CN109887259B - 一种单线传输装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种单线传输装置及方法，包括：上位机、从设备和单线，所述上位机和所述从设备之间通过所述单线连接；所述上位机发送下拉复位脉冲至所述单线，所述从设备响应所述下拉复位脉冲并进行数据准备工作；所述上位机发送查询下拉脉冲至所述单线以检测所述从设备是否完成数据准备工作，在所述从设备完成数据准备工作的状态下，所述上位机发送读取数据下拉脉冲至所述单线以读取所述从设备的数据。通过本发明可以有效节省硬件资源和提高通讯效率，解决现有技术对硬件资源和软件资源的浪费问题。
Description
技术领域
本发明涉及电子及通信技术领域，具体地，涉及一种单线传输装置及方法。
背景技术
在单线传输的系统设计是，如温度监测系统中通常采用的是达拉斯公司的单总线温度传感器，通信过程复杂，使用两级命令格式；为了保证数据的准确，还设置了8位数据校验计算，大大增加的软件的编写的难度，同时也浪费了上位机的资源。
在I2C总线的系统设计中，需要时钟线和数据线两个总线和上位机连接。两个独立总线的之间还有时序的限制，大大增加了控制逻辑复杂度。而且相对于快速单线协议系统，I2C在PCB布线时多了一条线。
综上所述，现有技术对硬件资源和软件资源都造成了电能和资源的浪费。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种单线传输装置及方法。
根据本发明提供的一种单线传输装置，包括：上位机、从设备和单线，所述上位机和所述从设备之间通过所述单线连接；
所述上位机发送下拉复位脉冲至所述单线，所述从设备响应所述下拉复位脉冲并进行数据准备工作；
所述上位机发送查询下拉脉冲至所述单线以检测所述从设备是否完成数据准备工作，在所述从设备完成数据准备工作的状态下，所述上位机发送读取数据下拉脉冲至所述单线以读取所述从设备的数据。
较佳的，还包括外置上拉电阻或内置上拉电阻；
所述外置上拉电阻的一端连接所述单线，另一端连接VCC和所述从设备，构成外置漏极开路电路；
所述内置上拉电阻的一端连接所述单线，另一端在所述从设备内部和VCC相连接，构成内置漏极开路电路。
较佳的，所述下拉复位脉冲的持续时间大于220us。
较佳的，所述查询下拉脉冲持续时间小于1us。
较佳的，在所述从设备完成数据准备工作的状态下，所述从设备下拉所述单线持续2T时间，所述T为所述从设备的最小周期。
一种单线传输方法，包括：
步骤1：上位机发送下拉复位脉冲至单线，单线上的从设备响应所述下拉复位脉冲并进行数据准备工作；
步骤2：所述上位机发送查询下拉脉冲至所述单线以检测所述从设备是否完成数据准备工作，在所述从设备完成数据准备工作的状态下，所述上位机发送读取数据下拉脉冲至所述单线以读取所述从设备的数据。
较佳的，所述下拉复位脉冲的持续时间大于220us。
较佳的，所述查询下拉脉冲持续时间小于1us。
较佳的，在所述从设备完成数据准备工作的状态下，所述从设备下拉所述单线持续2T时间，所述T为所述从设备的最小周期。
较佳的，在所述从设备完成数据准备工作的状态下返回R0＝＝0同时R1＝＝0，表示完成数据准备工作。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
通过本发明可以有效节省硬件资源和提高通讯效率，解决现有技术对硬件资源和软件资源的浪费问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明单线通讯装置的结构图；
图2为本发明的脉冲示意图；
图3为本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提供的一种单线传输装置，包括：上位机、从设备、单线和上拉电阻，上位机和从设备之间通过单线连接，上拉电阻的一端连接单线，另一端连接VCC和从设备，构成漏极开路电路。
上拉电阻包括外置上拉电阻R或内置上拉电阻Ri，外置上拉电阻的一端连接单线，另一端连接VCC和从设备，构成外置漏极开路电路；内置上拉电阻的一端连接单线，另一端在从设备内部和VCC相连接，构成内置漏极开路电路。
