CN104935408B - 数据传输方法及装置 - Google Patents

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CN104935408B CN201510305126.4A CN201510305126A CN104935408B CN 104935408 B CN104935408 B CN 104935408B CN 201510305126 A CN201510305126 A CN 201510305126A CN 104935408 B CN104935408 B CN 104935408B
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B14/00Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B14/02Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation
    • H04B14/04Transmission systems not characterised by the medium used for transmission characterised by the use of pulse modulation using pulse code modulation

Abstract

本发明公开了一种数据传输方法,在该数据传输方法中,与接收端建立通信连接;按预置规则为待传输数据的各数据位进行脉宽编码;将编码后的所述待传输数据传输至接收端,以供接收端对其进行解码获得所述待传输数据;其中,所述待传输数据为单包方式或者多包方式的数据包,所述数据包包括包头、长度、数据域以及CRC校验。本发明还公开了一种数据传输装置。本发明提高了数据传输的传输效率。

Description

数据传输方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及数据传输方法及装置。
背景技术
随着科技的发展,人们对各种数据传输系统的数据传输要求越来越高,不仅追求数据传输的精确性,同时还追求数据传输的高效率。但现有的数据传输系统在进行数据传输时,由于受到编码效率和传输速率等因素的影响,数据传输的效率不高。例如,在手机与读写器数据传输系统中,由于受到带宽与手机自身硬件结构的限制,手机与读写器数据传输系统只能支持较低的数据传输速率,手机与读写器数据传输系统在进行数据传输时的传输效率低。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种数据传输方法及装置,旨在解决现有数据传输效率低的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供的一种数据传输方法,所述数据传输方法包括以下步骤:
与接收端建立通信连接;
按预置规则为待传输数据的各数据位进行脉宽编码;
将编码后的所述待传输数据传输至接收端,以供接收端对其进行解码获得所述待传输数据;
其中,所述待传输数据为单包方式或者多包方式的数据包,所述数据包包括包头、长度、数据域以及CRC校验。
优选地,所述按预置规则为待传输数据的各数据位进行脉宽编码的步骤包括:
采用一个长脉宽编码所述待传输数据的起始位;
在所述待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值相同时,采用一个短脉宽编码所述当前数据位;
在所述待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值不相同时,采用一个长脉宽编码所述当前数据位;
采用两个短脉宽编码所述待传输数据的结束位。
优选地,所述与接收端建立通信连接的步骤包括:
当接收端依序按不同的传输速率发送检测信号时,接收所述检测信号;
在接收到所述检测信号时,以检测信号对应的传输速率与所述接收端建立通信连接。
优选地,所述在接收到所述检测信号时,以检测信号对应的传输速率与所述接收端建立通信连接的步骤之后还包括:
存储接收到的所述检测信号对应的传输速率。
优选地,所述当接收端依序按不同的传输速率发送检测信号时,接收所述检测信号的步骤之前,还包括:
接收所述接收端以存储的传输速率发送的检测信号;
在接收到所述以存储的传输速率发送的检测信号时,以存储的所述传输速率与所述接收端建立通信连接。
优选地,所述数据传输方法还包括步骤:
对所述待传输数据进行安全认证处理。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种数据传输装置,所述数据传输装置包括:
连接模块,用于与接收端建立通信连接;
编解码模块,用于按预置规则为待传输数据的各数据位进行脉宽编码;传输模块,用于将编码后的所述待传输数据传输至接收端,以供接收端对其进行解码获得所述待传输数据;
其中,所述待传输数据为单包方式或者多包方式的数据包,所述数据包包括包头、长度、数据域以及CRC校验。
优选地,所述编解码模块具体用于:
采用一个长脉宽编码所述待传输数据的起始位;
在所述待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值相同时,采用一个短脉宽编码所述当前数据位;
在所述待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值不相同时,采用一个长脉宽编码所述当前数据位;
采用两个短脉宽编码所述待传输数据的结束位。
