CN113259055B - 一种单线uart高效通讯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单线UART高效通讯方法，其技术方案要点是包括有控制器和控制器对位机和用于连接控制器和控制器对位机通讯线；具体步骤包括有：S1，存储控制器和控制器对位机之间的总数据；S2，获取总数据中的尾巴数据；S3，获取总数据中的数据长度；S4，基于尾巴数据再根据数据长度寻找其余数据；S5，验证其余数据，当其余数据均正确时则为一帧有效数据，当其余数据错误时则为无效数据,该高效通讯方法能够提高通讯带宽利用率，达到更加稳定与快速的升级程序的目的。

Description

一种单线UART高效通讯方法
技术领域
本发明涉及一种通讯方法，更具体地说，它涉及一种单线UART高效通讯方法。
背景技术
在当今电动自行车、滑板车等产品，用户需求越来越多样化、个性化。故此，在用户后期使用产品的过程中，经常需要更新软件，来满足用户多样化与个性化的需求。
因为软件更新越来越频繁，所以软化更新时长对用户的产品的体验越来越重要。稳定与快速升级程序会给客户带来良好的产品体验。
传统的UART包含两个问题:1、RX(接收端),TX(发送端)，GND,5V，4根线，线束相对复杂并且多一根线会增加一个故障点，影响程序升级的稳定性。2、通讯为分别不同桢，需要待一帧发送完成之后间隔20ms以上再发送下一帧。软件查询到帧头并且有20ms以上没有接收到数据，则此为一帧有效数据。这种方法因为桢与桢之间需要间隔一段时间，所以造成通讯带宽利用率仅为10％甚至更低，程序更新时间较长。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种单线UART高效通讯方法，该高效通讯方法能够提高通讯带宽利用率，达到更加稳定与快速的升级程序的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种单线UART高效通讯方法，包括有控制器和控制器对位机和用于连接控制器和控制器对位机通讯线；具体步骤包括有：
S1，存储控制器和控制器对位机之间的总数据；
S2，获取总数据中的尾巴数据；
S3，获取总数据中的数据长度；
S4，基于尾巴数据再根据数据长度寻找其余数据；
S5，验证其余数据，当其余数据均正确时则为一帧有效数据，当其余数据错误时则为无效数据。
本发明进一步设置为：所述通讯线为RX线和TX线合并。
本发明进一步设置为：所述S4具体包括有：
S41，基于尾巴数据和数据长度；
S42，寻找头数据；
S43，寻找CRC校验数据；
S44，寻找发送者编号数据；
S45，当控制器对位机寻找到的发送者编号数据为控制器对位机编号时，则视为该段数据为无需处理的自己数据；
当控制器对位机寻找到的发送者编号数据为控制器编号时，则视为该端诗句为需要处理的对方数据。
本发明进一步设置为：还包括有控制器对位机处理步骤：
Q1，连接串口并且启动定时器；
Q2，开始串口监听；
Q3，当接收到控制器回馈报文时进入Q4，当没有接收到控制器回馈报文时进入Q6；
Q4，根据报文内容，确认现在发送步骤step；
Q5，当定时器计时到达定时阈值时，发送当前step报文；
当步骤step报文全部发送结束后，并且没有到达定时器的定时阈值时，清除定时器时间；
Q6，流程结束。
本发明进一步设置为：所述步骤Q5还包括有：
Q51，发送当前step报文；
Q52，数据发送；
Q53，连续发送单桢计数；
Q54，握手并且判断擦除桢是否大于5秒，数据桢是否大于25秒；
当擦除桢大于5秒，数据桢大于25秒时进入Q55；
当擦除桢小于5秒，数据桢小于25秒时进入Q56；
Q55，退出发送，并且提示刷写失败；
Q56，判断是否收到控制器反馈写入数据行等于固件总行数；
当收到控制器反馈写入数据行等于固件总行数时，进入Q57；
当没有收到控制器反馈信息或者收到控制器反馈写入数据行不等于固件总行数时，结束步骤；
Q57，退出发送，提示刷写成功。
本发明进一步设置为：所述步骤Q2还包括有：
Q21，读取当前数据存储至存储数组，获取该存储数组的第一数据长度；
