CN114726494B - uart接口电路、uart通信方法及装置 - Google Patents

uart接口电路、uart通信方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114726494B
CN114726494B CN202210211686.3A CN202210211686A CN114726494B CN 114726494 B CN114726494 B CN 114726494B CN 202210211686 A CN202210211686 A CN 202210211686A CN 114726494 B CN114726494 B CN 114726494B
Authority
CN
China
Prior art keywords
uart
data
slave
host
data instruction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210211686.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114726494A (zh
Inventor
陈玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Topband Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Topband Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Topband Co Ltd filed Critical Shenzhen Topband Co Ltd
Priority to CN202210211686.3A priority Critical patent/CN114726494B/zh
Publication of CN114726494A publication Critical patent/CN114726494A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114726494B publication Critical patent/CN114726494B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/0008Synchronisation information channels, e.g. clock distribution lines
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00Time-division multiplex systems
    • H04J3/02Details
    • H04J3/06Synchronising arrangements
    • H04J3/0602Systems characterised by the synchronising information used
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/02Details
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/0016Arrangements for synchronising receiver with transmitter correction of synchronization errors
    • H04L7/0033Correction by delay
    • H04L7/0041Delay of data signal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Abstract

本发明适用于通信技术领域,提供了一种uart接口电路、uart通信方法及装置,电路包括主机,包括一个uart数据接收接口以及至少一个处于上拉状态的定时器模拟uart发送的uart数据发送接口;至少一个从机,从机包括一个uart数据接收接口和一个uart数据发送接口;以及至少一个隔离二极管,每一隔离二极管的阴极与一个从机的uart数据发送接口连接;各隔离二极管的阳极并联至主机的uart数据接收接口;主机的各uart数据发送接口分别与各从机的uart数据接收接口一一对应连接;主机利用一个定时器中断资源生成模拟uart发送的时序,分时发送数据指令至各从机,并通过主机自带的uart模块分时接收各从机返回的数据指令。本申请能有效减少定时器和I/0端口资源的消耗。

Description

uart接口电路、uart通信方法及装置
