CN112162944B - 串口通讯的控制方法、处理器、串口通讯系统和存储介质 - Google Patents

串口通讯的控制方法、处理器、串口通讯系统和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种串口通讯的控制方法、处理器、串口通讯系统和存储介质，方法包括：若监测到处于发送状态的处理器的发送端输出与常态电平信号不同的预设电平信号，获取所述预设电平信号对应的监测信息；判断所述监测信息是否满足预设动作条件；若所述监测信息满足预设动作条件，执行所述预设通讯数据对应的动作，实现了对处于发送状态的处理器的发送端的复用，从而可以在低成本下提高处理器的利用率。

Description

串口通讯的控制方法、处理器、串口通讯系统和存储介质
技术领域
本发明属于串口通讯技术领域，具体涉及一种串口通讯的控制方法、处理器、串口通讯系统和存储介质。
背景技术
当前集成电路的迅速发展，使得处理器越来越小型化，可使用的资源也更加丰富，但是在实际的各类工程项目中，系统设计也变得越来越庞大和复杂，有些项目由于成本控制等因素，往往在最后会产生处理器资源不够的问题出现，导致无法与其他处理器完成所需的通讯，从而更换成本较高的处理器。
因此，如何在低成本下提高处理器的利用率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种串口通讯的控制方法、处理器、串口通讯系统和存储介质，以实现在低成本下提高处理器的利用率。
针对上述问题，本发明提供了一种串口通讯的控制方法，包括：
若监测到处于发送状态的处理器的发送端输出预设电平信号，获取所述预设电平信号对应的监测信息；其中，所述预设电平信号为所述处于发送状态的处理器生成预设通讯数据后控制所述发送端输出的与常态电平信号不同的电平信号；
判断所述监测信息是否满足预设动作条件；
若所述监测信息满足预设动作条件，执行所述预设通讯数据对应的动作。
进一步地，上述所述的串口通讯的控制方法中，所述监测信息包括输出所述预设电平信号对应的次数和/或维持所述预设电平信号的时长；
对应地，所述预设动作条件包括输出所述预设电平信号对应的次数大于设定次数和/或维持所述预设电平信号的时长大于设定时长。
进一步地，上述所述的串口通讯的控制方法中，判断所述监测信息是否满足预设动作条件之前，还包括：
若所述预设动作条件包括维持所述预设电平信号的时长大于设定时长，且所述预设电平信号未经由光耦隔离继电器输出，根据与所述处于发送状态的处理器之间的通讯协议对应的数据帧信息和串口通讯的波特率，确定所述设定时长。
进一步地，上述所述的串口通讯的控制方法中，所述数据帧信息包括数据帧所包括的起始位个数、数据帧所包括的数据位个数、数据帧所包括的校验位个数和数据帧所包括的停止位个数；
对应地，所述根据与所述处于发送状态的处理器之间的通讯协议对应的数据帧信息和串口通讯的波特率，确定所述设定时长，包括：
对所述数据帧所包括的起始位个数、所述数据帧所包括的数据位个数、所述数据帧所包括的校验位个数和所述数据帧所包括的停止位个数求和，得到求和值；
将所述求和值与所述串口通讯的波特率的比值作为所述设定时长。
进一步地，上述所述的串口通讯的控制方法中，判断所述监测信息是否满足预设动作条件之前，还包括：
若所述预设动作条件包括维持所述预设电平信号的时长大于设定时长，且所述预设电平信号经由光耦隔离继电器输出，根据与所述处于发送状态的处理器之间的通讯协议对应的数据帧信息、串口通讯的波特率和所述光耦隔离继电器的延时时间，确定所述设定时长。
进一步地，上述所述的串口通讯的控制方法中，所述数据帧信息包括数据帧所包括的起始位个数、数据帧所包括的数据位个数、数据帧所包括的校验位个数和数据帧所包括的停止位个数；
对应地，所述根据与所述处于发送状态的处理器之间的通讯协议对应的数据帧信息、串口通讯的波特率和所述光耦隔离继电器的延时时间，确定所述设定时长，包括：
对所述数据帧所包括的起始位个数、所述数据帧所包括的数据位个数、所述数据帧所包括的校验位个数和所述数据帧所包括的停止位个数求和，并计算得到的求和值与所述串口通讯的波特率的比值；
将所述比值与所述光耦隔离继电器的延时时间的求和值作为所述设定时长。
进一步地，上述所述的串口通讯的控制方法中，所述预设电平信号为低电平信号。
本发明还提供一种串口通讯用的处理器，包括存储模块和处理模块；
所述存储模块上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理模块执行时实现如上任一项所述串口通讯的控制方法的步骤。
