CN113157623A - 一种高速自定义通信方法 - Google Patents

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肖龙林
聂飞
张�成
乔刚
张奇
马驰
吴自佳
印姗
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    • G06F13/38—Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/42—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
    • G06F13/4204—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus
    • G06F13/4221—Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus being an input/output bus, e.g. ISA bus, EISA bus, PCI bus, SCSI bus

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Abstract

本发明公开了一种高速自定义通信方法，用于嵌入式系统间的短、中距离通信，通信系统通信信号使用差分信号，通信系统包括通信甲方和通信乙方；通信甲方和通信乙方均由接口电路、控制电路和嵌入式系统组成，接口电路、控制电路和嵌入式系统互联，通信甲方和通信乙方的控制电路连接，通信甲方和通信乙方的通信协议由嵌入式系统中的FPGA编程实现。通信协议包括：将数据以相同长度分组，以组为单位依次进行发送，当发送不同的数据时，所需要的时钟周期数不同：发出设定周期长的高电平，完成后总线保持设定周期的低电平。本发明在相同晶振频率及通信距离的情况下，能够提供比传统RS485通信协议更快的通信速率和稳定性，易于实现。

Description

一种高速自定义通信方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种高速自定义通信方法。
背景技术
在移动机器人、数字监控以及家庭数字设备等嵌入式系统中，经常要进行 大量的数据通信，通信的双方有时距离较远，可达几米甚至几十米，只有板级 的通信往往不能满足要求，数据传输稳定性和速率无法同时保证。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高速自定义通信方法， 用于嵌入式系统间的短、中距离通信，通信系统通信信号使用差分信号，通信 系统包括通信甲方和通信乙方；通信甲方和通信乙方均由接口电路、控制电路 和嵌入式系统组成，接口电路、控制电路和嵌入式系统互联，通信甲方和通信 乙方的控制电路连接，通信甲方和通信乙方的通信协议由嵌入式系统中的FPGA 编程实现，通信协议包括：
将一字节数据分为四组，每两bits为一组，以组为单位依次进行发送，当 发送不同的数据时，所需要的时钟周期数不同：
发出设定周期长的高电平，完成后总线保持设定周期的低电平；
判断每组数据的值：
当数据为第一数据时，发出第一设定周期长的高电平，完成后空闲状态总 线保持第二设定值周期长的低电平；
当数据为第二数据时，发出第三设定周期长的高电平，完成后空闲状态总 线保持第四设定值周期长的低电平；
当数据为第三数据时，发出第五设定周期长的高电平，完成后空闲状态总 线保持第六设定值周期长的低电平；
当数据为第四数据时，发出第七设定周期长的高电平，完成后空闲状态总 线保持第八设定值周期长的低电平。
本发明的有益效果在于：本发明方法在相同晶振频率及通信距离的情况下， 能够提供比传统RS485通信协议更快的通信速率，易于实现。
附图说明
图1是本发明的系统图；
图2是实施例的原理图。
图中：101—FPGA，102—MAX3485通信接口芯片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
本发明一种高速自定义通信方法，用于嵌入式系统间的短、中距离通信， 通信系统通信信号使用差分信号，如附图1所示，通信系统包括通信甲方和通 信乙方；通信甲方和通信乙方均由接口电路、控制电路和嵌入式系统组成，接 口电路、控制电路和嵌入式系统互联，通信甲方和通信乙方的控制电路连接， 通信甲方和通信乙方的通信协议由嵌入式系统中的FPGA编程实现，通信协议包 括：
