CN109564557B - 单线通信方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种单线通信方法及设备，该方法包括：发送端向接收端发送单线通信报文，单线通信报文包括包头部分和数据部分，包头部分包括标识字段、长度字段和校验字段，标识字段用于标识单线通信报文对应的消息类型，长度字段表示数据部分的长度；发送端接收接收端发送的响应报文,响应报文的格式和单线通信报文的格式相同；其中，发送端和接收端通过单线连接。本申请实施例通过发送端向接收端发送单线通信报文，接收端向发送端反馈与单线通信报文格式相同的响应报文，单线通信报文可对应不同消息，使得发送端和接收端通过单线连接时，收发双方可通过单线向对方发送不同消息的单线通信报文，从而实现了收发双方在单线上进行双向通信的机制。

Description

单线通信方法及设备

技术领域

本申请涉及通信技术，尤其涉及一种单线通信方法及设备。

背景技术

随着工艺水平和审美要求的提升，终端产品朝着轻薄、便携的方向发展，同时对终端产品的接口的要求也越来越高，接口复用技术成为终端产品的核心卖点。通过接口复用技术，可以大大减少终端产品外部引脚PIN数，同时可提升外观效果，并降低端口成本。

但是，现有技术并没有在单根信号线上实现双向通信的机制。

申请内容

本申请实施例提供一种单线通信方法及设备，以实现适用于接口复用的单线通信协议。

第一方面，本申请提供一种单线通信方法，包括：

发送端向接收端发送单线通信报文，单线通信报文包括包头部分和数据部分，包头部分包括标识字段、长度字段和校验字段，标识字段用于标识单线通信报文对应的消息类型，长度字段表示数据部分的长度；

发送端接收接收端发送的响应报文，响应报文的格式和单线通信报文的格式相同；

其中，发送端和接收端通过单线连接。

在一种可能的设计中，该发送端通过模数转换检测管脚检测该单线的电平，确定该接收端是否处于连接状态；或者，

该接收端通过模数转换检测管脚检测该单线的电平，确定该发送端是否处于连接状态。

在一种可能的设计中，该单线上设置有模拟开关。在一种可能的设计中，标识字段标识单线通信报文对应的消息为连接请求；响应报文携带有加密数据。

在一种可能的设计中，发送端接收接收端发送的响应报文之后，还包括：

发送端对加密数据进行解密得到解密数据；

发送端向接收端发送承载有解密数据的单线通信报文，以使接收端根据解密数据与发送端建立连接。

在一种可能的设计中，若接收端和发送端同时在单线上发送不同消息类型的单线通信报文，则接收端和发送端中优先级高的一端在下一时刻再次发送单线通信报文。

在一种可能的设计中，标识字段标识单线通信报文对应的消息为命令请求，命令请求用于标识命令请求之后、发送端向接收端发送的承载有目标数据的单线通信报文的个数。

在一种可能的设计中，发送端为接收端和发送端中优先级高的一端，发送端向接收端发送的单线通信报文对应的消息为命令请求；

发送端发送最后一个承载有目标数据的单线通信报文之后，接收到接收端发送的对最后一个承载有目标数据的单线通信报文的响应报文，响应报文中的标识字段和最后一个承载有目标数据的单线通信报文中的标识字段不同。

在一种可能的设计中，标识字段标识单线通信报文对应的消息为查询请求，查询请求用于查询接收端的制造商标识符或固件版本信息；

响应报文承载有接收端的制造商标识符或固件版本信息。

在一种可能的设计中，发送端接收接收端发送的响应报文之后，还包括：

发送端根据接收端的制造商标识符和/或固件版本信息，确定接收端的固件是否需要升级；

若接收端的固件需要升级，则发送端向接收端发送升级提示的单线通信报文；

发送端在接收到接收端对升级提示的响应报文后，向接收端发送承载有升级数据的单线通信报文。

在一种可能的设计中，若数据部分不包括有效载荷，则数据部分为默认值。

第二方面，本申请提供一种外围设备，包括：处理器和通信接口；

处理器用于控制通信接口向终端设备发送单线通信报文，单线通信报文包括包头部分和数据部分，包头部分包括标识字段、长度字段和校验字段，标识字段用于标识单线通信报文对应的消息类型，长度字段表示数据部分的长度；

通信接口用于接收终端设备发送的响应报文，响应报文的格式和单线通信报文的格式相同；

外围设备和终端设备通过单线连接。

在一种可能的设计中，该单线上设置有模拟开关。

在一种可能的设计中，标识字段标识单线通信报文对应的消息为连接请求；响应报文携带有加密数据。

在一种可能的设计中，通信接口接收终端设备发送的响应报文之后，处理器还用于对加密数据进行解密得到解密数据，并控制通信接口向终端设备发送承载有解密数据的单线通信报文，以使终端设备根据解密数据与外围设备建立连接。