本发明还提供一种串口通讯系统，包括至少两个串口通讯用的处理器；
任意两个通讯的处理器中，每个处理器在发送状态和接收状态之间进行切换，并在切换状态后，由处于发送状态的处理器生成预设通讯数据后，控制所述处于发送状态的处理器的发送端输出与常态电平信号不同的电平信号，以及，由处于接收状态的处理器实现如上任一项所述串口通讯的控制方法的步骤。
本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述串口通讯的控制方法的步骤。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
本发明的串口通讯的控制方法、处理器、串口通讯系统和存储介质，若监测到处于发送状态的处理器的发送端输出与常态电平信号不同的预设电平信号，获取预设电平信号对应的监测信息，并在判断出获取的监测信息满足预设动作条件时，执行预设通讯数据对应的动作，实现了对处于发送状态的处理器的发送端的复用，从而可以在低成本下提高处理器的利用率。。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的串口通讯的控制方法实施例的流程图；
图2为本发明的串口通讯系统一种实施例的结构示意图；
图3为本发明的串口通讯系统另一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
硬线控制一般用于比较简单但可靠性、实时性要求较高的控制方式上，通过控制总线的高低电平，传递一个特定的控制信号。
串口通讯作为一种两线异步串行通讯方式，目前在各类项目中广泛应用，分析串口通讯协议，其在总线空闲时总是呈现高电平状态，若此时通信双方需要传递某一关键数据，即可通过拉低总线呈低电平状态的方式进行信号传递，类似于硬线控制。
基于上述原理，为了使得处理器在有限的资源下，提高处理器的利用率，本发明提供以下技术方案。
实施例一
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种串口通讯的控制方法。
图1为本发明的串口通讯的控制方法实施例的流程图，如图1所示，本实施例的串口通讯的控制方法具体可以包括如下步骤：
100、若监测到处于发送状态的处理器的发送端输出预设电平信号，获取预设电平信号对应的监测信息；
在一个具体实现过程中，任意两个串口通讯用的处理器进行通讯过程中，每个处理器在发送状态和接收状态之间进行切换，并在切换状态后，由处于发送状态的处理器生成预设通讯数据后，控制所述处于发送状态的处理器的发送端输出与常态电平信号不同的电平信号。处于接收状态的处理器若监测到处于发送状态的处理器的发送端输出预设电平信号，获取预设电平信号对应的监测信息。其中，预设通讯数据通常为比较关键的信号，如故障信号等。
例如，处于发送状态的处理器的发送端输出预设电平信号优选为低电平信号，处于发送状态的处理器的发送端通常状况下处于高电平信号，当处于发送状态的处理器监测到使用该处理器的电器设备出现故障，或者，需要反馈通讯数据等情况时，为了及时发出通讯信号，本实施例中，处于发送状态的处理器将发送端的电平信号拉低，从而使得处于发送状态的处理器的发送端输出低电平信号。处于接收状态的处理器在监测到处于发送状态的处理器的发送端输出低电平信号后，即可获知处于发送状态的处理器向自己发出特定的通知，此时，开始记录并获取预设电平信号对应的监测信息。例如，该监测信息包括输出预设电平信号对应的次数和/或维持预设电平信号的时长。
本实施例中，通过改变处于发送状态的处理器的发送端输出的电平信号，似的处于发送状态的处理器的发送端被复用，在处理器有限的资源上，实现了资源复用，提高了处理器的利用率。
101、判断获取的预设电平信号对应的监测信息是否满足预设动作条件；
本实施例中，预设动作条件可以包括输出预设电平信号对应的次数大于设定次数和/或维持预设电平信号的时长大于设定时长。当获取到预设电平信号对应的监测信息后，可以判断获取的预设电平信号对应的监测信息是否满足预设动作条件。
102、若预设电平信号对应的监测信息满足预设动作条件，执行预设通讯数据对应的动作。
本实施例中，若预设电平信号对应的监测信息满足预设动作条件，说明处于发送状态的处理器需要处于接收状态的处理器执行预设通讯数据对应的动作，此时，处于接收状态的处理器即可执行预设通讯数据对应的动作。