将数据以相同长度分组，以组为单位依次进行发送，当发送不同的数据时， 所需要的时钟周期数不同：
发出设定周期长的高电平，完成后总线保持设定周期的低电平；
判断每组数据的值：
当数据为第一数据(00)时，发出第一设定周期长的高电平，完成后空闲 状态总线保持第二设定值周期长的低电平；
当数据为第二数据(01)时，发出第三设定周期长的高电平，完成后空闲 状态总线保持第四设定值周期长的低电平；
当数据为第三数据(10)时，发出第五设定周期长的高电平，完成后空闲 状态总线保持第六设定值周期长的低电平；
当数据为第四数据(11)时，发出第七设定周期长的高电平，完成后空闲 状态总线保持第八设定值周期长的低电平。
具体的，所述数据分组的组数为四组；第一设定周期长、第三设定周期长、 第五设定周期长、第七设定周期长的比为：4:8:12:16。
具体的，所述第二设定值周期长、第四设定值周期长、第六设定值周期长、 第八设定值周期长相同。
具体的，所述数据分组的方式为每2bits数据为一组。
通信双方通过FPGA编程实现对MAX3485通信接口芯片的控制，通过双绞 线连接通信甲方和通信乙方，使用差分信号进行通信。
如附图2所示，第一设定周期长、第三设定周期长、第五设定周期长、第 七设定周期长分别为4周期、8周期、12周期与16周期；第二设定值周期长、 第四设定值周期长、第六设定值周期长、第八设定值周期长(clk)相同，均设 置为4周期。
设当2bits数据为00，时发出4周期高电平，为01时发出8周期高电平， 为01时发出12周期高电平，为11时发出16周期高电平。如服务发送端以发 送1D(00011011)为例，在空闲状态，总线处保持低电平(0)。开始发送后， 首先发送高2bits据(00)，总线保持4周期高电平(1)，完成后总线保持4 周期低电平(0)；接着发送第二组2bits数据(01)，总线保持8周期高电平 (1)，完成后总线保持4周期低电平(0)；接着发送第三组2bits数据(10)， 总线保持12周期高电平(1)，完成后总线保持4周期低电平(0)；接着发送 第四组2bits数据(11)，总线保持16周期高电平(1)，完成后发送结束，总 线保持在低电平(0)，等待发送下一字节数据。
在接收端，当检测到总线处于低电平时，即等待接收数据。当检测到总线 电平由低变为高时，即开始依次接收四组2bits数据，根据接收的高电平的时钟 周期确定数据值。在接收两组2bits数据之间检测总线的低电平保持周期，当总 线的低电平保持超过4个时钟周期时，即判断为误发送，接收状态复位，重新 开始接收。
本发明在相同晶振频率及通信距离的情况下，能够提供比传统RS485通信 协议更快的通信速率和稳定性，易于实现。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术 方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高速自定义通信方法，用于嵌入式系统间的短、中距离通信，通信系统通信信号使用差分信号，通信系统包括通信甲方和通信乙方；通信甲方和通信乙方均由接口电路、控制电路和嵌入式系统组成，接口电路、控制电路和嵌入式系统互联，通信甲方和通信乙方的控制电路连接，其特征在于，通信甲方和通信乙方的通信协议由嵌入式系统中的FPGA编程实现，通信协议包括：
将数据以相同长度分组，以组为单位依次进行发送，当发送不同的数据时，所需要的时钟周期数不同：
发出设定周期长的高电平，完成后总线保持设定周期的低电平；
判断每组数据的值：
当数据为第一数据时，发出第一设定周期长的高电平，完成后空闲状态总线保持第二设定值周期长的低电平；
当数据为第二数据时，发出第三设定周期长的高电平，完成后空闲状态总线保持第四设定值周期长的低电平；
当数据为第三数据时，发出第五设定周期长的高电平，完成后空闲状态总线保持第六设定值周期长的低电平；
当数据为第四数据时，发出第七设定周期长的高电平，完成后空闲状态总线保持第八设定值周期长的低电平。
2.根据权利要求1所述一种高速自定义通信方法，其特征在于，所述数据分组的组数为四组；第一设定周期长、第二设定周期长、第三设定周期长、第四设定周期长的比为：4:8:12:16。
3.根据权利要求1所述一种高速自定义通信方法，其特征在于，所述第二设定值周期长、第四设定值周期长、第六设定值周期长、第八设定值周期长相同。
4.根据权利要求1所述一种高速自定义通信方法，其特征在于，所述数据分组的方式为每2bits数据为一组。
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