在一种可能的设计中，若外围设备和终端设备同时在单线上发送不同消息类型的单线通信报文，则外围设备和终端设备中优先级高的一端在下一时刻再次发送单线通信报文。

在一种可能的设计中，标识字段标识单线通信报文对应的消息为命令请求，命令请求用于标识命令请求之后、通信接口向终端设备发送的承载有目标数据的单线通信报文的个数。

在一种可能的设计中，外围设备为外围设备和终端设备中优先级高的一端，通信接口向终端设备发送的单线通信报文对应的消息为命令请求；

通信接口发送最后一个承载有目标数据的单线通信报文之后，接收到终端设备发送的对最后一个承载有目标数据的单线通信报文的响应报文，响应报文中的标识字段和最后一个承载有目标数据的单线通信报文中的标识字段不同。

在一种可能的设计中，若数据部分不包括有效载荷，则数据部分为默认值。

第三方面，本申请提供一种终端设备，包括：处理器和通信接口；

处理器用于控制通信接口向外围设备发送单线通信报文，单线通信报文包括包头部分和数据部分，包头部分包括标识字段、长度字段和校验字段，标识字段用于标识单线通信报文对应的消息类型，长度字段表示数据部分的长度；

通信接口用于接收外围设备发送的响应报文，响应报文的格式和单线通信报文的格式相同；

外围设备和终端设备通过单线连接。

在一种可能的设计中，该处理器还用于通过模数转换检测管脚检测该单线的电平，确定该外围设备是否处于连接状态。

在一种可能的设计中，标识字段标识单线通信报文对应的消息为查询请求，查询请求用于查询外围设备的制造商标识符或固件版本信息；

响应报文承载有外围设备的制造商标识符或固件版本信息。

在一种可能的设计中，通信接口接收外围设备发送的响应报文之后，处理器还用于根据外围设备的制造商标识符和/或固件版本信息，确定外围设备的固件是否需要升级；

若外围设备的固件需要升级，则处理器通过通信接口向外围设备发送升级提示的单线通信报文；

通信接口在接收到外围设备对升级提示的响应报文后，处理器控制通信接口向外围设备发送承载有升级数据的单线通信报文。

在一种可能的设计中，若数据部分不包括有效载荷，则数据部分为默认值。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面的方法。

第五方面，本申请提供一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面的方法。

可见，在以上各个方面，通过发送端向接收端发送单线通信报文，接收端向发送端反馈与单线通信报文格式相同的响应报文，该单线通信报文包括包头部分和数据部分，包头部分包括标识字段、长度字段和校验字段，标识字段用于标识该单线通信报文对应的消息类型，不同标识字段的单线通信报文可对于不同的消息，使得发送端和接收端通过单线连接时，收发双方可通过单线向对方发送不同消息的单线通信报文，从而实现了收发双方在单线上进行双向通信的机制。

附图说明

图1为现有技术中的一种键盘和主机构成的系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种键盘和主机的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种单线通信报文的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种键盘和主机的连接示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种键盘和主机的连接示意图；

图6为本申请实施例提供的一种单线通信方法的信令图；

图7为本申请实施例提供的另一种单线通信方法的信令图；

图8为本申请实施例提供的再一种单线通信方法的信令图；

图9为本申请实施例提供的又一种单线通信方法的信令图；

图10为本申请实施例提供的一种外围设备的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的另一种终端设备的结构示意图。

具体实施方式

随着工艺水平和审美要求的提升，终端产品朝着轻薄、便携的方向发展，同时对终端产品的接口的要求也越来越高，接口复用技术成为终端产品的核心卖点。通过接口复用技术，可以大大减少终端产品外部引脚PIN数，同时可提升外观效果，并降低端口成本。例如，移动终端、平板电脑、笔记本电脑等设备可以外接一个键盘，方便用户输入，提高输入效率。移动终端、平板电脑、笔记本电脑等设备通过接口与键盘连接，如果接口的引脚PIN的数量较多，将会降低移动终端、平板电脑、笔记本电脑等设备，以及键盘的外观效果，另外，引脚PIN的数量较多，接触点会比较小，PIN间距会比较近，导致连接可靠性下降，此外，引脚PIN的数量较多也不利于降低成本。

图1为现有技术中的一种键盘和主机构成的系统的结构示意图，如图1所示，主机可以是移动终端、平板电脑、笔记本电脑等设备，键盘可以是移动终端、平板电脑、笔记本电脑等设备外接的键盘，主机和键盘通过实体触点连接。

