CN106201952B - 一种基于移动终端的传感器兼容处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于移动终端的传感器兼容方法及系统，该方法包括下列步骤：通过将移动终端的CPU和传感器连接的通信接口设置为可同时连接多个传感器的总线接口；将多个传感器通过所述总线接口连接至所述CPU；为连接后的各传感器的通信地址统一编号，并采用同一类别的地址码格式，以及为每个传感器分别分配一个固定地址。该方法实现了不同厂家同类传感器及不同型号同类传感器在接入移动终端时的统一性，使得各厂家的传感器互相兼容，同类传感器调用相同的驱动程序，使得终端设计难度降低，因此也降低了终端的二次软件开发工作量。

Description

一种基于移动终端的传感器兼容处理方法及系统

技术领域

本发明涉及移动终端领域，尤其涉及一种基于移动终端的传感器兼容处理方法及系统。

背景技术

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，是实现自动检测和自动控制的首要环节。最常见的传感器有加速度传感器、磁力传感器、方向传感器、陀螺传感器等。随着移动终端技术的发展，移动终端中各种拍照、导航、听歌等功能的应用，使得传感器在移动终端的应用也越来越广泛，尤其在手机中的应用更加普遍。但是由于不同厂家的传感器及同一厂家的不同型号的传感器都是自主定义其接口形式并且传感器通信地址均不统一等，这给手机终端的研制带来巨大的工作量，即每设计一款手机终端均要对所有传感器进行调试，以满足产品需求。而且手机终端所用传感器不能互相兼容，对手机模块化设计也是一个障碍。

有鉴于此，现有技术有待改进和提高。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种基于移动终端的传感器兼容处理方法及系统，主要通过通信接口统一化、通信地址统一化、寄存器统一化来实现不同厂家同类传感器及不同型号同类传感器在接入移动终端时的兼容性；同时把固定地址码的各类传感器的驱动程序均固化在手机终端的操作系统中，这样大大降低了手机等终端的二次软件开发工作量；对传感器硬件设计也能统一规范化设计等，这样使各厂家的传感器互相兼容，设计难度大大降低。

本发明的技术方案如下：

一种基于移动终端的传感器兼容处理方法，其中，包括：

步骤A、将移动终端的CPU和传感器连接的通信接口设置为可同时连接多个传感器的总线接口；

步骤B、将多个传感器通过所述总线接口连接至所述CPU；

步骤C、为连接后的各传感器的通信地址统一编号，并采用同一类别的地址码格式，以及为每个传感器分别分配一个固定地址。

所述基于移动终端的传感器兼容处理方法，其中，包括，

所述总线接口为I2C接口总线或SPI接口总线。

所述基于移动终端的传感器兼容处理方法，其中，所述步骤A具体包括：

A11、将移动终端的CPU和传感器的通信接口设置为可连接多个传感器的I2C接口总线；

A12、并设置移动终端的所有传感器均可连接到所述I2C接口总线上，以及设置连接在所述I2C接口总线上的传感器没有先后次序，可任意并联到所述I2C接口总线上；

A13、设置移动终端的CPU和传感器都统一选用相同的I2C接口总线接口。

所述基于移动终端的传感器兼容处理方法，其中，所述传感器包括：加速度传感器、磁力传感器、光线感应传感器、重力传感器、陀螺仪传感器、压力传感器、温度传感器、接近传感器、线性加速度传感器和/或旋转矢量传感器。

所述基于移动终端的传感器兼容处理方法，其中，所述步骤B具体包括:

将移动终端的各类传感器依次连接到CPU的传感器通信接口总线上，以通过所述总线接口将多个传感器连接至所述CPU。

所述基于移动终端的传感器兼容处理方法，其中，所述步骤C具体包括：

C11、当各类传感器依次连接到CPU的传感器通信接口总线上后，为各类传感器按编号依次分配了一个固定的地址码，所述功能传感器统一分配的地址码无论在任何终端里均有相同的地址码；

C12、将各种传感器分配了一个固定的地址码后，再将各传感器的地址码格式统一，并采用同一类别的地址码格式。

一种基于移动终端的传感器兼容处理系统，其中，包括：

通信接口设置模块，用于将移动终端的CPU和传感器连接的通信接口设置为可同时连接多个传感器的总线接口；

连接控制模块，用于将多个传感器通过所述总线接口连接至所述CPU；

地址分配模块，用于为连接后的各传感器的通信地址统一编号，并采用同一类别的地址码格式，以及为每个传感器分别分配一个固定地址。

所述基于移动终端的传感器兼容处理系统，其中，所述通信接口设置模块包括：

第一设置单元，用于将移动终端的CPU和传感器的通信接口设置为可连接多个传感器的I2C接口总线；

第二设置单元，用于设置移动终端的所有传感器均可连接到所述I2C接口总线上，以及设置连接在所述I2C接口总线上的传感器没有先后次序，可任意并联到所述I2C接口总线上；

