CN107329919A - 单线通信方法及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单线通信方法及电子设备，方法包括：将接收到的红外信号通过信号线实时发送至处理器；处理器侦听所述信号线的通信状态；若侦听到所述信号线处于空闲状态且时长超过预设的时间，则处理器通过所述信号线发送控制信号。本发明通过使用单一信号线共享通信，精简了通信线路，降低了硬件成本；解决了当前控制面板信号线较多的问题，有效地降低了相关应用的成本和线路复杂度。

Description

单线通信方法及电子设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种单线通信方法及电子设备。
背景技术
现有技术中，对于控制面板中包含红外遥控和显示按键功能的电子设备，控制面板中的显示按键控制芯片通过多线串行或并行信号线与处理器(例如CPU)通信，控制面板中的红外接收器通过单信号线与CPU通信，控制面板所有的信号接口都采用导线与CPU主板连接。由于控制面板与CPU主板间所需的信号接线较多，导致成本较高，且扩展性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种单线通信方法及电子设备，可降低线路复杂度。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种单线通信方法，包括：
将接收到的红外信号通过信号线实时发送至处理器；
处理器侦听所述信号线的通信状态；
若侦听到所述信号线处于空闲状态且时长超过预设的时间，则处理器通过所述信号线发送控制信号。
本发明还涉及一种电子设备，包括一个或多个处理器及存储器，所述存储器存储有程序，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行以下步骤：
处理器通过信号线实时接收红外信号；
处理器侦听所述信号线的通信状态；
若侦听到所述信号线处于空闲状态且时长超过预设的时间，则处理器通过所述信号线发送控制信号。
本发明的有益效果在于：通过使用时分复用技术，在信号线传输红外信号期间的红外空闲时段插入控制信号，以实现两种信号的总线共享；通过使用单一信号线共享通信，精简了通信线路，降低了硬件成本；本发明解决了当前控制面板信号线较多的问题，有效地降低了相关应用的成本和线路复杂度。
附图说明
图1为本发明一种单线通信方法的流程图；
图2为本发明实施例一的方法流程图；
图3为本发明实施例二的结构示意图；
图4为本发明实施例二的红外NEC码信号时序示意图。
标号说明：
1、红外接收器；2、显示按键控制芯片；3、CPU。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明最关键的构思在于：使用时分复用技术，在信号线传输红外信号期间的红外空闲时段进行控制信号的传输。
请参阅图1，一种单线通信方法，包括：
将接收到的红外信号通过信号线实时发送至处理器；
处理器侦听所述信号线的通信状态；
若侦听到所述信号线处于空闲状态且时长超过预设的时间，则处理器通过所述信号线发送控制信号。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：有效地降低了硬件成本和线路复杂度。
进一步地，所述“将接收到的红外信号通过信号线实时发送至处理器”具体为：
红外接收器将接收到的红外信号进行解调，得到数字信号；
将所述数字信号通过信号线实时发送至处理器。
进一步地，所述“处理器通过所述信号线发送控制信号”具体为：
处理器通过所述信号线连续发送两次相同的控制信号；
若所述控制信号的接收端接收到两次相同的控制信号，则判定所述控制信号有效；
若所述控制信号的接收端未接收到两次相同的控制信号，则判定所述控制信号无效。
由上述描述可知，由于红外信号的优先级高于控制信号，为了防止总线冲突，只有当连续接收到两次相同的控制信号，才认为通信有效。
进一步地，所述“处理器通过所述信号线发送控制信号”具体为：
处理器通过所述信号线发送控制信号至显示按键控制芯片。
进一步地，所述控制信号包括获取信号和显示信号，所述获取信号用于获取按键输入信号；所述显示按键控制芯片包括按键控制芯片和显示控制芯片；
所述“处理器通过所述信号线发送控制信号至显示按键控制芯片”具体为：
