CN116991223A - 基于移动设备的低功耗串口拓展方法、系统和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法、系统和存储介质，首先，通过测试引脚的电气信息得到拓展串口的连接状态；其次，根据通道编码信息，通过串口拓展单元配置通信通道；然后，发送预设的通信指令，根据接收到的反馈信息设置通信通道的工作模式；最后，根据通信通道的工作模式，实时配置串口拓展单元，实现一个通信接口与多个外围电路或设备进行通信的功能；本发明通过设置通信通道的工作模式，达到降低串口拓展单元电能消耗的目的，以延长移动设备的使用寿命，提高用户的使用体验感。

Description

基于移动设备的低功耗串口拓展方法、系统和存储介质

技术领域

本发明涉及串口通信技术领域，更具体地，涉及一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法、系统和存储介质。

背景技术

串口通信技术，是使用同步/异步串行接收/发送器，是一个全双工的通用同步/异步串行收发模块，具有简单可靠，使用方便的特点。目前，串口的数量通常由主控芯片所决定，由于串口数量限制或主控芯片管脚数量限制，经常出现串口不够用的情况，需要通过串口拓展模块实现主控芯片通过一个通信接口与多个外围电路或设备进行通信。

但是，随着科技的发展，便携式设备越来越趋向于小型化、轻量化。便携式设备的电源设备受到体积的制约，影响其供电电量。若长时间的驱动串口拓展单元处于持续工作状态，会增加移动设备的电能损耗，影响设备的使用寿命。因此，亟需一种能够兼顾移动设备的电量使用周期的串口拓展技术。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法、系统和存储介质，使移动设备能够自动识别每个拓展串口的连接状态，根据预设的工作模式进行数据通信，以较低的电能损耗实现串口拓展的功能，进而延长移动设备的使用时长，提升用户的使用体验感。

本发明第一方面提供了种基于移动设备的低功耗串口拓展方法，包括：

获取第一拓展串口的连接状态，得到第一拓展串口的连接信息；

判断第一拓展串口的连接信息是否为连接状态；

若是，获取第一拓展串口的第一通道编码信息；

根据第一通道编码信息，将串口拓展单元配置为第一通信通道，通过第一通信通道发送第一指令信息；

根据第一指令信息的第一反馈信息，获取第一通信通道的通信时间信息；

根据通信时间信息，得到第一通信通道的通信周期信息；

根据通信周期信息，设置串口拓展单元，用以调整第一通信通道工作状态。

本方案中，所述根据第一指令信息的第一反馈信息，获取第一拓展串口的通信时间信息，根据通信时间信息，得到第一通信通道的通信周期信息，根据通信周期信息，设置串口拓展单元，具体为：

获取所述第一反馈信息；

根据所述第一反馈信息中的设备编码信息，查找预设的设备对应表，用以为所述第一通信通道配置的通信协议；

所述第一反馈信息中的通信时间信息包括通信持续时间信息和通信间隔时间信息，根据所述通信持续时间信息和所述通信间隔时间信息，得到所述第一通信通道的通信周期信息；

获取第一定时器的第一定时信息，根据所述第一定时信息和所述通信周期信息的关系，修改所述串口拓展单元的配置，用以控制所述第一通信通道的工作状态。

本方案中，还包括：

根据所述通信周期信息，判断所述第一通信通道是否处于第一工作状态；

若是，发送第二通信指令，判断第二反馈信息是否表示需要传输数据；若是，根据第二反馈信息在当前通信周期或后续任一通信周期内，发送第三通信指令；若否，第一通信通道的工作状态切换为第二工作状态。

本方案中，所述获取拓展串口的连接状态，具体为：

获取第一拓展串口的测试引脚的第一电气信息；

判断所述第一电气信息是否在预设的电气阈值范围内；

若所述第一电气信息超过所述预设的电气阈值范围，则第一拓展串口标记为连接状态；

所述电气信息为电压信息、电流信息或阻抗信息。

本方案中，还包括：

当所述第一通信通道的工作状态由第一工作状态切换为第二工作状态时；

通过使能单元，使所述串口拓展单元处于禁止使能的停止状态；

选通单元设置为默认状态。

本方案中，所述根据通信周期信息，设置串口拓展单元，用以调整第一通信通道工作状态，具体为：

所述串口拓展单元为模拟开关；

当所述第一通信通道由第二工作状态切换为第一工作状态时；

通过使能单元，使所述串口拓展单元处于使能工作状态；

通过选通单元，根据所述第一通道编码确定第一通信通道；

通信单元通过第一通信通道的第一拓展串口与串口设备进行数据交互。

本发明第二方面提供了一种基于移动设备的低功耗串口拓展系统，包括基于移动设备的低功耗串口拓展方法程序，所述基于移动设备的低功耗串口拓展方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