技术领域
本发明属于通信技术领域,尤其涉及一种uart接口电路、uart通信方法及装置。
背景技术
随着通信及物联技术的不断进步以及用户对于通信速度要求的逐渐提高,大部分电器设备都增加了物联技术实现设备之间的通信功能。例如:换电柜的控制系统需要与各个电池进行通信,或者各换电柜与总控制系统之间的通信。
电器设备物联通信是由单片机的uart数据发送接收功能实现的,常用的单片机自带的uart模块是有限的,通常少于6个。但是实际的使用过程中,经常存在一个主机需要同时与大量从机设备通信的场景,为实现该功能,通常的做法是增加单片机控制板的数量,或者选择具有更多uart模块资源的单片机,但是这样就会导致结构复杂程度和物料成本的增加。
为了控制成本和结构复杂性,还可以利用单片机模拟uart收发功能,通过利用一个定时器加一个输出脚实现模拟uart发送功能,再利用一个定时器、一个输入脚加一个输入中断脚模拟uart接收功能。但是这种方式每增加一个从机就需要用到主机的两个定时器和三个引脚资源,需要消耗单片机大量定时器和收发引脚资源,可行性受限。
发明内容
本发明实施例提供一种uart接口电路,旨在解决现有技术中uart接口电路可行性差的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种uart接口电路,包括:
主机,包括一个uart数据接收接口以及至少一个处于上拉状态的定时器模拟uart发送的uart数据发送接口;
至少一个从机,从机包括一个uart数据接收接口和一个uart数据发送接口;以及
至少一个隔离二极管,每一隔离二极管的阴极与一个从机的uart数据发送接口连接;
各隔离二极管的阳极并联至主机的uart数据接收接口;
主机的各uart数据发送接口分别与各从机的uart数据接收接口一一对应连接;
主机用于利用一个定时器中断资源生成模拟uart发送的时序,分时发送数据指令至各从机,并通过主机自带的uart模块分时接收各从机返回的反馈数据指令。
可选地,主机的uart数据接收接口内部配置为上拉状态。
第二方面,本申请还提供一种uart通信方法,应用于如上述的uart接口电路中,方法包括:
利用主机的一个定时器中断资源生成模拟uart发送的时序;
根据时序将预设的数据指令分时发送至各从机;
将在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前接收到的反馈数据指令,关联至当前的数据指令对应的从机。
可选地,根据时序结合配置关系将预设的数据指令分时发送至各从机,并将在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前接收到的反馈数据指令,关联至当前的数据指令对应的从机的步骤之后,方法还包括:
当在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前没有接收到反馈数据指令时,将当前的数据指令对应的从机与预设的故障标签建立关联。
可选地,利用主机的一个定时器中断资源生成模拟uart发送的时序的步骤,包括:
根据不同的通信波特率设定定时器的中断频率;
根据中断频率控制系统中主机模拟uart发送的时序。
可选地,根据时序将预设的数据指令分时发送至各从机的步骤,包括:
根据主机和各从机的配置关系确定数据发送顺序;
根据时序结合数据发送顺序将预设的数据指令分时发送至各从机。
第三方面,本申请还提供一种uart通信装置,装置包括:
时序生成单元,用于利用主机的一个定时器中断资源生成模拟uart发送的时序;
数据发送控制单元,用于根据时序将预设的数据指令分时发送至各从机;
将在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前接收到的反馈数据指令,关联至当前的数据指令对应的从机。
可选地,装置还包括:
从机故障处理单元,用于当在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前没有接收到反馈数据指令时,将当前的数据指令对应的从机与预设的故障标签建立关联。
可选地,时序生成单元包括:
定时器设定模块,用于根据不同的通信波特率设定定时器的中断频率;
发送时序控制模块,用于根据中断频率控制系统中主机模拟uart发送的时序。
可选地,数据发送控制单元包括:
发送顺序确定模块,用于根据主机和各从机的配置关系确定数据发送顺序;
数据发送控制模块,用于根据时序结合数据发送顺序将预设的数据指令分时发送至各从机。
本申请实施例通过主机的至少一个uart数据发送接口与至少一个从机的uart数据接收接口连接,主机可以利用自带的一个定时器中断资源精准生成模拟uart发送的时序,并根据该时序分时向各个从机发送数据指令,而各个从机的uart数据发送接口分别通过一个隔离二极管连接至主机的uart数据接收接口,从而使得主机可以通过自带的uart模块接收各从机返回的反馈数据指令,实现一主多从通信功能,系统只使用主机的一个计时器资源,而且每增加一个从机只需增加利用主机的一个I/0端口,能有效减少主机的定时器和I/0端口资源的消耗,提高主机与多个从机连接通信的可行性。
