CN116980294B - 通信数据的接收方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种通信数据的接收方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法应用于通用异步收发传输器的接收端，包括：获取至少一帧的通信数据；在间隔预设位数的两次的同向变化沿对通信数据进行预设采样方式的采样，获取多个对应的采样值；基于各采样值和预设位数进行数据处理，获取对应的位周期及对应的波特率；基于波特率接收通信数据；基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码超时检测对应的通信数据，在获取位周期和波特率后，与现有技术相比，无需采用过采样率获取位周期的通信数据的样本来进行解码通信数据，故在某一波特率下提升了解码速度，进而提高了通信数据的传输速度。
Description
技术领域
本申请属于数据通信技术领域，尤其涉及一种通信数据的接收方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
目前通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)通常采用基于某一波特率的采样来接收并解码Rx接收信号线的数据，但由于接收端的内部工作时钟频率的限制，波特率的上限也随之受到限制，故在某一波特率下的采样速度限制了解码速度，进而降低了通信数据的传输速度。
现有技术存在在某一波特率下的采样速度限制了解码速度，进而降低了通信数据的传输速度的问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种通信数据的接收方法、装置、电子设备及存储介质，可以解决在某一波特率下的采样速度限制了解码速度，进而降低了通信数据的传输速度的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种通信数据的接收方法，应用于通用异步收发传输器的接收端，所述接收方法包括：
获取至少一帧的通信数据；
在间隔预设位数的两次的同向变化沿对所述通信数据进行预设采样方式的采样，获取多个对应的采样值；
基于各所述采样值和所述预设位数进行数据处理，获取对应的位周期及对应的波特率；
基于所述波特率接收所述通信数据；
基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码所述超时检测对应的所述通信数据。
在其中一个实施例中，所述通信数据包括前导码和码元数据，所述位周期为所述预设位数中任一位所述前导码或所述码元数据的周期；
所述基于各所述采样值和所述预设位数进行数据处理，获取对应的位周期及对应的波特率，包括：
基于所述前导码对应的前导码采样值和所述预设位数，获取对所述前导码采样的前导码位周期和与所述前导码对应的第一波特率；
基于所述码元数据对应的码元数据采样值和所述预设位数，获取对所述码元数据采样的码元数据位周期和与所述码元数据对应的第二波特率。
在其中一个实施例中，所述同向变化沿包括第一同向变化沿和第二同向变化沿；
所述基于所述前导码对应的前导码采样值和所述预设位数，获取对所述前导码采样的前导码位周期和与所述前导码对应的第一波特率，包括：
基于所述前导码的第一同向变化沿对应的前导码采样值确定第一同向变化沿采样时刻；
基于所述前导码的第二同向变化沿对应的前导码采样值确定第二同向变化沿采样时刻；
基于所述第一同向变化沿采样时刻和所述第二同向变化沿采样时刻之间的各所述前导码采样值，获取对所述前导码采样的工作时钟频率；
基于所述第一同向变化沿采样时刻、所述第二同向变化沿采样时刻和所述预设位数，获取所述前导码位周期；
基于所述工作时钟频率和所述前导码位周期，获取所述第一波特率。
在其中一个实施例中，所述同向变化沿包括第一同向变化沿和第二同向变化沿；
所述基于所述码元数据对应的码元数据采样值和所述预设位数，获取对所述码元数据采样的码元数据位周期和与所述码元数据对应的第二波特率，包括：
基于所述码元数据的第一同向变化沿对应的码元数据采样值确定第一同向变化沿采样时刻；
基于所述通码元数据的第二同向变化沿对应的码元数据采样值确定第二同向变化沿采样时刻；
基于所述第一同向变化沿采样时刻和所述第二同向变化沿采样时刻之间的各所述码元数据采样值，获取对所述码元数据采样的工作时钟频率；
基于所述第一同向变化沿采样时刻、所述第二同向变化沿采样时刻和所述预设位数，获取所述码元数据位周期；
基于所述工作时钟频率和所述码元数据位周期，获取所述第二波特率。
在其中一个实施例中，所述基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码所述超时检测对应的所述通信数据，包括：
基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定所述通信数据的超时检测的结果，其中，所述超时检测为确定预设时长内的电平变化的情况；
基于所述超时检测的结果解码所述超时检测对应的所述通信数据。
在其中一个实施例中，所述变化沿包括下降变化沿和上升变化沿，所述下降变化沿为从高电平变化至低电平的变化沿，所述上升变化沿为从低电平变化至高电平的变化沿；