第三设置单元，用于设置移动终端的CPU和传感器都统一选用相同的I2C接口总线接口。

所述基于移动终端的传感器兼容处理系统，其中，所述连接控制模块包括:

连接控制单元，用于将移动终端的各类传感器依次连接到CPU的传感器通信接口总线上，以通过所述总线接口将多个传感器连接至所述CPU；

所述地址分配模块包括：

第一分配单元，用于当各类传感器依次连接到CPU的传感器通信接口总线上后，为各类传感器按编号依次分配了一个固定的地址码，所述功能传感器统一分配的地址码无论在任何终端里均有相同的地址码；

第二分配单元，用于将各种传感器分配了一个固定的地址码后，再将各传感器的地址码格式统一，并采用同一类别的地址码格式。

所述基于移动终端的传感器兼容处理系统，其中，

所述传感器包括：加速度传感器、磁力传感器、光线感应传感器、重力传感器、陀螺仪传感器、压力传感器、温度传感器、接近传感器、线性加速度传感器和/或旋转矢量传感器；

所述总线接口为I2C接口总线或SPI接口总线。

有益效果：本发明提出了一种基于移动终端的传感器兼容处理方法及系统，将移动终端的CPU和传感器连接的通信接口设置为可同时连接多个传感器的总线接口，使得多个传感器可以任意并联连接在该通信接口上，为传感器的进一步统一化打下基础; 给每种传感器分配一个固定的地址码，同类传感器定义为相同的地址码，且相同地址码的传感器用相同有关地址码的驱动程序，这样各个终端的传感器驱动程序可以完全一致，终端传感器的驱动程序的开发量大大减少。

附图说明

图1为本发明的基于移动终端的传感器兼容处理方法的流程图。

图2为本发明的连接多个传感器的通信接口的原理图。

图3为本发明的传感器类型与通信地址码编号的一一对应关系图。

图4为本发明的基于移动终端的传感器兼容处理系统的功能原理框图。

具体实施方式

本发明提供了一种基于移动终端的传感器兼容处理方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。

如图1所示，本发明为基于移动终端的传感器兼容处理方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤S100、将移动终端的CPU和传感器连接的通信接口设置为可同时连接多个传感器的总线接口。

本发明实施例中，需要将移动终端如手机的CPU和传感器连接的通信接口设置为可同时连接多个传感器的总线接口。例如将手机终端的CPU和其传感器通信接口统一化为可连接多个传感器的接口，如I2C接口总线或其它接口总线等。

步骤S200、将多个传感器通过所述总线接口连接至所述CPU。

如图2所示，终端CPU和传感器的通信接口统一化为可连接多个传感器的总线接口，如I2C接口总线或其它接口总线等，终端的所有传感器均可以连接到该传感器接口上，传感器的连接没有先后次序可任意并联到该接口上。CPU和传感器都统一选用相同的通信接口，如I2C接口总线或其它接口总线等。

步骤S300、为连接后的各传感器的通信地址统一编号，并采用同一类别的地址码格式，以及为每个传感器分别分配一个固定地址。

例如即每种传感器分配了一个固定的地址码，如把重力传感器的地址统一定义为1号地址，陀螺仪传感器的地址统一定义为2号地址， ... , 加速度传感器的地址统一定义为m号地址等，对于后续的新传感器的地址码统一定义为m+1、m+2、...等。

进一步地实施例，其中，所述步骤S100具体包括：

S11、将移动终端的CPU和传感器的通信接口设置为可连接多个传感器的I2C接口总线。

移动终端的CPU与传感器是通过通信接口进行连接的,将移动终端CPU与传感器的通信接口选用相同型号，该通信接口为可以连接多个传感器的接口总线，如I2C接口总线、SPI接口总线或者其他接口总线。选用相同型号通信接口，使得CPU与传感器的连接不受限于通信接口，各种类型的传感器都可以很方便的与CPU进行连接。

S12、设置移动终端的所有传感器均可连接到所述I2C接口总线上，以及设置连接在所述I2C接口总线上的传感器没有先后次序，可任意并联到所述I2C接口总线上；

如图2所示，传感器的连接没有先后次序，即是可以将传感器1连接在接口1上，也可以将传感器2、传感器3、……、传感器n等连接到接口1上。这样可以方便的连接多个传感器，而不需要针对不同的传感器来对应不同的通信接口。

