CN112882975A - 一种mcu外设访问系统及访问方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MCU外设访问系统，包括通信板和MCU；通信板连接上位机，通信板通过总线与MCU的第一引脚连接，MCU的第二引脚用于连接外接设备；MCU用于：接收上位机发送的透传指令；根据透传指令，基于透传方式将第一引脚与第二引脚相关联，以使上位机直接访问外接设备。MCU通过透传方式将与上位机进行通信的第一引脚，与和外接设备进行通信的第二引脚相关联，可以使得上位机直接与外接设备进行通信，避免MCU对数据进行再处理，从而有效提高通信效率。本发明还提供了一种MCU外设访问方法，同样具有上述有益效果。

Description

一种MCU外设访问系统及访问方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种MCU外设访问系统以及一种MCU外设访问方法。

背景技术

现如今，单片机的通讯模块种类多样，在现有的多种通讯模式中，实现上位机与多从机之间的通讯已经不是很困难的事，比如I2C(Inter－Integrated Circuit)，SPI(Serial Peripheral Interface)以及MDIO(Management Data Input/Output)等。而当多设备应用在产品中时，上位机想要对产品内部的设备进行控制就并不是那么容易。例如在对光模块产品进行软件调试时，通常情况下，我们是通过I2C、SPI或者MDIO实现PC端，即上位机与MCU，即从机的通信，当上位机想要获得和MCU连接的外接设备的数据信息时，就需要以MCU作为媒介先由MCU获取外接设备的数据再由MCU传递给上位机。这种方式由于MCU的介入，使得实时性、可操作性等都变得复杂，特别要求MCU的固件能够工作正常，并且要在MCU中实现既做从机和主机进行通信，也要做主机和与MCU连接的外接设备通信的功能。同时，由于MCU的干预，可能会导致主机和外设之间通信异常，致使通信效率低，软件调试的不方便，耗费时间并对MCU的软件有很高的要求。所以如何提供一种可以使得上位机直接与从机外界设备进行通信的方法是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种MCU外设访问系统，可以使得上位机直接与MCU连接的外接设备进行通信；本发明的另一目的在于提供一种MCU外设访问方法，可以使得上位机直接与MCU连接的外接设备进行通信。

为解决上述技术问题，本发明提供一种MCU外设访问系统，包括通信板和MCU；

所述通信板连接上位机，所述通信板通过总线与所述MCU的第一引脚连接，所述外接设备与所述MCU的第二引脚用于连接外接设备；

所述MCU用于：

接收所述上位机发送的透传指令；

根据所述透传指令，基于透传方式将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机直接访问所述外接设备。

可选的，所述总线为以下任意一项：

I2C总线、SPI总线、MDIO总线。

可选的，所述上位机通过USB接口与所述通信板连接。

可选的，所述MCU具体用于：

接收所述上位机发送的透传密码；

当所述透传密码正确时，基于透传方式将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机直接访问所述外接设备。

可选的，包括多组所述第二引脚，多组所述第二引脚连接同一总线。

本发明还提供了一种MCU外设访问方法，应用于MCU，包括：

接收上位机发送的透传指令；所述上位机与通信板连接，所述通信板通过总线与所述MCU的第一引脚连接，所述MCU的第二引脚连接外接设备；

根据所述透传指令，基于透传方式将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机直接访问所述外接设备。

可选的，所述总线为以下任意一项：

I2C总线、SPI总线、MDIO总线。

可选的，所述上位机通过USB接口与所述通信板连接。

可选的，所述接收上位机发送的透传指令包括：

接收所述上位机发送的透传密码；

所述根据所述透传指令，基于透传方式将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机直接访问所述外接设备包括：

当所述透传密码正确时，基于透传方式将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机直接访问所述外接设备。

可选的，包括多组所述第二引脚，多组所述第二引脚连接同一总线。

本发明所提供的一种MCU外设访问系统，包括通信板和MCU；通信板连接上位机，通信板通过总线与MCU的第一引脚连接，MCU的第二引脚用于连接外接设备；MCU用于：接收上位机发送的透传指令；根据透传指令，基于透传方式将第一引脚与第二引脚相关联，以使上位机直接访问外接设备。

MCU通过透传方式将与上位机进行通信的第一引脚，与和外接设备进行通信的第二引脚相关联，可以使得上位机直接与外接设备进行通信，避免MCU对数据进行再处理，从而有效提高通信效率。

本发明还提供了一种MCU外设访问方法，同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种MCU外设访问系统；

图2为本发明实施例所提供的一种MCU外设访问方法的流程图。

图中：1.上位机、2.通信板、3.MCU、4.外接设备。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种MCU外设访问系统。在现有技术中，当上位机想要获得和MCU连接的外接设备的数据信息时，就需要以MCU作为媒介先由MCU获取外接设备的数据再由MCU传递给上位机。这种方式由于MCU的介入，使得实时性、可操作性等都变得复杂，特别要求MCU的固件能够工作正常，并且要在MCU中实现既做从机和主机进行通信，也要做主机和与MCU连接的外接设备通信的功能。同时，由于MCU的干预，可能会导致主机和外设之间通信异常，致使通信效率低，软件调试的不方便，耗费时间并对MCU的软件有很高的要求。

而本发明所提供的一种MCU外设访问系统，包括通信板和MCU；通信板连接上位机，通信板通过总线与MCU的第一引脚连接，MCU的第二引脚用于连接外接设备；MCU用于：接收上位机发送的透传指令；根据透传指令，基于透传方式将第一引脚与第二引脚相关联，以使上位机直接访问外接设备。

MCU通过透传方式将与上位机进行通信的第一引脚，与和外接设备进行通信的第二引脚相关联，可以使得上位机直接与外接设备进行通信，避免MCU对数据进行再处理，从而有效提高通信效率。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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做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。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种MCU外设访问系统，包括通信板2和MCU3；所述通信板2连接上位机1，所述通信板2通过总线与所述MCU3的第一引脚连接，所述MCU3的第二引脚用于连接外接设备4；所述MCU3用于：接收所述上位机1发送的透传指令；根据所述透传指令，基于透传方式将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机1直接访问所述外接设备4。

上述通信板2以及MCU3(Microcontroller Unit，微控制单元)通常设置在同一从机中，而上位机1与该从机连接时，上位机1通常需要通过通信板2所设置的接口与从机中MCU3通信连接，即通常情况下上位机1与通信板2连接，通信板2通过总线与所述MCU3。

上述总线即从机内各个设备或模块之间通信所需要使用的总线，在本发明实施例中该总线具体可以为以下任意一项：I2C(Inter－Integrated Circuit)总线、SPI(Software Process Improvement)总线、MDIO(Management Data Input/Output)总线。即在本发明实施例中从机内总线具体可以为上述三种中的任意一种，当然也可以为其他种类的总线均可，在此不做具体限定。

上述上位机1即用户主要进行操作的主机，该上位机1与上述MCU3所在设备通常为主从关系，其中上位机1为主机、MCU3所在设备为从机。有关上位机1的具体内容可以参考现有技术，在此不再进行赘述。

上述MCU3具有至少两种引脚，一种是与通信板2连接的第一引脚，该第一引脚用于实现MCU3与上位机1之间通信连接。相应的，通信板2会通过上述总线具体与MCU3的第一引脚连接。另一种是与外接设备4连接的第二引脚，外接设备4具体会通过总线与MCU3的第二引脚连接，从而将外接设备4挂载从机内设置的总线中。上述外接设备4即外设，其具体可以为扬声器、麦克风等外接设备4，有关外接设备4的具体种类在本发明实施例中并不做具体限定，视具体情况而定。

通常情况下，上述MCU3还会连接一测试板，该测试板用于向MCU3供电

在本发明实施例中，MCU3用于：接收所述上位机1发送的透传指令；根据所述透传指令，基于透传方式将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机1直接访问所述外接设备4。即在本发明实施例中，用户想要直接访问外接设备4时，具体会先通过上位机1向MCU3发送透传指令。所谓透传、透传技术、透传方式等，均即透明传输(pass-through)，指的是在通讯中不管传输的业务内容如何，只负责将传输的内容由源地址传输到目的地址，而不对业务数据内容做任何改变。有关本发明实施例中MCU3所使用的透传方式、透传技术均属于现有技术，在此不再进行赘述。有关透传指令的具体内容可以根据实际情况自行设定，在此不做具体限定。需要说明的是，在本发明实施例中MCU3实现透传的方式通常是通过纯软件的方式实现透传，而不需要通过其他硬件手段实现透传。

在本发明实施例中，用户通过上位机1向MCU3发送透传指令，当MCU3接收到该透传指令之后，会根据该透传指令，基于预设的透传方式将MCU3自身的第一引脚与第二引脚直接关联，使得上位机1可以直接通过相关联的第一引脚和第二引脚直接访问外接设备4。当上位机1直接访问外接设备4时，可以直接获取外接设备4产生的参数，或者对外接设备4中的参数、程序等进行修改，有关上位机1访问外接设备4后所需要具体执行的操作可以根据实际情况自行设定，在此不做具体限定。

具体的，在本发明实施例中，所述上位机1通常通过USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口与所述通信板2连接，从而实现上位机1与MCU3以及外接设备4的通信连接。当然，在本发明实施例中上位机1看还可以通过其他接口或其他方式与通信板2连接，视具体情况而定，在此不做具体限定。

需要说明的是，本发明实施例所提供的MCU外设访问系统可以仅仅包括一从机，即仅包括通信板2以及MCU3，工作时外接设备4可以通过第二引脚连接从机的MCU3，上位机1通过接口连接通信板2，而上位机1发送的透传指令可以是当从机与上位机1连接时通过软件进行设置；当然本发明实施例所提供的系统自身除了上述从机之外，还可以包括上位机1，甚至进一步包括外接设备4均可，视具体情况而定，在此不做具体限定。

本发明实施例所提供的一种MCU外设访问系统，包括通信板2和MCU3；通信板2连接上位机1，通信板2通过总线与MCU3的第一引脚连接，MCU3的第二引脚用于连接外接设备4；MCU3用于：接收上位机1发送的透传指令；根据透传指令，基于透传方式将第一引脚与第二引脚相关联，以使上位机1直接访问外接设备4。MCU3通过透传方式将与上位机1进行通信的第一引脚，与和外接设备4进行通信的第二引脚相关联，可以使得上位机1直接与外接设备4进行通信，避免MCU3对数据进行再处理，从而有效提高通信效率。

有关本发明所提供的一种MCU外设访问系统的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍。

区别于上述发明实施例，本发明实施例是在上述发明实施例的基础上，进一步的对MCU外设访问系统的具体内容进行介绍。其余内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

在本发明实施例中，所述MCU3具体用于：接收所述上位机1发送的透传密码；当所述透传密码正确时，基于透传方式将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机1直接访问所述外接设备4。即在本发明实施例中，上位机1在需要MCU3进入透传模式时，可以具体向MCU3发送一透传密码，即需要MCU3开始透传模式时需要的密码。当MCU3接收到位机发送的透传密码之后，会验证该透传密码是否正确。当透传密码正确时，才会基于预设的透传方式进入透传模式，将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机1直接访问所述外接设备4。

有关透传密码的具体形式可以根据实际情况自行设定，在此不做具体限定。

具体的，在本发明实施例中，MCU外设访问系统可以包括多组所述第二引脚，多组所述第二引脚连接同一总线。而在本发明实施例中，任一组第二引脚可以连接一外接设备，此时MCU3可以连接多个外接设备4，且多个外接设备4通过同一总线与MCU3连接，即多个外接设备4挂载于同一总线。为了便于上位机1在当MCU3处于透传模式时，可以识别出不同的外接设备4，在本发明实施例中需要保证多个外接设备4通过同一总线与MCU3连接，此时当MCU3处于透传模式时，上位机1可以根据同一总线中不同的地址查询到不同的外接设备4，从而实现对不同外接设备4精确的访问。

本发明实施例所提供的一种MCU外设访问系统，MCU3通过透传方式将与上位机1进行通信的第一引脚，与和外接设备4进行通信的第二引脚相关联，可以使得上位机1直接与外接设备4进行通信，避免MCU3对数据进行再处理，从而有效提高通信效率。

下面对本发明实施例所提供的一种MCU外设访问方法进行介绍，下文描述的MCU外设访问方法与上文描述的MCU外设访问系统可相互对应参照。

本发明实施例所提供的一种MCU外设访问方法应用于上述MCU外设访问系统中的MCU，有关MCU外设访问系统的具体内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

