CN112685348A - 一种适用于低速单片机的高速单线通信系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于低速单片机的高速单线通信系统及方法，包括主机端及与主机端连接的从机端；所述从机端包括低速单片机、与低速单片机连接的高速通信终端器件，所述从机端集成设置有与低速单片机连接的高速比较器；所述高速通信终端器件与所述高速比较器连接。本发明通过在从机端集成或者外挂与低速单片机连接的高速比较器，并将高速通信终端器件和低速单片机组成复合性终端，使得低速单片机也可以再高速通信中建立通信，既完成了高速通信的要求，又不削减终端功能和质量；同时，相对于采用高速单片机，本申请在不改变电子通信结果的前提下，节约了产品成本。

Description

一种适用于低速单片机的高速单线通信系统及方法

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，尤其涉及一种适用于低速单片机的高速单线通信系统及方法。

背景技术

目前，我们所有单线通信，对硬件都有相应要求，低价格的单片机应用于单线通信中，通信速率较低。对于高速一点的通信要求下，就必须使用带有相应通信模块的单片机或者高速单片机，才能达到要求。

我们常用的8位低端OTP单片机，低成本很符合现在的市场要求，但是由于它的主频较低，也没有相应的单线高速通信模块，所以无法将其应用在单线高速通信协议的领域中。但随着电子产品市场的发展，越来越多的场合，需要用到高速通信，来提升电子产品的能效比。这事一个很难调和的矛盾。例如：8MHZ以下的工作频率的MCU，如果没有相应通信硬件模块，在进行400Kbps左右的单线通信时，完全没办法建立正常通信。

发明内容

本发明为解决现有低速单片机无法在高速通信中使用的技术问题，提供了一种适用于低速单片机的高速单线通信系统及方法。

本发明提供了一种适用于低速单片机的高速单线通信系统，包括主机端及与主机端连接的从机端；所述从机端包括低速单片机、与低速单片机连接的高速通信终端器件，所述从机端集成设置有与低速单片机连接的高速比较器；所述高速通信终端器件与所述高速比较器连接。

进一步地，所述主机端设有高速单片机，所述从机端设有多个且每个低速单片机均与主机端的高速单片机连接。

进一步地，所述从机端还集成设有与低速单片机连接的无线信号接收模块。

进一步地，所述从机端还集成设有与低速单片机连接的PWM模块。

进一步地，所述高速通信终端器件包括内置高速通信驱动芯片的LED灯珠。

另一方面，本发明还提供一种适用于低速单片机的高速单线通信方法，包括主机端和从机端，所述方法包括以下步骤：

步骤S1，主机端拉高或拉低数据线，从机端检测数据线状态；

步骤S2，当数据线状态为高电平时，从机端进入高速比较器模式，从机端内高速通信终端器件均通过高速比较器受控，从机端开始接收主机端发出的指令数据；

步骤S3，当数据线状态为低电平时，从机端进入自动工作模式，从机端内所有器件均受到从机端内置低速单片机控制。

进一步地，所述指令数据包括控制指令数据、编查地址指令数据、发送单数据包指令数据、发送多数据包指令数据及广播指令数据中的任一种。

进一步地，所述控制指令数据包括起始码、命令及结束码；所述编查地址指令数据包括起始码、命令、地址寄结束码；所述广播指令数据包括起始码、命令、数据包及结束码。

进一步地，所述发送单数据包指令数据包括起始码、命令、地址、数据包及结束码；所述发送多数据包指令数据包括起始码、命令、地址、多个依次设置的数据包及结束码。

进一步地，所述高速比较器模式具体包括以下步骤：

步骤S21，从机端的低速单片机检验起始码；

步骤S22，从机端的低速单片机读取命令；

步骤S23，从机端的低速单片机根据命令对后续的地址或数据包进行高速比较器开关操作；

步骤S24，从机端的低速单片机检验结束码，结束操作。

本发明的有益效果是：本发明通过在从机端集成或者外挂与低速单片机连接的高速比较器，并将高速通信终端器件和低速单片机组成复合性终端，使得低速单片机也可以在高速通信中建立通信，既完成了高速通信的要求，又不削减终端功能和质量；同时，相对于采用高速单片机，本申请在不改变电子通信结果的前提下，节约了产品成本。