处理器通过所述信号线发送获取信号至按键控制芯片；
处理器通过所述信号线发送显示信号至显示控制芯片。
由上述描述可知，处理器通过发送获取信号至按键控制芯片并接收从按键控制芯片中发出的应答信号的方式来获取通过键盘输入的按键值；通过将显示信号发送至显示控制芯片，控制显示器显示对应的内容。
进一步地，所述控制信号的频率大于所述红外信号；所述“将接收到的红外信号通过信号线实时发送至处理器”之后，还包括：
处理器根据红外信号的频率，对接收到的红外信号进行过滤。
由上述描述可知，通过将控制信号的频率设置为大于红外信号，在处理器解码红外信号之前，先滤除高于红外信号频率的信号，防止红外信号与控制信号之间的相互干扰。
本发明还提出一种电子设备，包括一个或多个处理器及存储器，所述存储器存储有程序，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行以下步骤：
处理器通过信号线实时接收红外信号；
处理器侦听所述信号线的通信状态；
若侦听到所述信号线处于空闲状态且时长超过预设的时间，则处理器通过所述信号线发送控制信号。
进一步地，所述“处理器通过所述信号线发送控制信号”具体为：
处理器通过所述信号线连续发送两次相同的控制信号；
若所述控制信号的接收端接收到两次相同的控制信号，则判定所述控制信号有效；
若所述控制信号的接收端未接收到两次相同的控制信号，则判定所述控制信号无效。
进一步地，所述“处理器通过所述信号线发送控制信号”具体为：
处理器通过所述信号线发送控制信号至显示按键控制芯片。
进一步地，所述控制信号包括获取信号和显示信号，所述获取信号用于获取按键输入信号；所述显示按键控制芯片包括按键控制芯片和显示控制芯片；
所述“处理器通过所述信号线发送控制信号至显示按键控制芯片”具体为：
处理器通过所述信号线发送获取信号至按键控制芯片；
处理器通过所述信号线发送显示信号至显示控制芯片。
进一步地，所述控制信号的频率大于所述红外信号；所述“处理器通过信号线实时接收红外信号”之后，还包括：
处理器根据红外信号的频率，对接收到的红外信号进行过滤。
实施例一
请参照图2，本发明的实施例一为：一种单线通信方法，可应用于带有包含红外遥控和显示按键控制功能的控制面板的电子设备，且该电子设备中的红外接收器、处理器和显示按键控制芯片分别挂载到同一条信号线上，进一步地，分别以开漏方式挂载到同一条信号线上。
所述方法包括如下步骤：
S1：将接收到的红外信号通过信号线实时发送至处理器；具体地，红外接收器将接收到的红外信号进行解调，得到数字信号；将所述数字信号通过信号线实时发送至处理器。优选地，所述红外接收器为红外接收头。
S2：处理器侦听所述信号线的通信状态；进一步地，根据信号线的通信状态，可将信号线的通信时段划分为红外通信时段和红外空闲时段；进一步地，若信号线上的红外脉冲信号存在翻转动作以实现红外信号的发送，则该时段为红外通信时段，若信号线上的红外脉冲信号在一段较长时间内保持高电平，则该时段为红外空闲时段，此时可以传输其他的信号同时不影响红外信号的识别。
S3：判断所述信号线是否处于空闲状态，即是否处于红外空闲时段且时长超过预设的时间，若是，则执行步骤S4，若否，则表示信号线处于红外通信时段，继续执行步骤S1。优选地，所述预设的时间为5ms。
S4：处理器通过所述信号线发送控制信号，进一步地，发送控制信号至显示按键控制芯片。进一步地，本实施例中，所述控制信号包括获取信号和显示信号，所述获取信号用于获取按键输入信号；所述显示按键控制芯片包括按键控制芯片和显示控制芯片；该步骤具体为：处理器通过所述信号线发送获取信号至按键控制芯片；处理器通过所述信号线发送显示信号至显示控制芯片。
由于通过键盘输入的按键输入信号不是主动发给处理器的，而是先存储在按键控制芯片中，因此，需要处理器通过信号线主动发送获取信号至按键控制芯片以获取按键输入信号，即通过键盘输入的按键值，然后再通过信号线将按键值返回至处理器。处理器根据红外信号解调得到的数字信号或按键值，生成显示信号，将显示内容发送到显示控制芯片，由显示器进行显示。
进一步地，对于所述信号线传输的两种信号，红外信号的优先级高于控制信号，也就是说，红外信号可实时通过信号线进行传输，当信号线处于红外通信时段时，处理器发送控制信号的输出引脚处于释放状态，不对信号线进行操作，当侦测到信号线处于空闲状态且持续了预设的时间时，才会获得信号线的操作权，对显示按键控制芯片发起通信。
若在控制信号的传输过程中接收到了有效的红外信号，则要停止控制信号的传输，进行红外信号的传输。因此，在步骤S4中，处理器通过所述信号线连续发送两次相同的控制信号，只有当控制信号的接收端接收到两次相同的控制信号时，才确认所述控制信号有效，然后根据控制信号进行相应操作，否则判定所述控制信号无效，不进行相应操作。
进一步地，处理器可通过侦听信号线上的电平状态来得到控制信号可发送时段的起止时间。例如，当处理器检测到信号线处于高电平状态的时间超过5ms，则可开始发送控制信号；当检测到信号线处于低电平状态的时间超过1ms，则停止发送控制信号。
本实施例通过使用时分复用技术，在信号线传输红外信号期间的红外空闲时段插入控制信号，以实现两种信号的总线共享；通过使用单一信号线共享通信，精简了通信线路，降低了硬件成本；本发明解决了当前控制面板信号线较多的问题，有效地降低了相关应用的成本和线路复杂度。
实施例二
本实施例为实施例一的一具体应用场景。
如图3所示，一电子设备，包括红外接收器1、显示按键控制芯片2和CPU3，所述红外接收器1、显示按键控制芯片2和CPU3通过开漏引脚挂载到总线上，所述总线只有单条信号线。进一步地，红外接收器、显示按键控制芯片以及CPU的输出引脚都使用漏极开路结构，并挂载在总线上。其中，CPU使用一个开漏引脚挂载至总线进行控制信号的读写，使用一个输入引脚挂载至总线进行红外信号的读入。
图4为红外NEC码信号时序图；其中，IR(红外)数据的传输时段记为T1、T2，IR数据首帧(图4中的T1区域)后的23ms高电平时段记为T3，重按键码后的98ms高电平时段记为T4，结束通信后的高电平时段即为两帧数据之间的间隔时间(长度不定，可以视为两次机械按键的最短间隔时间)记为T5。
由于IR数据优先级最高，所以再T1、T2时段，CPU和显示按键控制芯片均不能发起通信。由于T3、T4、T5均为高电平，属于红外空闲状态，当高电平持续时间大于5ms时，CPU可以接管总线的控制权，与显示按键控制芯片进行通信，通信结束或碰撞到总线上的红外信号后，释放总线的控制权。
总线冲突可能会发生在T3、T4、T5的结束阶段，即CPU发起通信后，刚好碰上遥控器发送start帧头或repeat帧头，此时CPU与显示按键控制芯片的通信信号会被强行拉低，等于通信失效。因此，在总线协议中加入连续接收到两次显示数据/键值数据才确认为通信有效的机制。
进一步地，为了防止IR数据通信与显示按键控制芯片通信之间的相互干扰，采取以下措施：首先，CPU与显示按键控制芯片的通信数据频率应远大于IR信号(>100kHz)；其次，在CPU解码IR信号之前应使用低通滤波器滤除高于IR通信数据频率的信号；第三，在定义显示按键控制芯片的寄存器地址时，要避免出现多个相邻bit位全0或全1的情况，以防止IR信号被误识别为显示按键控制芯片的返回应答信号。
本实施例在单一信号线上同时使用两种协议，一为NEC协议(用于红外遥控信号传输的通信协议，该协议只需单一信号线即可完成通信，能够有效较低红外遥控解码设备的硬件成本)，一为显示按键控制芯片自主定义协议，利用NEC协议的特点，使两种协议分时复用一个信道，并且不会互相干扰。总线协议使用时分复用技术，在红外NEC码的帧内外的高电平空闲时段插入控制信号，以实现两种信号的总线共享。
实施例三
本实施例为对应上述实施例的一种电子设备，包括一个或多个处理器及存储器，所述存储器存储有程序，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行以下步骤：
处理器通过信号线实时接收红外信号；
处理器侦听所述信号线的通信状态；
若侦听到所述信号线处于空闲状态且时长超过预设的时间，则处理器通过所述信号线发送控制信号。
进一步地，所述“处理器通过所述信号线发送控制信号”具体为：
处理器通过所述信号线连续发送两次相同的控制信号；
若所述控制信号的接收端接收到两次相同的控制信号，则判定所述控制信号有效；
若所述控制信号的接收端未接收到两次相同的控制信号，则判定所述控制信号无效。
进一步地，所述“处理器通过所述信号线发送控制信号”具体为：
处理器通过所述信号线发送控制信号至显示按键控制芯片。
进一步地，所述控制信号包括获取信号和显示信号，所述获取信号用于获取按键输入信号；所述显示按键控制芯片包括按键控制芯片和显示控制芯片；