附图说明
图1是本申请uart接口电路一个实施例的电路结构示意图;
图2是本申请uart通信方法一个实施例的流程示意图;
图3是本申请uart通信方法另一个实施例的流程示意图;
图4是本申请uart通信方法一个实施例生成时序的流程示意图;
图5是本申请uart通信方法一个实施例发送数据指令的流程示意图;
图6是本申请uart通信装置一个实施例的模块结构示意图;
图7是本申请uart通信方法一个实施例发送数据的流程示意图;
图8是本申请uart通信方法一个实施例发送数据的波形示意图;
图9是本申请uart接口电路另一个实施例的结构示意图。
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。
现有的uart接口电路每增加一个从机就需要用到主机的两个定时器和三个引脚资源,需要消耗单片机大量定时器和收发引脚资源,可行性受限。本申请实施例仅使用主机的一个定时器中断资源,而且每增加一个从机只需增加利用主机的一个I/0端口,能有效减少主机的定时器和I/0端口资源的消耗,提高主机与多个从机连接通信的可行性。
实施例一
在一些可选实施例中,本申请一种uart接口电路,包括主机、至少一个从机以及至少一个隔离二极管;
主机包括一个uart数据接收接口以及至少一个处于上拉状态的定时器模拟uart发送的uart数据发送接口;
从机包括一个uart数据接收接口和一个uart数据发送接口;
主机的各uart数据发送接口分别与各从机的uart数据接收接口一一对应连接;
各从机的uart数据发送接口分别与一个隔离二极管的阴极连接;
所有隔离二极管的阳极并联至主机的uart数据接收接口;
主机利用一个定时器中断资源生成模拟uart发送的时序,分时发送数据指令至各从机,并通过主机自带的uart模块分时接收各从机返回的反馈数据指令。
在实施时,如图1所示,本申请提供的uart接口电路中包括一个主机和n个从机,n大于等于1,可选地,主机和从机是指单片机,可选地,uart数据发送接口可以是主机和从机的输出引脚,uart数据接收接口可以是主机和从机的输入引脚,可选地,uart数据发送接口和uart数据接收接口可以是主机和从机的输入输出引脚(I/O口),在此不做限定。
在另一些实施例中,主机和从机也可以是指含有uart模块以及电平转换电路的设备,如图9所示,主机端包括将uart电路转为N路RS485电路,通过RS485通信方式来实现远距离数据传输,从机端再将RS485数据转回uart数据。这种方法属于本申请uart接口电路的变形,仅是信号通过电平转化电路,改变了传输的电平标准。可选地,这种架构同样适用于其他类型的串行通信方式,比如RS232、RS422等。
示例性地,以本申请提供的uart接口电路应用于换电柜中为例,主机可以是换电柜的单片机主控制器,各从机可以是换电柜中各个电池仓的单片机或者放置于电池仓中的充电电池的单片机,需要说明的是,本申请提供的uart接口电路应用于换电柜中是本申请一个实施例示例,并非对本申请的限定,在具体实施时,本申请提供的uart接口电路可以应用于其他电路或者设备中,在此不做具体限定。
主机包括至少一个uart数据发送接口,示例性地,如图1所示,以主机包括n个uart数据发送接口为例,分别表示为time_tx1、time_tx2、……、time_txn,n个从机分别为从机1、从机2、……、从机n,n个从机的uart数据接收接口分别与主机的n个uart数据发送接口一一对应连接,即从机1的uart数据接收接口RX1与主机的uart数据发送接口time_tx1连接,从机2的uart数据接收接口RX2与主机的uart数据发送接口time_tx2连接,以此类推,直至从机n的uart数据接收接口RXn与主机的uart数据发送接口time_txn连接。n个从机与n个隔离二极管一一对应连接,示例性地,如图1所示,从机1的uart数据发送接口TX1与隔离二极管D1的阴极连接,从机2的uart数据发送接口TX2与隔离二极管D2的阴极连接,以此类推,直至从机n的uart数据发送接口TXn与隔离二极管Dn的阴极连接。n个隔离二极管的阳极并联后连接至主机的uart数据接收接口uart_rx连接。
可选地,隔离二极管是一种利用二极管的单向导通原理,对某方向电压的导通起隔离作用的元器件,能避免数据传输过程中相互影响,提高数据传输稳定性和可靠性。
在工作过程中,主机需要与各个从机进行通信,例如发送验证信息以确认从机是否工作正常。在实施时,主机采用自带的一个定时器精准的中断计时模拟uart发送的时序,具体地,定时器的作用是利用定时器定时中断功能提供精确的电平时序定时,可以理解地,时序可以利用定时器根据从机的数量和顺序计算生成,以确保主机能与各从机进行通信而不会出现遗漏情况。主机再根据时序分时向各从机发送数据指令,并通过自带的uart模块接收各从机返回的反馈数据指令。
