CN108255767B - 射频读卡器与主机的串行通信方法和系统 - Google Patents

射频读卡器与主机的串行通信方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种射频读卡器与主机的串行通信方法和系统，该方法包括：接收主机发送的特定字符；检测特定字符是否与预设字符一致；根据特定字符和预设主频获取通信比特率；在特定字符与预设字符一致时，采用通信比特率与主机进行串行通信。通信比特率为根据主机发送的特定字符得到，因此对应为主机所需要的传输速率；如此，射频读卡器在接收到与预设字符一致的特定字符时，可主动将与主机串行通信的传输速率设置为主机所需要的传输速率，使得射频读卡器能适应各种常规波特率的主机，也不需要用户自己去额外配置传输速率，使用便利性高。

Description

射频读卡器与主机的串行通信方法和系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种射频读卡器与主机的串行通信方法和系统。
背景技术
对外提供串口的射频读卡器与主机的通信方式为串行通信。
传统的与主机串口通信的射频读卡器，一般都是出厂时默认设置一个常规比特率，比如：9600bps、19200bps等。因此，主机与射频读卡器通信时只能使用默认的比特率，或者先用默认的比特率通信上，再由用户通过命令配置射频读卡器，将通信的比特率调整为主机需要的传输速率，射频读卡器的使用便利性低。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种使用便利性高的射频读卡器与主机的串行通信方法和系统。
一种射频读卡器与主机的串行通信方法，包括：
接收主机发送的特定字符；
检测所述特定字符是否与预设字符一致；
根据所述特定字符和预设主频获取通信比特率；
在所述特定字符与所述预设字符一致时，采用所述通信比特率与所述主机进行串行通信。
一种射频读卡器与主机的串行通信系统，包括：
字符接收模块，用于接收主机发送的特定字符；
字符检测模块，用于检测所述特定字符是否与预设字符一致；
比特率获取模块，用于根据所述特定字符和预设主频获取通信比特率；
串行通信模块，用于在所述特定字符与所述预设字符一致时，采用所述通信比特率与所述主机进行串行通信。
上述射频读卡器与主机的串行通信方法和系统，可应用于射频读卡器，通过接收主机发送的特定字符，检测特定字符是否与预设字符一致，并根据特定字符和预设主频获取通信比特率；在特定字符与预设字符一致时，采用通信比特率与主机进行串行通信。通信比特率为根据主机发送的特定字符得到，因此对应为主机所需要的传输速率；如此，射频读卡器在接收到与预设字符一致的特定字符时，可主动将与主机串行通信的传输速率设置为主机所需要的传输速率，使得射频读卡器能适应各种常规波特率的主机，也不需要用户自己去额外配置传输速率，使用便利性高。
附图说明
图1为第一实施例中射频读卡器与主机的串行通信方法的流程图；
图2为第二实施例中射频读卡器与主机的串行通信方法的流程图；
图3为预设字符0x20对应的电平信号示意图；
图4为第三实施例中射频读卡器与主机的串行通信方法的流程图；
图5为一实施例中射频读卡器与主机的串行通信系统的结构图；
图6为另一实施例中射频读卡器与主机的串行通信系统的结构图。
具体实施方式
参考图1，一实施例中的射频读卡器与主机的串行通信方法，应用于射频读卡器，具体可应用于13.56MHz射频读卡器，该方法包括如下步骤。
S110：接收主机发送的特定字符。
射频读卡器与主机串行通信之前，主机可发送特定字符至射频读卡器，以便射频读卡器检测特定字符。特定字符可以为两位的十六进制数，转换为二进制格式则为八位。
S120：检测特定字符是否与预设字符一致。
预设字符可预先存储在射频读卡器的存储模块内。射频读卡器接收的特定字符为对应二进制的一段电平信号。检测特定字符是否为预设字符，可以是识别特定字符后，比较特定字符的数值与预设字符的数值是否一致，也可以是根据接收的电平信号中各个位的时间长度判断是否与预设字符一致。
在一实施例中，预设字符为0x20。参考图2，本实施例中，S120包括步骤S121至步骤S124。
S121：检测特定字符对应的包括起始位在内的电平信号中，高电平之前的多个相同电平的时间长度以及高电平之后的多个相同电平的时间长度，分别得到第一时长和第二时长。
1表示高电平，0表示低电平；主机发送特定字符时，起始位S为0，停止位E为1。以0x20为例进行说明，从起始位至停止位(不包括起始位和停止位)，0x20对应为：00000100；0x20对应的包括起始位在内的电平信号为000000100。则第一时长为“1”之前6个“0”对应的时间长度，第二时长为1之后两个“0”对应的时间长度。具体地，时间长度可由定时器采集得到。
S122：计算第一时长与第二时长的比例。
第一时长与第二时长的比例即为高电平之前多个相同电平的时间长度与高电平之后多个相同电平的时间长度的比例。
S123：判断比例是否等于0x20对应的预设比例。若是，则执行步骤S124。
0x20对应的预设比例为预设字符对应的包括起始位在内的电平信号中，高电平之前多个相同电平的时间长度与高电平之后多个相同电平的时间长度的比例，可以预先存储。
S124：判定特定字符与预设字符一致。
相同的字符，第一时长与第二时长的比例是相等的。因此，通过将第一时长与第二时长的比例作为判断依据，若与预设比例相等则表示特定字符与预设字符一致，判断方式简单且准确性高。
预设字符为0x20的电平信号示意图如图3所示。高电平之前多个相同电平的时间长度为T1，高电平之后多个相同电平的时间长度为T3-T2，预设比例为T1：(T3-T2)。若特定字符对应的第一时长与第二时长的比例等于T1：(T3-T2)，则表示特定字符与预设字符一致。
可以理解，在其他实施例中，预设字符还可以为其他字符。
在一实施例中，步骤S120之后还包括循环检测步骤：在检测到特定字符与预设字符不一致时，返回执行步骤S110，直到接收的特定字符与预设字符一致。循环检测步骤可以在步骤S130之前，也可以在步骤S130之后。
S130：根据特定字符和预设主频获取通信比特率。
预设主频指射频读卡器的系统主频，可预先存储在射频读卡器的存储模块内。
在一实施例中，继续参考图2，步骤S130包括步骤S131和步骤S132。
S131：检测特定字符对应的包括起始位在内的电平信号中高电平的时间长度，得到检测时长。
本实施例中，预设字符为0x20。继续参考图3，若特定字符与预设字符一致，则检测时长为高电平的时间长度对应为000000100中“1”所占的时间长度，即检测时长为T2-T1。具体地，时间长度可由定时器采集得到。
S132：计算预设主频与检测时长的比值，将比值作为通信比特率。
预设主频与检测时长的比值，具体是预设主频除以检测时长得到的值。例如，假定系统主频设定为30MHz，那么利用定时器测得(T2-T1)的值后，可以算出对应的通信波特率为30M/(T2-T1)。
通过获取检测时长，根据预设主频与检测时长的比值计算得到通信波特率，计算方式简单且准确性高。
步骤S120与步骤S130可以同时执行，例如，在一实施例中，在接收到主机发送的特定字符后，检测特定字符是否为预设字符，同时根据特定字符和预设主频获取通信比特率。在另一实施例中，步骤S120与步骤S130也可以按照先后顺序执行，例如，在另一实施例中，步骤S120之后，判断到在特定字符与预设字符一致时，再执行步骤S130，可避免在特定字符与预设字符不一致时，执行无效操作，提高程序执行效率。
S140：在特定字符与预设字符一致时，采用通信比特率与主机进行串行通信。
通信比特率根据主机发送的特定字符计算得到，因此对应为主机所需要的传输速率。在特定字符与预设字符一致时，表示成功接收到特定字符，此时，采用根据特定字符检测得到的通信比特率与主机串行通信，从而实现射频读卡器自动将通信比特率调整为主机需要的传输速率。
在一实施例中，继续参考图2，步骤S140包括步骤S141和步骤S142。
S141：在特定字符与预设字符一致时，从配置文件中查找与通信比特率对应的通信配置参数。
配置文件为射频读卡器用于存储通信配置参数的文件，射频读卡器与主机串行通信时，根据通信配置参数设置传输速率。例如，配置文件内存储多种传输速率对应的通信配置参数；在特定字符为预设字符时，查找与通信比特率一致的传输速率，将查找到的传输速率对应的通信配置参数作为通信比特率对应的通信配置参数。
S142：根据通信配置参数与主机进行串行通信。
通过预先存储多种可能情况对应的通信配置参数，根据通信比特率获取对应的通信配置参数以按照通信比特率进行射频读卡器与主机的串行通信，从而完成射频读卡器的通信比特率的设置，简单方便。
上述射频读卡器与主机的串行通信方法，可应用于射频读卡器，通过接收主机发送的特定字符，检测特定字符是否与预设字符一致，并根据特定字符和预设主频获取通信比特率；在特定字符与预设字符一致时，采用通信比特率与主机进行串行通信。通信比特率为根据主机发送的特定字符得到，因此对应为主机所需要的传输速率；如此，射频读卡器在接收到与预设字符一致的特定字符时，可主动将与主机串行通信的传输速率设置为主机所需要的传输速率，使得射频读卡器能适应各种常规波特率的主机，也不需要用户自己去额外配置传输速率，使用便利性高。
射频读卡器与主机串行通信过程中，主机发送命令帧至射频读卡器，射频读卡器响应命令帧返回对应数据。每一个命令帧对应有一个包号，用于识别不同的命令帧。在一实施例中，命令帧的预设字段的低四位作为命令帧的包号。参考图4，步骤S140之后，还包括步骤S150至步骤S180。
S150：接收主机发送的命令帧。
S160：读取命令帧的预设字段中低四位的值得到命令帧的包号。
一个命令帧对应有多个字段，本实施例将命令帧中的某一个字段作为预设字段，预设字段的低4位作为命令帧的包号。
S170：根据命令帧获取响应数据。
响应数据为射频读卡器响应于命令帧执行操作得到的数据。
S180：根据响应数据和包号生成返回数据包并发送至主机，用于主机根据返回数据包中的包号检测是否丢包。
返回数据包内存储的信息包括命令帧对应的响应数据和命令帧对应的包号。将返回数据包发送至主机之后，主机可读取返回数据包中携带的包号，并与已发送的命令帧对应的包号比较，若发送的命令帧的包号均有返回数据包中的包号与之一致，表示命令帧有被成功执行；否则，表示射频读卡器没有执行命令帧，此时判定为丢包。
传统的I2C通信协议中都是定义一个字节来保存包号，这样使得命令帧额外多了一个字节。本实施例中，通过将预设字段的低四位作为包号，和另外一种数量有限的功能参数合并到一个字节中，不需要专门设计一个字节用于标识包号，这样即可缩短命令帧长度，同时可提高通信效率。
本实施例中，预设字段为SMCSeq，SMCSeq的高四位作为报文控制功能，而低四位作为包号，帧格式定义如下表1所示。
表1
Figure BDA0001196959480000061
Figure BDA0001196959480000071
Figure BDA0001196959480000081
参考图5，一实施例中的射频读卡器与主机的串行通信系统，可应用于射频读卡器，该系统包括字符接收模块110、字符检测模块120、比特率获取模块130和串行通信模块140。
字符接收模块110用于接收主机发送的特定字符。
字符检测模块120用于检测特定字符是否与预设字符一致。
在一实施例中，预设字符为0x20。字符检测模块120用于：检测特定字符对应的包括起始位在内的电平信号中，高电平之前的多个相同电平的时间长度以及高电平之后的多个相同电平的时间长度，分别得到第一时长和第二时长；计算第一时长与第二时长的比例；判断比例是否等于0x20对应的预设比例；若是，则判定特定字符与预设字符一致。通过将第一时长与第二时长的比例作为判断依据，若与预设比例相等则表示特定字符与预设字符一致，判断方式简单且准确性高。
可以理解，在其他实施例中，特定字符还可以为其他字符。
比特率获取模块130用于根据特定字符和预设主频获取通信比特率。
在一实施例中，比特率获取模块130用于：检测特定字符对应的包括起始位在内的电平信号中高电平的时间长度，得到检测时长；计算预设主频与检测时长的比值，将比值作为通信比特率。通过获取检测时长，根据预设主频与检测时长的比值计算得到通信波特率，计算方式简单且准确性高。
串行通信模块140用于在特定字符与预设字符一致时，采用通信比特率与主机进行串行通信。
通信比特率根据主机发送的特定字符计算得到，因此对应为主机所需要的传输速率。在特定字符与预设字符一致时，表示成功接收到特定字符，此时，采用根据特定字符检测得到的通信比特率与主机串行通信，从而实现射频读卡器自动将通信比特率调整为主机需要的传输速率。
在一实施例中，串行通信模块140用于：在特定字符与预设字符一致时，从配置文件中查找与通信比特率对应的通信配置参数；根据通信配置参数与主机进行串行通信。
配置文件为射频读卡器用于存储通信配置参数的文件，射频读卡器与主机串行通信时，根据通信配置参数设置传输速率。例如，配置文件内存储多种传输速率对应的通信配置参数；在特定字符为预设字符时，查找与通信比特率一致的传输速率，将查找到的传输速率对应的通信配置参数作为通信比特率对应的通信配置参数。通过预先存储多种可能情况对应的通信配置参数，根据通信比特率获取对应的通信配置参数以按照通信比特率进行射频读卡器与主机的串行通信，从而完成射频读卡器的通信比特率的设置，简单方便。
上述射频读卡器与主机的串行通信系统，可应用于射频读卡器，通过字符接收模块110接收主机发送的特定字符，字符检测模块120检测特定字符是否与预设字符一致，比特率获取模块130根据特定字符和预设主频获取通信比特率；串行通信模块140在特定字符与预设字符一致时，采用通信比特率与主机进行串行通信。通信比特率为根据主机发送的特定字符得到，因此对应为主机所需要的传输速率；如此，射频读卡器在接收到与预设字符一致的特定字符时，可主动将与主机串行通信的传输速率设置为主机所需要的传输速率，使得射频读卡器能适应各种常规波特率的主机，也不需要用户自己去额外配置传输速率，使用便利性高。