优选地,所述连接模块包括:
接收单元,用于当接收端依序按不同的传输速率发送检测信号时,接收所述检测信号;
连接单元,用于在接收到所述检测信号时,以检测信号对应的传输速率与所述接收端建立通信连接。
优选地,所述数据传输装置还包括:
存储模块,用于存储接收到的所述检测信号对应的传输速率。
优选地,所述连接模块还用于:
接收所述接收端以存储的传输速率发送的检测信号;
在接收到所述以存储的传输速率发送的检测信号时,以存储的所述传输速率与所述接收端建立通信连接。
优选地,所述数据传输装置还包括:
加解密安全认证模块,用于对所述待传输数据进行安全认证处理。
优选地,所述数据传输装置为读写器时,所述数据传输装置还包括:
预处理电路,所述预处理电路用于与接收端的接口单元连接,将通过所述接口单元输入的数据进行预处理后输出方波信号至所述编解码模块;所述编解码模块还用于将所述方波信号进行解码后获得所述输入的数据;
所述预处理电路包括负载电阻、隔直电容、第一限流电阻、第二限流电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、滤波电容以及比较器;所述隔直电容的一端与所述接口单元连接,并通过所述负载电阻接地;所述隔直电容的另一端与所述比较器的一个输入端连接,并与所述第二限流电阻的一端连接;所述第二限流电阻的另一端通过所述第一分压电阻接电源并通过第二分压电阻接地,并与所述第一限流电阻的一端连接;所述第一限流电阻的另一端通过所述滤波电容接地,并与所述比较器的另一个输入端连接;所述比较器的输出端用于输出方波信号。
本发明提出的数据传输方法及装置,在与接收端建立通信连接后,按预置规则为待传输数据的各数据位进行脉宽编码,然后将编码后的所述待传输数据传输至接收端,以供接收端对其进行解码获得所述待传输数据,本方案中按预置规则为待传输数据的各数据位进行脉宽编码提高了对待传输数据进行编码的效率,从而提高了数据传输效率。
附图说明
图1为本发明数据传输方法第一实施例的流程示意图;
图2为本发明数据传输方法第二实施例的流程示意图;
图3为本发明数据传输装置第一实施例的功能模块示意图;
图4为本发明数据传输装置的预处理电路的原理图;
图5为本发明数据传输装置第二实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供一种数据传输方法,参照图1,图1为本发明数据传输方法第一实施例的流程示意图。
在本实施例中,该数据传输方法包括以下步骤:
步骤S10,与接收端建立通信连接;
本发明的数据传输方法适用于但不限于读写器、移动终端、服务器等之间的数据传输。本实施例中,以读写器与移动终端之间的数据传输为例对本发明的数据传输方法进行详细说明。本实施例中,移动终端预先设置有上层读卡应用软件,并具有用于与读写器连接的接口单元,所述移动终端包括但不限于手机、PAD(平板电脑)等终端设备。当移动终端与读写器通过接口单元连接后,所述接口单元可以但不限于是USB(Universal SerialBus,通用串行总线)接口、并行接口、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发传输器)接口、SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设)接口、I2C总线接口等。在读写器上电工作后,首先要与移动终端建立通信连接。现有的基于各种通信协议建立通信连接的技术已经非常成熟。例如,TCP协议的三次握手方式建立通信连接的技术已经是应用非常广泛的技术。因此,在本实施例中,读写器与移动终端建立通信连接的过程就不在赘述。
步骤S20,按预置规则为待传输数据的各数据位进行脉宽编码;
通常在进行数据传输时,数据传输的发送端与接收端必须采用同一个通信协议。在本实施例中,读写器与移动终端进行数据传输时,将待传输数据采用单包方式或者多包方式的数据包进行传输。在待传输数据长度超过预置的最长分包长度时,则采用多包方式传输所述待传输数据。在待传输数据长度未超过预置的最长分包长度时,则采用单包方式传输所述待传输数据。本领域技术人员可以理解的是,所述预置的最长分包长度可根据实际情况灵活配置。在本实施例中,所述数据包包括:包头、长度、数据域以及CRC校验,所述数据包的基本格式如表1所示:
表1
数据包的包头、长度和CRC校验都为两字节。包头的首字节定义如表2所示,首字节的第八位为分包标志位,若为1则表示所述数据包为多包方式的起始包或者中间包,若为0则代表所述数据包为单包方式或多包方式的结束包。首字节的第七位为加密标志位,若为1则表示所述数据包加密,若为0则表示所述数据包不加密。首字节的第六位至第一位依次分别固定为000010,尾字节固定为0x02,也即尾字节固定为00000010。长度的两字节中低字节在前,高字节在后。CRC校验的两字节中高字节在前,低字节在后,CRC校验采用CRC16-CCITT标准。
表2
具体地,数据传输过程中还分为移动终端向读写器发送数据的下行与读写器向移动终端发送数据的上行两种方式。在所述数据包为单包方式时,移动终端向读写器发送数据的下行中与读写器向移动终端发送数据的上行中所述数据包的基本格式有所不同。在移动终端向读写器发送数据的下行中,所述数据包的基本格式如表3所示:
表3
所述数据包包括包头、长度、命令、数据域以及CRC校验。包头、长度、命令以及CRC校验都为两字节,包头的两字节固定为0202,也即0000001000000010,命令的两字节中低字节在前,高字节在后。CRC校验的两字节中高字节在前,低字节在后。数据域包括了0-1023范围内字节的数据。长度的两字节中低字节在前,高字节在后,指明了命令和数据域总长度。