可选地,主机的uart数据接收接口uart_rx内部配置为上拉状态,示例性地,主机的uart数据接收接口uart_rx内部含有上拉电阻,当从机发送低电平时,主机的uart数据接收接口uart_rx被拉低,低电平可以被发送出去;而当从机发送高电平时,隔离二极管为截止状态,由于主机的uart数据接收接口uart_rx处于上拉状态,本身就是高电平,所以高电平可以被发送出去。
在实施时,不应答指令的从机的TX脚处于高阻状态,且因为隔离二极管的截止作用处于隔离状态,所以应答指令的从机与不应答指令的从机不会产生互相影响。
可以理解地,时序可以表示为时间节点,即主机发送数据指令的时间点,示例性地,以从机包括3个为例,3个从机的uart数据接收接口分别与主机的uart数据发送接口time_tx1、time_tx2和time_tx3连接,当时间来到第一个时间节点时,主机将数据指令通过time_tx1发送至第一个从机,然后当时间来到第二个时间节点时,主机将数据指令通过time_tx2发送至第二个从机,当时间来到第三个时间节点时,主机将数据指令通过time_tx3发送至第三个从机。而且主机的uart数据接收接口uart_rx处于接收状态,并根据从机返回的数据指令判断从机是否正常工作,具体地,主机采用分时发送,当前的数据指令发送完成后,在下一次数据指令发送之前收到的数据指令就认为是来至当前发送端口对应的从机,例如主机通过time_tx1发送数据指令至从机1后,至主机通过time_tx2发送数据指令至从机2之前的这段时间内,主机会将接收到的反馈数据指令认为是从机1返回的数据指令。
可选地,还可以根据电路的配置生成模拟uart发送的时序,以保证当前的数据指令发送完成后,到下一次数据指令发送之前能接收到从机返回的数据指令,例如从机在接收到主机发送的数据指令后会在T1时间内返回数据给主机,则可以将该T1时间和从机的配置计算生成模拟uart发送的时序,以使相邻两次发送数据指令的时间内保证可以接收到从机返回的数据指令,需要说明的是,T1时间可以在产品出厂之前由生产厂商通过实验测试得到,在此不做具体限定。
本申请实施例通过主机的至少一个uart数据发送接口与至少一个从机的uart数据接收接口连接,主机可以利用自带的一个定时器中断资源精准生成模拟uart发送的时序,并根据该时序分时向各个从机发送数据指令,而各个从机的uart数据发送接口分别通过一个隔离二极管连接至主机的uart数据接收接口,从而使得主机可以接收各从机返回的反馈数据指令,实现一主多从通信功能,主机只使用一个计时器资源,而且每增加一个从机只需增加利用主机的一个I/0端口,能有效减少主机的定时器和I/0端口资源的消耗,降低系统结构复杂性,提高主机与多个从机连接通信的可行性。
在一些可选实施例中,随着从机数量的增加,所有从机轮询一遍的总时长会变长,可以将电路进行分组通信,示例性地,可以将uart接口电路分成两组,每一组包括一个主机和n/2的从机,每组的主机和各从机的结构如上述uart接口电路所述,从而减少组内从机数量,就可以降低总轮询时长,增加通信效率。需要说明的是,将uart接口电路分成两组是本申请一个示例性实施例,在实施时,分组的数量以及每组中从机的数量可以根据实际需要进行设定,例如将uart接口电路分词多组,每组包括4、6、或者10个从机等,在此不做具体限定。
在实施时,本申请还提供一种uart通信方法,应用于如上述的uart接口电路中,如图2所示,本申请提供的uart通信方法包括:
S1100、利用主机的一个定时器中断资源生成模拟uart发送的时序;
S1200、根据时序将预设的数据指令分时发送至各从机;
S1300、将在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前接收到的反馈数据指令,关联至当前的数据指令对应的从机。
在实施时,本申请提供的uart通信方法由主机执行实现,主机可以是单片机或者其他控制器,一个主机与至少一个从机的电路结构如上述的uart接口电路所述,主机包括至少一个uart数据发送接口和一个处于上拉状态的定时器模拟uart发送的uart数据接收接口,每个从机包括一个uart数据发送接口和一个uart数据接收接口,其中,主机的至少一个uart数据发送接口分别与各从机的uart数据接收接口一一对应连接,各从机的uart数据发送接口与一个隔离二极管的阴极连接,所有隔离二极管的阳极同时连接至主机的uart数据接收接口。在实施时,每一从机接入到系统中都需要与主机建立通信连接,主机即可获取从机的配置关系,例如所有从机的总数以及各从机在系统中的排序,可选地,各从机在系统中的排序可以根据从机接入系统的时间先后进行排序,在此不做具体限定。