所述基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻，确定所述通信数据的超时检测的结果，包括：
基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定所述通信数据的第一超时检测的结果，其中，第一超时检测为确定第一预设时长内的电平变化的情况，第一预设时长表征第一电平位的超时检测的持续时间，第一电平位为所述下降变化沿与所述上升变化沿之间的低电平位；
基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定所述通信数据的第二超时检测的结果，其中，第二超时检测为确定第二预设时长内的电平变化的情况，第二预设时长表征第二电平位的超时检测的持续时间，第二电平位为所述上升变化沿与所述下降变化沿之间的高电平位；
基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定所述通信数据的第三超时检测的结果，其中，第三超时检测为确定第三预设时长内的电平变化的情况，第三预设时长表征第三电平位的超时检测的持续时间，第三电平位为不具有变化沿的电平位。
在其中一个实施例中，所述变化沿包括下降变化沿和上升变化沿，所述下降变化沿为从高电平变化至低电平的变化沿，所述上升变化沿为从低电平变化至高电平的变化沿；
基于所述超时检测的结果解码所述超时检测对应的所述通信数据，包括：
若所述超时检测的电平变化为所述上升变化沿，所述通信数据为0；
若所述超时检测的电平变化为所述下降变化沿，所述通信数据为1；
若所述超时检测的电平变化为保持所述超时检测的数据位相同的电平，所述通信数据与所述超时检测之前的数据位相同。
第二方面，本申请实施例提供了一种通信数据的接收装置，应用于通用异步收发传输器的接收端，包括：
第一获取模块，用于获取至少一帧的通信数据；
第二获取模块，用于在间隔预设位数的两次的同向变化沿对所述通信数据进行预设采样方式的采样，获取多个对应的采样值；
第三获取模块，用于基于各所述采样值和所述预设位数进行数据处理，获取对应的位周期及对应的波特率；
接收模块，用于基于所述波特率接收所述通信数据；
解码模块，用于基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码所述超时检测对应的所述通信数据。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中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上述第一方面内容中任一项所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供了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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面内容中任一项所述的方法。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面内容中任一项所述的方法。
可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面内容中的相关描述，在此不再赘述。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
本申请实施例应用于通用异步收发传输器的接收端，通过获取至少一帧的通信数据；在间隔预设位数的两次的同向变化沿对通信数据进行预设采样方式的采样，获取多个对应的采样值；基于各采样值和预设位数进行数据处理，获取对应的位周期及对应的波特率；基于波特率接收通信数据；基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码超时检测对应的通信数据，在获取位周期和波特率后，与现有技术采用过采样率获取位周期的通信数据的样本来进行解码通信数据相比，本申请实施例采用对每个变化沿对应的时刻进行超时检测，再结合位周期解码超时检测对应的通信数据，无需采用过采样率获取位周期的通信数据的样本来进行解码通信数据，故在某一波特率下提升了解码速度，进而提高了通信数据的传输速度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请另一实施例提供的UART通信数据帧格式的示意图；
图2是本申请一实施例提供的一种通信数据的接收方法的流程示意图；
图3是本申请另一实施例提供的在间隔8位的两次的上升同向变化沿对通信数据进行第四预设采样方式的采样示意图；
图4是本申请另一实施例提供的基于各采样值和预设位数进行数据处理，获取对应的位周期及对应的波特率的流程示意图；
图5是本申请另一实施例提供的基于前导码对应的前导码采样值和预设位数，获取对前导码采样的前导码位周期和与前导码对应的第一波特率的流程示意图；
图6是本申请另一实施例提供的基于码元数据对应的码元数据采样值和预设位数，获取对码元数据采样的码元数据位周期和与码元数据对应的第二波特率的流程示意图；
图7是本申请另一实施例提供的基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码超时检测对应的通信数据的流程示意图；
图8是本申请另一实施例提供的基于位周期和每个变化沿对应的时刻，确定前导码及通信数据的超时检测的结果的流程示意图；
图9是本申请另一实施例提供的基于超时检测的结果解码超时检测对应的前导码和通信数据的流程示意图；
图10是本申请实施例提供的一种通信数据的接收装置的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)是一种通用串行数据总线，用于异步通信，可实现全双工传输和接收，被广泛应用计算机、通信领域。
UART的帧格式，如图1所示：1bit的起始位(start)，8bit的数据位，1bit的校验位(可选)，1bit/1.5bit/2bit的停止位(stop)。其中，每个bit统一称为一个码元。起始位为低电平，停止位为高电平。
UART是异步传输，没有传输同步时钟，所以收/发双方需预先定义一致的数据传输速率，即波特率。数据传送速率用波特率来表示，即每秒钟传送的二进制位数，例如，数据传送速率为120字符/秒，若每一个字符为10位(1个起始位，8个数据位，1个校验位(可选)，1个结束位)，则其传送的波特率为10×120＝1200字符/秒＝1200波特率。常见的波特率有2400、4800、9600、115200等。
现有技术的UART接收方法为：空闲态(IDLE)时，线路处于高电平；持续检测处于空闲态的线路上是否出现下降沿，如果检测到下降沿则说明线路开始数据传输，立即进入数据接收态，按照约定的波特率进行UART帧的接收。首先开始起始位的码元周期，接收起始位。码元周期结束后进入数据位的接收，根据过采样率，取每个码元周期的采样点记录的采样值作为相应位的确定值。当数据位的最后一位码元结束时进入校验位的接收(如果有)，用码元的预设采样点作为校验值，之后等待码元周期结束后进入停止位的接收。在停止位码元周期结束，跳转至空闲状态，等待下一个UART帧的接收。
在一种现有技术中，在工作时钟的上升沿进行采样，码元周期等于配置的波特率除以工作时钟频率。比如，波特率为1kbps，工作时钟为16kbps(即16倍钟)，在工作时钟的上升沿进行采样，这样每个码元周期有16个采样值，取预设采样点记录的采样值作为相应位的确定值。
目前通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)通常采用基于某一波特率的采样来接收并解码Rx接收信号线的数据，但由于接收端的内部工作时钟频率的限制，即内部工作时钟频率根据接收端的功耗需求会设置内部工作时钟频率的上限，则波特率的上限也随内部工作时钟频率的上限受到限制，故在某一波特率下的采样速度也有了限制，故限制了解码速度，进而降低了通信数据的传输速度。
现有技术存在在某一波特率下的采样速度限制了解码速度，进而降低了通信数据的传输速度的问题。
在本申请实施例中，通信数据包括前导码和码元数据，前导码在数据接收态之前的空闲态中进行传输，码元数据在数据接收态中进行传输，前导码和码元数据均包括第一电平位、第二电平位及第三电平位，第一电平位为下降变化沿与上升变化沿之间的低电平位，第二电平位为上升变化沿与下降变化沿之间的高电平位，第三电平位为不具有变化沿的电平位，其中，下降变化沿为从高电平变化至低电平的变化沿，也称为下降沿，上升变化沿为从低电平变化至高电平的变化沿，也称为上升沿。
本实施例应用于通用异步收发传输器的接收端，通过获取至少一帧的通信数据；在间隔预设位数的两次的同向变化沿对通信数据进行预设采样方式的采样，获取多个对应的采样值；基于各采样值和预设位数进行数据处理，获取对应的位周期及对应的波特率；基于波特率接收通信数据；基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码超时检测对应的通信数据，在获取位周期和波特率后，与现有技术采用过采样率获取位周期的通信数据的样本来进行解码通信数据相比，本申请实施例采用对每个变化沿对应的时刻进行超时检测，再结合位周期解码超时检测对应的通信数据，无需采用过采样率获取位周期的通信数据的样本来进行解码通信数据，故在某一波特率下提升了解码速度，进而提高了通信数据的传输速度。
下面通过具体的实施例来说明本申请的技术方案。
第一方面，如图2所示，本实施例提供了一种通信数据的接收方法，应用于通用异步收发传输器的接收端，接收方法包括：
S100，获取至少一帧的通信数据。
在一个实施例中，通信数据包括前导码和码元数据，获取前导码便于提前确定通信数据的位周期和波特率，降低了码元数据的采样次数，提高了通信数据的解码效率。
在一个实施例中，获取至少一帧的通信数据，便于在获取通信数据的位周期时提高位周期的精确度，降低误差。
S200，在间隔预设位数的两次的同向变化沿对通信数据进行预设采样方式的采样，获取多个对应的采样值。
在一个实施例中，在间隔预设位数的两次的同向变化沿对通信数据进行预设采样方式的采样，获取多个对应的采样值，便于根据采样值确定通信数据的位周期和波特率。
在一个实施例中，预设位数为小于或者等于8位，便于在获取通信数据的位周期时提高位周期的精确度，降低误差。
在一个实施例中，同向变化沿包括下降同向变化沿和上升同向变化沿，在预设位数的相邻两次的同向变化沿对通信数据进行预设采样方式的采样，获取多个对应的采样值，包括：
在间隔预设位数的两次的下降同向变化沿对通信数据进行预设采样方式的采样，或者在间隔预设位数的两次的上升同向变化沿对通信数据进行预设采样方式的采样，获取多个对应的采样值。
在一个实施例中，同向变化沿包括第一同向变化沿和第二同向变化沿。
在一个实施例中，预设采样方式包括第一预设采样方式、第二预设采样方式、第三预设采样方式、或第四预设采样方式中至少一种，第一预设采样方式为分别在第一同向变化沿和第二同向变化沿的开始的时刻根据工作时钟频率进行第一预设间隔时间的多次采样，第二预设采样方式为分别在第一同向变化沿和第二同向变化沿的结束的时刻根据工作时钟频率进行第二预设间隔时间的多次采样，第三预设采样方式为在第一同向变化沿的开始与结束之间的时刻根据工作时钟频率进行第三预设间隔时间的多次采样以及在第二同向变化沿的开始与结束之间的时刻根据工作时钟频率进行第三预设间隔时间的多次采样，第四预设采样方式为在第一同向变化沿的开始或结束与在第二同向变化沿对应的开始或结束之间根据工作时钟频率进行多次采样，第一预设间隔时间等于第二预设间隔时间，第三预设间隔时间大于或者等于第一预设间隔时间，第三预设间隔时间也大于或者等于第二预设间隔时间。
在一个实施例中，如图3所示，在间隔8位的两次的上升同向变化沿对通信数据进行第四预设采样方式的采样，即在开始位的第一上升变化沿的开始时刻与在校验位的第二上升变化沿对应的开始时刻之间根据工作时钟频率进行多次采样，获取多个对应的采样值。
S300，基于各采样值和预设位数进行数据处理，获取对应的位周期及对应的波特率。
在一个实施例中，通信数据包括前导码和码元数据，位周期为预设位数中任一位前导码或码元数据的周期，即位周期为预设位数中任一位通信数据电平保持不变的时间。
在一个实施例中，如图4所示，基于各采样值和预设位数进行数据处理，获取对应的位周期及对应的波特率，包括：
S310，基于前导码对应的前导码采样值和预设位数，获取对前导码采样的前导码位周期和与前导码对应的第一波特率。
在一个实施例中，基于前导码对应的前导码采样值和预设位数，获取对前导码采样的前导码位周期和与前导码对应的第一波特率，有利于降低码元数据的采样次数，降低了采样数据的处理数据的时间，提高了通信数据的解码速度，也降低接收端的功耗。
在一个实施例中，如图5所示，基于前导码对应的前导码采样值和预设位数，获取对前导码采样的前导码位周期和与前导码对应的第一波特率，包括：
S311，基于前导码的第一同向变化沿对应的前导码采样值确定第一同向变化沿采样时刻。
S312，基于前导码的第二同向变化沿对应的前导码采样值确定第二同向变化沿采样时刻。
S313，基于第一同向变化沿采样时刻和第二同向变化沿采样时刻之间的各前导码采样值，获取对前导码采样的工作时钟频率。
在一个实施例中，由于每个前导码采样值均为每个工作时钟周期采样的值，故第一同向变化沿采样时刻和第二同向变化沿采样时刻之间的各前导码采样值的数量为预设位数的工作时钟周期的总次数，总次数为预设位数的前导码采样的工作时钟频率，总次数除以预设位数的值为对任一位前导码采样的工作时钟频率。
S314，基于第一同向变化沿采样时刻、第二同向变化沿采样时刻和预设位数，获取前导码位周期。
在一个实施例中，基于第一同向变化沿采样时刻和第二同向变化沿采样时刻的时长，获得预设位数的前导码位周期的时长，预设位数的前导码位周期的时长除以预设位数的值为任一位前导码的前导码位周期。
S315，基于工作时钟频率和前导码位周期，获取第一波特率。
在一个实施例中，工作时钟频率和前导码位周期的乘积为前导码的第一波特率。
在现有技术中，存在发送端受外界因素或自身因素的影响，导致发送的通信数据存在失真的情况，导致通信数据的位周期和波特率发生了变化，为了适应发送端的失真情况，需要对前导码之后的码元数据重新采样确定码元数据位周期和第二波特率。
S320，基于码元数据对应的码元数据采样值和预设位数，获取对码元数据采样的码元数据位周期和与码元数据对应的第二波特率。
在一个实施例中，同向变化沿包括第一同向变化沿和第二同向变化沿。
在一个实施例中，如图6所示，基于码元数据对应的码元数据采样值和预设位数，获取对码元数据采样的码元数据位周期和与码元数据对应的第二波特率，包括：
S321，基于码元数据的第一同向变化沿对应的码元数据采样值确定第一同向变化沿采样时刻。
S322，基于码元数据的第二同向变化沿对应的码元数据采样值确定第二同向变化沿采样时刻。
S323，基于第一同向变化沿采样时刻和第二同向变化沿采样时刻之间的各码元数据采样值，获取对码元数据采样的工作时钟频率。
在一个实施例中，由于每个码元数据采样值均为每个工作时钟周期采样的值，故第一同向变化沿采样时刻和第二同向变化沿采样时刻之间的各码元数据采样值的数量为预设位数的工作时钟周期的总次数，总次数为预设位数的码元数据采样的工作时钟频率，总次数除以预设位数的值为对任一位码元数据采样的工作时钟频率。需要说明的是，由于接收端的工作时钟频率一般确定后就保持不变，故当任一位码元数据失真后虽然预设位数的工作时钟周期的总次数发生了变化(增加或者降低)，但接收端的工作时钟频率其实并未发生变化，变化的是失真后的任一位码元数据对应的工作时钟频率发生了变化。
S324，基于第一同向变化沿采样时刻、第二同向变化沿采样时刻和预设位数，获取码元数据位周期。
在一个实施例中，基于第一同向变化沿采样时刻和第二同向变化沿采样时刻的时长，获得预设位数的码元数据位周期的时长，预设位数的码元数据位周期的时长除以预设位数的值为任一位码元数据的码元数据位周期。
S325，基于工作时钟频率和码元数据位周期，获取第二波特率。
S400，基于波特率接收通信数据。
在一个实施例中，若通信数据未失真，基于第一波特率接收通信数据；若通信数据失真，基于第二波特率接收通信数据，便于适应各种情况接收通信数据，提高了接收通信数据的适应性。
S500，基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码超时检测对应的通信数据。
在一个实施例中，基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码超时检测对应的通信数据，在获取位周期和波特率后，与现有技术采用过采样率获取位周期的通信数据的样本来进行解码通信数据相比，本实施例采用对每个变化沿对应的时刻进行超时检测，再结合位周期解码超时检测对应的通信数据，无需采用过采样率获取位周期的通信数据的样本来进行解码通信数据，故在某一波特率下提升了解码速度，进而提高了通信数据的传输速度。此外，对每个变化沿对应的时刻进行超时检测，再结合位周期解码超时检测对应的通信数据，能在同一工作时钟频率下获得更高的波特率，也提高了通信数据的传输速度，由于不用过采样率来采样，还降低了工作时钟频率精度的要求，进而降低了接收端的成本。
在一个实施例中，变化沿包括下降变化沿和上升变化沿，下降变化沿为从高电平变化至低电平的变化沿，上升变化沿为从低电平变化至高电平的变化沿。
在一个实施例中，如图7所示，基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码超时检测对应的通信数据，包括：
S510，基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定通信数据的超时检测的结果，其中，超时检测为确定预设时长内的电平变化的情况。
在一个实施例中，根据位周期和在每个变化沿对应的时刻之后预设时长内确定的电平变化的情况，从而确定通信数据的超时检测的结果，有利于根据超时检测的结果解码通信数据。
在一个实施例中，超时检测包括第一超时检测、第二超时检测和第三超时检测，其中，第一超时检测为确定第一预设时长内的电平变化的情况，第一预设时长表征第一电平位的超时检测的持续时间，第一电平位为下降变化沿与上升变化沿之间的低电平位；其中，第二超时检测为确定第二预设时长内的电平变化的情况，第二预设时长表征第二电平位的超时检测的持续时间，第二电平位为上升变化沿与下降变化沿之间的高电平位；其中，第三超时检测为确定第三预设时长内的电平变化的情况，第三预设时长表征第三电平位的超时检测的持续时间，第三电平位为不具有变化沿的电平位。
在一个实施例中，在通信数据没有失真的时候，具有第三电平位的任一位的通信数据的周期为位周期，具有第一电平位的任一位的通信数据的周期为第一周期，具有第二电平位的任一位的通信数据的周期为第二周期，其中，位周期等于第一周期，位周期等于第二周期，第一周期等于第二周期。
在一个实施例中，在通信数据存在失真的时候，即上升变化沿与下降变化沿存在失真；具有第三电平位的任一位的通信数据的周期为位周期，位周期为没有失真的位周期，不包括变化沿失真的时间和延迟失真的时间；具有第一电平位的任一位的通信数据的周期为第三周期，第三周期的计算式为：T3＝T0-t1+t2，其中，T3为第三周期，T0为位周期，t1为下降变化沿的下降时间，t2为上升变化沿的上升时间；具有第二电平位的任一位的通信数据的周期为第四周期，第四周期的计算式为：T4＝T0+t1-t2，其中，T4为第四周期，T0为位周期，t1为下降变化沿的下降时间，t2为上升变化沿的上升时间。需要说明的是，若第三周期和第四周期的计算式中的t1和t2为0或时间非常小可以忽略不计则第三周期和第四周期均等于位周期。
在一个实施例中，由于任一位的通信数据的位周期均为间隔预设位数的两次同向变化沿的时长除以预设位数来确定的，存在一定的工作时钟周期误差，在进行多个位的通信数据的超时检测时工作时钟周期误差会累积，因此，超时检测的持续时间需对累积的工作时钟周期误差进行补偿，以降低位周期的误差。
在一个实施例中，第一预设时长大于或者等于第一周期，第一预设时长大于或者等于第三周期；第二预设时长大于或者等于第二周期，第二预设时长大于或者等于第四周期；第三预设时长大于或者等于位周期，以便超时检测在预设时长的持续时间内检测到电平的变化，以解码通信数据。
在一个实施例中，第一预设时长的计算式为：
Tl＝T0-t1+t2+L1
其中，Tl为第一预设时长；T0为位周期，t1为下降变化沿的下降时间，t2为上升变化沿的上升时间，L1为1个工作时钟周期。
在一个实施例中，第二预设时长的计算式为：
Th＝T0+t1-t2+L1
其中，Th为第二预设时长；T0为位周期，t1为下降变化沿的下降时间，t2为上升变化沿的上升时间，L1为1个工作时钟周期。
在一个实施例中，若第三电平位的通信数据持续有n位且第三电平位为低电平位，第三低电平位预设时长的计算式为：
Tp1＝T3+(n-1)T0
其中，Tp1为第三低电平位预设时长；T3为第三周期，T0为位周期，n为第三电平位的通信数据持续的数量。
在一个实施例中，若第三电平位的通信数据持续有n位且第三电平位为高电平位，第三高电平位预设时长的计算式为：
Tp2＝T4+(n-1)T0
其中，Tp2为第三高电平位预设时长；T4为第四周期，T0为位周期，n为第三电平位的通信数据持续的数量。
在一个实施例中，第三预设时长的计算式为：
Tp＝T0+Osigma-delta
其中，Tp为第三预设时长；T0为位周期，Osigma-delta为西格玛-德尔塔调制器输出的补偿工作时钟周期。
在一个实施例中，预设位数设为8位，预设位数的周期的时长除以预设位数获得位周期，由于预设位数的周期的时长包括1个工作时钟周期的测量误差，则每个位周期存在固定误差为0.125；预设位数的周期分频后，若工作时钟数量的小数点右边第一位的十分位大于或者等于0.5，第三预设时长为在工作时钟数量的整数部分上补偿1个工作时钟周期；此外，若第三电平位的通信数据持续多位后的工作时钟数量为整数，第三预设时长为在工作时钟数量上再补偿1个工作时钟周期，这就是西格玛-德尔塔调制器输出的补偿工作时钟周期。
在一个实施例中，若第三周期或第四周期的工作时钟周期的数量为5.5001，则第三电平位的通信数据持续1位至8位的西格玛-德尔塔调制器输出的补偿工作时钟周期如表1所示：
表1第三电平位的通信数据持续1位至8位的西格玛-德尔塔调制器输出的补偿工作时钟周期
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在一个实施例中，如图8所示，基于位周期和每个变化沿对应的时刻，确定前导码及通信数据的超时检测的结果，包括：
S511，基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定通信数据的第一超时检测的结果。
在一个实施例中，基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定通信数据的第一超时检测的结果，即确定通信数据在第一预设时长内的电平变化的情况，有利于确定变化沿之后第一预设时长内的通信数据的电平逻辑值。
S512，基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定通信数据的第二超时检测的结果。
在一个实施例中，基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定通信数据的第二超时检测的结果，即确定通信数据在第二预设时长内的电平变化的情况，有利于确定变化沿之后第二预设时长内的通信数据的电平逻辑值。
S513，基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定通信数据的第三超时检测的结果。
在一个实施例中，基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定通信数据的第三超时检测的结果，即确定通信数据在第三预设时长内的电平变化的情况，有利于确定变化沿之后第三预设时长内的通信数据的电平逻辑值。
S520，基于超时检测的结果解码超时检测对应的通信数据。
在一个实施例中，基于超时检测的结果解码超时检测对应的通信数据，无需采用过采样率进行采样再进行数据处理来解码通信数据，提高了解码通信数据的速度，也降低了接收端的能耗。
在一个实施例中，如图9所示，基于超时检测的结果解码超时检测对应的前导码和通信数据，包括：
S521，若超时检测的电平变化为上升变化沿，通信数据为0。
在一个实施例中，在通信数据的一个变化沿后的超时检测中，若超时检测的电平变化为上升变化沿，说明在第一预设时长为低电平，通信数据的低电平的电平逻辑值为0。
S522，若超时检测的电平变化为下降变化沿，通信数据为1。
在一个实施例中，在通信数据的一个变化沿后的超时检测中，若超时检测的电平变化为下降变化沿，说明在第二预设时长内为高电平，通信数据的高电平的电平逻辑值为1。
S523，若超时检测的电平变化为保持超时检测的数据位相同的电平，通信数据与超时检测之前的数据位相同。
在一个实施例中，在通信数据的一个变化沿后的超时检测中，若超时检测的电平变化为没有变化沿，说明在第三预设时长内保持通信数据原有的电平，通信数据与超时检测之前的数据位的电平逻辑值相同，例如，若超时检测之前的数据位的电平逻辑值为0，则第三预设时长内的通信数据的电平逻辑值也为0，同样，若超时检测之前的数据位的电平逻辑值为1，则第三预设时长内的通信数据的电平逻辑值也为1。
在一个实施例中，现有技术中，若波特率为2Mbps，在过采样率为16倍时，则工作时钟频率为32Mbps；在过采样率为8倍时，则工作时钟频率为16Mbps；但在本实施例中，如表1所示，本实施例每个位周期的工作时钟周期能为6，即过采样率为6倍，通信数据在传输时的功耗与采用过采样率为6倍，工作时钟频率为12Mbps的方法接近一致，大大降低了接收端的功耗，降低了接收端的成本。
本实施例与现有技术相比存在的有益效果是：
本实施例应用于通用异步收发传输器的接收端，通过获取至少一帧的通信数据；在间隔预设位数的两次的同向变化沿对通信数据进行预设采样方式的采样，获取多个对应的采样值；基于各采样值和预设位数进行数据处理，获取对应的位周期及对应的波特率；基于波特率接收通信数据；基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码超时检测对应的通信数据，在获取位周期和波特率后，与现有技术采用过采样率获取位周期的通信数据的样本来进行解码通信数据相比，本申请实施例采用对每个变化沿对应的时刻进行超时检测，再结合位周期解码超时检测对应的通信数据，无需采用过采样率获取位周期的通信数据的样本来进行解码通信数据，故在某一波特率下提升了解码速度，进而提高了通信数据的传输速度。
第二方面，如图10所示，本实施例提供了一种通信数据的接收装置，应用于通用异步收发传输器的接收端，包括：
第一获取模块100，用于获取至少一帧的通信数据；
第二获取模块200，用于在间隔预设位数的两次的同向变化沿对通信数据进行预设采样方式的采样，获取多个对应的采样值；
第三获取模块300，用于基于各采样值和预设位数进行数据处理，获取对应的位周期及对应的波特率；
接收模块400，用于基于波特率接收通信数据；
解码模块500，用于基于位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码超时检测对应的通信数据。
在一个实施例中，一种电池管理系统，包括电池管理主控模块和电池模组，电池管理主控模块为通用异步收发传输器的发送端，电池模组为通用异步收发传输器的接收端，电池模组执行第一方面内容中任一项所述的方法，电池管理主控模块通过通用异步收发传输器的传输方式实现电池模组中各电池数据的收集与管理。
需要说明的是，上述装置/模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中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上述第一方面内容中任一项所述的方法。
第四方面，本申请实施例提供了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程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面内容中任一项所述的方法。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面内容中任一项所述的方法。
可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面内容中的相关描述，在此不再赘述。
本申请实施例提供的一种通信数据的接收方法可以应用于手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等终端设备上，本申请实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。
所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述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，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，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单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种通信数据的接收方法，其特征在于，应用于通用异步收发传输器的接收端，所述接收方法包括：
获取至少一帧的通信数据；
在间隔预设位数的两次的同向变化沿对所述通信数据进行预设采样方式的采样，获取多个对应的采样值；
基于各所述采样值和所述预设位数进行数据处理，获取对应的位周期及对应的波特率；
基于所述波特率接收所述通信数据；
基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码所述超时检测对应的所述通信数据；
其中，所述通信数据包括前导码和码元数据，所述位周期为所述预设位数中任一位所述前导码或所述码元数据的周期；所述基于各所述采样值和所述预设位数进行数据处理，获取对应的位周期及对应的波特率，包括：
基于所述前导码对应的前导码采样值和所述预设位数，获取对所述前导码采样的前导码位周期和与所述前导码对应的第一波特率；
基于所述码元数据对应的码元数据采样值和所述预设位数，获取对所述码元数据采样的码元数据位周期和与所述码元数据对应的第二波特率；
其中，基于所述波特率接收所述通信数据，包括：
若所述通信数据未失真，基于所述第一波特率接收所述通信数据；
若所述通信数据失真，基于所述第二波特率接收所述通信数据；
其中，所述基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码所述超时检测对应的所述通信数据，包括：
基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定所述通信数据的超时检测的结果，其中，所述超时检测为确定预设时长内的电平变化的情况；
基于所述超时检测的结果解码所述超时检测对应的所述通信数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同向变化沿包括第一同向变化沿和第二同向变化沿；
所述基于所述前导码对应的前导码采样值和所述预设位数，获取对所述前导码采样的前导码位周期和与所述前导码对应的第一波特率，包括：
基于所述前导码的第一同向变化沿对应的前导码采样值确定第一同向变化沿采样时刻；
基于所述前导码的第二同向变化沿对应的前导码采样值确定第二同向变化沿采样时刻；
基于所述第一同向变化沿采样时刻和所述第二同向变化沿采样时刻之间的各所述前导码采样值，获取对所述前导码采样的工作时钟频率；
基于所述第一同向变化沿采样时刻、所述第二同向变化沿采样时刻和所述预设位数，获取所述前导码位周期；
基于所述工作时钟频率和所述前导码位周期，获取所述第一波特率。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同向变化沿包括第一同向变化沿和第二同向变化沿；
所述基于所述码元数据对应的码元数据采样值和所述预设位数，获取对所述码元数据采样的码元数据位周期和与所述码元数据对应的第二波特率，包括：
基于所述码元数据的第一同向变化沿对应的码元数据采样值确定第一同向变化沿采样时刻；
基于所述码元数据的第二同向变化沿对应的码元数据采样值确定第二同向变化沿采样时刻；
基于所述第一同向变化沿采样时刻和所述第二同向变化沿采样时刻之间的各所述码元数据采样值，获取对所述码元数据采样的工作时钟频率；
基于所述第一同向变化沿采样时刻、所述第二同向变化沿采样时刻和所述预设位数，获取所述码元数据位周期；
基于所述工作时钟频率和所述码元数据位周期，获取所述第二波特率。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变化沿包括下降变化沿和上升变化沿，所述下降变化沿为从高电平变化至低电平的变化沿，所述上升变化沿为从低电平变化至高电平的变化沿；
所述基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻，确定所述通信数据的超时检测的结果，包括：
基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定所述通信数据的第一超时检测的结果，其中，第一超时检测为确定第一预设时长内的电平变化的情况，第一预设时长表征第一电平位的超时检测的持续时间，第一电平位为所述下降变化沿与所述上升变化沿之间的低电平位；
基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定所述通信数据的第二超时检测的结果，其中，第二超时检测为确定第二预设时长内的电平变化的情况，第二预设时长表征第二电平位的超时检测的持续时间，第二电平位为所述上升变化沿与所述下降变化沿之间的高电平位；
基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定所述通信数据的第三超时检测的结果，其中，第三超时检测为确定第三预设时长内的电平变化的情况，第三预设时长表征第三电平位的超时检测的持续时间，第三电平位为不具有变化沿的电平位。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变化沿包括下降变化沿和上升变化沿，所述下降变化沿为从高电平变化至低电平的变化沿，所述上升变化沿为从低电平变化至高电平的变化沿；
基于所述超时检测的结果解码所述超时检测对应的所述通信数据，包括：
若所述超时检测的电平变化为所述上升变化沿，所述通信数据为0；
若所述超时检测的电平变化为所述下降变化沿，所述通信数据为1；
若所述超时检测的电平变化为保持所述超时检测的数据位相同的电平，所述通信数据与所述超时检测之前的数据位相同。
6.一种通信数据的接收装置，其特征在于，应用于通用异步收发传输器的接收端，包括：
第一获取模块，用于获取至少一帧的通信数据；
第二获取模块，用于在间隔预设位数的两次的同向变化沿对所述通信数据进行预设采样方式的采样，获取多个对应的采样值；
第三获取模块，用于基于各所述采样值和所述预设位数进行数据处理，获取对应的位周期及对应的波特率；
接收模块，用于基于所述波特率接收所述通信数据；
解码模块，用于基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，解码所述超时检测对应的所述通信数据；
其中，所述通信数据包括前导码和码元数据，所述位周期为所述预设位数中任一位所述前导码或所述码元数据的周期；所述第三获取模块还用于执行：
基于所述前导码对应的前导码采样值和所述预设位数，获取对所述前导码采样的前导码位周期和与所述前导码对应的第一波特率；
基于所述码元数据对应的码元数据采样值和所述预设位数，获取对所述码元数据采样的码元数据位周期和与所述码元数据对应的第二波特率；
其中，所述接收模块还用于执行：
若所述通信数据未失真，基于所述第一波特率接收所述通信数据；
若所述通信数据失真，基于所述第二波特率接收所述通信数据；
其中，所述解码模块还用于执行：
基于所述位周期和每个变化沿对应的时刻的超时检测，确定所述通信数据的超时检测的结果，其中，所述超时检测为确定预设时长内的电平变化的情况；
基于所述超时检测的结果解码所述超时检测对应的所述通信数据。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的方法。
8.一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程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的方法。
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