CN102148732B - 泛用串列通讯介面的传输方法 - Google Patents

泛用串列通讯介面的传输方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种泛用串列通讯介面的传输方法，通过一条信号线就能完成资料的传输，能简化通讯设备，提高该设备的通用性，且在资料传输的过程中再通过误差级距系数及误差逾越值的运算，使得传输的资料维持在允许的杂讯干扰值内，保持资料的正确性。

Description

泛用串列通讯介面的传输方法
技术领域
本发明涉及一种泛用串列通讯介面的传输方法。
背景技术
随着资讯产业进步，电脑已经是生活上及工作上不可或缺的工具，而传统进行资料传输时是通过串列传输(Serial Communication)的通讯介面进而达到控制的目的，串列通讯介面中以RS232等介面最常被运用于工业通讯、数据机及电子产品的通讯应用中，但通讯前必须针对资料传送与接收端传输介面进行相同的传输速率，也就是鲍率(Baud Rate)的设定，若鲍率设定错误，使得传送端与接收端的接收速度不一致，则会使资料無法正确完整的传输。
另外一种传输介面是i2c(Inter Integrated Circuit)，是通过两条信号线进行双向资料通讯，能解决RS232介面鲍率设定的问题。但是，i2c介面必须以有线方式进行通讯，因此不适合远距离的设备通讯。
还有一种传输介面是SPI(Serial Peripheral Interface)，这种通讯过程中至少有一个设备为主端输出资料，可以有多个从端接收资料。所述SPI介面具有与所述i2c传输介面一样的问题是，所述SPI介面的主端及从端间必须距离近，且操作上必须使用四条信号线，操作复杂，也同样不适合远距离的设备通讯。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种泛用串列通讯介面的传输方法，通过单线就能成功传输，且不需进行繁琐设定，使用的通用性高。
為解决上述技术问题，本发明提供的泛用串列通讯介面传输方法，包含下列步骤：
传送端步骤：将资料传入一传送端并转换成为二进制数值；
资料转换成脉波步骤：将传送端步骤产生的二进制数值转换成相对脉波数量，其中，计算相对脉波数量的关系式为脉波数量＝二进制数值转换成相对的十进制值×误差级距系数+误差逾越值，并由一传输媒介传递与传出数值相同数量的脉波；
脉波转换成资料步骤：该接收端经由传输媒介接收脉波后，该脉波受接收端内的一计数器计算出相对脉波数量；
资料还原步骤：接收端将收到的脉波输入分频器，分离成一高频波与一低频波，低频波用来做同步控制，高频波输入计数器，在同步信号控制期间，计数器计算出的脉波数量除以误差级距系数之后无条件取得整数得到的即为由传送端传送出的原二进制数值，再转换成原传送的资料。
通过一条信号线就能达成资料传输的功效，简化了所需设备，提高了使用的通用度。而通过误差级距系数及误差逾越值的运算则能使传送的资料能在允许的误差范围内传输正确完整的资料，且还可设置为双向通讯的架构，操作时的传输端预设为输入介面，遇有资料输出时，再进行转换成输出介面，如此就能达成双向通讯的架构。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明泛用串列通讯介面的系统架构示意图；
图2是本发明的传输过程中的传输环境与误差级距系数的相对关系；
图3是本发明的传输过程中的误差逾越值与误差级距系数的相对关系；
图4是本发明传送脉波的示意图；
图5是本发明泛用串列通讯介面的传输方法的传输封包格式示意图；
图6是本发明泛用串列通讯介面的传输方法的封包传输资料的定义示意图；
图7-1是本发明泛用串列通讯介面的传输方法的传输资料实施例第一个传输封包示意图；
图7-2是本发明泛用串列通讯介面的传输方法的传输资料实施例第二个传输封包示意图；
图7-3是本发明泛用串列通讯介面的传输方法的传输资料实施例第三个传输封包示意图；
图7-4是本发明泛用串列通讯介面的传输方法的传输资料实施第四个传输封包示意图；
图7-5是本发明泛用串列通讯介面的传输方法的传输资料实施例第五个传输封包示意图；
图8是本发明泛用串列通讯介面的传输方法的分频器的动作示意图；
图9是本发明泛用串列通讯介面的传输方法的流程图。
具体实施方式
本发明泛用串列通讯介面的较佳实施例如图1所示，包含：
一传送端10，包含一编码器11、一误差级距系数产生单元12、一误差系数逾越值产生单元13以及一计算单元14。所述编码器11、误差级距系数产生单元12、误差逾越值产生单元13及所述计算单元14相互连接。其中，所述编码器11是将传送入所述传送端10内的资料转换成二进制的数值，而转化成二进制数值的资料再转化成封包的格式进行传送。本发明的封包格式如图5所示，其中，传送资料的资料区(Data Zoon)定义如图6所示，而误差区(Error Zoon)为用以侦测错误的侦查码。当接收端还原资料区传送的二进制资料为(01)2，代表现在传送1比特(bit)资料且其值为“0”；当接收端还原资料区传送的二进制资料为(10)2，代表现在传送1bit资料且其值为“1”；当接收端还原资料区传送的二进制资料为(11)2，代表现在传送1bit资料为控置码，代表是封包的截止；当接收端还原资料区传送的二进制资料为(00)2，代表现在传送的资料是由杂讯引起，可以忽略；每个封包仅传送1bit资料，所以1个字节(Byte，8个Bit)传送8个封包，n个Bits传送n个封包，在结束传送时传送一个(11)2的封包，截止后，再传1bit资料，无论是“1”或是“0”，代表新的资料传送。举例来说，当传送“资料”＝(1010)2时，其输出的封包顺序如图7所示，图7-1代表传送资料“1”，图7-2代表传送资料“0”，第7-3图代表传送资料“1”，第7-4图代表传送资料“0”，图7-5代表截止传送。
而该误差级距系数产生单元12则是依照对应传输环境产生系数值，所述传输环境与误差级距系数的相对关系如图2所示。所述误差逾越值产生单元13则是将所述误差级距系数产生单元12的系数值，依照如图3所示的误差逾越值与误差级距系数相对关系产生误差逾越值。所述计算单元14则是将编码器11产生的二进制数值乘以误差级距系数加上误差逾越值并产生一传出数值。所述传送端依照所述传出数值传出等量数目的脉波，如图4所示，其中，所述编码器11产生的二进制数值为Numb，该传出数值为N，而上述关系式则为N＝Numb×误差级距系数+误差逾越值，而若传送频宽为ξ，fs为资料传送端传送对传送资料编码后的脉波时所使用的速度，则推论得ξ＝fs/N(Bps)，通过此种编码方式使资料传送时保持最低频宽的优点；
一传输媒介20，连接于所述传送端10及接收端30之间，所述传输媒介20可为无线传输或有线传输，所述无线传输可为Wi-Fi、Wi-Max、GSM/GPRS、RF、蓝芽(blue tooth)或红外线，所述有线传输为同轴缆线、单芯线、电话线、双绞线、电力线或光纤。
一接收端30，包含相互连接的一分频器31、一计数器32以及一解码器33。所述接收端30接收所述传送端10输出的脉波，所述接收端30接收所述脉波，并将所述脉波传送至所述分频器31。所述分频器31将低频脉波分离出，作为同步信号，所述分频器31将高频脉波分离出，在同步信号期间使用所述计数器32计算所述高频脉波的数量，如图8所示，而所述脉波数量就等同于传送端的传出数值。所述解码器33再通过上述关系式将所述传出数值反推还原成原始的资料，如此完成一次传输作业。
上述为本发明泛用串列通讯介面的结构关系，而所述泛用串列通讯介面的传输方法则包含下列步骤，如图9所示：
传送端步骤40：将资料传入传送端10并转换成为二进制数值，且所述传送端10还产生误差级距系数、误差逾越值；
资料转换成脉波步骤50：通过所述误差级距系数及所述误差逾越值产生单元计算出脉波数量；
脉波转换成资料步骤60：所述接收端30经由传输媒介20接收脉波后，所述接收端30的计数器32计算出相对脉波数量；
资料还原步骤70：接收端30计算出相对脉波数量之后，还原出传送资料，由于资料在传输过程中接收端30可能会受到杂讯的干扰造成脉波数的变动，因此所述接收端30的解码器33在进行解码时，是会将计数器32计算出的脉波数量除以误差级距系数之后无条件取得整数得到的即为由传送端传送出的二进制数值，通过所述误差级距系数及所述误差逾越值的计算就能使脉波数量的误差维持于能保持传输资料正确性的范围，并达到抑制杂讯的能力。
综上所述，由于通讯过程仅需由传送端传送资料进入接收端，因此不会有传送与接收不同速度的状况发生，也就不需进行设定鲍率的动作，降低使用该通讯介面的难度，且该通讯介面的架构简单，极具通用性，而通过误差级距系数与误差逾越值的计算则能有效达到杂讯的抑制能力，提升资料传输之可靠度及正确性，以达最佳资料传输状态。
另外，本实施例是以单向传输的架构说明，但也可以是双向通讯的架构，系统架构与上述实施例相同，且操作时的传输端10预设为输入介面，遇有资料输出时，再进行转换成输出介面，如此就能达成双向通讯的架构。