具体地，可以预先设定好预设通讯数据对应的动作，这样，在监测到预设电平信号对应的监测信息满足预设动作条件后，则可以执行预设通讯数据对应的动作，从而无需单纯对预设通讯数据解析后再执行预设通讯数据对应的动作，缩短了通讯时间。实际统计数据可知单纯对预设通讯数据解析，会使得关键信号的传递最慢情况要一个发送周期，而一些需要握手的信号更是需要整个通讯周期才能完成，而本实施例则可以达到毫秒级别。例如，通过通讯使变频器停机，停机后控制继电器断电这个动作，正常情况下，可能需要1s到2s的通讯周期加负载动作时间，而采用本发明的技术方案可以将此时间缩短到毫秒级别。
本实施例的串口通讯的控制方法，若监测到处于发送状态的处理器的发送端输出与常态电平信号不同的预设电平信号，获取预设电平信号对应的监测信息，并在判断出获取的监测信息满足预设动作条件时，执行预设通讯数据对应的动作，实现了对处于发送状态的处理器的发送端的复用，从而可以在低成本下提高处理器的利用率。
在一个具体实现过程中，本实施例中的预设动作条件优选为维持所述预设电平信号的时长大于设定时长。在两个处理器之间不存在光耦隔离继电器的情况下(即处于发送状态的处理器的发送端输出的预设电平信号未经由光耦隔离继电器输出)，可以根据与处于发送状态的处理器之间的通讯协议对应的数据帧信息和串口通讯的波特率，确定设定时长。
具体地，本实施例中，数据帧信息包括数据帧所包括的起始位个数、数据帧所包括的数据位个数、数据帧所包括的校验位个数和数据帧所包括的停止位个数。可以对数据帧所包括的起始位个数、数据帧所包括的数据位个数、数据帧所包括的校验位个数和数据帧所包括的停止位个数求和，得到求和值；将求和值与串口通讯的波特率的比值作为设定时长。即预设动作条件如下：
t1＞(B起始位+B数据位+B校验位+B停止位)/f
其中，B起始位为数据帧所包括的起始位个数，B数据位为数据帧所包括的数据位个数，B校验位为数据帧所包括的校验位个数，B停止位为数据帧所包括的停止位个数，f为串口通讯的波特率，t1为维持预设电平信号的时长。
在实际应用中，两个处理器之间可能会设置光耦隔离继电器(即预设电平信号经由光耦隔离继电器输出)，会造成信号的延迟，此时，可以根据与处于发送状态的处理器之间的通讯协议对应的数据帧信息、串口通讯的波特率和光耦隔离继电器的延时时间，确定设定时长。
具体地，可以对数据帧所包括的起始位个数、数据帧所包括的数据位个数、数据帧所包括的校验位个数和数据帧所包括的停止位个数求和，并计算得到的求和值与串口通讯的波特率的比值；将比值与光耦隔离继电器的延时时间的求和值作为设定时长。即预设动作条件如下：
t1＞((B起始位+B数据位+B校验位+B停止位)/f)+t2
其中，t1为光耦隔离继电器的延时时间。
本实施例的串口通讯的控制方法的具体流程如下：
实施例二
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种串口通讯用的处理器。
本实施例的串口通讯用的处理器可以包括存储模块和处理模块；
存储模块上存储有计算机程序，计算机程序被处理模块执行时实现上述实施例的串口通讯的控制方法的步骤。
上述实施例的串口通讯用的处理器用于实现前述实施例中相应的方法，其具体实现方案可以参见前述实施例记载的的方法及方法实施例中的相关说明，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
实施例三
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种串口通讯系统。
图2为本发明的串口通讯系统一种实施例的结构示意图，本实施例的串口通讯系统至少两个串口通讯用的处理器，任意两个通讯的处理器中，每个处理器在发送状态和接收状态之间进行切换。如图2所示，本实施例以2个串口通讯用的处理器为例对本发明的技术方案进行说明。其中，一个处理器为主处理器20，另一个处理器为从处理器21。两个处理器在切换状态后，由处于发送状态的处理器生成预设通讯数据后，控制所述处于发送状态的处理器的发送端输出与常态电平信号不同的电平信号，以及，由处于接收状态的处理器实上述实施例的串口通讯的控制方法的步骤。
(1)主处理器20发起关键信号；
(2)主处理器20将TX引脚(即从处理器21RX引脚)信号拉低至低电平状态；
(3)从处理器21开始检测低电平持续时间；
(4)当持续时间t1达到设定条件时，执行从机程序中原本设定好的关键信号相应动作；
(5)所述低电平的持续时间t1，根据串口通讯的数据格式定义，需满足以下基本条件：
t1＞(B起始位+B数据位+B校验位+B停止位)/f