主机利用一个定时器中断资源精准的中断计时模拟uart发送的时序。定时器的作用是利用定时器定时中断功能提供精确的电平时序定时,考虑到模拟多个uart通信接口共享一个定时器且通信波特率有可能不同的情况,可以将定时器的中断间隔时间设定为当前uart通信波特率下发送一个bit的时间长度的整数倍,优选为1倍,1倍时占用的中断资源最少。
在另一些实施例中,主机在轮询过程中可以控制定时器进行休眠,例如主机在轮询完成后至下一次轮询开始这段时间内如果无数据接收,则可以停止定时器,从而降低在无数据通信情况下的系统资源的耗费,需要说明的是,主机控制定时器停止不局限于两次轮询之间的时间段,在其他实施例中,还可以根据通信数据量和频繁度来配置控制停止定时器的时间,例如每10个定时器中断时间停止定时器,在此不做具体限定。
主机根据时序,分时向各从机发送数据指令,具体地,主机根据时序分时向各uart数据发送接口输出数据指令,可选地,数据指令是预设的验证指令,在实施时,主机利用定时器的定时中断功能实现精确的电平时序定时,发送在定时中断的控制下进行,示例性地,如图7和图8所示,示出了uart使用7个数据位、1个校验位和2个停止位的格式传输字符“A”(二进制值为0b1000001)时,TTL逻辑电平对应的波形,当启动字节发送时,初始置高电平,然后发送使能,使能发送成功后发送起始位,然后发送数据位直至当前byte发送完成后发送校验位,最后再发送停止位,发送过程中完全符合uart时序的算法控制,每次中断根据计算延时计数器到期只发1个位,经过若干个定时中断完成1个字节数据的发送,并在字符串发送完成后清除发送使能,进入下一字符串发送流程置高电平。
从机接收到数据指令时会返回一个反馈数据指令给主机,主机根据该反馈数据指令判断从机的工作状态,具体地,在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前,主机将接收到的反馈数据指令关联至当前的数据指令对应的从机,示例性地,主机在t1、t2和t3时间分别发送数据指令至从机1、从机2和从机3,并将在t1至t2这段时间内接收到的反馈数据指令与从机1关联,将t2至t3这段时间内接收到的反馈数据指令与从机2关联,从而实现一主多从通信。
在另一些实施例中,当电路中新增从机时,只需再多利用主机的一个引脚资源即可,减少主机引脚资源的消耗。主机接收从机返回的反馈数据指令仍然采用主机自身的uart模块时序接收数据指令功能,比模拟uart通过定时器来实现数据接收更简单且更稳定,需要的资源更少,能支持的通信速率不收限制,且稳定可靠。
在一些可选实施例中,如图3所示,将在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前接收到的反馈数据指令,关联至当前的数据指令对应的从机的步骤之后,本申请提供的uart通信方法还包括:
S1400、当在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前没有接收到反馈数据指令时,将当前的数据指令对应的从机与预设的故障标签建立关联。
当主机在两次发送数据指令之间没有接收到反馈数据指令时,确认与当前的数据指令对应的从机异常,给该从机打上故障标签,可以理解的,可以在系统的配置数据列表中建立从机和故障标签的关联关系,配置数据列表保存在主机中,主机可以对打了故障标签的从机进行多次通信连接尝试,如果还是没有接收到从机的反馈,可以上报故障,例如向云服务器或者上位终端上传从机故障报告,上位终端可以是与系统连接的监控终端,以通知相关操作人员进行维修等操作。
在一些实施例中,如图4所示,利用主机的一个定时器中断资源生成模拟uart发送的时序的步骤,包括:
S1110、根据不同的通信波特率设定定时器的中断频率;
S1120、根据中断频率控制系统中主机模拟uart发送的时序。
主机利用一个定时器中断资源精准的中断计时模拟uart发送的时序。定时器的作用是利用定时器定时中断功能提供精确的电平时序定时,可选地,可以将定时器的中断间隔时间设定为主机在当前uart通信波特率下发送一个bit的时间长度的整数倍,优选为1倍,1倍时占用的中断资源最少。在实施时,可选地,通信波特率可以由操作人员自行设置。示例性地,以换电柜为例,换电柜安装有触摸显示屏,操作人员根据电池的通信波特率通过触摸显示屏设定换电柜的通信波特率。
主机根据通信波特率设定定时器的中断频率,并根据中断频率控制主机模拟uart发送的时序,实现uart发送功能,能有效提高数据发送可靠性。
在一些可选实施例中,如图5所示,根据时序将预设的数据指令分时发送至各从机的步骤,包括:
S1210、根据主机和各从机的配置关系确定数据发送顺序;
S1220、根据时序集合数据发送顺序分时将预设的数据指令发送至各从机。