所述步骤S200具体包括:

将移动终端的各类传感器依次连接到CPU的传感器通信接口总线上，以通过所述总线接口、将多个传感器连接至所述CPU。

所述各类传感器主要包含有加速度、磁力、光线感应、重力、陀螺仪、压力、温度、线性加速度、旋转矢量等传感器。通常情况下每个应用系统不只包括一个传感器。例如导航系统中包含磁场感知传感器和速度传感器，手机中加入导航系统则需要接入上述两种传感器，将该两种传感器连接到手机CPU上的接口总线上,即可实现导航功能。

所述接口总线为I2C接口总线或SPI接口总线。

所述步骤S300具体包括：

S311、当各类传感器依次连接到CPU的传感器通信接口总线上后，为各类传感器按编号依次分配了一个固定的地址码，该功能传感器统一分配的地址码无论在任何终端里均有相同的地址码。

移动终端CPU与传感器通过通信接口完成连接后，当终端中应用程序需要启动传感器时，移动终端CPU向传感器发送相关地址码信息时，判断所述地址码信息与传感器地址码是否一致，如果判断结果为一致，则调用相应地址码驱动程序;如果判断结果为不一致，则退出当前通信接口的传感器，进入下一个通信接口的传感器。相关地址码信息依次与传感器1到传感器n的地址码编号比较，直到比较得到一致的结果。为了方便同类传感器调用相同的驱动程序，应将各个传感器地址码进行固定，即同类传感器分配一个固定的地址码。

如图3所示，重力传感器的地址统一定义为1号地址，陀螺仪传感器的地址统一定义为2号地址，……，加速度传感器的地址统一定义为m号地址。则现有所有的传感器与地址码的编号形成一个m组的一一对应关系表。对于后续新的传感器，在原有所述对应关系表中依次加入新的传感器与新的地址码编号的对应关系。如果有新传感器1、新传感器2，则可将新传感器1的地址统一定义为m+1号地址，新传感器2的地址统一定义为m+2号地址，形成一个m+2组的一一对应关系表。本发明中只是举例，可以不根据上面的顺序进行编号，确定一个行业标准即可。

所述同类传感器为相同功能的传感器，即不同厂家相同功能的传感器或同一厂家不同型号的相同功能传感器都可以视为同类传感器。例如加速度传感器有两种：角加速度计和线加速度计，它们的功能不同，一个是测角加速度、一个是测线加速度，所以它们有不同的通信地址码；如果分别是厂家1的角加速度计和厂家2的角加速度计，虽然是不同厂家但因为都是功能相同的加速度传感器，因此该不同厂家的两种传感器有相同的通信地址码；厂家1的两种型号的角加速度计，同样是功能相同的加速度传感器，因此该不同型号的传感器有相同的通信地址码。

同类传感器定义为相同的地址码，即同类传感器统一分配的地址码在任何终端中都有相同的地址码。不同终端对同类传感器按照相同的地址码进行管理，同时终端也可对不同厂家的同类传感器按照相同的地址码进行统一管理。

同类传感器有相同的地址码，则同类传感器可以调用相同的相关地址码的驱动程序。则不会因为换了不同厂家同类传感器或者同一厂家不同型号同类传感器，而需要修改终端的传感器有关地址码的驱动程序。例如，终端的加速度传感器出现问题，更换了另外一个厂家的加速度传感器，加速度传感器地址码编号为m,因此有关地址码编号为m的相关驱动程序可以继续使用; 更换原来厂家不同型号的加速度传感器，同样可以继续使用原来的相关地址码的驱动程序。同类传感器各终端的相关地址码的驱动程序可以进行统一，不需针对每个型号的传感器开发一个新的驱动程序，这样终端传感器驱动程序的开发工作量会大幅度减少。

S312、将各种传感器分配了一个固定的地址码后，再将各传感器的地址码格式统一，并采用同一类别的地址码格式。

同类传感器具有相同的地址码，同时传感器的地址码格式采用相同的统一格式。数据的格式可以为数值、字符或二进制数等形式。而在移动终端CPU中地址码是通过二进制数据来表示的，如规定地址码统一用一个字节来表示，一个字节为8bit，则用8bit来表示传感器的地址码。如同类重力传感器的地址码统一定义为1号地址，则以一个字节表示的对应的二进制地址码为00000000; 同类陀螺仪传感器的地址统一定义为2号地址，则以一个字节表示的对应的二进制地址码为00000001;如果加速度传感器的地址码统一定义为m号地址，假设m=64,则以一个字节表示的对应的二进制地址码为00111111。可以用一个字节统一定义所有类型传感器：传感器1、传感器2、……、传感器m。如果地址码以一个字节来表示，则最多可以定义256类传感器的地址码，即m<=256。当传感器的类别多于256种时，应该重新定义统一的地址码的格式。