在实际应用时，需要从处理器21做出相应动作后，反馈信号到主处理器20，主处理器20同步做出设定好的相应动作，此时需要在上述步骤中继续增加操作如下：
(6)从处理器21将TX引脚(即主处理器20RX引脚)信号拉低至低电平状态；
(7)主处理器20开始检测低电平持续时间；
(8)当持续时间t3达到设定条件时，执行主机程序中原本设定好的关键信号相应动作；
(9)所述低电平的持续时间t3与步骤5中t1条件一致。
图3为本发明的串口通讯系统另一种实施例的结构示意图，如图3所示，本实施例的串口通讯系统在上述实施例的基础上，进一步还可以包括光耦隔离继电器22。主处理器20通过光耦隔离继电器22与从处理器21通讯连接。
实施例四
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种存储介质。
本实施例的存储介质，上存储有计算机程序，计算机程序被控制器执行时实现上述实施例的串口通讯的控制方法的步骤。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块32中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种串口通讯的控制方法，其特征在于，包括：
若监测到处于发送状态的处理器的发送端输出预设电平信号，获取所述预设电平信号对应的监测信息；其中，所述预设电平信号为所述处于发送状态的处理器生成预设通讯数据后控制所述发送端输出的与常态电平信号不同的电平信号；
判断所述监测信息是否满足预设动作条件；
若所述监测信息满足预设动作条件，执行所述预设通讯数据对应的动作；
其中，所述监测信息包括预设电平信号的时长；
对应地，所述预设动作条件包括维持所述预设电平信号的时长大于设定时长；
所述设定时长的获取过程包括：
若所述预设电平信号未经由光耦隔离继电器输出，根据与所述处于发送状态的处理器之间的通讯协议对应的数据帧信息和串口通讯的波特率，确定所述设定时长，若所述预设动作条件包括维持所述预设电平信号的时长大于设定时长，且所述预设电平信号经由光耦隔离继电器输出，根据与所述处于发送状态的处理器之间的通讯协议对应的数据帧信息、串口通讯的波特率和所述光耦隔离继电器的延时时间，确定所述设定时长，其中，所述数据帧信息包括数据帧所包括的起始位个数、数据帧所包括的数据位个数、数据帧所包括的校验位个数和数据帧所包括的停止位个数；对所述数据帧所包括的起始位个数、所述数据帧所包括的数据位个数、所述数据帧所包括的校验位个数和所述数据帧所包括的停止位个数求和，并计算得到的求和值与所述串口通讯的波特率的比值；将所述比值与所述光耦隔离继电器的延时时间的求和值作为所述设定时长。
2.根据权利要求1所述的串口通讯的控制方法，其特征在于，所述监测信息还包括输出所述预设电平信号对应的次数；
对应地，所述预设动作条件还包括输出所述预设电平信号对应的次数大于设定次数。
3.根据权利要求1所述的串口通讯的控制方法，其特征在于，所述数据帧信息包括数据帧所包括的起始位个数、数据帧所包括的数据位个数、数据帧所包括的校验位个数和数据帧所包括的停止位个数；
对应地，所述根据与所述处于发送状态的处理器之间的通讯协议对应的数据帧信息和串口通讯的波特率，确定所述设定时长，包括：
对所述数据帧所包括的起始位个数、所述数据帧所包括的数据位个数、所述数据帧所包括的校验位个数和所述数据帧所包括的停止位个数求和，得到求和值；
将所述求和值与所述串口通讯的波特率的比值作为所述设定时长。
4.根据权利要求1-3任一项所述的串口通讯的控制方法，其特征在于，所述预设电平信号为低电平信号。
5.一种串口通讯用的处理器，其特征在于，包括存储模块和处理模块；
所述存储模块上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理模块执行时实现如权利要求1至4中任一项所述串口通讯的控制方法的步骤。
6.一种串口通讯系统，其特征在于，包括至少两个串口通讯用的处理器；
任意两个通讯的处理器中，每个处理器在发送状态和接收状态之间进行切换，并在切换状态后，由处于发送状态的处理器生成预设通讯数据后，控制所述处于发送状态的处理器的发送端输出与常态电平信号不同的电平信号，以及，由处于接收状态的处理器实现如权利要求1至4中任一项所述串口通讯的控制方法的步骤。
7.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述串口通讯的控制方法的步骤。
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