CN111917531B - 一种单线双向通信系统及其通信方法 - Google Patents

一种单线双向通信系统及其通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单线双向通信系统及其通信方法，所述方法包括：第一数据收发器将待发送数据划分为若干数据包，并对数据包进行逐一发送；第一数据收发器的接收端在接收到自身发送的任一数据包后进行CRC校验，若校验通过则发送下一数据包，若校验不通过则进行重新发送；第二数据收发器的接收端在接收到任一数据包后进行CRC校验，若检验通过则将该数据包进行保存。本发明的单线双向通信系统通过线与连接方式，两个数据收发器在数据通信时，数据收发器能够自发自收并进行数据自校验，同时接收端的数据收发器能够对每一数据包进行一致性校验，从而实施本发明能够有效增强两个设备间单线双向通信的抗干扰能力，进而提高数据传输的可靠性。

Description

一种单线双向通信系统及其通信方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种单线双向通信系统及其通信方法。
背景技术
在一些应用场景中，Host(主机)、Slaver(从机)两个设备间需要进行可靠的双向数据通信，并且由于设备体积的限制，需要尽可能的减少设备间的连接触点。但是，现有的单线双向通信方式容易受到静电、接触不良等情况的影响，导致数据传输不可靠。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种单线双向通信系统及其通信方法，能够增强两个设备间单线双向通信的抗干扰能力，从而提高数据传输的可靠性。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种单线双向通信系统，包括第一通信单元和第二通信单元；
所述第一通信单元包括第一数据收发器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管，所述第一通信单元具有第一电源端和第一通信接口；
所述第二通信单元包括第二数据收发器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二三极管，所述第二通信单元具有第二电源端和第二通信接口；
所述第一电源端通过所述第一电阻分别与所述第一三极管的集电极、所述第一通信接口连接，所述第一电源端通过所述第二电阻与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极通过所述第三电阻与所述第一数据收发器的发送端连接，所述第一数据收发器的接收端连接到所述第一电阻与所述第一通信接口的连接节点上；
所述第二电源端通过所述第四电阻分别与所述第二三极管的集电极、所述第二通信接口连接，所述第二电源端通过所述第五电阻与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极通过所述第六电阻与所述第二数据收发器的发送端连接，所述第二数据收发器的接收端连接到所述第四电阻与所述第二通信接口的连接节点上；
所述第一通信接口与所述第二通信接口连接，所述第一数据收发器与所述第二数据收发器共接地。
进一步地，所述第一数据收发器、所述第二数据收发器均为含有UART收发器的微处理器。
进一步地，所述第一三极管、所述第二三极管的型号均为9014。
为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种任一项所述的单线双向通信系统的通信方法，包括：
第一数据收发器将待发送数据划分为若干数据包，并通过自身的发送端对数据包进行逐一发送；
所述第一数据收发器的接收端在接收到自身发送的任一数据包后，对当前发送的数据包进行CRC校验，若校验通过则发送下一数据包，若校验不通过则对该数据包进行重新发送；
第二数据收发器的接收端在接收到所述第一数据收发器发送的任一数据包后，对当前接收到的数据包进行CRC校验，若检验通过则将该数据包进行保存。
进一步地，在所述对当前接收到的数据包进行CRC校验之后，还包括：
若校验不通过则将当前接收到的数据包进行丢弃，同时生成重发指令并发送至所述第一数据收发器，以使所述第一数据收发器对该数据包进行重新发送。
进一步地，所述若校验不通过则对该数据包进行重新发送，具体包括：
当校验不通过时，判断该数据包的发送次数是否少于预设的阈值；
若是，则在经过预设的延缓时间后对该数据包进行重新发送；