对同类传感器定义相同的通信地址码，并采用统一的地址码格式进行编码，使得不同厂家同类型传感器及同一厂家不同型号的同类传感器的地址码及编码进行统一，很大程度上降低了手机终端研发的工作量。

同时，对各类传感器的硬件进行统一规范化设计，使得各厂家的传感器相互兼容，进一步降低设计难度。

进一步，对各类传感器的寄存器地址、数据格式也进行统一化规范化处理。由于各类传感器之间的功能差异性，导致各类传感器中的寄存器的数量及寄存器的存储容量各不相同，仅针对同类传感器中寄存器的地址采用统一的编号。寄存器的地址码编号采用与传感器地址码编号相同的字节表示，即寄存器的地址码用一个字节来表示;也可以采用不同的字节来表示,但是同类传感器中寄存器采用统一的字节进行定义，且同类寄存器有相同的寄存器地址码。

对传感器内寄存器数据格式进行统一，由于各寄存器存储容量不相同，且可能差异大，为了达成统一，应该选择存储容量最大的寄存器作为标准进行数据格式的选择，其他的寄存器的数据格式采用与最大容量寄存器相同的数据格式。

由上可见，本发明实施例所述的基于移动终端的传感器兼容处理方法，

基于上述方法实施例，本发明还提供了一种基于移动终端的传感器兼容处理系统，如图4所示，所述基于移动终端的传感器兼容处理系统包括：

通信接口设置模块210，用于将移动终端的CPU和传感器连接的通信接口设置为可同时连接多个传感器的总线接口；具体如上所述。

连接控制模块220，用于将多个传感器通过所述总线接口连接至所述CPU；具体如上所述。

地址分配模块230，用于为连接后的各传感器的通信地址统一编号，并采用同一类别的地址码格式，以及为每个传感器分别分配一个固定地址；具体如上所述。

所述基于移动终端的传感器兼容处理系统，其中，所述通信接口设置模块包括：

第一设置单元，用于将移动终端的CPU和传感器的通信接口设置为可连接多个传感器的I2C接口总线；具体如上所述。

第二设置单元，用于设置移动终端的所有传感器均可连接到所述I2C接口总线上，以及设置连接在所述I2C接口总线上的传感器没有先后次序，可任意并联到所述I2C接口总线上；具体如上所述。

第三设置单元，用于设置移动终端的CPU和传感器都统一选用相同的I2C接口总线接口；具体如上所述。

进一步地，所述基于移动终端的传感器兼容处理系统，其中，所述连接控制模块包括:

连接控制单元，用于将移动终端的各类传感器依次连接到CPU的传感器通信接口总线上，以通过所述总线接口将多个传感器连接至所述CPU；具体如上所述。

所述地址分配模块包括：

第一分配单元，用于当各类传感器依次连接到CPU的传感器通信接口总线上后，为各类传感器按编号依次分配了一个固定的地址码，所述功能传感器统一分配的地址码无论在任何终端里均有相同的地址码；具体如上所述。

第二分配单元，用于将各种传感器分配了一个固定的地址码后，再将各传感器的地址码格式统一，并采用同一类别的地址码格式；具体如上所述。

所述基于移动终端的传感器兼容处理系统，其中，

所述传感器包括：加速度传感器、磁力传感器、光线感应传感器、重力传感器、陀螺仪传感器、压力传感器、温度传感器、接近传感器、线性加速度传感器和/或旋转矢量传感器；具体如上所述。

所述总线接口为I2C接口总线或SPI接口总线；具体如上所述。

综上所述，本发明公开的一种基于移动终端的传感器兼容方法及系统，将移动终端的CPU和传感器连接的通信接口设置为可同时连接多个传感器的总线接口，使得多个传感器可以任意并联连接在该通信接口上，为传感器的进一步统一化打下基础; 给每种传感器分配一个固定的地址码，同类传感器定义为相同的地址码，且相同地址码的传感器用相同有关地址码的驱动程序，这样各个终端的传感器驱动程序可以完全一致，终端传感器的驱动程序的开发量大大减少；将传感器硬件进行统一规范化设计，使得各厂家的传感器硬件软件可相互兼容互换。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于移动终端的传感器兼容处理方法，其特征在于，包括：