主机设置有嵌入式控制器(Embedded Controller，EC)、系统芯片(System onChip，Soc)、光传感器(Light Sensor)、霍尔传感器(Hall Sensor)，其中，光传感器通过内部集成电路总线(Inter-Integrated Circuit，I2C)与EC连接，霍尔传感器通过通用输入输出管脚(General Purpose Input/Output，GPIO)与EC连接，EC和Soc通过低引脚数总线(LowPin Count，LPC)连接。键盘设置有触控板(touchpad)、按键(keyboard)、发光二极管(LightEmitting Diode，LED)和背光灯(backlight)，触控板通过I2C与键盘的微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)连接，按键和发光二极管通过GPIO与键盘的MCU连接，背光灯通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)与键盘的MCU连接。触控板和按键产生的数据经过键盘的MCU处理后通过通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)2.0传输给主机的系统芯片Soc，背光灯产生的数据经过键盘的MCU处理后通过通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)传输给主机的嵌入式控制器EC，另外，GPIO用于键盘连接检测。通常情况下，USB2.0对应有4个触点，UART对应有两个触点，GPIO对应有1个触点，因此，如图1所示，主机和键盘之间需要7个触点进行连接。

为了降低主机和键盘之间连接触点的个数，可针对图1中主机的结构进行改进，如图2所示，在主机侧增加一个MCU，为了区分键盘侧的MCU和主机侧的MCU，本申请实施例将主机侧的MCU记为MCU1，将键盘侧的MCU记为MCU2，MCU1和MCU2将通过单线进行连接，USB、UART、GPIO等多组信号将通过一根信号线即单线传输，实现了接口复用技术，从而大大减小了主机和键盘之间连接触点的个数，提升了外观效果。但是，对于MCU1和MCU2如何通过单线进行通信，并没有一套完整的通信协议。为了解决该问题，本申请实施例提出了一种单线通信方法，该方法不仅适用于主机和键盘之间的触点连接方式，还适用于其他场景的触点连接方式。本申请具体提供了如下几种实施例，下面结合具体场景对实施例进行说明：

图3为本申请实施例提供的一种单线通信报文的结构示意图。如图3所示，单线通信报文包括包头部分31和数据部分32，其中，包头部分31包括标识字段、长度字段和校验字段，其中，标识字段用于标识单线通信报文对应的消息类型；长度字段表示数据部分32的长度，当数据部分32承载的是有效载荷(payload)时，数据部分32的长度为payload的实际长度，可选地，一个单线通信报文的数据部分可承载的payload的长度为64bytes，当数据部分32承载的不是有效载荷，例如，单线通信报文是请求报文或响应报文时，数据部分32默认为0x55。校验字段可以是循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check，CRC)数据，可选地，CRC校验数据为16位的数据，则校验信息33可表示CRC高8位，校验信息34可表示CRC低8位。以图2所示的场景为例，单线通信的双方为键盘侧的MCU2和主机侧的MCU1，键盘侧的MCU2可以向主机侧的MCU1发送如图3所示的单线通信报文，主机侧的MCU1也可以向键盘侧的MCU2发送如图3所示的单线通信报文，其中，单线通信报文对应的消息类型和标识字段的对应关系具体可如表1所示：

表1

本申请实施例提供的单线通信方法，通过发送端向接收端发送单线通信报文，接收端向发送端反馈与单线通信报文格式相同的响应报文，该单线通信报文包括包头部分和数据部分，包头部分包括标识字段、长度字段和校验字段，标识字段用于标识该单线通信报文对应的消息类型，不同标识字段的单线通信报文可对于不同的消息，使得发送端和接收端通过单线连接时，收发双方可通过单线向对方发送不同消息的单线通信报文，从而实现了收发双方在单线上进行双向通信的机制。

以图2所示的场景为例，单线通信的双方为键盘侧的MCU2和主机侧的MCU1，发送端可以是键盘侧的MCU2，也可以是主机侧的MCU1，本申请实施例以键盘侧的MCU2为发送端，介绍主机对键盘的连接检测，以及键盘与主机的连接过程。