若否，则停止发送该数据包。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明实施例提供了一种单线双向通信系统及其通信方法，所述方法包括：第一数据收发器将待发送数据划分为若干数据包，并通过自身的发送端对数据包进行逐一发送；所述第一数据收发器的接收端在接收到自身发送的任一数据包后，对当前发送的数据包进行CRC校验，若校验通过则发送下一数据包，若校验不通过则对该数据包进行重新发送；第二数据收发器的接收端在接收到所述第一数据收发器发送的任一数据包后，对当前接收到的数据包进行CRC校验，若检验通过则将该数据包进行保存。本发明的通信系统通过线与连接方式，两个数据收发器在数据通信时，数据收发器能够自发自收进行数据自校验，同时接收端的数据收发器能够对每一数据包进行一致性校验，从而实施本发明能够有效增强两个设备间单线双向通信的抗干扰能力，进而提高数据传输的可靠性。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的单线双向通信系统的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的单线双向通信系统的通信方法的流程示意图；
图3是本发明一实施例提供的数据发送流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，本发明实施例提供了一种单线双向通信系统，包括第一通信单元和第二通信单元；
所述第一通信单元包括第一数据收发器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管，所述第一通信单元具有第一电源端和第一通信接口；
所述第二通信单元包括第二数据收发器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二三极管，所述第二通信单元具有第二电源端和第二通信接口；
所述第一电源端通过所述第一电阻分别与所述第一三极管的集电极、所述第一通信接口连接，所述第一电源端通过所述第二电阻与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极通过所述第三电阻与所述第一数据收发器的发送端连接，所述第一数据收发器的接收端连接到所述第一电阻与所述第一通信接口的连接节点上；
所述第二电源端通过所述第四电阻分别与所述第二三极管的集电极、所述第二通信接口连接，所述第二电源端通过所述第五电阻与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极通过所述第六电阻与所述第二数据收发器的发送端连接，所述第二数据收发器的接收端连接到所述第四电阻与所述第二通信接口的连接节点上；
所述第一通信接口与所述第二通信接口连接，所述第一数据收发器与所述第二数据收发器共接地。
进一步地，所述第一数据收发器、所述第二数据收发器均为含有UART收发器的微处理器。
进一步地，所述第一三极管、所述第二三极管的型号均为9014。
请参见图2，为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种任一项所述的单线双向通信系统的通信方法，包括步骤：
S1、第一数据收发器将待发送数据划分为若干数据包，并通过自身的发送端对数据包进行逐一发送；
S2、所述第一数据收发器的接收端在接收到自身发送的任一数据包后，对当前发送的数据包进行CRC校验，若校验通过则发送下一数据包，若校验不通过则对该数据包进行重新发送；
S3、第二数据收发器的接收端在接收到所述第一数据收发器发送的任一数据包后，对当前接收到的数据包进行CRC校验，若检验通过则将该数据包进行保存。
进一步地，在所述对当前接收到的数据包进行CRC校验之后，还包括：
若校验不通过则将当前接收到的数据包进行丢弃，同时生成重发指令并发送至所述第一数据收发器，以使所述第一数据收发器对该数据包进行重新发送。
进一步地，所述若校验不通过则对该数据包进行重新发送，具体包括：
当校验不通过时，判断该数据包的发送次数是否少于预设的阈值；
若是，则在经过预设的延缓时间后对该数据包进行重新发送；
若否，则停止发送该数据包。
需要说明的是，对于以上方法或流程实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
基于上述方案，为便于更好的理解本发明实施例提供的单线双向通信系统及其通信方法，以下进行详细说明：
如图1所示，其是本发明实施例提供的单线双向通信系统的一种可行的设计，其中，CPU1和CPU2分别为A、B两个设备的处理器，CPU1和CPU2均含有UART收发器，LINK1与LINK2为两个CPU的数据通信接口；A、B两个设备共地；A、B通信协议则由应用层定义；
首先约定，高电平＝1，低电平＝0，在不发送数据的时候TX1，TX2保持高电平(＝1)。
CPU1发送数据，当TX1＝0时(第一数据收发器的发送端的电平为0)，9014三极管被导通，即VCC流入TX1，VCC被拉低，LINK1(第一通信接口)输出0，从而导致LINK2(第二通信接口)和RX2(第二数据收发器的接收端)＝0，CPU2(第二数据收发器)就收到CPU1发来的数据0。
