CN114466045A - Spi通信方法、监护仪和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SPI通信方法、监护仪和介质，SPI通信方法应用于SPI从设备，包括以下步骤：获取生物电数据，将所述生物电数据添加到大数据包，并为所述大数据包添加自增序列号和校验码得到SPI通信数据包；将所述SPI通信数据包发送至SPI主设备，以使所述SPI主设备对所述SPI通信数据包进行校验并回复校验结果；接收所述校验结果，并根据所述校验结果与所述SPI主设备进行数据传输。本实施例提供的SPI通信方法能够有效提升SPI主设备与SPI从设备数据通信的可靠性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及数据通信技术领域，尤其是涉及一种SPI通信方法、监护仪和介质。
背景技术
随着我国医疗器械的市场在稳步增长，医疗监护仪也从过去主要用于危重病人的监护，发展到目前普通病房的监护，甚至基层医疗单位和社区医疗单位也提出了应用的需求。
医疗监护仪是一种以测量和控制病人生理参数，并可与已知设定值进行比较，如果出现超标，可发出警报的装置或系统。监护仪它必须24小时连续监护病人的生理参数，检出变化趋势，指出临危情况，供医生应急处理和进行治疗的依据，使并发症减到最少达到缓解并消除病情的目的。
心电采集对实时性要求高，心电数据采样高率，数据量大，但单片机内存小，必须在采集完成后尽快上传至主控。常见的单片机STM32F205RGT6内存只有128KB，除运行所需内存后，做为心电缓冲的只有几十KB,大约能缓存几百毫秒，常规的设置是单片机做为SPI从设备，主控芯片做为SPI主设备。单片机采用DMA方式收发数据，主控芯片考虑DMA方式，但由于DMA传输时间很短，发送完成中断却有很大延时，并且这个延时不确定。如果这延时较大，那么两间通信的间隔就必须很大，间隔若变大，在传输数量不变的情况下，每次传输的数据块就变大，但单片机资源有限，缓冲区大小受到限制，数据传输可靠性和稳定性也无法保证，综合考虑需要放弃DMA传输的方式。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种SPI通信方法、监护仪和介质，解决现有技术中数据传输可靠性和稳定性不佳的的技术问题。
为达到上述技术目的，第一方面，本发明的技术方案提供一种SPI通信方法，应用于SPI从设备，包括以下步骤：
获取生物电数据，将所述生物电数据添加到大数据包，并为所述大数据包添加自增序列号和校验码得到SPI通信数据包；
将所述SPI通信数据包发送至SPI主设备，以使所述SPI主设备对所述SPI通信数据包进行校验并回复校验结果；
接收所述校验结果，并根据所述校验结果与所述SPI主设备进行数据传输。
与现有技术相比，本发明的SPI通信方法的有益效果包括：本发明提供的SPI通信方法，首先，获取生物电数据，将所述生物电数据添加到大数据包，并为所述大数据包添加自增序列号和校验码得到SPI通信数据包；其次，将所述SPI通信数据包发送至SPI主设备，以使所述SPI主设备对所述SPI通信数据包进行校验并回复校验结果；最后，接收所述校验结果，并根据所述校验结果与所述SPI主设备进行数据传输。本发明提供的SPI通信方法，采用MCU(单片机)做为SPI从设备，通过数据请求信号IO来调节和控制传输过程，保证传输的实时性，同时增加了错误检测机制，若超时无应答，则重新请求，保证传输的持续性，通过校验和重传机制，实现数据传输的可靠。
根据本发明的一些实施例，所述生物电数据至少包括以下一种：心电数据、体温数据和血氧数据。
根据本发明的一些实施例，所述SPI从设备每间隔第一时间向所述SPI主设备发送一次所述SPI通信数据包。
根据本发明的一些实施例，在所述将所述SPI通信数据包发送至SPI主设备之后，包括步骤：
当间隔第二时间后未接收到来自所述SPI主设备的所述校验结果，向所述SPI主设备重新发送所述SPI通信数据包。
第二方面，本发明的技术方案提供一种SPI通信方法，应用于SPI主设备，包括以下步骤：
接收来自SPI从设备的SPI通信数据包；
使用校验算法对所述SPI通信数据包的自增序列号和校验码进行校验，得到校验结果；
将所述校验结果发送到所述SPI从设备。
与现有技术相比，本发明的SPI通信方法的有益效果包括：
本发明提供的SPI通信方法，采用MCU(单片机)做为SPI从设备，通过数据请求信号IO来调节和控制传输过程，保证传输的实时性，同时增加了错误检测机制，若超时无应答，则重新请求，保证传输的持续性，通过校验和重传机制，实现数据传输的可靠。相较于常规的单片机与主控芯片之间采用DMA方式收发数据的方式，克服了因为单片机缓存小数据传输可靠性和稳定性的问题。
根据本发明的一些实施例，所述SPI主设备与所述SPI从设备之间通过SPI_CLK信号、SPI_MISO信号和SPI_MOSI信号进行数据传输。
