CN103508404B

CN103508404B - 加油机计量微处理器与监控微处理器的通信方法

Info

Publication number: CN103508404B
Application number: CN201210585738.XA
Authority: CN
Inventors: 李凤石; 崔良金
Original assignee: Beijing Tocel Electronics Co Ltd
Current assignee: Beijing Tocel Electronics Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2032-12-28
Also published as: CN103508404A

Abstract

本发明公开一种加油机计量微处理器与监控微处理器的通信方法，通过在计量微处理器与所述监控微处理器之间连接第一握手线和第二握手线，并经由移位寄存器临时存放数据来实现双向通信，在不同握手线的低电平或者高电平期间，所述计量微处理器和所述监控微处理器分别向所述移位寄存器中写入或者读取数据。本发明将所有通信线都设计为单向传输线，解决了微处理器之间接口不匹配的问题，同时实现了计量微处理器与监控微处理器之间的双向通信，满足了加油机技术的不断发展需要。

Description

加油机计量微处理器与监控微处理器的通信方法

技术领域

本发明涉及税控加油机技术领域，特别涉及加油机中计量微处理器与监控微处理器之间的接口通信技术。

背景技术

加油机是为机动车添加燃油的一种液体体积测量系统，根据国家相关规定，用于国内油品贸易结算的加油机应具有税控防欺骗功能。所谓税控防欺骗功能，即加油机中的编码器应能正确生成脉冲信号，经计量微处理器将计量数据真实、可靠、安全地传输到监控微处理器，该数据经监控微处理器处理后存入税控存储器并同时送显。

计量微处理器与监控微处理器之间通过通信接口来提供通信信道和缓冲区。目前《JJG 443-2006燃油加油机检定规程》的附录C“监控微处理器与计量微处理器通信方法”（以下简称旧协议）中，规定了计量微处理器与监控微处理器之间通过四条接口线S1、S2、S3和S4来完成通信。其中S1为时钟线，S2为数据线，S3和S4为握手线。

按照旧协议规定，计量微处理器与监控微处理器之间的通信过程为，计量微处理器发出请求命令，监控微处理器分析并执行相应的操作，通过握手线来提供应答信号。

首先，监控微处理器在空闲时置S3和S4为高电平，此时计量微处理器可发送命令。当命令数据准备好后，计量微处理器置低S3。监控微处理器检测发现S3为低时，在锁定S3为低电平的同时把S4也置低，再由S1发送移位脉冲，从S2逐位读取命令数据位。在完全接收并验证无误后，监控微处理器将S3置高，通知计量微处理器已接收完毕，随即执行该命令，此时S4仍保持低电平状态。当执行完毕后将S4也置高，等待接收和执行下一条命令。

上述协议中，S1对于监控微处理器是输出，S2对于监控微处理器是输入，S4对于监控微处理器是输入，而S3对于监控微处理器既是输入也是输出。也就是说S3为双向通信线。而中石化要求计量微处理器必须使用ARM9，由于ARM微处理器IO管脚一般为3.3V，而监控微处理器目前选用MCS-51体系的芯片，IO管脚一般为5V，两种微处理器间的IO口不能直接相连，需要在中间增加电平转换器件，而要实现双向IO，则更加复杂。

另外，旧协议的规定中只能实现计量微处理器向监控微处理器单向发送数据，随着加油机技术的发展，计量微处理器需要从监控微处理器获得信息，双向通信成为迫切的需要。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前旧协议中计量微处理器与监控微处理器之间接口不匹配且只能实现单向通信的缺陷，提供一种设计简单、可实现双向通信的通信方法。

为达上述目的，本发明提出一种加油机计量微处理器与监控微处理器的通信方法，所述计量微处理器与所述监控微处理器之间连接第一握手线和第二握手线，并通过移位寄存器临时存放数据来实现双向通信，具体包括以下步骤：

步骤1：计量微处理器需要发送命令时，若检测到第二握手线为高电平，即将要发送的命令数据送入移位寄存器，送入之后将第一握手线置为低电平，保持第一持续时间后，再将第一握手线置为高电平；同时在第一握手线置为低电平之后的第二持续时间内，计量微处理器不再发送任何数据；其中所述第二持续时间大于所述第一持续时间；