Claims (5)

1.一种泛用串列通讯介面的传输方法, 其特征在于,包含下列步骤：
传送端步骤：将资料传入一传送端并转换成为二进制数值，且所述传送端产生误差级距系数及误差逾越值；
资料转换成脉波步骤：将传送端步骤产生的二进制数值转换成相对脉波数量，其中，计算相对脉波数量的关系式为脉波数量=二进制数值X误差级距系数+误差逾越值，并由一传输媒介传递与传出数值相同数量的脉波；
脉波转换成资料步骤：一接收端经由传输媒介接收脉波后，所述脉波经由接收端内的一计数器计算出脉波数量；
资料还原步骤：接收端将计数器计算出的脉波数量除以误差级距系数之后无条件取得整数得到的即为由传送端传送出的二进制数值。
2.如权利要求１所述的泛用串列通讯介面的传输方法，其特征在于： 所述传送端内包含误差级距系数产生单元及误差逾越值产生单元，所述误差级距系数产生单元产生误差级距系数，所述误差逾越值产生单元产生误差逾越值。
3.如权利要求１所述的泛用串列通讯介面的传输方法，其特征在于： 所述传输媒介为无线传输或有线传输。
4.如权利要求3所述的泛用串列通讯介面的传输方法，其特征在于： 所述无线传输为Wi-Fi、Wi-Max、GSM/GPRS、RF、蓝芽（blue tooth)或红外线。
5.如权利要求3所述的泛用串列通讯介面的传输方法，其特征在于：所述有线传输为同轴缆线、单芯线、电话线、双绞线、电力线或光纤。
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