附图说明

图1为本发明适用于低速单片机的高速单线通信系统一个实施例的主机端与从机端连接的示意图。

图2为本发明适用于低速单片机的高速单线通信系统另一个实施例的主机端与从机端连接的示意图。

图3为本发明适用于低速单片机的高速单线通信方法一个实施例的步骤流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1~图3所示，本发明提供了一种适用于低速单片机21的高速单线通信系统，包括主机端10及与主机端10连接的从机端20；所述从机端20包括低速单片机21、与低速单片机21连接的高速通信终端器件23，所述从机端20集成设置有与低速单片机21连接的高速比较器22；所述高速通信终端器件23与所述高速比较器22连接。

本发明通过在从机端20集成或者外挂与低速单片机21连接的高速比较器22，并将高速通信终端器件23和低速单片机21组成复合性终端，使得低速单片机21也可以在高速通信中建立通信，既完成了高速通信的要求，又不削减终端功能和质量；同时，相对于采用高速单片机，本申请在不改变电子通信结果的前提下，节约了产品成本。具体地，所述高速比较器22采用SOC的高速比较器22。所述单片机还连接有非高速通信终端器件24，适用于低电平状态下的指令执行。

在一个可选实施例中，所述主机端10设有高速单片机，所述从机端20设有多个且每个低速单片机21均与主机端10的高速单片机连接。每个从机端20与主机端10之间均采用直接连接的方式进行通信。

在一个可选实施例中，所述从机端20还集成设有与低速单片机21连接的无线信号接收模块。具体的，所述无线信号接收模块采用433MHz信号处理器。具体地，所述低速单片机21与无线接收模块设有两路信号连接通道。同时兼容市面上433MHz普通RF遥控器和433MHz滚码式RF遥控器，可进行一对一控制；此外，内置433MHz信号处理器，可将433MHz的杂波信号处理成纯有效信号输出，也可原始信号输出；更便于使用。

在一个可选实施例中，所述从机端20还集成设有与低速单片机21连接的PWM模块。增加了PWM模块，带有外部PWM风扇风速同步控制，有效去除风扇低速情况下的啸叫情况；使得控制器的使用更加方便。

在一个可选实施例中，所述高速通信终端器件23包括内置通信驱动芯片的LED灯珠。

如图1~图3所示，另一方面，本发明还提供一种适用于低速单片机21的高速单线通信方法，包括主机端10和从机端20，所述方法包括以下步骤：

步骤S1，系统上电0.3秒内，主机端拉高或拉低数据线，从机端检测数据线状态；

步骤S2，当数据线状态为高电平时（被钳住），从机端进入高速比较器模式，从机端内高速通信终端器件均通过高速比较器受控，从机端开始接收主机端发出的指令数据；

步骤S3，当数据线状态为低电平时（被释放），从机端进入自动工作模式，从机端内所有器件均受到从机端内置低速单片机控制。

本发明通过在从机端20集成或者外挂与低速单片机21连接的高速比较器22，并将高速通信终端器件和低速单片机21组成复合性终端，使得低速单片机21也可以再高速通信中建立通信，既完成了高速通信的要求，又不削减终端功能和质量；同时，相对于采用高速单片机，本申请在不改变电子通信结果的前提下，节约了产品成本。在高速通信的一些领域中，可用低成本单片机来完成相应终端的动作，即采用高速比较器模式。

在一个可选实施例中，所述通信协议，包括在进行命令和地址通信时，使用低速通信；在进行数据通信时，使用高速通信。

在一个可选实施例中，所述指令数据包括控制指令数据、编查地址指令数据、发送单数据包指令数据、发送多数据包指令数据及广播指令数据中的任一种。所述控制指令数据包括起始码、命令及结束码；所述编查地址指令数据包括起始码、命令、地址寄结束码；所述广播指令数据包括起始码、命令、数据包及结束码。所述发送单数据包指令数据包括起始码、命令、地址、数据包及结束码；所述发送多数据包指令数据包括起始码、命令、地址、多个依次设置的数据包及结束码。

在一个可选实施例中，所述发送的数据包里，命令与地址均为400KPS以下的低速通信内容，数据为400KPS以上的高速通信内容。

在一个可选实施例中，所述比较器模式具体包括以下步骤：

步骤S21，从机端的低速单片机检验起始码；

步骤S22，从机端的低速单片机读取命令；

步骤S23，从机端的低速单片机根据命令对后续的地址或数据包进行高速比较器开关操作；

步骤S24，从机端的低速单片机检验结束码，结束操作。

本实施例中，通过高速比较器22的作用，能够完成高速通信，建立正常的连接，便于使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“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。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种适用于低速单片机的高速单线通信系统，其特征在于，包括主机端及与主机端连接的从机端；所述从机端包括低速单片机、与低速单片机连接的高速通信终端器件，所述从机端集成设置有与低速单片机连接的高速比较器；所述高速通信终端器件与所述高速比较器连接。

2.如权利要求1所述的适用于低速单片机的高速单线通信系统，其特征在于，所述主机端设有高速单片机，所述从机端设有多个且每个低速单片机均与主机端的高速单片机连接。

3.如权利要求1所述的适用于低速单片机的高速单线通信系统，其特征在于，所述从机端还集成设有与低速单片机连接的无线信号接收模块。

4.如权利要求1所述的适用于低速单片机的高速单线通信系统，其特征在于，所述从机端还集成设有与低速单片机连接的PWM模块。

5.如权利要求1所述的适用于低速单片机的高速单线通信系统，其特征在于，所述高速通信终端器件包括内置通信驱动芯片的LED灯珠。

6.一种适用于低速单片机的高速单线通信方法，其特征在于，包括主机端和从机端，所述方法包括以下步骤：

步骤S1，主机端拉高或拉低数据线，从机端检测数据线状态；

步骤S2，当数据线状态为高电平时，从机端进入高速比较器模式，从机端内高速通信终端器件均通过高速比较器受控，从机端开始接收主机端发出的指令数据；

步骤S3，当数据线状态为低电平时，从机端进入自动工作模式，从机端内所有器件均受到从机端内置低速单片机控制。

7.如权利要求6所述的适用于低速单片机的高速单线通信方法，其特征在于，所述指令数据包括控制指令数据、编查地址指令数据、发送单数据包指令数据、发送多数据包指令数据及广播指令数据中的任一种。

8.如权利要求7所述的适用于低速单片机的高速单线通信方法，其特征在于，所述控制指令数据包括起始码、命令及结束码；所述编查地址指令数据包括起始码、命令、地址寄结束码；所述广播指令数据包括起始码、命令、数据包及结束码。

9.如权利要求7所述的适用于低速单片机的高速单线通信方法，其特征在于，所述发送单数据包指令数据包括起始码、命令、地址、数据包及结束码；所述发送多数据包指令数据包括起始码、命令、地址、多个依次设置的数据包及结束码。

10.如权利要求6所述的适用于低速单片机的高速单线通信方法，其特征在于，所述高速比较器模式具体包括以下步骤：

步骤S21，从机端的低速单片机检验起始码；

步骤S22，从机端的低速单片机读取命令；

步骤S23，从机端的低速单片机根据命令对后续的地址或数据包进行高速比较器开关操作；

步骤S24，从机端的低速单片机检验结束码，结束操作。

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