如图4所示，MCU1和MCU2之间的单线通信是基于UART实现的，具体的，从硬件设计上可将UART的TX/RX短接形成一根线，单线通信基于UART TX/RX单线，主机具体可以是个人计算机(Personal Computer，PC)主机，PC主机侧MCU1可使用1个支持模数转换(Analog-to-Digital Converter，ADC)检测管脚来检测单线的电平，当检测到单线电平为单线默认电平即VCC*R2/(R1+R2)时，PC主机即检测到键盘有接入，其中，VCC表示PC主机侧的输入电压，R1表示PC主机侧的上拉电阻，R2表示键盘侧的下拉电阻。PC主机检测到键盘有接入后，再给键盘供电，需要注意的是单线默认电平需要满足通信要求，为了防止键盘侧未上电的情况下MCU2单线通信管脚漏电，可以用一个模拟开关隔离，保证键盘未上电的情况下MCU2管脚不带电，图5为在图4的基础上进行改进后的电路图，如图5所示，键盘侧增加了一个模拟开关，起到隔离的作用，防止键盘侧未上电的情况下MCU2单线通信管脚漏电。

图6为本申请实施例提供的一种单线通信方法的信令图。本申请实施例以键盘为发送端，主机为接收端为例，如图6所示的信令图适用于键盘和主机之间的连接建立，具体地，主机根据图4或图5所示的电路，检测到键盘接入后会给键盘供电，之后键盘与主机的连接过程如图6所示的如下步骤：

S601、键盘向主机发送连接请求。

根据表1可知，标识字段0x11标识键盘向主机发送的单线通信报文对应的消息为连接请求，该连接请求表示键盘请求与主机建立连接。

S602、键盘向主机发送连接请求。

该连接请求可以是周期性的，例如，键盘向主机发送一个连接请求后，主机没有响应，则键盘可以每隔一定时间例如5ms发送一次连接请求，直到主机作出响应。

S603、主机向键盘发送连接响应，连接响应携带加密数据。

当主机接收到连接请求，并对连接请求进行响应时，向键盘发送连接响应，连接响应的标识字段和连接请求的标识字段一致，均为0x11，表示该连接响应是主机针对键盘发起的连接请求作出的响应，且该连接响应具有与单线通信报文相同的格式，其中携带有加密数据，具体的，该加密数据承载在连接响应的数据部分，该加密数据具体可以是16位的高级加密标准(Advanced Encryption Standard，AES)加密数据。

S604、键盘向主机发送键盘解密数据。

键盘接收到主机的连接响应后，从该连接响应中解析出加密数据，并对该加密数据进行解密，得到解密数据，并向主机发送承载有该解密数据的单线通信报文，承载有该解密数据的单线通信报文的标识字段为0x12，该解密数据承载在单线通信报文的数据部分。

S605、主机对键盘解密后的解密数据进行响应。

主机接收到键盘解密后的解密数据后，确定该解密数据是否正确，一种可实现的方式是：主机预先存储有加密数据之前的原数据，当主机接收到键盘解密后的解密数据后，对比该解密数据和原数据，若对比后解密数据和原数据一致，则表示键盘解密成功，主机对键盘解密后的解密数据进行响应，表示主机与键盘建立连接；若对比后解密数据和原数据不一致，则表示键盘解密不成功，主机对键盘解密后的解密数据进行响应，表示主机不与键盘建立连接，后续断开连接并关闭键盘电源。

图7为本申请实施例提供的另一种单线通信方法的信令图。本申请实施例以键盘为发送端，主机为接收端为例，如图7所示的信令图适用于键盘和主机之间的数据传送，当同一个标识字段有多个payload需要传送时，需要键盘先发一个命令请求，命令请求中宣告随后同一个标识字段传送payload的次数。以键盘使用为例，键盘上的精密触控板(Precision touchpad，PTP)最多可支持五根手指触控，当五根手指同时在精密触控板上滑动时，键盘侧会发命令请求并宣告PTP生成的payload的数量，随后会传送五根手指在精密触控板上滑动产生的数据。数据传送过程，任何一方发送数据后，另一方必须有一个回应消息，所有的消息都自带16位的CRC校验数据。具体过程如图7所示的如下步骤：

S701、键盘向主机发送命令请求。

当键盘需要向主机发送五根手指分别在精密触控板上滑动产生的数据之前，键盘向主机发送单线通信报文，该单线通信报文的标识字段为0x10，根据表1可知，标识字段0x10标识键盘向主机发送的单线通信报文对应的消息为命令请求，该命令请求用于标识该命令请求之后、键盘向主机发送的承载有PTP数据的单线通信报文的个数，具体的，命令请求的数据部分为0x05，表示随后键盘向主机发送5个承载有PTP数据的单线通信报文。

S702、主机向键盘发送对命令请求的响应。

主机接收到键盘发送的命令请求后，对该命令请求作出响应，该响应的格式和单线通信报文的格式一致，具体地，该响应的标识字段和命令请求的标识字段一致，同为0x10，表示该响应是主机对键盘发送的命令请求作出的响应。

S703、键盘向主机发送触控板第1个数据。

键盘向主机发送承载有触控板第1个数据的单线通信报文，根据表1可知，标识字段0x01标识键盘向主机发送的单线通信报文对应的消息为触控板数据，可选地，一个触控板数据为9bytes，S703中的单线通信报文的长度字段为0x09，0x09表示十进制数9，长度字段0x09表示单线通信报文的数据部分为9个byte。

S704、主机向键盘发送对触控板第1个数据的响应。

在本申请实施例中，主机向键盘发送的响应的数据部分默认为0x55，0x55的长度为1个byte，相应的，响应的长度字段为0x01。同理于步骤S703和S704，键盘依次发送后续的触控板的4个数据。

S705、键盘向主机发送触控板第5个数据。

S706、主机向键盘发送对触控板第5个数据的响应。

图8为本申请实施例提供的再一种单线通信方法的信令图。本申请实施例以键盘为发送端，主机为接收端为例，如图8所示的信令图适用于键盘和主机之间的冲突处理。当主机和键盘两边正好同时发送不同消息类型的单线通信报文时，不同消息类型的单线通信报文将在主机和键盘之间的单线上产生冲突，如图8所示，键盘向主机发送命令请求的同时，主机向键盘发送睡眠模式控制指令，则键盘和主机均无法正常接收到对方的响应，为了解决该问题，本申请实施例可确定出主机和键盘中优先级较高的一端，由于键盘侧的数据量相对于主机侧的数据量更大，因此可确定键盘的优先级更高，当键盘发出的命令请求没有回应时，主机侧进入等待状态，键盘在产生冲突的下一时刻继续发送该命令请求，并在该命令请求之后依次发送键盘预发送的触控板生成的5个数据，由于键盘向主机发送的命令请求的数据部分标识了后续发送的数据的个数，则主机可监测键盘已发送的数据的个数，当主机接收到最后一个数据时，在对最后一个数据进行响应时，在该响应中将标识字段的最高位设置为1，表示主机在该响应之后有消息要发送给键盘。具体过程如图8所示的如下步骤：

S801、键盘向主机发送命令请求。

S802、主机向键盘发送对命令请求的响应。

S803、键盘向主机发送触控板第1个数据。

S804、主机向键盘发送对触控板第1个数据的响应。

S805、键盘向主机发送触控板第5个数据。

S806、主机向键盘发送对触控板第5个数据的响应。

S801-S806与S701-S806一致，具体不再赘述。需要说明的是，主机在对键盘发送的触控板最后一个数据进行响应时，在该响应中将标识字段的最高位设置为1，如图8所示，键盘向主机发送触控板第5个数据时，单线通信报文的标识字段为0x01，主机向键盘发送对触控板第5个数据的响应时，单线通信报文的标识字段为0x81，即主机将0x01的最高位设置为1得到0x81，表示主机在该响应之后有消息要发送给键盘。

S807、主机向键盘发送睡眠模式控制指令。

根据表1可知，标识字段0x32标识键盘向主机发送的单线通信报文对应的消息为睡眠模式控制指令，该睡眠模式控制指令的数据部分为睡眠模式。

S808、键盘向主机发送对睡眠模式控制指令的响应。

键盘向主机发送的对睡眠模式控制指令的响应的标识字段与睡眠模式控制指令的标识字段一致，均为0x32，表示该响应是键盘对主机发送的睡眠模式控制指令的响应。

图9为本申请实施例提供的又一种单线通信方法的信令图。本申请实施例以主机为发送端，键盘为接收端为例，如图9所示的信令图适用于主机对键盘固件的升级过程。通过单线技术方案，可实现键盘侧MCU的升级功能。对于升级过程，首先主机侧查询键盘的制造商标识符vender ID及固件版本，以此判断键盘侧固件firmware是否需要升级，如果需要升级，主机侧会发送升级提示，在收到键盘侧的回应后，主机启动升级功能。升级过程单次传送的payload支持64个byte，如果升级数据量较大，可通过多次传送的方式完成升级。键盘在升级过程，如果有其他消息请求，那么其他的所有消息都会被丢弃。具体过程如图9所示的如下步骤：