上位机发送下拉复位脉冲至单线，从设备响应下拉复位脉冲并进行数据准备工作；
上位机发送查询下拉脉冲至单线以检测从设备是否完成数据准备工作，在从设备完成数据准备工作的状态下，上位机发送读取数据下拉脉冲至单线以读取从设备的数据。
在本实施例中，从设备可以是测量温度，湿度，磁场，压力，速度，加速度，电压，和电流等物理量的传感器芯片。
下拉复位脉冲的持续时间Treset大于220us，也可以根据用户的需求，在单线设备端做改动，如440us，880us，1760us等。查询下拉脉冲持续时间Tini小于1us。在从设备完成数据准备工作的状态下，从设备下拉单线持续2T时间，T为从设备的最小周期，典型值在15us，20us，25us，30us，35us等。
如果从设备没有完成物理量测量，就不会下拉单线；否则就会下拉单线，得到R0。上位机如果得到R0＝＝0，那么上位机设备需要再次确认得到R1＝＝0后，表明从设备确实数据准备完备。
如图2所示，Tbb是相连两个数据读取的时间间隔，典型值大于10us。上位机发送19个读取数据下拉脉冲，读出数据，数据位权重格式如表1所示：
表1
在上述单线传输装置的基础上，本发明还提供一种单线传输方法，包括：
步骤1：上位机发送下拉复位脉冲至单线，单线上的从设备响应下拉复位脉冲并进行数据准备工作；
步骤2：上位机发送查询下拉脉冲至单线以检测从设备是否完成数据准备工作，在从设备完成数据准备工作的状态下，上位机发送读取数据下拉脉冲至单线以读取从设备的数据。
优选实施例1
本发明实施通过单线将上位机和单线温度设备点对点连接，上位机通过发送一个下拉脉冲，让温度芯片开始工作，温度转换完成，上位机可以读取温度芯片的温度值，整个过程快速，无需其他命令进行搜索和匹配。在单线设备没有接受到时间持续Tresetus长度位复位脉冲时，单线设备是不进行温度转换过程，功耗很低。
如图3，上位机发送时间位500us的下拉脉冲，温度芯片响应这个下拉脉冲，开始进行温度转换，上位机获得标志位R0和R0都为0之后，将温度值读出。其中17bit温度读取的C语言程序如下
以上实施只是以温度芯片为例，而不局限于温度芯片。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (3)
1.一种单线传输装置，其特征在于，包括：上位机、从设备和单线，所述上位机和所述从设备之间通过所述单线连接；
所述上位机发送下拉复位脉冲至所述单线，所述从设备响应所述下拉复位脉冲并进行数据准备工作；
所述上位机发送查询下拉脉冲至所述单线以检测所述从设备是否完成数据准备工作，在所述从设备完成数据准备工作的状态下，所述上位机发送读取数据下拉脉冲至所述单线以读取所述从设备的数据；
还包括外置上拉电阻或内置上拉电阻；
所述外置上拉电阻的一端连接所述单线，另一端连接VCC和所述从设备，构成外置漏极开路电路；
所述内置上拉电阻的一端连接所述单线，另一端在所述从设备内部和VCC连接，构成内置漏极开路电路；
在所述从设备完成数据准备工作的状态下，所述从设备下拉所述单线持续2T时间，所述T为所述从设备的最小周期；
所述下拉复位脉冲的持续时间大于220us；
所述查询下拉脉冲持续时间小于1us。
2.一种单线传输方法，其特征在于，采用权利要求1所述的单线传输装置，包括：
步骤1：上位机发送下拉复位脉冲至单线，单线上的从设备响应所述下拉复位脉冲并进行数据准备工作；
步骤2：所述上位机发送查询下拉脉冲至所述单线以检测所述从设备是否完成数据准备工作，在所述从设备完成数据准备工作的状态下，所述上位机发送读取数据下拉脉冲至所述单线以读取所述从设备的数据；
所述下拉复位脉冲的持续时间大于220us；
所述查询下拉脉冲持续时间小于1us。
3.根据权利要求2所述的单线传输方法，其特征在于，在所述从设备完成数据准备工作的状态下返回R0＝＝0同时R1＝＝0，表示完成数据准备工作。
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