CN107037756B - 数据传输方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数据传输方法和装置，涉及控制技术领域。该方法包括：系统中的每个设备都关联一个接口；每个设备通过相关联的接口与系统中的其它设备进行数据传输和通信，并根据预设的接口协议判断数据传输是否结束，如果数据传输结束，则通知其它设备数据已更新；其它设备通过相关联的接口获取数据，并根据预设的设备协议解析和校验数据，从而得到有效数据。该方法和装置既保证了系统体积较小又保证了系统配置灵活。

Description

数据传输方法和装置
技术领域
本发明涉及控制技术领域，特别涉及一种数据传输方法和装置。
背景技术
控制系统中包括多个底层设备(如传感器、存储器等)，各设备之间需要通过数据传输和通信来共同完成控制任务。
但是，现有的控制系统需要引入文件系统对设备进行封装，进行数据传输时，需要调用文件系统对设备进行读写或者直接对设备进行读写。前者由于引入了文件系统，导致整个控制系统体积过大；而后者对设备的读写不易统一，导致无法针对不同的设备实现灵活配置。
发明内容
本发明的发明人发现上述现有技术中存在的问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。
本发明的一个目的是提供一种既能保证系统体积较小又能保证系统配置灵活的数据传输技术方案。
根据本发明的一个实施例，提供了一种数据传输方法，包括：系统中的每个设备都关联一个接口；每个设备通过相关联的接口与所述系统中的其它设备进行数据传输和通信，并根据预设的接口协议判断所述数据传输是否结束，如果所述数据传输结束，则通知所述其它设备数据已更新；所述其它设备通过相关联的接口获取所述数据，并根据预设的设备协议解析和校验所述数据，从而得到有效数据。
可选地，所述系统中的每个设备都关联一个接口包括：将接口的读函数、写函数、缓存中的一项或多项注册到相关联的设备。
可选地，如果所述设备为主动传输设备，则将所述接口的读函数和写函数注册到所述设备；如果所述设备为被动传输设备，则将所述接口的缓存注册到所述设备。
可选地，如果所述设备为输出设备，则将所述接口的读函数注册到所述设备。
可选地，所述根据预设的接口协议判断所述数据传输是否结束包括：如果所述设备为主动传输设备，则通过发送时钟脉冲来判断所述数据传输是否结束；如果设备为被动传输设备，则通过所述接口的总线收发器获取传输中的数据长度从而判断所述数据传输是否结束，或通过总线空闲中断来判断所述数据传输是否结束。
根据本发明的另一个实施例，提供一种数据传输装置，包括：接口，用于与系统中的设备关联，实现相关联的所述设备与所述系统中的其他设备之间的数据传输；数据传输判断单元，用于根据预设的接口协议判断所述数据传输是否结束；数据更新通知单元，用于如果所述数据传输结束，则通知所述其它设备数据已更新；数据处理单元，用于获取所述数据，并根据预设的设备协议解析和校验所述数据，从而得到有效数据。
可选地，如果所述设备为主动传输设备，则所述接口将读函数和写函数注册到所述设备；如果所述设备为被动传输设备，则所述接口将缓存注册到所述设备。
可选地，如果所述设备为输出设备，则所述接口将读函数注册到所述设备。
可选地，如果所述设备为主动传输设备，则所述数据传输判断单元通过发送时钟脉冲来判断所述数据传输是否结束；如果所述设备为被动传输设备，则所述数据传输判断单元通过所述接口的总线收发器获取传输中的数据长度来判断所述数据传输是否结束，或通过总线空闲中断来判断所述数据传输是否结束。
根据本发明的又一个实施例，提供一种数据传输装置，包括：存储器以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器设备中的指令，执行上述任一个实施例所述的数据传输方法。
根据本发明的再一个实施例，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一个实施例所述的数据传输方法。
本发明的一个优点在于，在不引入附加管理系统的情况下，将设备配置为仅负责产生和处理数据，将相关联的接口配置为仅负责传输数据和通信，因此在数据传输过程中仅需要改变接口的读写函数而无需改变设备的相关代码即可实现设备之间的数据交互，从而既保证了系统体积较小又保证了系统配置灵活。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：
图1示出本发明的数据传输方法的一个实施例的流程图。
图2示出本发明的数据传输方法的一个实施例的示意图。
图3示出本发明的数据传输方法的另一个实施例的流程图。
图4示出本发明的数据传输装置的一个实施例的结构图。
图5示出本发明的数据传输装置的另一个实施例的结构图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1示出本发明的数据传输方法的一个实施例的流程图。
如图1所示，该方法包括，步骤101，系统中的每个设备都关联一个接口；步骤102，设备通过相关联的接口与系统中的其它设备进行数据传输和通信。
例如，控制系统中的底层驱动框架中包括多个设备，这些设备负责产生和处理数据，与它们相关联的接口负责向内接收数据或向外发送数据。
步骤103，根据预设的接口协议判断数据传输是否结束。如果是，则通知其它设备数据已更新(步骤104)；如果否，则继续进行数据传输(步骤102)。步骤105，其它设备通过相关联的接口获取数据，并根据预设的设备协议解析和校验数据，从而得到有效数据。
例如，在数据传输时，接口根据接口协议判断数据传输结束，则将数据打包，并置位数据更新标志位，从而通知参与数据传输的设备数据已更新；设备收到数据更新的消息，则取回数据包并根据设备协议进行数据解析和校验从而获得有效数据，并更新数据完成标志位，或向应用层返回数据处理结果。
在一个实施例中，如图2所示，在无人机控制系统中，应用层可以包括导航模块27(如扩展卡尔曼滤波器)和控制模块28(如比例积微分控制器)。输入设备22(如传感器)、双向设备24和输出设备26(如控制器)分别通过输入接口21、双向接口23和输出接口25进行数据传输和通信。将输入设备22采集的数据输入导航模块27，根据导航模块27的处理结果和当前的飞行模式，控制模块28产生控制命令并输出给输出设备26。
上述实施例中，每个设备关联一个接口，设备只负责产生和处理数据，接口只负责传输数据，因此接口改变时仅需要改变接口的读写函数而不需要改变设备的相关代码，从而既保证了系统体积较小又保证了系统配置灵活。
图3示出本发明的数据传输方法的另一个实施例的流程图。
如图3所示，该方法包括，步骤301，判断设备是否为输出设备。如果是，则将接口的读函数注册到设备(步骤302)；如果否，则继续判断设备是否为主动传输设备(步骤303)。如果是主动传输设备，则将接口的读函数和写函数注册到设备(步骤304)，并通过发送时钟脉冲来判断数据传输是否结束(步骤305)；否则，将接口的缓存注册到设备(步骤306)，并通过接口的总线收发器获取传输中的数据长度，或总线空闲中断来判断数据传输是否结束(步骤307)。
在一个实施例中，对主动传输设备的初始化函数和读、写函数进行注册。可以使用函数指针将接口的读、写函数注册给设备的读、写函数，从而可通过接口进行设备的读、写。主动传输设备(如串行外设接口、两线式串行总线等)可以分为主、从机，其中，主机控制数据的传输，主机发送时钟脉冲，从机根据脉冲返回数据，主动传输设备根据设备协议进行数据采集，接口根据接口协议对外发送时钟脉冲并判断数据传输是否结束。
在另一个实施例中，无人机控制系统中的被动传输设备相关联的接口可以为UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)接口和CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)接口。CAN接口在CAN总线收发器中判断数据接收是否完成；UART接口使用总线空闲中断判断数据接收是否完成，如果系统的主控芯片外接的从设备输出总线在1个字节时间内未进行任何数据输出，则判定数据接收完成。
在又一个实施例中，对系统中的输出设备和接口的初始化函数和写函数进行关联，例如采用函数指针将接口的写函数注册到输出设备。
上述实施例中，设备根据设备协议产生、处理数据，并通过注册读写函数关联相应的接口，接口根据接口协议传输数据，并判断传输是否结束，因此在数据传输过程中仅需要改变接口的读写函数而无需改变设备的相关代码即可实现设备之间的数据交互，从而既保证了系统体积较小又保证了系统配置灵活。
图4示出本发明的数据传输装置的一个实施例的结构图。
如图4所示，该装置包括：接口41、数据传输判断单元42、数据更新通知单元43和数据处理单元44。
接口41与系统中的设备关联，实现相关联的设备与系统中的其他设备之间的数据传输。对于主动传输设备，接口将读函数和写函数注册到设备；对于被动传输设备，接口将缓存注册到设；对于输出设备，接口将读函数注册到设备。
数据传输判断单元42根据预设的接口协议判断数据传输是否结束。对于主动传输设备，数据传输判断单元42通过发送时钟脉冲来判断数据传输是否结束；对于被动传输设备，数据传输判断单元42通过接口的总线收发器获取传输中的数据长度来判断数据传输是否结束，或通过总线空闲中断来判断数据传输是否结束。