当TX1＝1时，9014三极管没有导通，VCC保持保持高电平，即LINK1输出1，从而导致LINK2和RX2＝1，CPU2就收到CPU1发来的数据1，这样就完成了一个比特流数据传输。
可以理解的是，反过来，CPU2给CPU1发送数据也是一样的原理，因为两个电路是一致的。
请继续参见图1，A、B两个CPU的UART收发器TX1、RX2通过线与的方式连接在一起，LINK1、LINK2为两个设备间的通信接口，这样对于A发出的数据，A、B都能接收到，A收到自己发出的数据后进行CRC校验，如果与自己发出的一致，则认为数据没有被静电或外部干扰，继续发下一帧数据，B收到数据后进行CRC校验，如果CRC校验结果正确，则认为数据有效，否则丢弃。
请参见图3，数据发送的流程如下：
1、首先对于较长的数据进行分包传输，对每一包数据加上包头(包含数据长度)，及CRC校验信息。
2、接着就是一包一包发送，第一数据收发器的接收端在收到自己发出的数据后进行校验，如果校验通过，则发下一包，直到所有数据发完；如果校验不通过，则进行数据重发，直至重发次数超过预设的阈值。
3、对于接收方，当收到一包数据后同样进行CRC校验，如果校验通过则认为数据有效，保存起来，直到收完数据。
与现有技术相比，本发明实施例具有如下有益效果：
1、降低成本，降低CPU资源消耗，数据收发都由UART控制器完成，也就是说时序是由UART收发器来控制。
2、抗干扰性强，数据通信可靠性高。
3、目前市面上绝大部分CPU都带有UART收发器，因此本发明提供的数据通信方式较为通用。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种单线双向通信系统，其特征在于，包括第一通信单元和第二通信单元；
所述第一通信单元包括第一数据收发器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一三极管，所述第一通信单元具有第一电源端和第一通信接口；所述第一数据收发器通过发送端逐一发送数据包并通过接收端接收所述数据包并对所述数据包进行校验，若校验通过则发送下一数据包，若校验不通过则对该数据包进行重新发送；
所述第二通信单元包括第二数据收发器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二三极管，所述第二通信单元具有第二电源端和第二通信接口；所述第二数据收发器通过接收端接收所述第一数据收发器发送的数据包并对所述数据包进行校验；
所述第一电源端通过所述第一电阻分别与所述第一三极管的集电极、所述第一通信接口连接，所述第一电源端通过所述第二电阻与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极通过所述第三电阻与所述第一数据收发器的发送端连接，所述第一数据收发器的接收端连接到所述第一电阻与所述第一通信接口的连接节点上；
所述第二电源端通过所述第四电阻分别与所述第二三极管的集电极、所述第二通信接口连接，所述第二电源端通过所述第五电阻与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极通过所述第六电阻与所述第二数据收发器的发送端连接，所述第二数据收发器的接收端连接到所述第四电阻与所述第二通信接口的连接节点上；
所述第一通信接口与所述第二通信接口连接，所述第一数据收发器与所述第二数据收发器共接地。
2.根据权利要求1所述的单线双向通信系统，其特征在于，所述第一数据收发器、所述第二数据收发器均为含有UART收发器的微处理器。
3.根据权利要求1所述的单线双向通信系统，其特征在于，所述第一三极管、所述第二三极管的型号均为9014。
4.一种用于如权利要求1～3任一项所述的单线双向通信系统的通信方法，其特征在于，包括：
第一数据收发器将待发送数据划分为若干数据包，并通过自身的发送端对数据包进行逐一发送；
所述第一数据收发器的接收端在接收到自身发送的任一数据包后，对当前发送的数据包进行CRC校验，若校验通过则发送下一数据包，若校验不通过则对该数据包进行重新发送；
第二数据收发器的接收端在接收到所述第一数据收发器发送的任一数据包后，对当前接收到的数据包进行CRC校验，若检验通过则将该数据包进行保存。
5.根据权利要求4所述的单线双向通信系统的通信方法，其特征在于，在所述对当前接收到的数据包进行CRC校验之后，还包括：
若校验不通过则将当前接收到的数据包进行丢弃，同时生成重发指令并发送至所述第一数据收发器，以使所述第一数据收发器对该数据包进行重新发送。
6.根据权利要求4所述的单线双向通信系统的通信方法，其特征在于，所述若校验不通过则对该数据包进行重新发送，具体包括：
当校验不通过时，判断该数据包的发送次数是否少于预设的阈值；
若是，则在经过预设的延缓时间后对该数据包进行重新发送；
若否，则停止发送该数据包。
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