根据本发明的一些实施例，所述SPI通信数据包包括：自增序列号、校验码和生物电数据。
根据本发明的一些实施例，所述生物电数据至少包括以下一种：心电数据、体温数据和血氧数据。
第三方面，本发明的技术方案提供一种监护仪，包括：
单片机、主控芯片、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面、第二方面中任意一项所述的SPI通信方法。
与现有技术相比，本发明的监护仪的有益效果包括：监护仪应用了如第一方面、第二方面中任意一项所述的SPI通信方法，能够稳定而可靠地24小时连续监护病人的生理参数，检出变化趋势，指出临危情况，供医生应急处理和进行治疗的依据，具有非常好的实用价值。
第四方面，本发明的技术方案提供一种，计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如第一方面、第二方面中任意一项所述的SPI通信方法。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中摘要附图要与说明书附图的其中一幅完全一致：
图1为本发明的一个实施例提供的SPI通信方法的流程图；
图2为本发明多另一个实施例提供的SPI通信方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，虽然在系统示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于系统中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本发明提供了一种SPI通信方法，采用MCU(单片机)做为SPI从设备，通过数据请求信号IO来调节和控制传输过程，从设备准备好数据后，触发IO请求，主设备端收到IO中断信号后，进行SPI主发送，完全一次传输过程。保证传输的实时性，同时增加了错误检测机制，若超时无应答，则重新请求，保证传输的持续性，通过校验和重传机制，实现数据传输的可靠。相较于常规的单片机SPI从设备采用DMA方式，主控芯片是andoird系统没有采用DMA方式，DMA方式延时过长，本发明克服了因为单片机缓存小数据传输可靠性和稳定性的问题。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
参照图1和图2，图1为本发明的一个实施例提供的SPI通信方法的流程图；图2为本发明多另一个实施例提供的SPI通信方法的流程图。
SPI通信方法，应用于SPI从设备，包括但是不仅限于步骤S110至步骤S130：
步骤S110，获取生物电数据，将生物电数据添加到大数据包，并为大数据包添加自增序列号和校验码得到SPI通信数据包；
步骤S120，将SPI通信数据包发送至SPI主设备，以使SPI主设备对SPI通信数据包进行校验并回复校验结果；
步骤S130，接收校验结果，并根据校验结果与SPI主设备进行数据传输。
SPI通信方法，应用于SPI主设备，包括但是不仅限于步骤S210至步骤S230：
步骤S210，接收来自SPI从设备的SPI通信数据包；
步骤S220，使用校验算法对SPI通信数据包的自增序列号和校验码进行校验，得到校验结果；
步骤S230，将校验结果发送到SPI从设备。
在一实施例中，SPI通信方法包括步骤：首先，获取生物电数据，将生物电数据添加到大数据包，并为大数据包添加自增序列号和校验码得到SPI通信数据包；其次，将SPI通信数据包发送至SPI主设备，以使SPI主设备对SPI通信数据包进行校验并回复校验结果；最后，接收校验结果，并根据校验结果与SPI主设备进行数据传输。本发明提供的SPI通信方法，采用MCU(单片机)做为SPI从设备，通过数据请求信号IO来调节和控制传输过程，保证传输的实时性，同时增加了错误检测机制，若超时无应答，则重新请求，保证传输的持续性，通过校验和重传机制，实现数据传输的可靠。相较于常规的单片机与主控芯片之间采用DMA方式收发数据的方式，克服了因为单片机缓存小数据传输可靠性和稳定性的问题。
在一实施例中，SPI通信方法包括步骤：首先，获取生物电数据，将生物电数据添加到大数据包，并为大数据包添加自增序列号和校验码得到SPI通信数据包；其次，将SPI通信数据包发送至SPI主设备，以使SPI主设备对SPI通信数据包进行校验并回复校验结果；最后，接收校验结果，并根据校验结果与SPI主设备进行数据传输。本发明提供的SPI通信方法，采用MCU(单片机)做为SPI从设备，通过数据请求信号IO来调节和控制传输过程，保证传输的实时性，同时增加了错误检测机制，若超时无应答，则重新请求，保证传输的持续性，通过校验和重传机制，实现数据传输的可靠。
可以理解的是，本实施例提及的SPI通信方法可以应用到监护仪中，也可以应用到日常的穿戴设备中，检测需检测对象的的心电数据、体温数据和血氧数据，当然也可以是其他常见的生物电数据，如脉搏跳动，血液透视度等数据，本实施例对本发明的保护范围不构成限制。
在一实施例中，SPI通信方法包括步骤：首先，获取生物电数据，将生物电数据添加到大数据包，并为大数据包添加自增序列号和校验码得到SPI通信数据包；其次，将SPI通信数据包发送至SPI主设备，以使SPI主设备对SPI通信数据包进行校验并回复校验结果；最后，接收校验结果，并根据校验结果与SPI主设备进行数据传输。生物电数据至少包括以下一种：心电数据、体温数据和血氧数据。
在一实施例中，SPI通信方法包括步骤：SPI通信方法包括步骤：首先，获取生物电数据，将生物电数据添加到大数据包，并为大数据包添加自增序列号和校验码得到SPI通信数据包；其次，将SPI通信数据包发送至SPI主设备，以使SPI主设备对SPI通信数据包进行校验并回复校验结果；最后，接收校验结果，并根据校验结果与SPI主设备进行数据传输。
单片机每间隔第一时间向主控芯片发送一次数据请求信号，第一时间可以是4毫秒。
在一实施例中，SPI通信方法包括步骤SPI通信方法包括步骤：首先，获取生物电数据，将生物电数据添加到大数据包，并为大数据包添加自增序列号和校验码得到SPI通信数据包；其次，将SPI通信数据包发送至SPI主设备，以使SPI主设备对SPI通信数据包进行校验并回复校验结果；最后，接收校验结果，并根据校验结果与SPI主设备进行数据传输。
在将SPI通信数据包发送至SPI主设备之后，包括步骤：
当间隔第二时间后未接收到来自SPI主设备的校验结果，向SPI主设备重新发送SPI通信数据包。
在一实施例中，SPI通信方法包括步骤SPI通信方法包括步骤：首先，获取生物电数据，将生物电数据添加到大数据包，并为大数据包添加自增序列号和校验码得到SPI通信数据包；其次，将SPI通信数据包发送至SPI主设备，以使SPI主设备对SPI通信数据包进行校验并回复校验结果；最后，接收校验结果，并根据校验结果与SPI主设备进行数据传输。在将SPI通信数据包发送至SPI主设备之后，包括步骤：
当间隔第二时间后未接收到来自SPI主设备的校验结果，向SPI主设备重新发送SPI通信数据包，第二时间可以是40毫秒至100毫秒。
可以理解的是，当间隔40毫秒后未接收到来自SPI主设备的校验结果，向SPI主设备重新发送数据请求信号，并将大数据包发送到SPI主设备；也可以是，当间隔100毫秒后未接收到来自SPI主设备的校验结果，向SPI主设备重新发送SPI通信数据包。
本发明还提供了一种SPI通信方法，应用于SPI主设备，包括以下步骤：
接收来自SPI从设备的SPI通信数据包；使用校验算法对SPI通信数据包的自增序列号和校验码进行校验，得到校验结果；将校验结果发送到SPI从设备。采用MCU(单片机)做为SPI从设备，通过数据请求信号IO来调节和控制传输过程，保证传输的实时性，同时增加了错误检测机制，若超时无应答，则重新请求，保证传输的持续性，通过校验和重传机制，实现数据传输的可靠。相较于常规的单片机SPI从设备采用DMA方式，主控芯片是andoird系统没有采用DMA方式，DMA方式延时过长，本发明克服了因为单片机缓存小数据传输可靠性和稳定性的问题。
在一实施例中，SPI通信方法应用于SPI主设备，包括以下步骤：接收来自SPI从设备的SPI通信数据包；使用校验算法对SPI通信数据包的自增序列号和校验码进行校验，得到校验结果；将校验结果发送到SPI从设备。采用MCU(单片机)做为SPI从设备，通过数据请求信号IO来调节和控制传输过程，保证传输的实时性，同时增加了错误检测机制，若超时无应答，则重新请求，保证传输的持续性，通过校验和重传机制，实现数据传输的可靠。SPI主设备与SPI从设备之间通过SPI_CLK信号、SPI_MISO信号和SPI_MOSI信号进行数据传输。
在一实施例中，SPI通信方法应用于SPI主设备，包括以下步骤：接收来自SPI从设备的SPI通信数据包；使用校验算法对SPI通信数据包的自增序列号和校验码进行校验，得到校验结果；将校验结果发送到SPI从设备。SPI通信数据包包括：自增序列号、校验码和生物电数据。
在一实施例中，SPI通信方法应用于SPI主设备，包括以下步骤：接收来自SPI从设备的SPI通信数据包；使用校验算法对SPI通信数据包的自增序列号和校验码进行校验，得到校验结果；将校验结果发送到SPI从设备。SPI通信数据包包括：自增序列号、校验码和生物电数据。生物电数据至少包括以下一种：心电数据、体温数据和血氧数据。
本发明还提供了一种监护仪，包括：
单片机、主控芯片、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述的SPI通信方法。
处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。
存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