步骤2：监控微处理器检测到第一握手线的下降沿后，从移位寄存器中读取命令数据，并经过判断和处理后，将返回数据送入移位寄存器，然后将第二握手线置为低电平；

步骤3：计量微处理器检测到第二握手线的下降沿后，从移位寄存器中读取返回数据；

步骤4：第二握手线的低电平状态保持第三持续时间后，由监控微处理器置高。

根据本发明所述的加油机计量微处理器与监控微处理器的通信方法，其中，所述第一握手线和所述第二握手线都是单向数据线，所述第一握手线对于监控微处理器是输入，对于计量微处理器是输出；所述第二握手线对于监控微处理器是输出，对于计量微处理器是输入。

根据本发明所述的加油机计量微处理器与监控微处理器的通信方法，其中，所述第一持续时间大于或等于所述监控微处理器对于所述第一握手线下降沿的最大响应时间的两倍；所述第二持续时间由所述监控微处理器对于命令数据所进行的接收操作、是否允许执行的判断以及查询命令数据所需的最大时间决定；所述第三持续时间由所述监控微处理器对于计量微处理器发出的命令数据做出回应后仍需继续执行的最大时间决定。

根据本发明所述的加油机计量微处理器与监控微处理器的通信方法，其中，所述第一持续时间为20微秒，所述第二持续时间为200毫秒，所述第三持续时间为60秒。

根据本发明所述的加油机计量微处理器与监控微处理器的通信方法，其中，若在第二持续时间内所述计量微处理器未检测到所述第二握手线的下降沿，则重新向所述移位寄存器发送命令数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

（1）监控微处理器增加向移位寄存器发送数据的功能。现有旧的通信协议中，是由计量微处理器向监控微处理器发送“执行命令”，监控微处理器由握手线回应该命令是否执行成功的简单信息。而本发明的通信协议增加了不仅可以实现“执行命令”，还可实现计量微处理器向监控微处理器发送“查询命令”；

（2）现有的旧通信协议中，规定S3对于计量微处理器和监控微处理器既是输入又是输出，而本发明的通信协议中，S3由第一握手线取代，并且第一握手线对于计量微处理器是输出，对于监控微处理器是输入，降低了硬件和软件实现的复杂性。

附图说明

图1为本发明具体实施例的硬件连接图；

图2为本发明具体实施例的时序图。

附图标记说明：Si-第一握手线；So-第二握手线；T1-第一持续时间；T2-第二持续时间；T3-第三持续时间。

具体实施方式

以下结合附图，就本发明上述的和另外的技术特征和优点做进一步地说明。

请参阅图1，为本发明一具体实施例的硬件连接图。如图1所示，监控微处理器和计量微处理器之间利用移位寄存器作为数据缓存，通过分时操作移位寄存器，进行写入和读出数据。相应地，计量微处理器和监控微处理器分别有操作移位寄存器的CLK、RDI、RDO引脚。其中CLK为移位寄存器的时钟输入，RDI为移位寄存器的数据输入，RDO为移位寄存器的数据输出。计量微处理器的相关操作引脚分别为JL-CLK、JL-DI和JL-DO，分别用来操作移位寄存器的CLK、RDI、RDO引脚。监控微处理器的相关操作引脚分别为SK-CLK、SK-DI和SK-DO，分别用来操作移位寄存器的CLK、RDI、RDO引脚。在连接关系上，CLK的电平状态是JL_CLK和SK_CLK“逻辑与”的结果；RDI的电平状态是JL_DO和SK_DO“逻辑与”的结果；RDO、JL_DI、SK_DI直接连接，电平状态相同。

同时，计量微处理器与监控微处理器之间还需要两根握手线Si和So，其中Si和So都是单向数据线，Si对于监控微处理器是输入，对于计量微处理器是输出；So对于监控微处理器是输出，对于计量微处理器是输入。

请继续参阅图2，为本发明具体实施例的通信方法时序图。如图2所示，计量微处理器与监控微处理器之间的完整通信过程如下：计量微处理器需要发送命令时，检测到So为高，即将数据送入移位寄存器，然后将Si置低，持续T1时间后，置高Si，计量微处理器在接下来的某规定时间（T2）内不再发送任何数据，等待So的下降沿，监控微处理器检测到Si的下降沿后，从移位寄存器中取到此命令，经过判断和处理后，将需要返回的数据送入移位寄存器，然后将So变低，计量微处理器检测到So的下降沿后，从移位寄存器中取得返回的数据。监控微处理器在处理完此命令后，会将So重新置为高电平。监控微处理器处理命令所需的时间为T3，此时So保持为低电平。计量微处理器应该一直检测So的状态，直到So置高才可以发送。

