，也就是降低了数据刷新率，特别是这种指令数据较多时。

从上述表述中得知，从机需要接收到区别于灰度数据的指令数据，而又要求不能在每次发送灰度数据时都发送指令数据。在现有的传输领域内，还没有专门的方法，能够解决上述需要发送指令的问题。

为了实现本发明之目的，本发明实施例提供了一种可设指令的传输方法，包括以下步骤：从机接收上位机数据，所述上位机数据包括信息指示标识符，所述信息指示标识符用于指示其后的数据类型；所述从机根据所述信息指示标识符，获取数据信息或控制信息，所述数据信息或控制信息用于显示控制。

如图4所示，为本发明实施例可设指令的传输方法的流程图，包括以下步骤：

S110：从机接收上位机数据，上位机数据包括信息指示标识符，用于指示数据类型。

在步骤S110中，上位机数据为控制LED的数据源，可以包括一种或多种数据，例如，数据信息或控制信息。作为本发明的实施例，上位机数据包括信息指示标识符，信息指示标识符用于指示其后的数据类型。

显然，本发明提出的方案，从机接收上位机数据的传输协议包括单线传输协议、双线传输协议或多线传输协议。例如，本发明提出的方案适用于各种截取式的数据传输协议。

具体而言，从机接收上位机数据的传输协议包括截取式的归零码单线传输协议。

为了便于理解本发明，后面的论述以截取式的归零码单线传输协议对本发明进行说明。

不失一般性，以截取式的归零码单线传输协议为例举例如下：

现有的截取式的归零码单线传输协议包括：

当低电平维持一定最小时间为限，认为是上一帧数据的结束和准备接收下一帧数据。以数据线上的某种沿信号为起始信号。不失一般性，以上升沿为例。信号线上升沿到来时，通过检测高电平的维持时间Th作为数据0还是数据1的判断根据。假设数据0代表高电平维持时间为T0，数据1代表高电平维持时间为T1，那么，如果Th＜T0，那么就认为传输的是数据0；如果Th＞T1，那么就认为传输的是数据1。之所以在T0，T1之间留有一定时间间隙，是为了在实际情况中允许采样误差范围。

即，在本发明实施例中，信息指示标识符包括：高电平或低电平维持的时间门限值T0和T1。

当通过检测高电平或低电平的维持时间大于门限值T1时，信息指示标识符指示其后的数据类型为数据信息；

当通过检测高电平或低电平的维持时间大于门限值T0时，所述信息指示标识符指示其后的数据类型为控制信息；

其中，T0-T1≥θ，θ为设置的误差范围门限值。

协议还要求：准备接收下一帧数据，意味着将从机的数据输出端口关闭；当起始信号来临，该从机开始计数，譬如该从机需要接收24比特的数据，那么计到24之后，开启数据输出端口，将主机发送的数据转发到下一个从机。数据包格式如图3。

在上述的截取式的归零码单线传输协议基础上，指定：接收到得第一位数据是数据信息和控制信息的区分位。譬如，如果接收到的第一位数据是“1”，那么就认为后续的数据为控制信息，如图5所示；如果接收到的第一位数据是“0”，那么就认为后续的数据为数据信息，如图6所示。

S120：根据信息指示标识符，获取数据信息或控制信息之后用于进行显示控制。

具体而言，在步骤S120中，数据信息为灰度显示数据。例如，从机根据灰度数据，调节驱动端口的占空比以确定显示亮度。

控制数据例如为显示调整控制数据，例如，从机根据控制数据来修改从机的状态寄存器，譬如通过状态寄存器修改芯片的白平衡(电流大小)。

例如，进行LED灯簇白平衡调节包括：

从驱动电流调节数据中获取白平衡控制数据，根据白平衡控制数据调节每一路R、G、B三色LED的电流增益。

此外，控制数据还包括：选择显示灰度等级指令，选择输出极性指令，对输出迟滞进行控制的指令，读取或者写入状态寄存器指令，端口显示周期同步指令，检查异常信息譬如过压欠压过温等指令，停止芯片工作指令等等。

如图7所示，为本发明实施例从机装置的结构示意图，包括接收模块110、判断模块120以及处理模块130。

其中，接收模块110用于接收上位机数据，上位机数据包括信息指示标识符，信息指示标识符用于指示其后的数据类型。

具体而言，接收模块110接收上位机数据的传输协议包括单线传输协议、双线传输协议或多线传输协议。例如，本发明提出的方案适用于各种截取式的数据传输协议。

单线传输协议包括截取式的归零码单线传输协议。

判断模块120用于根据信息指示标识符，判断信息指示标识符其后的数据类型。

现有的截取式的归零码单线传输协议包括：

即，具体而言，判断模块120判断信息指示标识符其后的数据类型包括：

当通过检测高电平或低电平的维持时间大于门限值T1时，判断模块120判断信息指示标识符指示其后的数据类型为数据信息；

当通过检测高电平或低电平的维持时间大于门限值T0时，判断模块120判断信息指示标识符指示其后的数据类型为控制信息；

其中，T0-T1≥θ，θ为设置的误差范围门限值。

协议还要求：准备接收下一帧数据，意味着将从机的数据输出端口关闭；当起始信号来临，该从机开始计数，譬如该从机需要接收24比特的数据，那么计到24之后，开启数据输出端口，将主机发送的数据转发到下一个从机(图7中没示出相应的转发模块)。数据包格式如图3。

处理模块130用于根据数据信息或控制信息进行显示控制。

具体而言，处理模块130处理的数据信息为灰度显示数据；处理模块130处理的控制数据为白平衡调整控制数据。

具体而言，处理模块130处理的数据信息为灰度显示数据。例如，从机根据灰度数据，调节驱动端口的占空比以确定显示亮度。

处理模块130处理的控制数据例如为显示调整控制数据，例如，从机根据控制数据来修改从机的状态寄存器，譬如通过状态寄存器修改芯片的白平衡(电流大小)。此外，控制数据还包括：选择显示灰度等级指令，选择输出极性指令，对输出迟滞进行控制的指令，读取或者写入状态寄存器指令，端口显示周期同步指令，检查异常信息譬如过压欠压过温等指令，停止芯片工作指令等等。

本发明提出的上述方法或装置，能实现控制信号或数据信号同时在线上传输，解决了现有技术中无法设置指令的传输方式。本发明提出的上述方法或装置，通过增加或者特别设置信息指示标识符，信息指示标识符用于指示其后的数据类型。对于从机，可以得知起始码之后的数据是控制信息还是数据信息，从而能进行相关的显示控制或操作。此外，本发明提出的上述方法或装置，实现起来简单、高效，具有很高的实用价值。

为了便于理解本发明，下面结合具体的应用场景，结合具体的实现电路，对本发明上述公开的方法或装置作进一步说明。显然，下文中具体的例子为示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图8所示，为数据处理流程示意图。根据图8，举例的数据长度为24比特，指示位长度为1比特。

当从机上电后，从机等待数据的到来，转发模块的数据输出关闭。当数据格式指示从机再次更新数据时，例如，以截取式的归零码单线传输协议为例，低电平时间大于Tsetup时，认为是上一帧数据的结束和准备接收下一帧数据。

第一个上升沿到来后，将检测该信号代表数据“1”还是数据“0”。

如果该数据代表数据“1”，以截取式的归零码单线传输协议为例，将后续的24比特数据存入状态寄存器中，用于修改芯片的状态；然后打开数据输出端口，将后续的数据整形输出传到下一个从机；在任何时候，如果输入数据线的低电平时间长度大于预设的起始时间下限，该从机不将这一帧之前发送的数据存储，重新等待下一帧数据的到来。

如果该数据代表数据“0”，将后续的24比特数据存入灰度寄存器中，用于修改芯片的显示灰度；然后打开数据输出端口，将后续的数据整形输出传到下一个从机；在任何时候，如果输入数据线的低电平时间长度大于预设的起始时间下限，该从机不将这一帧之前发送的数据存储，重新等待下一帧数据的到来。在本实施例中，灰度数据即表示数据信息，指令数据即表示控制信息。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种可设指令的传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从机接收上位机数据的传输协议包括单线传输协议、双线传输协议或多线传输协议。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从机接收上位机数据的传输协议包括截取式的归零码单线传输协议。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述信息指示标识符包括：高电平或低电平维持的时间门限值T0和T1。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

当通过检测高电平或低电平的维持时间大于门限值T1时，所述信息指示标识符指示其后的数据类型为数据信息；

其中，T0-T1≥θ，θ为设置的误差范围门限值。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述数据信息为灰度显示数据；所述控制数据为白平衡调整控制数据。

7.一种从机装置，其特征在于，包括接收模块、判断模块以及处理模块，

8.如权利要求7所述的从机装置，其特征在于，所述接收模块接收上位机数据的传输协议包括单线传输协议、双线传输协议或多线传输协议。

9.如权利要求8所述的从机装置，其特征在于，所述单线传输协议包括截取式的归零码单线传输协议。

10.如权利要求9所述的从机装置，其特征在于，所述信息指示标识符包括：高电平或低电平维持的时间门限值T0和T1。

11.如权利要求10所述的从机装置，其特征在于，所述判断模块判断所述信息指示标识符其后的数据类型包括：

当通过检测高电平或低电平的维持时间大于门限值T1时，所述判断模块判断所述信息指示标识符指示其后的数据类型为数据信息；

当通过检测高电平或低电平的维持时间大于门限值T0时，所述判断模块判断所述信息指示标识符指示其后的数据类型为控制信息；

其中，T0-T1≥θ，θ为设置的误差范围门限值。

12.如权利要求11所述的从机装置，其特征在于，所述处理模块处理的所述数据信息为灰度显示数据；所述处理模块处理的所述控制数据为白平衡调整控制数据。