S901、主机向键盘发送制造商标识符请求。

主机向键盘发送标识字段为0x40的单线通信报文，表示主机请求获取键盘的制造商标识符。

S902、键盘向主机发送制造商标识符响应。

键盘向主机发送标识字段为0x40的响应报文，表示该响应报文是键盘对制造商标识符请求的响应，该响应报文的数据部分承载有制造商标识符。

S903、主机向键盘发送键盘MCU固件版本请求。

主机向键盘发送标识字段为0x41的单线通信报文，表示主机请求获取键盘的MCU固件版本。

S904、键盘向主机发送键盘MCU固件版本响应。

键盘向主机发送标识字段为0x41的响应报文，表示该响应报文是键盘对键盘MCU固件版本请求的响应，该响应报文的数据部分承载有键盘MCU固件版本。

S905、主机通知键盘进入固件升级模式。

主机向键盘发送标识字段为0x24的单线通信报文，表示主机通知键盘进入固件升级模式。

S906、键盘向主机发送键盘进入固件升级模式响应。

键盘向主机发送标识字段为0x24的响应报文，表示该响应报文是键盘对键盘进入固件升级模式的响应。

S907、主机向键盘发送键盘MCU固件更新指令。

主机向键盘发送承载有升级数据的单线通信报文，该单线通信报文的标识字段为0x20，表示该单线通信报文的数据部分承载的是升级数据。

S908、键盘向主机发送键盘MCU固件更新响应。

S909、主机向键盘发送键盘MCU固件更新指令。

S910、键盘向主机发送键盘MCU固件更新响应。

升级过程单次传送的payload支持64个byte，如果升级数据量较大，可通过多次传送的方式完成升级。键盘在升级过程，如果有其他消息请求，那么其他的所有消息都会被丢弃。

S911、主机向键盘发送键盘MCU固件更新完成通知。

当主机将升级数据发送完成后，向键盘发送键盘MCU固件更新完成通知，该通知也是通过单线通信报文传输的，该单线通信报文的标识字段为0x21，根据表1可知，标识字段为0x21的单线通信报文表示主机向键盘发送键盘MCU固件更新完成通知。

S912、键盘向主机发送键盘MCU固件更新完成响应。

键盘向主机发送标识字段为0x21的响应报文，表示该响应报文是键盘对键盘MCU固件更新完成的响应。

本申请实施例提供的单线通信方法，通过单线通信报文实现了发送端和接收端之间的连接建立、冲突处理、数据传输、以及固件升级，实现了一套完整的适用于接口复用的单线通信协议。

在上述实施例的基础上，PTP数据格式可如表2所示：

表2

鼠标数据格式可如表3所示，该数据格式可实时反馈鼠标的位置信息：

表3

键盘按键数据格式可如表4所示，该数据格式可同时支持6个按键的组合功能，实际应用根据需求增减按键数：

表4

图10为本申请实施例提供的一种外围设备的结构示意图。该外围设备可以是键盘、鼠标、触控板等设备。如图10所示，该外围设备100包括：处理器101和通信接口102。处理器101用于控制通信接口102向终端设备发送单线通信报文，单线通信报文包括包头部分和数据部分，包头部分包括标识字段、长度字段和校验字段，标识字段用于标识单线通信报文对应的消息类型，长度字段表示数据部分的长度；通信接口102用于接收终端设备发送的响应报文，响应报文的格式和单线通信报文的格式相同；外围设备100和终端设备通过单线连接。

在图10中，进一步地，标识字段标识单线通信报文对应的消息为连接请求；响应报文携带有加密数据。

在上述实施例中，通信接口102接收终端设备发送的响应报文之后，处理器101还用于对加密数据进行解密得到解密数据，并控制通信接口102向终端设备发送承载有解密数据的单线通信报文，以使终端设备根据解密数据与外围设备100建立连接。

在上述实施例中，若外围设备100和终端设备同时在单线上发送不同消息类型的单线通信报文，则外围设备100和终端设备中优先级高的一端在下一时刻再次发送单线通信报文。

在上述实施例中，标识字段标识单线通信报文对应的消息为命令请求，命令请求用于标识命令请求之后、通信接口102向终端设备发送的承载有目标数据的单线通信报文的个数。

在上述实施例中，外围设备100为外围设备100和终端设备中优先级高的一端，通信接口102向终端设备发送的单线通信报文对应的消息为命令请求；通信接口102发送最后一个承载有目标数据的单线通信报文之后，接收到终端设备发送的对最后一个承载有目标数据的单线通信报文的响应报文，响应报文中的标识字段和最后一个承载有目标数据的单线通信报文中的标识字段不同。

在上述实施例中，若数据部分不包括有效载荷，则数据部分为默认值。

图10所示实施例的外围设备可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图11为本申请实施例提供的一种终端设备的结构示意图。该终端设备可以是移动终端、平板电脑、笔记本电脑等设备。如图11所示，该终端设备110包括：处理器111和通信接口112。处理器111用于控制通信接口112向外围设备发送单线通信报文，单线通信报文包括包头部分和数据部分，包头部分包括标识字段、长度字段和校验字段，标识字段用于标识单线通信报文对应的消息类型，长度字段表示数据部分的长度；通信接口112用于接收外围设备发送的响应报文，响应报文的格式和单线通信报文的格式相同；外围设备和终端设备110通过单线连接。