在实施时,主机和各从机的配置关系中包括各从机与主机的各管脚对应的连接关系,主机通过关注管脚即可确定到对应的从机,并根据从机接入电路中的时间先后顺序确定各管脚发送数据指令的顺序作为数据发送顺序,当然,数据发送顺序还可以根据从机在系统中的优先级进行排序,或者由操作人员自行设置各从机的数据发送顺序,在此不做具体限定。主机确定了数据发送顺序后,根据时序和该数据发送顺序将预设的数据指令分时发送至各从机,在实施时,各从机与主机的各uart数据发送接口一一对应,主机只需通过对应的uart数据发送接口即可将数据指令准确发送至对应的从机,对应的从机接收到该数据指令后会在主机两次发送数据指令之间的时间内发送反馈数据指令给主机。
在一些实施例中,如图6所示,本申请还提供一种uart通信装置,包括:
时序生成单元2100,用于利用主机的一个定时器中断资源生成模拟uart发送的时序;
数据发送控制单元2200,用于根据时序将预设的数据指令分时发送至各从机;
数据关联控制单元2300,用于将在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前接收到的反馈数据指令,关联至当前的数据指令对应的从机。
本申请实施例通过主机的至少一个uart数据发送接口与至少一个从机的uart数据接收接口连接,主机可以利用自带的一个定时器中断资源精准生成模拟uart发送的时序,并根据该时序分时向各个从机发送数据指令,而各个从机的uart数据发送接口分别通过一个隔离二极管连接至主机的uart数据接收接口,从而使得主机可以接收各从机返回的反馈数据指令,实现一主多从通信功能,主机只使用一个计时器资源,而且每增加一个从机只需增加利用主机的一个I/0端口,能有效减少主机的定时器和I/0端口资源的消耗,降低系统结构复杂性,提高主机与多个从机连接通信的可行性。
在一些可选实施例中,本申请提供的uart通信装置还包括:
从机故障处理单元,用于当在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前没有接收到反馈数据指令时,将当前的数据指令对应的从机与预设的故障标签建立关联。
在一些可选实施例中,时序生成单元2100包括:
定时器设定模块,用于根据不同的通信波特率设定定时器的中断频率;
发送时序控制模块,用于根据中断频率控制系统中主机模拟uart发送的时序。
在一些可选实施例中,数据发送控制单元2200包括:
发送顺序确定模块,用于根据主机和各从机的配置关系确定数据发送顺序;
数据发送控制模块,用于根据时序结合数据发送顺序将预设的数据指令分时发送至各从机。
本发明实施例所提供的装置,其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同,为简要描述,装置实施例部分未提及之处,可参考前述方法实施例中相应内容。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种uart接口电路,其特征在于,包括:
主机,包括一个uart数据接收接口以及至少一个处于上拉状态的定时器模拟uart发送的uart数据发送接口;
至少一个从机,所述从机包括一个uart数据接收接口和一个uart数据发送接口;以及
至少一个隔离二极管,每一所述隔离二极管的阴极与一个所述从机的uart数据发送接口连接;
各所述隔离二极管的阳极并联至所述主机的uart数据接收接口;
所述主机的各uart数据发送接口分别与各所述从机的uart数据接收接口一一对应连接;
所述主机利用一个定时器中断资源生成模拟uart发送的时序,分时发送数据指令至各所述从机,并通过所述主机自带的uart模块分时接收各所述从机返回的反馈数据指令。
2.如权利要求1所述的uart接口电路,其特征在于,所述主机的uart数据接收接口内部配置为上拉状态。
3.一种uart通信方法,应用于如权利要求1或2所述的uart接口电路中,其特征在于,所述方法包括:
利用主机的一个定时器中断资源生成模拟uart发送的时序;
根据所述时序将预设的数据指令分时发送至各从机;
将在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前接收到的反馈数据指令,关联至当前的数据指令对应的从机。
4.如权利要求3所述的uart通信方法,其特征在于,所述将在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前接收到的反馈数据指令,关联至当前的数据指令对应的从机的步骤之后,所述方法还包括:
当在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前没有接收到所述反馈数据指令时,将当前的数据指令对应的从机与预设的故障标签建立关联。
5.如权利要求3所述的uart通信方法,其特征在于,所述利用主机的一个定时器中断资源生成模拟uart发送的时序的步骤,包括:
根据不同的通信波特率设定定时器的中断频率;
根据所述中断频率控制系统中主机模拟uart发送的时序。
6.如权利要求3所述的uart通信方法,其特征在于,所述根据所述时序将预设的数据指令分时发送至各所述从机的步骤,包括:
根据主机和各从机的配置关系确定数据发送顺序;
根据所述时序结合所述数据发送顺序将预设的数据指令分时发送至各从机。
7.一种uart通信装置,包括如权利要求1或2所述的uart接口电路,其特征在于,所述装置包括:
时序生成单元,用于利用主机的一个定时器中断资源生成模拟uart发送的时序;
数据发送控制单元,用于根据所述时序将预设的数据指令分时发送至各从机;
数据关联控制单元,用于将在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前接收到的反馈数据指令,关联至当前的数据指令对应的从机。
8.如权利要求7所述的uart通信装置,其特征在于,所述装置还包括:
从机故障处理单元,用于当在当前的数据指令发送完成后至下一数据指令发送之前没有接收到所述反馈数据指令时,将当前的数据指令对应的从机与预设的故障标签建立关联。
9.如权利要求7所述的uart通信装置,其特征在于,所述时序生成单元包括:
定时器设定模块,用于根据不同的通信波特率设定定时器的中断频率;
发送时序控制模块,用于根据所述中断频率控制系统中主机模拟uart发送的时序。
10.如权利要求7所述的uart通信装置,其特征在于,所述数据发送控制单元包括:
发送顺序确定模块,用于根据主机和各从机的配置关系确定数据发送顺序;
数据发送控制模块,用于根据所述时序结合所述数据发送顺序将预设的数据指令分时发送至各从机。
CN202210211686.3A 2022-03-04 2022-03-04 uart接口电路、uart通信方法及装置 Active CN114726494B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210211686.3A CN114726494B (zh) 2022-03-04 2022-03-04 uart接口电路、uart通信方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210211686.3A CN114726494B (zh) 2022-03-04 2022-03-04 uart接口电路、uart通信方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114726494A CN114726494A (zh) 2022-07-08
CN114726494B true CN114726494B (zh) 2024-03-29

Family

ID=82235590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210211686.3A Active CN114726494B (zh) 2022-03-04 2022-03-04 uart接口电路、uart通信方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114726494B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116226003A (zh) * 2023-03-14 2023-06-06 湖南欧实电子科技有限公司 一种监控板rs422总线一对多通讯电路及通讯方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0527821A (ja) * 1991-07-19 1993-02-05 Fanuc Ltd 単方向通信リンクの障害検出方法
CN102546843A (zh) * 2012-01-17 2012-07-04 厦门雅迅网络股份有限公司 一种通过软件模拟实现多个uart通信接口的方法
CN109993958A (zh) * 2019-05-08 2019-07-09 深圳市共济科技股份有限公司 一种rs485总线的数据采集系统及方法
CN209328020U (zh) * 2019-01-29 2019-08-30 珠海迈科智能科技股份有限公司 一种实现多机通信的串口
CN110401522A (zh) * 2019-08-23 2019-11-01 珠海格力电器股份有限公司 一种数据通讯装置、控制器及其数据通讯方法
WO2019210689A1 (zh) * 2018-05-03 2019-11-07 珠海格力电器股份有限公司 从机通信电路、从机、电器设备、主从机通信电路和方法
CN113253652A (zh) * 2021-05-21 2021-08-13 珠海格力电器股份有限公司 一种机组的通信控制装置、方法和机组