在一实施例中，命令帧的预设字段的低四位作为命令帧的包号。参考图6，射频读卡器与主机的串行通信系统还包括命令响应模块150，用于：接收主机发送的命令帧；读取命令帧的预设字段中低四位的值得到命令帧的包号；根据命令帧获取响应数据；根据响应数据和包号生成返回数据包并发送至主机，以使主机根据返回数据包中的包号检测是否丢包。
返回数据包内存储的信息包括命令帧对应的响应数据和命令帧对应的包号。将返回数据包发送至主机之后，主机可读取返回数据包中携带的包号，并与已发送的命令帧对应的包号比较，若发送的命令帧的包号均有返回数据包中的包号与之一致，表示命令帧有被成功执行；否则，表示射频读卡器没有执行命令帧，此时判定为丢包。
通过将预设字段的低四位作为包号，和另外一种数量有限的功能参数合并到一个字节中，不需要专门设计一个字节用于标识包号，这样即可缩短命令帧长度，同时可提高通信效率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种射频读卡器与主机的串行通信方法，其特征在于，包括：
接收主机发送的特定字符；
检测所述特定字符是否与预设字符一致；
检测所述特定字符对应的包括起始位在内的电平信号中高电平的时间长度，得到检测时长；
计算预设主频与所述检测时长的比值，将所述比值作为通信比特率；其中，所述预设主频为射频读卡器的系统主频；
在所述特定字符与所述预设字符一致时，采用所述通信比特率与所述主机进行串行通信。
2.根据权利要求1所述的射频读卡器与主机的串行通信方法，其特征在于，所述预设字符为0x20，所述检测所述特定字符是否与预设字符一致，包括：
检测所述特定字符对应的包括起始位在内的电平信号中，高电平之前的多个相同电平的时间长度以及所述高电平之后的多个相同电平的时间长度，分别得到第一时长和第二时长；
计算所述第一时长与所述第二时长的比例；
判断所述比例是否等于0x20对应的预设比例；
若是，则判定所述特定字符与所述预设字符一致。
3.根据权利要求1所述的射频读卡器与主机的串行通信方法，其特征在于，所述在所述特定字符与所述预设字符一致时，采用所述通信比特率与所述主机进行串行通信，包括：
在所述特定字符与所述预设字符一致时，从配置文件中查找与所述通信比特率对应的通信配置参数；
根据所述通信配置参数与所述主机进行串行通信。
4.根据权利要求1所述的射频读卡器与主机的串行通信方法，其特征在于，所述在所述特定字符与所述预设字符一致时，采用所述通信比特率与所述主机进行串行通信之后，还包括：
接收所述主机发送的命令帧；
读取所述命令帧的预设字段中低四位的值得到所述命令帧的包号；
根据所述命令帧获取响应数据；
根据所述响应数据和所述包号生成返回数据包并发送至所述主机，用于所述主机根据所述返回数据包中的包号检测是否丢包。
5.一种射频读卡器与主机的串行通信系统，其特征在于，包括：
字符接收模块，用于接收主机发送的特定字符；
字符检测模块，用于检测所述特定字符是否与预设字符一致；
比特率获取模块，用于检测所述特定字符对应的包括起始位在内的电平信号中高电平的时间长度，得到检测时长；计算预设主频与所述检测时长的比值，将所述比值作为通信比特率；其中，所述预设主频为射频读卡器的系统主频；
串行通信模块，用于在所述特定字符与所述预设字符一致时，采用所述通信比特率与所述主机进行串行通信。
6.根据权利要求5所述的射频读卡器与主机的串行通信系统，其特征在于，所述预设字符为0x20，所述字符检测模块用于：检测所述特定字符对应的包括起始位在内的电平信号中，高电平之前的多个相同电平的时间长度以及所述高电平之后的多个相同电平的时间长度，分别得到第一时长和第二时长；计算所述第一时长与所述第二时长的比例；判断所述比例是否等于0x20对应的预设比例；若是，则判定所述特定字符与所述预设字符一致。
7.根据权利要求5所述的射频读卡器与主机的串行通信系统，其特征在于，所述串行通信模块用于：在所述特定字符与所述预设字符一致时，从配置文件中查找与所述通信比特率对应的通信配置参数；根据所述通信配置参数与所述主机进行串行通信。
8.根据权利要求5所述的射频读卡器与主机的串行通信系统，其特征在于，还包括命令响应模块，用于：接收所述主机发送的命令帧；读取所述命令帧的预设字段中低四位的值得到所述命令帧的包号；根据所述命令帧获取响应数据；根据所述响应数据和所述包号生成返回数据包并发送至所述主机，以使所述主机根据所述返回数据包中的包号检测是否丢包。
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