在上述实施例中，标识字段标识单线通信报文对应的消息为查询请求，查询请求用于查询外围设备的制造商标识符或固件版本信息；响应报文承载有外围设备的制造商标识符或固件版本信息。

在上述实施例中，通信接口112接收外围设备发送的响应报文之后，处理器111还用于根据外围设备的制造商标识符和/或固件版本信息，确定外围设备的固件是否需要升级；若外围设备的固件需要升级，则处理器111通过通信接口112向外围设备发送升级提示的单线通信报文；通信接口112在接收到外围设备对升级提示的响应报文后，处理器111控制通信接口112向外围设备发送承载有升级数据的单线通信报文。

在上述实施例中，若数据部分不包括有效载荷，则数据部分为默认值。

图11所示实施例的终端设备可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图12为本申请实施例提供的另一种终端设备的结构示意图。如图12所示，该终端设备包括：处理器121、存储器122、收发装置123。收发装置123可以与该终端设备的外围设备13连接，外围设备13可以是键盘、鼠标、触控板等输入设备。收发装置123和外围设备13通过上述方法实施例所述的单线通信方法进行通信，另外，收发装置123还可以与天线连接，将收发装置123和外围设备13之间单线上传输的信息通过天线发送给基站。

该存储器122用于存储实现以上方法实施例的程序，处理器121调用该程序，执行以上方法实施例的操作。

或者，以上各个单元的部分或全部也可以通过集成电路的形式内嵌于该终端设备的某一个芯片上来实现。且它们可以单独实现，也可以集成在一起。即以上这些单元可以被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或，一个或多个微处理器(digitalsingnal processor，DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array，FPGA)等。

Claims (20)

1.一种单线通信方法，其特征在于，包括：

发送端向接收端发送单线通信报文，所述单线通信报文包括包头部分和数据部分，所述包头部分包括标识字段、长度字段和校验字段，所述标识字段用于标识所述单线通信报文对应的消息类型，所述长度字段表示所述数据部分的长度；

所述发送端接收所述接收端发送的响应报文,所述响应报文的格式和所述单线通信报文的格式相同；

其中，所述发送端和所述接收端通过单线连接；

若所述接收端和所述发送端同时在所述单线上发送不同消息类型的单线通信报文，则所述接收端和所述发送端中优先级高的一端在下一时刻再次发送所述单线通信报文；

所述标识字段标识所述单线通信报文对应的消息为命令请求，所述命令请求用于标识所述命令请求之后、所述发送端向所述接收端发送的承载有目标数据的单线通信报文的个数；

所述发送端为所述接收端和所述发送端中优先级高的一端，所述发送端向所述接收端发送的所述单线通信报文对应的消息为所述命令请求；

所述发送端发送最后一个承载有目标数据的单线通信报文之后，接收到所述接收端发送的对所述最后一个承载有目标数据的单线通信报文的响应报文，所述响应报文中的标识字段和所述最后一个承载有目标数据的单线通信报文中的标识字段不同。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述发送端通过模数转换检测管脚检测所述单线的电平，确定所述接收端是否处于连接状态；或者，

所述接收端通过模数转换检测管脚检测所述单线的电平，确定所述发送端是否处于连接状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述单线上设置有模拟开关。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述标识字段标识所述单线通信报文对应的消息为连接请求；

所述响应报文携带有加密数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述发送端接收所述接收端发送的响应报文之后，还包括：

所述发送端对所述加密数据进行解密得到解密数据；

所述发送端向所述接收端发送承载有所述解密数据的单线通信报文，以使所述接收端根据所述解密数据与所述发送端建立连接。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标识字段标识所述单线通信报文对应的消息为查询请求，所述查询请求用于查询所述接收端的制造商标识符或固件版本信息；

所述响应报文承载有所述接收端的制造商标识符或固件版本信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述发送端接收所述接收端发送的响应报文之后，还包括：

所述发送端根据所述接收端的制造商标识符和/或固件版本信息，确定所述接收端的固件是否需要升级；

若所述接收端的固件需要升级，则所述发送端向所述接收端发送升级提示的单线通信报文；

所述发送端在接收到所述接收端对所述升级提示的响应报文后，向所述接收端发送承载有升级数据的单线通信报文。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述数据部分不包括有效载荷，则所述数据部分为默认值。