步骤A、将移动终端的CPU和传感器连接的通信接口设置为可同时连接多个传感器的总线接口；

步骤B、将多个传感器通过所述总线接口连接至所述CPU；

步骤C、为连接后的各传感器的通信地址统一编号，并采用同一类别的地址码格式，以及为每个传感器分别分配一个固定地址；

所述步骤C具体包括：

C11、当各类传感器依次连接到CPU的传感器通信接口总线上后，为各类传感器按编号依次分配了一个固定的地址码，所述传感器统一分配的地址码无论在任何终端里均有相同的地址码；

C12、将各种传感器分配了一个固定的地址码后，再将各传感器的地址码格式统一，并采用同一类别的地址码格式；

移动终端CPU与传感器通过通信接口完成连接后，当终端中应用程序需要启动传感器时，移动终端CPU向传感器发送相关地址码信息时，判断所述地址码信息与传感器地址码是否一致，如果判断结果为一致，则调用相应地址码驱动程序；如果判断结果为不一致，则退出当前通信接口的传感器，进入下一个通信接口的传感器。

2.根据权利要求1所述基于移动终端的传感器兼容处理方法，其特征在于，包括，所述总线接口为I2C接口总线或SPI接口总线。

3.根据权利要求1所述基于移动终端的传感器兼容处理方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A11、将移动终端的CPU和传感器的通信接口设置为可连接多个传感器的I2C接口总线；

A12、并设置移动终端的所有传感器均可连接到所述I2C接口总线上，以及设置连接在所述I2C接口总线上的传感器没有先后次序，可任意并联到所述I2C接口总线上；

A13、设置移动终端的CPU和传感器都统一选用相同的I2C接口总线接口。

4.根据权利要求1所述基于移动终端的传感器兼容处理方法，其特征在于，所述传感器包括：加速度传感器、磁力传感器、光线感应传感器、重力传感器、陀螺仪传感器、压力传感器、温度传感器、接近传感器、线性加速度传感器和/或旋转矢量传感器。

5.根据权利要求1所述基于移动终端的传感器兼容处理方法，其特征在于，所述步骤B具体包括:

将移动终端的各类传感器依次连接到CPU的传感器通信接口总线上，以通过所述总线接口将多个传感器连接至所述CPU。

6.一种基于移动终端的传感器兼容处理系统，其特征在于，包括：

通信接口设置模块，用于将移动终端的CPU和传感器连接的通信接口设置为可同时连接多个传感器的总线接口；

连接控制模块，用于将多个传感器通过所述总线接口连接至所述CPU；

地址分配模块，用于为连接后的各传感器的通信地址统一编号，并采用同一类别的地址码格式，以及为每个传感器分别分配一个固定地址；

所述连接控制模块包括:

连接控制单元，用于将移动终端的各类传感器依次连接到CPU的传感器通信接口总线上，以通过所述总线接口将多个传感器连接至所述CPU；

所述地址分配模块包括：

第一分配单元，用于当各类传感器依次连接到CPU的传感器通信接口总线上后，为各类传感器按编号依次分配了一个固定的地址码，该传感器统一分配的地址码无论在任何终端里均有相同的地址码；

第二分配单元，用于将各种传感器分配了一个固定的地址码后，再将各传感器的地址码格式统一，并采用同一类别的地址码格式；

移动终端CPU与传感器通过通信接口完成连接后，当终端中应用程序需要启动传感器时，移动终端CPU向传感器发送相关地址码信息时，判断所述地址码信息与传感器地址码是否一致，如果判断结果为一致，则调用相应地址码驱动程序；如果判断结果为不一致，则退出当前通信接口的传感器，进入下一个通信接口的传感器。

7.根据权利要求6所述基于移动终端的传感器兼容处理系统，其特征在于，所述通信接口设置模块包括：

第一设置单元，用于将移动终端的CPU和传感器的通信接口设置为可连接多个传感器的I2C接口总线；

第二设置单元，用于设置移动终端的所有传感器均可连接到所述I2C接口总线上，以及设置连接在所述I2C接口总线上的传感器没有先后次序，可任意并联到所述I2C接口总线上；

第三设置单元，用于设置移动终端的CPU和传感器都统一选用相同的I2C接口总线接口。

8.根据权利要求6所述基于移动终端的传感器兼容处理系统，其特征在于，

所述传感器包括：加速度传感器、磁力传感器、光线感应传感器、重力传感器、陀螺仪传感器、压力传感器、温度传感器、接近传感器、线性加速度传感器和/或旋转矢量传感器；

所述总线接口为I2C接口总线或SPI接口总线。