请参考图2，图2为本发明实施例所提供的一种MCU外设访问方法的流程图。

参见图2，在本发明实施例中，MCU外设访问方法具体应用于MCU，该MCU外设访问方法包括：

S101：接收上位机发送的透传指令。

在本发明实施例中，所述上位机与通信板连接，所述通信板通过总线与所述MCU的第一引脚连接，所述MCU的第二引脚连接外接设备。有关MCU外设访问系统具体的结构，以及各个部件之间具体连接关系以在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。通常情况下，在本发明实施例中上述总线可以为以下任意一项：I2C总线、SPI总线、MDIO总线。

在本步骤中，MCU会通过通信板接收上位机发送的透传指令，以进行下述步骤。通常情况下，上位机具体可以通过USB接口与所述通信板连接。具体的，本步骤可以具体为：接收所述上位机发送的透传密码。即上位机当需要MCU进入透传模式时，可以具体向MCU发送用于开启透传模式的密码。而在后续步骤中需要MCU先对该透传密码进行解析，只有当透传密码正确时，才会执行开启透传模式的步骤。

S102：根据透传指令，基于透传方式将第一引脚与第二引脚相关联，以使上位机直接访问外接设备。

在本步骤中，MCU需要根据透传指令启动透传状态，基于透传方式将第一引脚与第二引脚相关联，从而可以使得上位机可以直接访问外接设备，而不需要MCU对访问时产生的数据进行变换。具体的，当在S101中MCU具体接收到的为透传密码时，首先需要先解析透传密码；再当所述透传密码正确时，基于透传方式将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机直接访问所述外接设备。

进一步的，在本发明实施例中，可以包括多组所述第二引脚，多组所述第二引脚连接同一总线。即MCU可以连接多个外接设备，并且需要保证多个所述外接设备通过同一总线与所述MCU连接，从而使得MCU在进入透传模式之后，上位机可以根据同一总线中不同的地址查询到不同的外接设备，从而实现对不同外接设备精确的访问。

有关MCU具体执行步骤的具体内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。

本发明实施例所提供的一种MCU外设访问方法，MCU通过透传方式将与上位机进行通信的第一引脚，与和外接设备进行通信的第二引脚相关联，可以使得上位机直接与外接设备进行通信，避免MCU对数据进行再处理，从而有效提高通信效率。

本实施例的MCU外设访问方法用于实现前述的MCU外设访问系统的具体功能，因此MCU外设访问方法中的具体实施方式可见前文中MCU外设访问系统的实施例部分，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种MCU外设访问系统以及一种MCU外设访问方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种MCU外设访问系统，其特征在于，包括通信板和MCU；

所述通信板连接上位机，所述通信板通过总线与所述MCU的第一引脚连接，所述MCU的第二引脚用于连接外接设备；

所述MCU用于：

接收所述上位机发送的透传指令；

根据所述透传指令，基于透传方式将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机直接访问所述外接设备。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述总线为以下任意一项：

I2C总线、SPI总线、MDIO总线。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述上位机通过USB接口与所述通信板连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述MCU具体用于：

接收所述上位机发送的透传密码；

当所述透传密码正确时，基于透传方式将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机直接访问所述外接设备。

5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的系统，其特征在于，包括多组所述第二引脚，多组所述第二引脚连接同一总线。

6.一种MCU外设访问方法，其特征在于，应用于MCU，包括：

接收上位机发送的透传指令；所述上位机与通信板连接，所述通信板通过总线与所述MCU的第一引脚连接，所述MCU的第二引脚连接外接设备；

根据所述透传指令，基于透传方式将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机直接访问所述外接设备。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述总线为以下任意一项：

I2C总线、SPI总线、MDIO总线。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述上位机通过USB接口与所述通信板连接。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述接收上位机发送的透传指令包括：

接收所述上位机发送的透传密码；

所述根据所述透传指令，基于透传方式将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机直接访问所述外接设备包括：

当所述透传密码正确时，基于透传方式将所述第一引脚与所述第二引脚相关联，以使所述上位机直接访问所述外接设备。

10.根据权利要求6至9任一项权利要求所述的方法，其特征在于，包括多组所述第二引脚，多组所述第二引脚连接同一总线。

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