Q22，遍历存储数据找寻尾巴数据位置；当遍历完成没有找到尾巴数据进入Q29；当遍历完成找到尾巴数据后进入Q23；
Q23，第一数据长度减1得到第二数据长度；
Q24，根据第二数据长度判断头数据是否准确，当头数据准确时进入Q25；当头数据不准确时进入Q22；
Q25，获取CRC校验值；
Q26，CRC校验值比对，当CRC校验值比对正确时进入Q27，当CRC校验值比对错误时进入Q22；
Q27，根据报文内容设置当前发送步骤step；
Q28，清除存储数组从头数据至尾巴数据的所有数据，生成第三数据长度；
Q29，流程结束。
本发明进一步设置为：还包括有控制器对位机引导处理步骤：
Z1，串口中断数据接收；
Z2，数据存储到储蓄数组；
Z3，寻找储蓄数组中的尾巴数据和数据长度，当找到储蓄数组中的尾巴数据和数据长度后进入Z4，当没有找到储蓄数组中的尾巴数据和数据长度后进入Z8；
Z4，根据数据长度判断头数据，当判断为是头数据后进入Z5，当判断为不是头数据后进入Z8；
Z5，将头数据取出赋值给储蓄数组；
Z6，判断CRC校验，当CRC校验成功进入Z7，当CRC校验错误后进入Z8；
Z7，接收成功标志位置其，清除储蓄数组标记；
Z8，流程结束。
本发明进一步设置为：包括有控制器处理步骤：
K1，收到报文；
K2，寻找尾巴数据，当找到尾巴数据后进入K3，当没有找到尾巴数据后进入K7；
K3，根据尾巴数据找头数据，并将数据存储到控制数组；
K4，获取CRC校验值；
K5，判断CRC校验值、头数据是否正确，当判断正确时进入K6，当判断错误时进入K7；
K6，升级标志位置起；
K7，流程结束。
综上所述，本发明具有以下有益效果：通过重新制定通讯协议，根据帧头、帧尾、数据长度与发送、接收设备编号，来分辨此桢报文是否为自己所需要的。改变了原来识别不同桢的方法。这样就可以将RX、TX合并为一根线束，相对原来少一根线束。且改变了不同桢的识别方式之后，发送完成之后不需要等待，直接就可以发送下一帧报文，可以将通讯带宽利用率提高到90％以上，大大缩短了程序刷写时间，提高了用户体验。
附图说明
图1高效通讯方法的步骤框图；
图2为步骤S4的步骤框图；
图3为控制器对位机处理步骤的处理步骤框图；
图4为控制器对位机处理步骤Q5的详细框图；
图5为控制器对位机处理步骤Q2的详细框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参照图1所示，为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种单线UART高效通讯方法，包括有控制器和控制器对位机和用于连接控制器和控制器对位机通讯线；具体步骤包括有：
S1，存储控制器和控制器对位机之间的总数据；
S2，获取总数据中的尾巴数据；
S3，获取总数据中的数据长度；
S4，基于尾巴数据再根据数据长度寻找其余数据；
S5，验证其余数据，当其余数据均正确时则为一帧有效数据，当其余数据错误时则为无效数据。
通讯线为RX线和TX线合并。
控制器和控制器对位机可以为1、上位机与控制器；2、仪表与控制器；3、控制器与电池。
以下以上位机与控制器为例：
本发明的特点在于，通讯线UART即将RX与TX合并，控制器与上位机的发送与接收均在一根线上。上位机作为主机，控制器作为从机，通过重新制定通讯协议，改为寻找数据尾巴的方式，首先将接收到的数据全部存储，查询到尾巴数据(比如0X0D,0X0A两个数据)，在尾巴数据的前面存储这数据长度比如(0X04)，再根据数据长度去找前面的数据，比如头数据，CRC校验数据，发送者编号数据。如果头数据也对，CRC校验数据也对，数据编号也表示是对方发来的数据，这样就找到了一帧有效的报文，里面的数据可以拿来用。利用这种协议通讯，桢与桢之间不需要等待，一直发送即可。
通过重新制定通讯协议，根据帧头、帧尾、数据长度与发送、接收设备编号，来分辨此桢报文是否为自己所需要的。改变了原来识别不同桢的方法。这样就可以将RX、TX合并为一根线束，相对原来少一根线束。且改变了不同桢的识别方式之后，发送完成之后不需要等待，直接就可以发送下一帧报文，可以将通讯带宽利用率提高到90％以上，大大缩短了程序刷写时间，提高了用户体验。
S4具体包括有：
S41，基于尾巴数据和数据长度；
S42，寻找头数据；
S43，寻找CRC校验数据；
S44，寻找发送者编号数据；
S45，当控制器对位机寻找到的发送者编号数据为控制器对位机编号时，则视为该段数据为无需处理的自己数据；
当控制器对位机寻找到的发送者编号数据为控制器编号时，则视为该端诗句为需要处理的对方数据。将RX与TX合并之后，就会收到自己发送的报文，比如上位机即会收到控制的报文，也会收到上位机自己发送的报文。所以需要通过发送者编号来识别，这桢报文是谁发送的，如果是自己发送的，就不用处理数据。
还包括有控制器对位机处理步骤：
Q1，连接串口并且启动定时器；
Q2，开始串口监听；
Q3，当接收到控制器回馈报文时进入Q4，当没有接收到控制器回馈报文时进入Q6；
Q4，根据报文内容，确认现在发送步骤step；
Q5，当定时器计时到达定时阈值时，发送当前step报文；
当步骤step报文全部发送结束后，并且没有到达定时器的定时阈值时，清除定时器时间；
Q6，流程结束。
步骤Q5还包括有：
Q51，发送当前step报文；
Q52，数据发送；
Q53，连续发送单桢计数；
Q54，握手并且判断擦除桢是否大于5秒，数据桢是否大于25秒；
当擦除桢大于5秒，数据桢大于25秒时进入Q55；
当擦除桢小于5秒，数据桢小于25秒时进入Q56；
Q55，退出发送，并且提示刷写失败；
Q56，判断是否收到控制器反馈写入数据行等于固件总行数；
当收到控制器反馈写入数据行等于固件总行数时，进入Q57；
当没有收到控制器反馈信息或者收到控制器反馈写入数据行不等于固件总行数时，结束步骤；
Q57，退出发送，提示刷写成功。
步骤Q2还包括有：
Q21，读取当前数据存储至存储数组，获取该存储数组的第一数据长度；存储数组为dataBuf数组。
Q22，遍历存储数据找寻尾巴数据位置；当遍历完成没有找到尾巴数据进入Q29；当遍历完成找到尾巴数据后进入Q23；
Q23，第一数据长度减1得到第二数据长度；
Q24，根据第二数据长度判断头数据是否准确，当头数据准确时进入Q25；当头数据不准确时进入Q22；
Q25，获取CRC校验值；
Q26，CRC校验值比对，当CRC校验值比对正确时进入Q27，当CRC校验值比对错误时进入Q22；
Q27，根据报文内容设置当前发送步骤step；
Q28，清除存储数组从头数据至尾巴数据的所有数据，生成第三数据长度；
Q29，流程结束。
还包括有控制器对位机引导处理步骤：
Z1，串口中断数据接收；
Z2，数据存储到储蓄数组；
Z3，寻找储蓄数组中的尾巴数据和数据长度，当找到储蓄数组中的尾巴数据和数据长度后进入Z4，当没有找到储蓄数组中的尾巴数据和数据长度后进入Z8；
Z4，根据数据长度判断头数据，当判断为是头数据后进入Z5，当判断为不是头数据后进入Z8；
Z5，将头数据取出赋值给储蓄数组；储蓄数组为Rec-Buf数组。
Z6，判断CRC校验，当CRC校验成功进入Z7，当CRC校验错误后进入Z8；
Z7，接收成功标志位置其，清除储蓄数组标记；
Z8，流程结束。
包括有控制器处理步骤：
K1，收到报文；
K2，寻找尾巴数据，当找到尾巴数据后进入K3，当没有找到尾巴数据后进入K7；
K3，根据尾巴数据找头数据，并将数据存储到控制数组；控制数组为GetTableValue数组。
K4，获取CRC校验值；
K5，判断CRC校验值、头数据是否正确，当判断正确时进入K6，当判断错误时进入K7；
K6，升级标志位置起；
K7，流程结束。通过重新制定通讯协议，根据帧头、帧尾、数据长度与发送、接收设备编号，来分辨此桢报文是否为自己所需要的。大大缩短了程序刷写时间，提高了用户体验。
除上述提及的流程步骤外，还包括有软件部分，步骤1、主程序flash读取；步骤2、判断是否非空标志位，如果是进入串口、定时器初始化，如果不是转跳至APP区域；步骤3、连续4秒钟没有上位机数据，且数据5＝OXFF，如果是跳转到APP区域，如果不是进入上位机数据分析；步骤4、接收到的行数等于升级包信息的行数，跳转到APP区域，流程结束。
步骤1中，flash读取，读取IAPPage页8个16位数据，IAPPage页第一个16位数据不等于OXFFF，如果不等于的话，进入非空标志位置起并且程序结束，如果等于的话，直接程序结束。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种单线UART高效通讯方法，其特征是：包括有控制器和控制器对位机和用于连接控制器和控制器对位机通讯线；具体步骤包括有：
S1，存储控制器和控制器对位机之间的总数据；
S2，获取总数据中的尾巴数据；
S3，获取总数据中的数据长度；
S4，基于尾巴数据再根据数据长度寻找其余数据；
S5，验证其余数据，当其余数据均正确时则为一帧有效数据，当其余数据错误时则为无效数据；
所述通讯线为RX线和TX线合并；
所述S4具体包括有：
S41，基于尾巴数据和数据长度；
S42，寻找头数据；
S43，寻找CRC校验数据；
S44，寻找发送者编号数据；
S45，当控制器对位机寻找到的发送者编号数据为控制器对位机编号时，则视为该段数据为无需处理的自己数据；
当控制器对位机寻找到的发送者编号数据为控制器编号时，则视为该段数据为需要处理的对方数据。
2.根据权利要求1所述的一种单线UART高效通讯方法，其特征是：还包括有控制器对位机处理步骤：
Q1，连接串口并且启动定时器；
Q2，开始串口监听；
Q3，当接收到控制器回馈报文时进入Q4，当没有接收到控制器回馈报文时进入Q6；
Q4，根据报文内容，确认现在发送步骤step；
Q5，当定时器计时到达定时阈值时，发送当前step报文；
当步骤step报文全部发送结束后，并且没有到达定时器的定时阈值时，清除定时器时间；
Q6，流程结束。
3.根据权利要求2所述的一种单线UART高效通讯方法，其特征是：所述步骤Q5还包括有：
Q51，发送当前step报文；
Q52，数据发送；
Q53，连续发送单帧计数；
Q54，握手并且判断擦除帧是否大于5秒，数据帧是否大于25秒；
当擦除帧大于5秒，数据帧大于25秒时进入Q55；
当擦除帧小于5秒，数据帧小于25秒时进入Q56；
Q55，退出发送，并且提示刷写失败；
Q56，判断是否收到控制器反馈写入数据行等于固件总行数；
当收到控制器反馈写入数据行等于固件总行数时，进入Q57；
当没有收到控制器反馈信息或者收到控制器反馈写入数据行不等于固件总行数时，结束步骤；
Q57，退出发送，提示刷写成功。
4.根据权利要求2所述的一种单线UART高效通讯方法，其特征是：所述步骤Q2还包括有：
Q21，读取当前数据存储至存储数组，获取该存储数组的第一数据长度；
Q22，遍历存储数据找寻尾巴数据位置；当遍历完成没有找到尾巴数据进入Q29；当遍历完成找到尾巴数据后进入Q23；
Q23，第一数据长度减1得到第二数据长度；
Q24，根据第二数据长度判断头数据是否准确，当头数据准确时进入Q25；当头数据不准确时进入Q22；
Q25，获取CRC校验值；
Q26，CRC校验值比对，当CRC校验值比对正确时进入Q27，当CRC校验值比对错误时进入Q22；
Q27，根据报文内容设置当前发送步骤step；
Q28，清除存储数组从头数据至尾巴数据的所有数据，生成第三数据长度；
Q29，流程结束。
5.根据权利要求1所述的一种单线UART高效通讯方法，其特征是：还包括有控制器对位机引导处理步骤：
Z1，串口中断数据接收；
Z2，数据存储到储蓄数组；
Z3，寻找储蓄数组中的尾巴数据和数据长度，当找到储蓄数组中的尾巴数据和数据长度后进入Z4，当没有找到储蓄数组中的尾巴数据和数据长度后进入Z8；
Z4，根据数据长度判断头数据，当判断为是头数据后进入Z5，当判断为不是头数据后进入Z8；
Z5，将头数据取出赋值给储蓄数组；
Z6，判断CRC校验，当CRC校验成功进入Z7，当CRC校验错误后进入Z8；
Z7，接收成功标志位置后，清除储蓄数组标记；
Z8，流程结束。
6.根据权利要求1所述的一种单线UART高效通讯方法，其特征是：包括有控制器处理步骤：
K1，收到报文；
K2，寻找尾巴数据，当找到尾巴数据后进入K3，当没有找到尾巴数据后进入K7；
K3，根据尾巴数据找头数据，并将数据存储到控制数组；
K4，获取CRC校验值；
K5，判断CRC校验值、头数据是否正确，当判断正确时进入K6，当判断错误时进入K7；
K6，升级标志位置；
K7，流程结束。
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