9.一种外围设备，其特征在于，包括：处理器和通信接口；

所述处理器用于控制所述通信接口向终端设备发送单线通信报文，所述单线通信报文包括包头部分和数据部分，所述包头部分包括标识字段、长度字段和校验字段，所述标识字段用于标识所述单线通信报文对应的消息类型，所述长度字段表示所述数据部分的长度；

所述通信接口用于接收所述终端设备发送的响应报文,所述响应报文的格式和所述单线通信报文的格式相同；

所述外围设备和所述终端设备通过单线连接；

若所述外围设备和所述终端设备同时在所述单线上发送不同消息类型的单线通信报文，则所述外围设备和所述终端设备中优先级高的一端在下一时刻再次发送所述单线通信报文；

所述标识字段标识所述单线通信报文对应的消息为命令请求，所述命令请求用于标识所述命令请求之后、所述通信接口向所述终端设备发送的承载有目标数据的单线通信报文的个数；

所述外围设备为所述外围设备和所述终端设备中优先级高的一端，所述通信接口向所述终端设备发送的所述单线通信报文对应的消息为所述命令请求；

所述通信接口发送最后一个承载有目标数据的单线通信报文之后，接收到所述终端设备发送的对所述最后一个承载有目标数据的单线通信报文的响应报文，所述响应报文中的标识字段和所述最后一个承载有目标数据的单线通信报文中的标识字段不同。

10.根据权利要求9所述的外围设备，其特征在于，所述单线上设置有模拟开关。

11.根据权利要求9或10所述的外围设备，其特征在于，所述标识字段标识所述单线通信报文对应的消息为连接请求；

所述响应报文携带有加密数据。

12.根据权利要求11所述的外围设备，其特征在于，所述通信接口接收所述终端设备发送的响应报文之后，所述处理器还用于对所述加密数据进行解密得到解密数据，并控制所述通信接口向所述终端设备发送承载有所述解密数据的单线通信报文，以使所述终端设备根据所述解密数据与所述外围设备建立连接。

13.根据权利要求9所述的外围设备，其特征在于，若所述数据部分不包括有效载荷，则所述数据部分为默认值。

14.一种终端设备，其特征在于，包括：处理器和通信接口；

所述处理器用于控制所述通信接口向外围设备发送单线通信报文，所述单线通信报文包括包头部分和数据部分，所述包头部分包括标识字段、长度字段和校验字段，所述标识字段用于标识所述单线通信报文对应的消息类型，所述长度字段表示所述数据部分的长度；

所述通信接口用于接收所述外围设备发送的响应报文,所述响应报文的格式和所述单线通信报文的格式相同；

所述外围设备和所述终端设备通过单线连接；

若所述外围设备和所述终端设备同时在所述单线上发送不同消息类型的单线通信报文，则所述外围设备和所述终端设备中优先级高的一端在下一时刻再次发送所述单线通信报文；

所述标识字段标识所述单线通信报文对应的消息为命令请求，所述命令请求用于标识所述命令请求之后、所述通信接口向所述终端设备发送的承载有目标数据的单线通信报文的个数；

所述外围设备为所述外围设备和所述终端设备中优先级高的一端，所述通信接口向所述终端设备发送的所述单线通信报文对应的消息为所述命令请求；

所述通信接口发送最后一个承载有目标数据的单线通信报文之后，接收到所述终端设备发送的对所述最后一个承载有目标数据的单线通信报文的响应报文，所述响应报文中的标识字段和所述最后一个承载有目标数据的单线通信报文中的标识字段不同。

15.根据权利要求14所述的终端设备，其特征在于，所述处理器还用于通过模数转换检测管脚检测所述单线的电平，确定所述外围设备是否处于连接状态。

16.根据权利要求14或15所述的终端设备，其特征在于，所述标识字段标识所述单线通信报文对应的消息为查询请求，所述查询请求用于查询所述外围设备的制造商标识符或固件版本信息；

所述响应报文承载有所述外围设备的制造商标识符或固件版本信息。

17.根据权利要求16所述的终端设备，其特征在于，所述通信接口接收所述外围设备发送的响应报文之后，所述处理器还用于根据所述外围设备的制造商标识符和/或固件版本信息，确定所述外围设备的固件是否需要升级；

若所述外围设备的固件需要升级，则所述处理器通过所述通信接口向所述外围设备发送升级提示的单线通信报文；

所述通信接口在接收到所述外围设备对所述升级提示的响应报文后，所述处理器控制所述通信接口向所述外围设备发送承载有升级数据的单线通信报文。

18.根据权利要求14所述的终端设备，其特征在于，若所述数据部分不包括有效载荷，则所述数据部分为默认值。

19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-8任一项所述的方法。

20.一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-8任一项所述的方法。

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