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0527821A (ja) * 1991-07-19 1993-02-05 Fanuc Ltd 単方向通信リンクの障害検出方法
CN102546843A (zh) * 2012-01-17 2012-07-04 厦门雅迅网络股份有限公司 一种通过软件模拟实现多个uart通信接口的方法
WO2019210689A1 (zh) * 2018-05-03 2019-11-07 珠海格力电器股份有限公司 从机通信电路、从机、电器设备、主从机通信电路和方法
CN209328020U (zh) * 2019-01-29 2019-08-30 珠海迈科智能科技股份有限公司 一种实现多机通信的串口
CN109993958A (zh) * 2019-05-08 2019-07-09 深圳市共济科技股份有限公司 一种rs485总线的数据采集系统及方法
CN110401522A (zh) * 2019-08-23 2019-11-01 珠海格力电器股份有限公司 一种数据通讯装置、控制器及其数据通讯方法
CN113253652A (zh) * 2021-05-21 2021-08-13 珠海格力电器股份有限公司 一种机组的通信控制装置、方法和机组

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
从机可主呼的MCS―51单片机多机通信;韩淑玲等;《电子与电脑》;19940115(第01期);第50-52页 *
基于SPI接口的多机扩展和通信方法;杨镇首等;《自动化与信息工程》;20110415;第32卷(第02期);第39-42页 *
基于STM32+FPGA的通用工业控制器设计;韩杰;《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》;20220115(第1期);第1-118页 *
异步收发通信端口(UART)的FPGA实现;胥凌燕;《微计算机信息》;20071215(第35期);第218-219页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114726494A (zh) 2022-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107678356B (zh) 基于fpga芯片平台的柔性直流输电系统仿真实验装置及方法
CN107508930A (zh) Id分配方法及系统
CN109613909B (zh) 稳控主机测试方法及其系统
CN114726494B (zh) uart接口电路、uart通信方法及装置
CN102346501A (zh) 一种具有统一机框管理架构的设备及其管理控制方法
CN112988495A (zh) 一种soc芯片复用管脚的多功能测试方法、装置及系统
CN104899170A (zh) 分布式智能平台管理总线ipmb连接方法及atca机框
CN105095037A (zh) 线卡、线卡的背板以及线卡测试方法
CN109026809B (zh) 一种风扇控制系统、方法及cpld
CN208126138U (zh) 一种基于fpga芯片平台的柔性直流输电系统仿真实验装置
EP2466407A1 (en) Monitoring inverters in a photovoltaic system
CN114415572B (zh) 一种用于液体运载火箭的一体化测发控方法及设备
CN111324503B (zh) 机框管理装置、方法和计算机可读存储介质
CN105703944A (zh) 一种电网和通信网的综合仿真方法
CN105426171A (zh) 多个二取二系统的同步和切换方法、系统
CN201072431Y (zh) 一种宽带航空电子总线测试装置
CN108519936A (zh) 一种用于有效载荷分系统数据传输总线的验证系统及方法
CN104734900A (zh) 一种通信协议测试的发送控制方法
CN103942510A (zh) 一种韦根信号读取及转换装置
CN109214638A (zh) 多个模拟的同步
CN101340357A (zh) 用于地铁安全门系统的远程监视终端的调试仿真系统及方法
CN105159219A (zh) 一种工业微波电源的集中控制系统
CN114443219A (zh) 一种实时仿真方法、实时仿真系统、可读存储介质
CN108199745B (zh) 在铜线数据传输过程中进行参数协商的系统及应用方法
CN107247683B (zh) 一种用于机架服务器的定位管理系统及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant