CN115567080A - 一种基于usart的通信方法、系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请的目的是提供一种基于USART的通信方案。具体地，主机设备与从机设备基于USART相连接，所述从机设备默认设置为发送模式，所述主机设备默认设置为接收模式；若所述主机设备与所述从机设备双方同时发送数据包，所述从机设备发起第一次握手数据包的传输，结合开始发送中断控制寄存器和发送完成中断控制寄存器，所述从机设备和所述主机设备交替切换为所述发送模式或者所述接收模式，其中一方没有数据发送时则跳过不发送。与现有技术相比，本申请提供了主机设备与从机设备基于USART的通信同步机制，解决了主从双方同时发送数据的拥塞问题。本申请的数据传输误码率为0，数据传输速率高，确保了设备的数据传输正确性和使用稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及信息技术领域，尤其涉及一种基于USART的通信技术。
背景技术
USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter，通用同步/异步串行接收/发送器)是一个全双工通用同步/异步串行收发模块，该接口是一个高度灵活的串行通信设备。由于USART的TX(Transmit，发送)口和RX(Receive，接收)口接在同一线路上，可能会出现主从双方同时发送数据包的情况，以及主机或从机各模块同时发送数据包的情况，并由此导致数据拥塞。
发明内容
本申请的一个目的是提供一种基于USART的通信方法、系统及设备。
根据本申请的一个方面，提供了一种基于USART的通信方法，其中，所述方法包括：
主机设备与从机设备基于USART相连接，所述从机设备默认设置为发送模式，所述主机设备默认设置为接收模式；
若所述主机设备与所述从机设备双方同时发送数据包，所述从机设备发起第一次握手数据包的传输，结合开始发送中断控制寄存器和发送完成中断控制寄存器，所述从机设备和所述主机设备交替切换为所述发送模式或者所述接收模式，其中一方没有数据发送时则跳过不发送。
进一步地，所述方法还包括：
若所述主机设备或所述从机设备各模块同时发送数据包，根据预先设定的每个模块的数据发送优先级，将各个模块的待发送数据按优先级顺序排列；
当所述主机设备或所述从机设备处于所述发送模式时，根据优先级顺序发送各个模块的待发送数据。
进一步地，若所述主机设备与所述从机设备双方同时发送数据包，具体步骤包括：
所述从机设备发起第一次握手数据包的传输，所述从机设备基于USART发起内部开始发送的中断；此时所述主机设备检测到开始发送的中断，立即切换到所述接收模式；
所述从机设备发送完数据包后，所述从机设备基于USART发起内部发送完成的中断，所述从机设备切换到所述接收模式，所述主机设备切换到所述发送模式，依次循环；
当所述主机设备要发送数据包时，所述主机设备基于USART发起内部开始发送的中断；此时所述从机设备检测到开始发送的中断，立即切换到所述接收模式；
所述主机设备发送完数据包后，所述主机设备基于USART发起内部发送完成的中断，所述主机设备切换到所述接收模式，所述从机设备切换到所述发送模式。
进一步地，若所述主机设备或所述从机设备各模块同时发送数据包，具体步骤包括：
根据预先设定的每个模块的数据发送优先级，将各个模块的待发送数据按优先级顺序排列；
当所述从机设备处于所述发送模式时，按照优先级顺序发送第一优先级模块的数据包，发送完成后，轮次发送第二优先级模块的数据包，依此类推；
当所述主机设备处于所述发送模式时，按照优先级顺序发送第一优先级模块的数据包，发送完成后，轮次发送第二优先级模块的数据包，依此类推。
进一步地，主机设备与从机设备基于USART相连接，包括：
所述主机设备与所述从机设备通过USART的单线Pogo Pin相连接。
进一步地，所述主机设备是键盘，所述从机设备是平板电脑。
根据本申请的另一个方面，还提供了一种基于USART的通信系统，其中，所述系统包括主机设备与从机设备；
所述主机设备与所述从机设备基于USART相连接，所述从机设备默认设置为发送模式，所述主机设备默认设置为接收模式；
若所述主机设备与所述从机设备双方同时发送数据包，所述从机设备发起第一次握手数据包的传输，结合开始发送中断控制寄存器和发送完成中断控制寄存器，所述从机设备和所述主机设备交替切换为所述发送模式或者所述接收模式，其中一方没有数据发送时则跳过不发送。
进一步地，若所述主机设备或所述从机设备各模块同时发送数据包，根据预先设定的每个模块的数据发送优先级，将各个模块的待发送数据按优先级顺序排列；
当所述主机设备或所述从机设备处于所述发送模式时，根据优先级顺序发送各个模块的待发送数据。
根据本申请的又一个方面，还提供了一种计算设备，其中，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发所述设备执行所述的基于USART的通信方法。
根据本申请的又一个方面，还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现所述的基于USART的通信方法。
本申请提供的方案中，主机设备与从机设备基于USART相连接，所述从机设备默认设置为发送模式，所述主机设备默认设置为接收模式；若所述主机设备与所述从机设备双方同时发送数据包，所述从机设备发起第一次握手数据包的传输，结合开始发送中断控制寄存器和发送完成中断控制寄存器，所述从机设备和所述主机设备交替切换为所述发送模式或者所述接收模式，其中一方没有数据发送时则跳过不发送。与现有技术相比，本申请提供了主机设备与从机设备基于USART的通信同步机制，解决了主从双方同时发送数据的拥塞问题。本申请的数据传输误码率为0，数据传输速率高，确保了设备的数据传输正确性和使用稳定性。此外，本申请通过设定模块的数据发送优先级，并搭配发送处理逻辑，解决了主机设备或从机设备各模块同时发送数据包的拥塞问题。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是根据本申请实施例的一种基于USART的通信方法流程图；
图2是根据本申请实施例的一种主机设备与从机设备基于USART相连接的示意图；
图3是根据本申请实施例的一种主机设备与从机设备通信同步机制的示意图；
图4是根据本申请实施例的一种主机设备或从机设备的各模块同时发送数据包的通信机制示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述。
在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的装置或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
本申请实施例提供了一种基于USART的通信方法，解决了主从双方同时发送数据的拥塞问题，解决了主机设备或从机设备各模块同时发送数据包的拥塞问题。本申请实施例的数据传输误码率为0，数据传输速率高，确保了设备的数据传输正确性和使用稳定性。
在实际场景中，实现该方法的设备可以是用户设备、网络设备或者用户设备与网络设备通过网络相集成所构成的设备。其中，所述用户设备包括但不限于智能手机、平板电脑、个人计算机等终端设备，所述网络设备包括但不限于网络主机、单个网络服务器、多个网络服务器集或基于云计算的计算机集合等实现。在此，云由基于云计算(CloudComputing)的大量主机或网络服务器构成，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个虚拟计算机。
图1是根据本申请实施例的一种基于USART的通信方法流程图，该方法包括步骤S101和步骤S102。
步骤S101，主机设备与从机设备基于USART相连接，所述从机设备默认设置为发送(TX，Transmit)模式，所述主机设备默认设置为接收(RX，Receive)模式。
例如，所述主机设备与所述从机设备通过USART单线吸附连接，双方USART的TX(Transmit，发送)口和RX(Receive，接收)口连接在一起。
在一些实施例中，如图2所示，所述主机设备是键盘(Keyboard)，所述从机设备是平板电脑(PAD)。在实际使用场景中，通过USART单线通信接口连接平板电脑与键盘，与现有的蓝牙连接方案相比，可以避免环境的干扰，提高连接的稳定性，优化用户体验。
在一些实施例中，如图2所示，所述主机设备与所述从机设备通过USART的单线Pogo Pin相连接。其中，PogoPin是一种应用于各类电子产品中的精密连接器，起连接作用。
步骤S102，若所述主机设备与所述从机设备双方同时发送数据包，所述从机设备发起第一次握手数据包的传输，结合开始发送中断控制寄存器和发送完成中断控制寄存器，如图3所示，所述从机设备和所述主机设备交替切换为所述发送模式或者所述接收模式，其中一方没有数据发送时则跳过不发送。
在一些实施例中，所述从机设备在连接所述主机设备后，如图3所示，所述从机设备USART通讯接口开机默认设置为发送(TX，Transmit)模式，所述主机设备USART通讯接口默认设置为接收(RX，Receive)模式。若所述主机设备与所述从机设备双方同时发送数据包，具体步骤包括：所述从机设备发起第一次握手数据包的传输，所述从机设备基于USART发起内部开始发送的中断；此时所述主机设备检测到开始发送的中断，立即切换到所述接收模式；若此时所述主机设备也有数据要发送，因已检测到当前切换至接收模式，则会在下次发送模式的时隙再发送数据。所述从机设备发送完数据包后，所述从机设备基于USART发起内部发送完成的中断，所述从机设备切换到所述接收模式，所述主机设备切换到所述发送模式，依次循环；当所述主机设备要发送数据包时，所述主机设备基于USART发起内部开始发送的中断；此时所述从机设备检测到开始发送的中断，立即切换到所述接收模式；若此时所述从机设备也有数据要发送，因已检测到当前切换至接收模式，则会在下次发送模式的时隙再发送数据。所述主机设备发送完数据包后，所述主机设备基于USART发起内部发送完成的中断，所述主机设备切换到所述接收模式，所述从机设备切换到所述发送模式。当双方均没有数据要发送时，双方则会自动不执行发送(TX，Transmit)和接收(RX，Receive)的中断处理函数。
在一些实施例中，所述基于USART的通信方法还包括：若所述主机设备或所述从机设备各模块同时发送数据包，如图4所示，根据预先设定的每个模块的数据发送优先级，将各个模块的待发送数据按优先级顺序排列；当所述主机设备或所述从机设备处于所述发送模式时，根据优先级顺序发送各个模块的待发送数据。
例如，所述从机设备的外设模块比较多，各模块同时运行在系统上，产生要发送的数据是随机的，随机时间点存在两个以上模块及同时发送数据包的情况，导致数据拥塞。所述主机设备的模块相对较少，但是也存在同时发送模块数据包的场景。在本实施例中，通过代码预先设定每个模块的数据发送优先级，并且模块的数据发送优先级可以根据数据的重要性在编码中进行调整，当所述主机设备或所述从机设备处于所述发送模式时，按照优先级顺序发送各模块的数据包，从而解决数据拥塞问题。
在一些实施例中，若所述主机设备或所述从机设备各模块同时发送数据包，具体步骤包括：如图4所示，根据预先设定的每个模块的数据发送优先级，将各个模块的待发送数据按优先级顺序排列；当所述从机设备处于所述发送模式时，按照优先级顺序发送第一优先级模块的数据包，发送完成后，轮次发送第二优先级模块的数据包，依此类推；当所述主机设备处于所述发送模式时，按照优先级顺序发送第一优先级模块的数据包，发送完成后，轮次发送第二优先级模块的数据包，依此类推。
根据本申请的另一个方面，还提供了一种基于USART的通信系统，其中，所述系统包括主机设备与从机设备；所述主机设备与所述从机设备基于USART相连接，所述从机设备默认设置为发送模式，所述主机设备默认设置为接收模式。
例如，所述主机设备与所述从机设备通过USART单线吸附连接，双方USART的TX(Transmit，发送)口和RX(Receive，接收)口连接在一起。
在一些实施例中，如图2所示，所述主机设备是键盘(Keyboard)，所述从机设备是平板电脑(PAD)。在实际使用场景中，通过USART单线通信接口连接平板电脑与键盘，与现有的蓝牙连接方案相比，可以避免环境的干扰，提高连接的稳定性，优化用户体验。
在一些实施例中，如图2所示，所述主机设备与所述从机设备通过USART的单线Pogo Pin相连接。其中，PogoPin是一种应用于各类电子产品中的精密连接器，起连接作用。
在本实施例中，若所述主机设备与所述从机设备双方同时发送数据包，所述从机设备发起第一次握手数据包的传输，结合开始发送中断控制寄存器和发送完成中断控制寄存器，如图3所示，所述从机设备和所述主机设备交替切换为所述发送模式或者所述接收模式，其中一方没有数据发送时则跳过不发送。
在一些实施例中，所述从机设备在连接所述主机设备后，如图3所示，所述从机设备USART通讯接口开机默认设置为发送(TX，Transmit)模式，所述主机设备USART通讯接口默认设置为接收(RX，Receive)模式。若所述主机设备与所述从机设备双方同时发送数据包，具体步骤包括：所述从机设备发起第一次握手数据包的传输，所述从机设备基于USART发起内部开始发送的中断；此时所述主机设备检测到开始发送的中断，立即切换到所述接收模式；若此时所述主机设备也有数据要发送，因已检测到当前切换至接收模式，则会在下次发送模式的时隙再发送数据。所述从机设备发送完数据包后，所述从机设备基于USART发起内部发送完成的中断，所述从机设备切换到所述接收模式，所述主机设备切换到所述发送模式，依次循环；当所述主机设备要发送数据包时，所述主机设备基于USART发起内部开始发送的中断；此时所述从机设备检测到开始发送的中断，立即切换到所述接收模式；若此时所述从机设备也有数据要发送，因已检测到当前切换至接收模式，则会在下次发送模式的时隙再发送数据。所述主机设备发送完数据包后，所述主机设备基于USART发起内部发送完成的中断，所述主机设备切换到所述接收模式，所述从机设备切换到所述发送模式。当双方均没有数据要发送时，双方则会自动不执行发送(TX，Transmit)和接收(RX，Receive)的中断处理函数。
在一些实施例中，若所述主机设备或所述从机设备各模块同时发送数据包，如图4所示，根据预先设定的每个模块的数据发送优先级，将各个模块的待发送数据按优先级顺序排列；当所述主机设备或所述从机设备处于所述发送模式时，根据优先级顺序发送各个模块的待发送数据。
例如，所述从机设备的外设模块比较多，各模块同时运行在系统上，产生要发送的数据是随机的，随机时间点存在两个以上模块及同时发送数据包的情况，导致数据拥塞。所述主机设备的模块相对较少，但是也存在同时发送模块数据包的场景。在本实施例中，通过代码预先设定每个模块的数据发送优先级，并且模块的数据发送优先级可以根据数据的重要性在编码中进行调整，当所述主机设备或所述从机设备处于所述发送模式时，按照优先级顺序发送各模块的数据包，从而解决数据拥塞问题。
在一些实施例中，若所述主机设备或所述从机设备各模块同时发送数据包，具体步骤包括：如图4所示，根据预先设定的每个模块的数据发送优先级，将各个模块的待发送数据按优先级顺序排列；当所述从机设备处于所述发送模式时，按照优先级顺序发送第一优先级模块的数据包，发送完成后，轮次发送第二优先级模块的数据包，依此类推；当所述主机设备处于所述发送模式时，按照优先级顺序发送第一优先级模块的数据包，发送完成后，轮次发送第二优先级模块的数据包，依此类推。
综上所述，本申请实施例提供了主机设备与从机设备基于USART的通信同步机制，解决了主从双方同时发送数据的拥塞问题。此外，本申请实施例通过设定模块的数据发送优先级，并搭配发送处理逻辑，解决了主机设备或从机设备各模块同时发送数据包的拥塞问题。本申请实施例的数据传输误码率为0，数据传输速率高，确保了设备的数据传输正确性和使用稳定性。
另外，本申请的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本申请的方法和/或技术方案。而调用本申请的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，本申请的一些实施例提供了一种计算设备，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发所述设备执行前述本申请的多个实施例的方法和/或技术方案。
此外，本申请的一些实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现前述本申请的多个实施例的方法和/或技术方案。
需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一些实施例中，本申请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本申请的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
Claims (10)
1.一种基于USART的通信方法，其中，所述方法包括：
主机设备与从机设备基于USART相连接，所述从机设备默认设置为发送模式，所述主机设备默认设置为接收模式；
若所述主机设备与所述从机设备双方同时发送数据包，所述从机设备发起第一次握手数据包的传输，结合开始发送中断控制寄存器和发送完成中断控制寄存器，所述从机设备和所述主机设备交替切换为所述发送模式或者所述接收模式，其中一方没有数据发送时则跳过不发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：
若所述主机设备或所述从机设备各模块同时发送数据包，根据预先设定的每个模块的数据发送优先级，将各个模块的待发送数据按优先级顺序排列；
当所述主机设备或所述从机设备处于所述发送模式时，根据优先级顺序发送各个模块的待发送数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，若所述主机设备与所述从机设备双方同时发送数据包，具体步骤包括：
所述从机设备发起第一次握手数据包的传输，所述从机设备基于USART发起内部开始发送的中断；此时所述主机设备检测到开始发送的中断，立即切换到所述接收模式；
所述从机设备发送完数据包后，所述从机设备基于USART发起内部发送完成的中断，所述从机设备切换到所述接收模式，所述主机设备切换到所述发送模式，依次循环；
当所述主机设备要发送数据包时，所述主机设备基于USART发起内部开始发送的中断；此时所述从机设备检测到开始发送的中断，立即切换到所述接收模式；
所述主机设备发送完数据包后，所述主机设备基于USART发起内部发送完成的中断，所述主机设备切换到所述接收模式，所述从机设备切换到所述发送模式。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，若所述主机设备或所述从机设备各模块同时发送数据包，具体步骤包括：
根据预先设定的每个模块的数据发送优先级，将各个模块的待发送数据按优先级顺序排列；
当所述从机设备处于所述发送模式时，按照优先级顺序发送第一优先级模块的数据包，发送完成后，轮次发送第二优先级模块的数据包，依此类推；
当所述主机设备处于所述发送模式时，按照优先级顺序发送第一优先级模块的数据包，发送完成后，轮次发送第二优先级模块的数据包，依此类推。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，主机设备与从机设备基于USART相连接，包括：
所述主机设备与所述从机设备通过USART的单线Pogo Pin相连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述主机设备是键盘，所述从机设备是平板电脑。
7.一种基于USART的通信系统，其中，所述系统包括主机设备与从机设备；
所述主机设备与所述从机设备基于USART相连接，所述从机设备默认设置为发送模式，所述主机设备默认设置为接收模式；
若所述主机设备与所述从机设备双方同时发送数据包，所述从机设备发起第一次握手数据包的传输，结合开始发送中断控制寄存器和发送完成中断控制寄存器，所述从机设备和所述主机设备交替切换为所述发送模式或者所述接收模式，其中一方没有数据发送时则跳过不发送。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，若所述主机设备或所述从机设备各模块同时发送数据包，根据预先设定的每个模块的数据发送优先级，将各个模块的待发送数据按优先级顺序排列；
当所述主机设备或所述从机设备处于所述发送模式时，根据优先级顺序发送各个模块的待发送数据。
9.一种计算设备，其中，该设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发所述设备执行权利要求1至6中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求1至6中任一项所述的方法。
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