如果数据传输结束，则数据更新通知单元43通知其它设备数据已更新；数据处理单元44获取数据，并根据预设的设备协议解析和校验数据，从而得到有效数据。
在一个实施例中，应用层(如无人机控制系统中的导航模块和控制模块等)通过调用设备的读写函数获取设备的有效数据(如GPS采集的经纬度，气压计采集的高度信息等)。应用层可以调用设备读写函数，设备则直接返回有效数据；或者设备将有效数据存在变量中，并将数据更新标志位置1，应用层判断数据更新标志位为1时，则使用变量中的有效数据并将数据更新标志位清零。
上述实施例中，接口与每个设备关联，只负责传输数据，同时设备只负责产生和处理数据，因此接口改变时仅需要改变接口的读写函数而不需要改变设备的相关代码，从而既保证了系统体积较小又保证了系统配置灵活。
图5示出本发明的数据传输装置的另一个实施例的结构图。
如图5所示，该实施例的装置50包括：存储器51以及耦接至该存储器51的处理器52，处理器52被配置为基于存储在存储器51中的指令，执行本发明中任意一个实施例中的数据传输方法。
其中，存储器51例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)、数据库以及其他程序等。
本领域内的技术人员应当明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
至此，已经详细描述了根据本发明的数据传输方法和装置。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种数据传输方法，包括系统中的每个设备都关联一个接口，每个设备通过相关联的接口与所述系统中的其它设备进行数据传输和通信，其特征在于，还包括：
所述每个设备根据预设的接口协议判断所述数据传输是否结束，如果所述数据传输结束，则通知所述其它设备数据已更新；
所述其它设备通过相关联的接口获取所述数据，并根据预设的设备协议解析和校验所述数据，从而得到有效数据；
其中，所述根据预设的接口协议判断所述数据传输是否结束包括：
如果所述设备为主动传输设备，则通过发送时钟脉冲来判断所述数据传输是否结束；
如果设备为被动传输设备，则通过所述接口的总线收发器获取传输中的数据长度从而判断所述数据传输是否结束，或通过总线空闲中断来判断所述数据传输是否结束。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述系统中的每个设备都关联一个接口包括：
将接口的读函数、写函数、缓存中的一项或多项注册到相关联的设备。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，
如果所述设备为主动传输设备，则将所述接口的读函数和写函数注册到所述设备；
如果所述设备为被动传输设备，则将所述接口的缓存注册到所述设备。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，
如果所述设备为输出设备，则将所述接口的读函数注册到所述设备。
5.一种数据传输装置，包括接口，用于与系统中的设备关联，实现相关联的所述设备与所述系统中的其它设备之间的数据传输，其特征在于，还包括：
数据传输判断单元，用于根据预设的接口协议判断所述数据传输是否结束；
数据更新通知单元，用于如果所述数据传输结束，则通知所述其它设备数据已更新；
数据处理单元，用于获取所述数据，并根据预设的设备协议解析和校验所述数据，从而得到有效数据；
如果所述设备为主动传输设备，则所述数据传输判断单元通过发送时钟脉冲来判断所述数据传输是否结束；
如果所述设备为被动传输设备，则所述数据传输判断单元通过所述接口的总线收发器获取传输中的数据长度来判断所述数据传输是否结束，或通过总线空闲中断来判断所述数据传输是否结束。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，
如果所述设备为主动传输设备，则所述接口将读函数和写函数注册到所述设备；
如果所述设备为被动传输设备，则所述接口将缓存注册到所述设备。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，
如果所述设备为输出设备，则所述接口将读函数注册到所述设备。
8.一种数据传输装置，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器设备中的指令，执行如权利要求1-4中任一项所述的数据传输方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的数据传输方法。
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