所述“处理器通过所述信号线发送控制信号至显示按键控制芯片”具体为：
处理器通过所述信号线发送获取信号至按键控制芯片；
处理器通过所述信号线发送显示信号至显示控制芯片。
进一步地，所述控制信号的频率大于所述红外信号；所述“处理器通过信号线实时接收红外信号”之后，还包括：
处理器根据红外信号的频率，对接收到的红外信号进行过滤。
综上所述，本发明提供的一种单线通信方法及电子设备，通过使用时分复用技术，在信号线传输红外信号期间的红外空闲时段插入控制信号，以实现两种信号的总线共享；通过使用单一信号线共享通信，精简了通信线路，降低了硬件成本；本发明解决了当前控制面板信号线较多的问题，有效地降低了相关应用的成本和线路复杂度。
以上所述仅为本发明的实施例，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同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种单线通信方法，其特征在于，包括：
将接收到的红外信号通过信号线实时发送至处理器；
处理器侦听所述信号线的通信状态；
若侦听到所述信号线处于空闲状态且时长超过预设的时间，则处理器通过所述信号线发送控制信号。
2.根据权利要求1所述的单线通信方法，其特征在于，所述“将接收到的红外信号通过信号线实时发送至处理器”具体为：
红外接收器将接收到的红外信号进行解调，得到数字信号；
将所述数字信号通过信号线实时发送至处理器。
3.根据权利要求1所述的单线通信方法，其特征在于，所述“处理器通过所述信号线发送控制信号”具体为：
处理器通过所述信号线连续发送两次相同的控制信号；
若所述控制信号的接收端接收到两次相同的控制信号，则判定所述控制信号有效；
若所述控制信号的接收端未接收到两次相同的控制信号，则判定所述控制信号无效。
4.根据权利要求1所述的单线通信方法，其特征在于，所述“处理器通过所述信号线发送控制信号”具体为：
处理器通过所述信号线发送控制信号至显示按键控制芯片。
5.根据权利要求4所述的单线通信方法，其特征在于，所述控制信号包括获取信号和显示信号，所述获取信号用于获取按键输入信号；所述显示按键控制芯片包括按键控制芯片和显示控制芯片；
所述“处理器通过所述信号线发送控制信号至显示按键控制芯片”具体为：
处理器通过所述信号线发送获取信号至按键控制芯片；
处理器通过所述信号线发送显示信号至显示控制芯片。
6.根据权利要求1所述的单线通信方法，其特征在于，所述控制信号的频率大于所述红外信号；所述“将接收到的红外信号通过信号线实时发送至处理器”之后，还包括：
处理器根据红外信号的频率，对接收到的红外信号进行过滤。
7.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器及存储器，所述存储器存储有程序，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行以下步骤：
处理器通过信号线实时接收红外信号；
处理器侦听所述信号线的通信状态；
若侦听到所述信号线处于空闲状态且时长超过预设的时间，则处理器通过所述信号线发送控制信号。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述“处理器通过所述信号线发送控制信号”具体为：
处理器通过所述信号线连续发送两次相同的控制信号；
若所述控制信号的接收端接收到两次相同的控制信号，则判定所述控制信号有效；
若所述控制信号的接收端未接收到两次相同的控制信号，则判定所述控制信号无效。
9.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述“处理器通过所述信号线发送控制信号”具体为：
处理器通过所述信号线发送控制信号至显示按键控制芯片。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述控制信号包括获取信号和显示信号，所述获取信号用于获取按键输入信号；所述显示按键控制芯片包括按键控制芯片和显示控制芯片；
所述“处理器通过所述信号线发送控制信号至显示按键控制芯片”具体为：
处理器通过所述信号线发送获取信号至按键控制芯片；
处理器通过所述信号线发送显示信号至显示控制芯片。
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