在读写器向移动终端发送数据的上行中,所述数据包的基本格式如表4所示:
表4
所述数据包包括包头、长度、状态码、数据域以及CRC校验,包头、长度以及CRC校验都为两字节,状态码为一字节。包头的两字节固定为0202,也即0000001000000010。CRC校验的两字节中高字节在前,低字节在后。数据域包括了0-1023范围内字节的数据。长度的两字节中低字节在前,高字节在后,指明了状态码和数据域总长度。
在所述数据包为多包方式时,所述数据包包括起始包、中间包和结束包。移动终端向读写器发送数据的下行中与读写器向移动终端发送数据的上行中所述数据包的基本格式有所不同。在移动终端向读写器发送数据的下行中,所述数据包的起始包的基本格式如表5所示:
表5
所述数据包的起始包包括包头、长度、命令以及数据域,包头、长度和命令都为两字节,数据域为分包长度减去包头、长度和命令总共占用的六字节后剩下字节的数据。命令的两字节中低字节在前,高字节在后。长度的两字节中低字节在前,高字节在后,指明了命令和数据域总长度。
所述数据包的中间包的基本格式如表6所示:
表6
所述数据包的中间包包括包头和数据域,包头为两字节,包头的两字节固定为8202,数据域为分包长度减去包头占用的两字节后剩下字节的数据。
所述数据包的结束包的基本格式如表7所示:
表7
所述数据包的结束包包括包头、数据域以及CRC校验,包头和CRC校验均为两字节,包头的两字节固定为0202,CRC校验的两字节中高字节在前,低字节在后。数据域为待传输数据总长度减去起始包和中间包中数据长度后剩下的长度的数据。
在读写器向移动终端发送数据的上行中,所述数据包的起始包的基本格式如表8所示:
表8
所述数据包的起始包包括包头、长度、状态码以及数据域,包头和长度为两字节,状态码为一字节,数据域为分包长度减去包头、长度和状态码总共占用的五字节后剩下字节的数据。长度的两字节中低字节在前,高字节在后,指明了状态码和数据域总长度。
所述数据包的中间包的基本格式如表9所示:
表9
所述数据包的中间包包括包头和数据域,包头为两字节,包头的两字节固定为8202,数据域为分包长度减去包头占用的两字节后剩下字节的数据。
所述数据包的结束包的基本格式如表10所示:
表10
所述数据包的结束包包括包头、数据域以及CRC校验,包头和CRC校验均为两字节,包头的两字节固定为0202,CRC校验的两字节中高字节在前,低字节在后。数据域为待传输数据总长度减去起始包和中间包中数据长度后剩下的长度的数据。
进一步地,为了加强所述待传输数据在数据传输过程中的安全性,在本实施例中,对所述待传输数据进行安全认证处理。移动终端与读写器在进行数据传输时可采用密文方式传输所述待传输数据。在进行密文方式传输数据时,同时所述数据包为单包方式时,移动终端向读写器发送数据的下行中,所述数据包的基本格式如表11所示:
表11
所述数据包包括包头、长度、命令、明文数据长度、加密数据域以及CRC校验,包头、长度、命令、明文数据长度以及CRC校验均为两字节,加密数据域为0-1023字节范围内,且为8的整数倍长度的待传输数据中待加密数据。包头的两字节固定为4202。长度的两字节中低字节在前,高字节在后,指明了命令、明文数据长度和数据域总长度。命令的两字节中低字节在前,高字节在后。明文数据长度的两字节中高字节在前,低字节在后,指明了加密前明文数据的长度。CRC校验的两字节中高字节在前,低字节在后。
在读写器向移动终端发送数据的上行中,所述数据包的基本格式如表12所示:
表12
所述数据包包括包头、长度、状态码、明文数据长度、加密数据域以及CRC校验,包头、长度、明文数据长度以及CRC校验均为两字节,状态码为一字节,加密数据域为0-1023字节范围内,且为8的整数倍长度的待传输数据中待加密数据。包头的两字节固定为4202。长度的两字节中低字节在前,高字节在后,指明了状态码和数据域总长度。明文数据长度的两字节中高字节在前,低字节在后,指明了加密前明文数据的长度。CRC校验的两字节中高字节在前,低字节在后。
在进行密文方式传输数据且所述数据包为多包方式时,所述数据包仍然包括起始包、中间包和结束包。在移动终端向读写器发送数据的下行中,所述数据包的起始包的基本格式如表13所示:
表13
所述数据包的起始包包括包头、长度、命令、明文数据长度以及加密数据域,包头、长度、命令和明文数据长度为两字节,加密数据域为分包长度减去包头、长度、命令和明文数据长度总共占用的八字节后剩下字节的待加密数据。长度的两字节中低字节在前,高字节在后,指明了命令、明文数据长度和数据域总长度。命令的两字节中低字节在前,高字节在后。明文数据长度的两字节中高字节在前,低字节在后,指明了加密前明文数据的长度。
所述数据包的中间包的基本格式如表14所示:
表14
所述数据包的中间包包括包头和加密数据域,包头为两字节,包头的两字节固定为C202,加密数据域为分包长度减去包头占用的两字节后剩下字节的待加密数据。
所述数据包的结束包的基本格式如表15所示:
表15
所述数据包的结束包包括包头、加密数据域以及CRC校验,包头和CRC校验均为两字节,包头的两字节固定为4202,CRC校验的两字节中高字节在前,低字节在后。加密数据域为待加密数据总长度减去起始包和中间包中待加密数据长度后剩下的长度的待加密数据。
在读写器向移动终端发送数据的上行中,所述数据包的起始包的基本格式如表16所示:
表16
所述数据包的起始包包括包头、长度、状态码、明文数据长度以及加密数据域,包头、长度和明文数据长度为两字节,状态码为一字节,加密数据域为分包长度减去包头、长度、状态码和明文数据长度总共占用的七字节后剩下字节的待加密数据。长度的两字节中低字节在前,高字节在后,指明了状态码、明文数据长度和数据域总长度。明文数据长度的两字节中高字节在前,低字节在后,指明了加密前明文数据的长度。