需要说明的是，本实施例中的监护仪，可以包括有业务处理模块、边缘端数据库、服务端版本信息寄存器、数据同步模块，处理器执行计算机程序时实现如上述应用在监护仪的SPI通信方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
此外，本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制器执行，例如，被上述终端实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的SPI通信方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种SPI通信方法，应用于SPI从设备，其特征在于，包括以下步骤：
获取生物电数据，将所述生物电数据添加到大数据包，并为所述大数据包添加自增序列号和校验码得到SPI通信数据包；
将所述SPI通信数据包发送至SPI主设备，以使所述SPI主设备对所述SPI通信数据包进行校验并回复校验结果；
接收所述校验结果，并根据所述校验结果与所述SPI主设备进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的一种SPI通信方法，其特征在于，所述生物电数据至少包括以下一种：心电数据、体温数据和血氧数据。
3.根据权利要求1所述的一种SPI通信方法，其特征在于，所述SPI从设备每间隔第一时间向所述SPI主设备发送一次所述SPI通信数据包。
4.根据权利要求3所述的一种SPI通信方法，其特征在于，在所述将所述SPI通信数据包发送至SPI主设备之后，包括步骤：
当间隔第二时间后未接收到来自所述SPI主设备的所述校验结果，向所述SPI主设备重新发送所述SPI通信数据包。
5.一种SPI通信方法，应用于SPI主设备，其特征在于，包括以下步骤：
接收来自SPI从设备的SPI通信数据包；
使用校验算法对所述SPI通信数据包的自增序列号和校验码进行校验，得到校验结果；
将所述校验结果发送到所述SPI从设备。
6.根据权利要求5所述的一种SPI通信方法，其特征在于，所述SPI主设备与所述SPI从设备之间通过SPI_CLK信号、SPI_MISO信号和SPI_MOSI信号进行数据传输。
7.根据权利要求5所述的一种SPI通信方法，其特征在于，所述SPI通信数据包包括：自增序列号、校验码和生物电数据。
8.根据权利要求5所述的一种SPI通信方法，其特征在于，所述生物电数据至少包括以下一种：心电数据、体温数据和血氧数据。
9.一种监护仪，其特征在于，包括：
单片机、主控芯片、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任意一项所述的SPI通信方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至8任意一项所述的SPI通信方法。
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| CN202210125757.8A Pending CN114466045A (zh) | 2022-02-10 | 2022-02-10 | Spi通信方法、监护仪和介质 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114968876A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-08-30 | 福思(杭州)智能科技有限公司 | 数据通信方法、系统、电子装置和存储介质 |
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|---|---|---|---|---|
| CN101969371A (zh) * | 2010-10-19 | 2011-02-09 | 高杰 | 一种基于用户数据包协议实现网络数据高速可靠传输的方法 |
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-
2022
- 2022-02-10 CN CN202210125757.8A patent/CN114466045A/zh active Pending
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| CN114968876B (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-04 | 福思(杭州)智能科技有限公司 | 数据通信方法、系统、电子装置和存储介质 |
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