其中，T1为计量微处理器将命令发送到移位寄存器后，通过拉低Si信号通知监控微处理器接收，Si的低电平保持的时间；T1根据监控微处理器的响应时间设定，至少应保证两倍于监控微处理器对于该下降沿的最大响应时间，推荐20微秒。

T2为监控微处理器检测到Si的低电平后，从移位寄存器中获取命令，并经过通信校验，再经过业务逻辑的判断后，将应答结果送入寄存器，最后通过拉低So通知计量微处理器接收回应的全部时间。其中应答结果可以是“此命令是否允许执行”、“计量微处理器向监控微处理器查询的数据”。T2根据监控微处理器对计量微处理器发来的各种命令所进行的接收操作、是否允许执行的判断以及查询数据所需的最大时间决定，推荐200毫秒。

T3为监控微处理器将So拉低后，到可以处理下一条命令所需的时间。T3根据监控微处理器对计量微处理器发来的各种命令回应后仍需继续执行的最大时间决定，推荐60秒。

特别地，计量微处理器在将Si置低时开始计时，在接下来的T2时间内不再发送任何数据，并等待So的下降沿，若在T2时间内未检测到So的下降沿，则判断为异常情况，可以再次开始新的通信周期。出现此种异常的原因包括：（1）监控微处理器未收到该命令；（2）监控微处理器接收到的命令不符合校验；（3）监控微处理器拒绝执行此命令。

一旦出现以上情况，监控微处理器会自动恢复到空闲状态，即So为高电平，而计量微处理器此时可以再次向移位寄存器上发送数据。由于移位寄存器的位数固定，后续移入的数据会将超出其寄存范围的数据直接移出，无需清零。

也有一些情况不需要重发数据，如加油数据命令。实际上对于加油机系统而言，整个加油过程分为三类命令：开始加油、结束加油和加油数据。开始加油和结束加油命令若出现异常，必须重发，否则不能正常控制加油机；而加油数据命令是在加油过程中计量微处理器不断向监控微处理器发送的实时油量，实时油量不断增加，若某一条加油数据命令出现异常，无需重发该条油量数据，而是应该发送最新的实时油量即可。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种加油机计量微处理器与监控微处理器的通信方法，其特征在于，所述计量微处理器与所述监控微处理器之间连接第一握手线和第二握手线，并通过移位寄存器临时存放数据来实现双向通信，具体包括以下步骤：

步骤1：计量微处理器需要发送命令时，若检测到第二握手线为高电平，即将要发送的命令数据送入移位寄存器，送入之后将第一握手线置为低电平，保持第一持续时间后，再将第一握手线置为高电平；同时在第一握手线置为低电平之后的第二持续时间内，计量微处理器不再发送任何数据；其中所述第二持续时间大于所述第一持续时间；所述第一持续时间大于或等于所述监控微处理器对于所述第一握手线下降沿的最大响应时间的两倍；

2.根据权利要求1所述的加油机计量微处理器与监控微处理器的通信方法，其特征在于，所述第一握手线和所述第二握手线都是单向数据线，所述第一握手线对于监控微处理器是输入，对于计量微处理器是输出；所述第二握手线对于监控微处理器是输出，对于计量微处理器是输入。

3.根据权利要求1所述的加油机计量微处理器与监控微处理器的通信方法，其特征在于，所述第二持续时间由所述监控微处理器对于命令数据所进行的接收操作、是否允许执行的判断以及查询命令数据所需的最大时间决定；所述第三持续时间由所述监控微处理器对于计量微处理器发出的命令数据做出回应后仍需继续执行的最大时间决定。

4.根据权利要求3所述的加油机计量微处理器与监控微处理器的通信方法，其特征在于，所述第一持续时间为20微秒，所述第二持续时间为200毫秒，所述第三持续时间为60秒。

5.根据权利要求1所述的加油机计量微处理器与监控微处理器的通信方法，其特征在于，若在第二持续时间内所述计量微处理器未检测到所述第二握手线的下降沿，则重新向所述移位寄存器发送命令数据。