所述数据包的中间包的基本格式如表17所示:
表17
所述数据包的中间包包括包头和加密数据域,包头为两字节,包头的两字节固定为C202,加密数据域为分包长度减去包头占用的两字节后剩下字节的待加密数据。
所述数据包的结束包的基本格式如表18所示:
表18
所述数据包的结束包包括包头、加密数据域以及CRC校验,包头和CRC校验均为两字节,包头的两字节固定为4202,CRC校验的两字节中高字节在前,低字节在后。加密数据域为待加密数据总长度减去起始包和中间包中待加密数据长度后剩下的长度的待加密数据。
进一步地,在本实施例中,数据包的命令的定义如表19所示:
表19
进一步地,在本实施例中,读写器与移动终端的SDK(Software Development Kit,软件开发工具包)中提供的接口如表20所示:
表20
接口名称 接口功能
Open 连接读写器/寻卡
Close 关闭卡连接/关闭读写器
readBlock 读块
writeBlock 写块
lockBlock 锁定块
readValue 读值
writeValue 写值
increment 增值
decrement 减值
Restore 读卡EEPROM中内容到寄存器
Transfer 写卡寄存器内容到EEPROM
authBlock 块认证,需指定采用A/B密钥
authBlockWithKeyA 块认证密钥A
authBlockWithKeyB 块认证密钥B
changeKey 修改密钥,需指定采用A/B密钥
changeKeyA 修改认证密钥A
changeKeyB 修改认证密钥B
Status 获取卡状态
Signature 卡签名
getCid 获取卡CID
getUid 获取卡UID
Type 获取卡类型
Vendor 获取卡制造商信息
Protocol 获取卡协议类型
blockLength 获取卡块长度
blockCount 获取卡块数
sectorCount 获取卡sector数
sectorBlocks 获取卡每sector的block数
uidLength 获取UID长度
Control 控制命令
lastError 获取错误类型
读写器与移动终端的SDK支持C/C++、Java、Object C等各个开发平台。
在本实施例中,待传输数据是基于上述通信协议格式的单包方式或者多包方式的数据包,按预置规则为所述待传输数据的各数据位进行脉宽编码,具体地,上述步骤S20包括:
步骤a,采用一个长脉宽编码所述待传输数据的起始位;
步骤b,在所述待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值相同时,采用一个短脉宽编码所述当前数据位;
步骤c,在所述待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值不相同时,采用一个长脉宽编码所述当前数据位;
步骤d,采用两个短脉宽编码所述待传输数据的结束位。
在本实施例中,按预置规则为所述待传输数据的各数据位进行脉宽编码,首先,起始位采用一个长脉宽来编码,本领域技术人员可以理解的是,起始位也可以采用一个短脉宽来编码。本实施例里,起始位代表数据0,本领域技术人员可以理解的是,起始位也可以代表数据1。若基于上述通信协议格式的待传输数据的第一位为0,即与起始位的数据值相同,则所述基于上述通信协议格式的待传输数据的第一位数据采用短脉宽来编码。若所述基于上述通信协议格式的待传输数据的第二位为1,即与第一位的数据值不相同,则所述基于上述通信协议格式的待传输数据的第二位数据采用长脉宽来编码;若所述基于上述通信协议格式的待传输数据的第二位为0,即与第一位的数据值相同,则所述基于上述通信协议格式的待传输数据的第二位数据采用短脉宽来编码。依照此方法,在所述基于上述通信协议格式的待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值相同时,采用一个短脉宽编码所述当前数据位;在所述基于上述通信协议格式的待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值不相同时,采用一个长脉宽编码所述当前数据位。将所述基于上述通信协议格式的待传输数据的每个数据位进行编码后,采用两个短脉宽来编码所述基于上述通信协议格式的待传输数据的结束位。本实施例的脉宽编码方法相比于经典的曼彻斯特编码方法,编码效率提高了50%。
步骤S30,将编码后的所述待传输数据传输至接收端,以供接收端对其进行解码获得所述待传输数据。
本实施例中,发送端(读写器/移动终端)采用上述脉宽编码方法对所述待传输数据进行脉宽编码后,将编码后的所述待传输数据传输至接收端(移动终端/读写器)。接收端(移动终端/读写器)在接收到编码后的所述待传输数据时,对接收到的编码后的所述待传输数据进行解码,所述解码方法对应于上述预设的脉宽编码方法。接收端(移动终端/读写器)解码后获得所述待传输数据,实现了发送端(读写器/移动终端)与接收端(移动终端/读写器)的数据传输。
本实施例提供的数据传输方法,在发送端与接收端建立通信连接后,发送端首先按预置规则为待传输数据的各数据位进行脉宽编码,然后将编码后的所述待传输数据传输至接收端,接收端对其进行解码后获得所述待传输数据。本实施例的方案提高了在数据传输时对数据进行编码的效率,从而提高了数据传输效率。
进一步地,参照图2,基于第一实施例提出本发明数据传输方法第二实施例,在本实施例中,上述步骤S10包括:
步骤S11,当接收端依序按不同的传输速率发送检测信号时,接收所述检测信号;
步骤S12,在接收到所述检测信号时,以检测信号对应的传输速率与所述接收端建立通信连接。
在本实施例中,提供一种读写器与移动终端建立连接的方法。在读写器上电工作后,读写器按照预设的顺序依次以预设的各个不同的传输速率发送预设的检测信号至移动终端。优选地,读写器按照预设的各个不同的传输速率的速率值的从大到小顺序依次以预设的各个不同的传输速率发送检测信号至移动终端,直至移动终端接收到所述预设的检测信号时,读写器终止发送所述预设的检测信号至移动终端。具体地,移动终端的存储模块预先存储有所述预设的检测信号对应的解码数据,当读写器首先以预设的最高传输速率发送所述预设的检测信号至移动终端时,移动终端在接收到读写器发送的信号时,通过对所述信号进行解码获得接收到的所述信号对应的解码数据,将解码后获得的数据与预先存储的所述预设的检测信号对应的解码数据进行对比,若解码后获得的数据与预先存储的所述预设的检测信号对应的解码数据一致,则说明移动终端成功接收到读写器发送的所述预设的检测信号。若解码后获得的数据与预先存储的所述预设的检测信号对应的解码数据不一致,说明移动终端未能成功接收到读写器发送的所述预设的检测信号,则移动终端发送更改传输速率命令至读写器,读写器在接收到移动终端发送的所述更改传输速率命令时,按照所述预设的顺序以预设的下一个传输速率发送所述预设的检测信号至移动终端,依照此方法直至移动终端接收到所述预设的检测信号,读写器终止发送所述预设的检测信号至移动终端。或者,若读写器以每一个预设的传输速率发送所述预设的检测信号至移动终端后,移动终端均未能成功接收到所述预设的检测信号,则移动终端与读写器的通信连接建立失败,所述读写器与所述移动终端之间不能进行数据传输。例如,若读写器预设的各个传输速率分别为10Kbps、8Kbps、5Kbps、3Kbps、1Kbps,读写器首先以10Kbps的传输速率发送预设的检测信号至移动终端,若移动终端未能成功接收到所述预设的检测信号,则移动终端发送更改传输速率命令至读写器,在读写器接收到所述更改传输速率命令时,读写器以8Kbps的传输速率发送检测信号至移动终端,若移动终端依旧未能成功接收到所述预设的检测信号,则移动终端再次发送更改传输速率命令至读写器,在读写器接收到所述更改传输速率命令时,读写器以5Kbps的传输速率发送检测信号至移动终端,若移动终端成功接收到所述预设的检测信号,则读写器终止发送所述预设的检测信号至移动终端。
在移动终端成功接收到所述预设的检测信号后,移动终端将所述成功接收到的预设的检测信号在传输时的传输速率设置为所述移动终端与读写器进行数据传输时的传输速率,所述移动终端与读写器之间的通信连接建立成功。在之后所述读写器与移动终端进行数据传输时,读写器与移动终端就以该传输速率进行数据传输。例如,以上述列举的具体实例为例,若移动终端成功接收到读写器以5Kbps的传输速率发送的所述预设的检测信号时,则移动终端将5Kbps设置为所述移动终端与所述读写器进行数据传输时的传输速率,在之后所述读写器与所述移动终端进行数据传输时,所述读写器与所述移动终端就以5Kbps的传输速率进行数据传输。
进一步地,在所述步骤S12之后还包括:
步骤e,存储接收到的所述检测信号对应的传输速率。
在移动终端接收到所述预设的检测信号,移动终端与读写器之间的通信连接建立成功时,移动终端与读写器分别在各自的存储模块存储该通信连接建立成功所对应的传输速率。
进一步地,在所述步骤S11之前,还包括:
步骤f,接收所述接收端以存储的传输速率发送的检测信号;
步骤g,在接收到所述以存储的传输速率发送的检测信号时,以存储的所述传输速率与所述接收端建立通信连接。
在读写器的存储模块存储了读写器与移动终端上一次进行数据传输时的传输速率时,读写器首先以存储的所述传输速率发送所述预设的检测信号至移动终端。例如,读写器上一次与移动终端进行数据传输时采用的传输速率为8Kbps,读写器的存储模块存储了所述8Kbps的传输速率时,则读写器首先以存储的所述8Kbps的传输速率发送所述预设的检测信号至移动终端。在移动终端未能成功接收到以存储的8Kbps的传输速率发送的所述预设的检测信号时,读写器则按照预设的顺序依次以预设的各个不同的传输速率发送所述预设的检测信号至移动终端,直至所述移动终端成功接收到所述预设检测信号。移动终端将所述成功接收到的预设的检测信号在传输时的传输速率设置为所述移动终端与读写器进行数据传输时的传输速率,所述移动终端与读写器之间的通信连接建立成功。在之后所述读写器与移动终端进行数据传输时,读写器与移动终端就以该传输速率进行数据传输。在移动终端成功接收到以存储的8Kbps的传输速率发送的所述预设的检测信号时,移动终端则将所述存储的8Kbps的传输速率设置为与读写器进行数据传输时的传输速率,所述移动终端与读写器之间的通信连接建立成功。在之后所述读写器与移动终端进行数据传输时,读写器与移动终端就以8Kbps的传输速率进行数据传输。在移动终端成功接收到读写器以存储的所述传输速率发送的检测信号时,实现了读写器与移动终端快速建立通信连接的效果。
本实施例提供的数据传输方法,当接收端依序按不同的传输速率发送检测信号时,接收所述检测信号,在接收到所述检测信号时,以检测信号对应的传输速率与所述接收端建立通信连接。本实施例的方案在提高了对数据进行编码的效率的同时,还实现了发送端与接收端以高速的传输速率建立通信连接,从而进一步地提高了数据传输的效率。
本发明进一步提供一种数据传输装置,参照图3,图3为本发明数据传输装置第一实施例的功能模块示意图。
在本实施例中,该数据传输装置包括:
连接模块10,用于与接收端建立通信连接;
本发明的数据传输装置包括但不限于读写器、移动终端、服务器等。在本实施例中,以读写器和移动终端为例对本发明的数据传输装置进行详细说明。本实施例中,移动终端预先设置有上层读卡应用软件,并具有用于与读写器连接的接口单元,所述移动终端包括但不限于手机、PAD(平板电脑)等终端设备。当移动终端与读写器通过接口单元连接后,所述接口单元可以但不限于是USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口、并行接口、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发传输器)接口、SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设)接口、I2C总线接口等。在读写器上电工作后,读写器的连接模块10与移动终端建立通信连接。现有的基于各种通信协议建立通信连接的技术已经非常成熟。例如,TCP协议的三次握手方式建立通信连接的技术已经是应用非常广泛的技术。因此,在本实施例中,连接模块10与移动终端建立通信连接的过程就不在赘述。
编解码模块20,用于按预置规则为待传输数据的各数据位进行脉宽编码;
通常在进行数据传输时,数据传输的发送端与接收端必须采用同一个通信协议。在本实施例中,待传输数据是基于上述方法实施例中所述的通信协议格式的单包方式或者多包方式的数据包,在此就不再赘述。编解码模块20按预置规则为所述待传输数据的各数据位进行脉宽编码,具体地,编解码模块20用于:
采用一个长脉宽编码所述待传输数据的起始位;
在所述待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值相同时,采用一个短脉宽编码所述当前数据位;
在所述待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值不相同时,采用一个长脉宽编码所述当前数据位;
采用两个短脉宽编码所述待传输数据的结束位。
在本实施例中,编解码模块20按预置规则为所述待传输数据的各数据位进行脉宽编码。首先,编解码模块20将起始位采用一个长脉宽来编码,本领域技术人员可以理解的是,编解码模块20也可以将起始位也可以采用一个短脉宽来编码。本实施例里,起始位代表数据0,本领域技术人员可以理解的是,起始位也可以代表数据1。若基于上述通信协议格式的待传输数据的第一位为0,即与起始位的数据值相同,则编解码模块20将所述基于上述通信协议格式的待传输数据的第一位数据采用短脉宽来编码。若所述基于上述通信协议格式的待传输数据的第二位为1,即与第一位的数据值不相同,则编解码模块20将所述基于上述通信协议格式的待传输数据的第二位数据采用长脉宽来编码;若所述基于上述通信协议格式的待传输数据的第二位为0,即与第一位的数据值相同,则编解码模块20将所述基于上述通信协议格式的待传输数据的第二位数据采用短脉宽来编码。依照此方法,在所述基于上述通信协议格式的待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值相同时,编解码模块20采用一个短脉宽编码所述当前数据位;在所述基于上述通信协议格式的待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值不相同时,编解码模块20采用一个长脉宽编码所述当前数据位。编解码模块20将基于上述通信协议格式的待传输数据的每个数据位进行编码后,采用两个短脉宽来编码所述基于上述通信协议格式的待传输数据的结束位。编解码模块20采用的脉宽编码方法相比于经典的曼彻斯特编码方法,编码效率提高了50%。
传输模块30,用于将编码后的所述待传输数据传输至接收端,以供接收端对其进行解码获得所述待传输数据。
本实施例中,编解码模块20采用上述脉宽编码方法对所述待传输数据进行编码后,传输模块30将编码后的所述待传输数据传输至接收端(移动终端/读写器)。接收端(移动终端/读写器)在接收到编码后的所述待传输数据时,对接收到的编码后的所述待传输数据进行解码,所述解码方法对应于上述预设的脉宽编码方法。接收端(移动终端/读写器)解码后获得所述待传输数据,实现了发送端(读写器/移动终端)与接收端(移动终端/读写器)的数据传输。
进一步地,为了加强所述待传输数据在数据传输过程中的安全性,在本实施例中,所述数据传输装置还包括:
加解密安全认证模块,用于对所述待传输数据进行安全认证处理。
在本实施例中,所述数据传输装置还包括加解密安全认证模块,所述加解密安全认证模块可以为3DES加解密模块、AES加解密模块、RSA加解密模块、SM1加解密模块等硬件加解密模块,也可以为预置在所述数据传输装置中的软件加解密模块。通过加解密安全认证模块对传输模块30传输的所述待传输数据进行安全认证处理,提高了数据传输装置传输数据的安全性。
进一步地,在所述数据传输装置为读写器时,所述数据传输装置还包括预处理电路,如图4所示,所述预处理电路与接收端的接口单元连接,所述预处理电路包括:负载电阻R23、隔直电容C25、第一限流电阻R11、第二限流电阻R21、第一分压电阻R19、第二分压电阻R24、滤波电容C20以及比较器V1。所述隔直电容C25的一端与所述接口单元连接,并通过所述负载电阻R23接地;所述隔直电容C25的另一端与所述比较器V1的一个输入端CA1连接,并与所述第二限流电阻R21的一端连接;所述第二限流电阻R21的另一端通过所述第一分压电阻R19接电源并通过第二分压电阻R24接地,并与所述第一限流电阻R11的一端连接;所述第一限流电阻R11的另一端通过所述滤波电容C20接地,并与所述比较器V1的另一个输入端CA2连接。
在嵌入式系统应用中一般未配备可用的正负对称电源,处理电路中比较器一般只能工作于单向电源供电状态,因此需要将输入的模拟信号与一基准电压叠加以使信号落在0到Vcc电压之间。如图4所示,第一分压电阻R19与第二分压电阻R24构成电阻分压电路,两电阻相连处可得到基准电压。可以通过调整第一分压电阻R19与第二分压电阻R24的电阻值调节基准电压值,使得送入比较器V1的信号幅值处于比较器V1的线性区,从而提高数据通信准确率。隔直电容C25将接收端通过接口单元输入的模拟信号的数据与第二限流电阻R21一端的基准电压叠加后送至比较器V1的输入端CA1,该叠加信号与比较器V1的输入端CA2端的参考电压比较后,由比较器V1的输出端输出代表输入数据的方波信号。所述编解码模块20将所述预处理电路输出的方波信号按照与脉宽编码方法对应的解码方法进行解码,获得输入的数据。另外,为防止比较器V1的输入端CA1的信号变化对比较器V1的输入端CA2的参考电压的影响,可在基准电压输出到第一限流电阻R11与第二限流电阻R21前增加隔离电路,例如运算放大器隔离电路等。在本实施例中,基准电压是由第一分压电阻R19与第二分压电阻R24分压得到,本领域技术人员可以理解的是,所述基准电压还可以通过外部电路直接给出。
本实施例提供的数据传输装置,通过连接模块10与接收端建立通信连接后,编解码模块20按预置规则为待传输数据的各数据位进行脉宽编码,传输模块30将编码后的所述待传输数据传输至接收端,接收端对其进行解码后获得所述待传输数据。本实施例的方案提高了在数据传输时对数据进行编码的效率,从而提高了数据传输效率。
进一步地,参照图5,基于第一实施例提出本发明数据传输装置第二实施例,在本实施例中,所述连接模块10包括:
接收单元11,用于当接收端依序按不同的传输速率发送检测信号时,接收所述检测信号;
连接单元12,用于在接收到所述检测信号时,以检测信号对应的传输速率与所述接收端建立通信连接。
在本实施例中,连接模块10包括接收单元11和连接单元12。接收端按照预设的顺序依次以预设的各个不同的传输速率发送预设的检测信号至数据传输装置。优选地,接收端按照预设的各个不同的传输速率的速率值的从大到小顺序依次以预设的各个不同的传输速率发送检测信号至数据传输装置的接收单元11,直至接收单元11接收到所述预设的检测信号时,接收端终止发送所述预设的检测信号至数据传输装置的接收单元11。具体地数据传输装置预先存储有所述预设的检测信号对应的解码数据,当接收端首先以预设的最高传输速率发送所述预设的检测信号至接收端时,接收单元11在接收到接收端发送的信号时,通过对所述信号进行解码获得接收到的所述信号对应的解码数据,将解码后获得的数据与预先存储的所述预设的检测信号对应的解码数据进行对比,若解码后获得的数据与预先存储的所述预设的检测信号对应的解码数据一致,则说明接收单元11成功接收到接收端发送的所述预设的检测信号。若解码后获得的数据与预先存储的所述预设的检测信号对应的解码数据不一致,说明接收单元11未能成功接收到接收端发送的所述预设的检测信号,则发送更改传输速率命令至接收端,接收端在接收到所述更改传输速率命令时,按照所述预设的顺序以预设的下一个传输速率发送所述预设的检测信号至接收单元11,依照此方法直至接收单元11接收到所述预设的检测信号,接收端终止发送所述预设的检测信号至接收单元11。
在接收单元11成功接收到所述预设的检测信号后,连接单元12将所述成功接收到的预设的检测信号在传输时的传输速率设置为所述接收端与数据传输装置进行数据传输时的传输速率,所述接收端与数据传输装置之间的通信连接建立成功。在之后所述数据传输装置与接收端进行数据传输时,数据传输装置与接收端就以该传输速率进行数据传输。
进一步地,所述数据传输装置还包括:
存储模块,用于存储接收到的所述检测信号对应的传输速率。
在接收单元11接收到所述预设的检测信号,数据传输装置与接收端之间的通信连接建立成功时,数据传输装置的存储模块存储该通信连接建立成功所对应的传输速率。同时,接收端的存储模块也存储该传输速率。
进一步地,所述连接模块10还用于:
接收所述接收端以存储的传输速率发送的检测信号;
在接收到所述以存储的传输速率发送的检测信号时,以存储的所述传输速率与所述接收端建立通信连接。
在接收端存储了与数据传输装置上一次进行数据传输时的传输速率时,接收端首先以存储的所述传输速率发送所述预设的检测信号至接收单元11。例如,数据传输装置上一次与接收端进行数据传输时采用的传输速率为8Kbps,则接收端首先以所述8Kbps的传输速率发送所述预设的检测信号至接收单元11。在接收单元11成功接收到以所述8Kbps的传输速率发送的所述预设的检测信号时,连接单元12则将所述8Kbps的传输速率设置为所述接收端与数据传输装置进行数据传输时的传输速率,所述接收端与数据传输装置之间的通信连接建立成功。在接收单元11未能成功接收到以所述8Kbps的传输速率发送的所述预设的检测信号时,接收端按照预设的顺序依次以预设的各个不同的传输速率发送所述预设的检测信号至接收单元11,直至所述接收单元11成功接收到所述预设检测信号。
本实施例提供的数据传输装置,当接收端依序按不同的传输速率发送检测信号时,接收单元11接收所述检测信号,在接收到所述检测信号时,连接单元12以检测信号对应的传输速率与所述接收端建立通信连接。本实施例的方案在提高了对数据进行编码的效率的同时,还实现了数据传输装置与接收端以高速的传输速率建立通信连接,从而进一步地提高了数据传输的效率。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种数据传输方法,其特征在于,所述数据传输方法包括步骤:
与接收端建立通信连接;
按预置规则为待传输数据的各数据位进行脉宽编码,其中,在所述待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值相同时,采用一个短脉宽编码所述当前数据位,在所述待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值不相同时,采用一个长脉宽编码所述当前数据位;
在待传输数据长度超过预置的最长分包长度时,则采用多包方式传输所述待传输数据,在待传输数据长度未超过预置的最长分包长度时,则采用单包方式传输所述待传输数据,若分包标志位为1则表示数据包为多包方式的起始包或者中间包,若为0则代表所述数据包为单包方式或多包方式的结束包;
将编码后的所述待传输数据传输至接收端,以供接收端对其进行解码获得所述待传输数据;
其中,所述待传输数据为单包方式或者多包方式的数据包,所述数据包包括包头、长度、数据域以及CRC校验。
2.如权利要求1所述的数据传输方法,其特征在于,所述按预置规则为待传输数据的各数据位进行脉宽编码的步骤包括:
采用一个长脉宽编码所述待传输数据的起始位;
采用两个短脉宽编码所述待传输数据的结束位。
3.如权利要求1所述的数据传输方法,其特征在于,所述与接收端建立通信连接的步骤包括:
当接收端依序按不同的传输速率发送检测信号时,接收所述检测信号;
在接收到所述检测信号时,以检测信号对应的传输速率与所述接收端建立通信连接。
4.如权利要求3所述的数据传输方法,其特征在于,所述在接收到所述检测信号时,以检测信号对应的传输速率与所述接收端建立通信连接的步骤之后还包括:
存储接收到的所述检测信号对应的传输速率。
5.如权利要求3所述的数据传输方法,其特征在于,所述当接收端依序按不同的传输速率发送检测信号时,接收所述检测信号的步骤之前,还包括:
接收所述接收端以存储的传输速率发送的检测信号;
在成功接收到所述以存储的传输速率发送的检测信号时,以存储的所述传输速率与所述接收端建立通信连接,其中,在未能成功接收到所述以存储的传输速率发送的检测信号时,接收端依序按不同的传输速率发送检测信号。
6.如权利要求1-5任一项所述的数据传输方法,其特征在于,所述数据传输方法还包括步骤:
对所述待传输数据进行安全认证处理。
7.一种数据传输装置,其特征在于,所述数据传输装置包括:
连接模块,用于与接收端建立通信连接;
编解码模块,用于按预置规则为待传输数据的各数据位进行脉宽编码,其中,在所述待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值相同时,采用一个短脉宽编码所述当前数据位,在所述待传输数据的当前数据位的数据值与前一数据位的数据值不相同时,采用一个长脉宽编码所述当前数据位;
在待传输数据长度超过预置的最长分包长度时,则采用多包方式传输所述待传输数据,在待传输数据长度未超过预置的最长分包长度时,则采用单包方式传输所述待传输数据,若分包标志位为1则表示所述数据包为多包方式的起始包或者中间包,若为0则代表所述数据包为单包方式或多包方式的结束包;
传输模块,用于将编码后的所述待传输数据传输至接收端,以供接收端对其进行解码获得所述待传输数据;
其中,所述待传输数据为单包方式或者多包方式的数据包,所述数据包包括包头、长度、数据域以及CRC校验。
8.如权利要求7所述的数据传输装置,其特征在于,所述编解码模块具体用于:
采用一个长脉宽编码所述待传输数据的起始位;
采用两个短脉宽编码所述待传输数据的结束位。
9.如权利要求7所述的数据传输装置,其特征在于,所述连接模块包括:
接收单元,用于当接收端依序按不同的传输速率发送检测信号时,接收所述检测信号;
连接单元,用于在接收到所述检测信号时,以检测信号对应的传输速率与所述接收端建立通信连接。
10.如权利要求9所述的数据传输装置,其特征在于,所述数据传输装置还包括:
存储模块,用于存储接收到的所述检测信号对应的传输速率。
11.如权利要求9所述的数据传输装置,其特征在于,所述连接模块还用于:
接收所述接收端以存储的传输速率发送的检测信号;
在成功接收到所述以存储的传输速率发送的检测信号时,以存储的所述传输速率与所述接收端建立通信连接,其中,在未能成功接收到所述以存储的传输速率发送的检测信号时,接收端依序按不同的传输速率发送检测信号。
12.如权利要求7所述的数据传输装置,其特征在于,所述数据传输装置还包括:
加解密安全认证模块,用于对所述待传输数据进行安全认证处理。
13.如权利要求7-12任一项所述的数据传输装置,其特征在于,所述数据传输装置为读写器时,所述数据传输装置还包括:
预处理电路,所述预处理电路用于与接收端的接口单元连接,将通过所述接口单元输入的数据进行预处理后输出方波信号至所述编解码模块;所述编解码模块还用于将所述方波信号进行解码后获得所述输入的数据;
所述预处理电路包括负载电阻、隔直电容、第一限流电阻、第二限流电阻、第一分压电阻、第二分压电阻、滤波电容以及比较器;所述隔直电容的一端与所述接口单元连接,并通过所述负载电阻接地;所述隔直电容的另一端与所述比较器的一个输入端连接,并与所述第二限流电阻的一端连接;所述第二限流电阻的另一端通过所述第一分压电阻接电源并通过第二分压电阻接地,并与所述第一限流电阻的一端连接;所述第一限流电阻的另一端通过所述滤波电容接地,并与所述比较器的另一个输入端连接。
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