判断第一拓展串口的连接信息是否为连接状态；

若是，获取第一拓展串口的第一通道编码信息；

根据第一通道编码信息，将串口拓展单元配置为第一通信通道，通过第一通信通道发送第一指令信息；

根据第一指令信息的第一反馈信息，获取第一通信通道的通信时间信息；

根据通信时间信息，得到第一通信通道的通信周期信息；

根据通信周期信息，设置串口拓展单元，用以调整第一通信通道工作状态。

本方案中，所述根据第一指令信息的第一反馈信息，获取第一拓展串口的通信时间信息，根据通信时间信息，得到第一通信通道的通信周期信息，根据通信周期信息，设置串口拓展单元，具体为：

获取所述第一反馈信息；

根据所述第一反馈信息中的设备编码信息，查找预设的设备对应表，用以为所述第一通信通道配置的通信协议；

所述第一反馈信息中的通信时间信息包括通信持续时间信息和通信间隔时间信息，根据所述通信持续时间信息和所述通信间隔时间信息，得到所述第一通信通道的通信周期信息；

获取第一定时器的第一定时信息，根据所述第一定时信息和所述通信周期信息的关系，修改所述串口拓展单元的配置，用以控制所述第一通信通道的工作状态。

本方案中，还包括：

根据所述通信周期信息，判断所述第一通信通道是否处于第一工作状态；

若是，发送第二通信指令，判断第二反馈信息是否表示需要传输数据；若是，根据第二反馈信息在当前通信周期或后续任一通信周期内，发送第三通信指令；若否，第一通信通道的工作状态切换为第二工作状态。

本发明第三方面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中包括一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法程序，所述基于移动设备的低功耗串口拓展方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的基于移动设备的低功耗串口拓展方法的步骤。

本发明提供了一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法、系统和存储介质，首先，通过测试引脚的电气信息得到拓展串口的连接状态；其次，根据通道编码信息，通过串口拓展单元配置通信通道；然后，发送预设的通信指令，根据接收到的反馈信息设置通信通道的工作模式；最后，根据通信通道的工作模式，实时配置串口拓展单元，实现一个通信接口与多个外围电路或设备进行通信的功能；本发明通过设置通信通道的工作模式，达到降低串口拓展单元电能消耗的目的，以延长移动设备的使用寿命，提高用户的使用体验感。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。

图1示出了本发明一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法的流程图；

图2示出了本发明实施例提供的一种获得第一通信通道的通信周期信息的流程图；

图3示出了本发明实施例提供的一种第一通信通道处于第一工作状态的工作流程图；

图4示出了本发明实施例提供的一种串口拓展单元示意框图；

图5示出了本发明一种基于移动设备的低功耗串口拓展系统的框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本发明实施例使用的所有术语(包括技术和科学术语) 具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非本发明实施例明确地这样定义。

本发明实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。本发明实施例的方法前面或后面的步骤不一定按照顺序来精确的进行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

图1示出了本发明一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法的流程图。

如图1所示，本发明公开了一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法，所述方法包括：

S102，获取第一拓展串口的连接状态，得到第一拓展串口的连接信息；

S104，判断第一拓展串口的连接信息是否为连接状态；

S106，若是，获取第一拓展串口的第一通道编码信息；

S108，根据第一通道编码信息，将串口拓展单元配置为第一通信通道，通过第一通信通道发送第一指令信息；

S110，根据第一指令信息的第一反馈信息，获取第一通信通道的通信时间信息；

S112，根据通信时间信息，得到第一通信通道的通信周期信息；

S114，根据通信周期信息，设置串口拓展单元，用以调整第一通信通道工作状态。

需要说明的是，所述第一拓展串口为移动设备拓展后用于与外围电路或设备通信的串口。通常而言，移动设备的拓展串口数量为2到4个，假如拓展串口数量为4个，一般对拓展串口进行十六进制的编号0x01、0x02、0x03、0x04。当外围电路或设备接入第一拓展串口时，第一拓展串口的检测引脚的电气参数将会发生改变，通过检测第一拓展串口的检测引脚的电气参数，即可判断出第一拓展串口是否接入外围电路或设备。当第一拓展串口处于连接状态时，即第一拓展串口接入外围电路或设备，通过第一拓展串口的编号信息，得到第一拓展串口所对应的第一通信通道。通过将串口拓展单元配置为第一通信通道，此时移动设备的处理器即可通过串口拓展单元与接入第一拓展串口的外围电路或设备进行串口通信。

当串口拓展单元配置为第一通信通道，首先，处理器通过串口拓展单元向外围电路或设备发送第一指令信息。第一指令信息为预设的配置通信指令，用于获取外围电路或设备的信息后配置通信周期。移动设备向外围电路或设备发送第一指令后，将接收到来自外围电路或设备的第一反馈信息，其中，第一反馈信息包含了外围电路或设备的ID信息、通信时间信息等。通过外围电路或设备的ID信息，可用于移动设备识别出外围电路或设备的功能，并且用于确定与外围电路或设备进行串口通信的通信协议。通信时间信息包括了通信持续时间信息和通信间隔时间信息，通信持续时间信息为第一通信通道在每轮通信期间所允许进行串口通信的持续时间，通信间隔时间信息为第一通信通道相邻两次通信期的间隔时长；也就是说，第一通信通道与外围电路或设备进行通信持续时间所指代的时长的通信操作后，需要等待通信间隔时间所指代的时长，才能再次与外围电路或设备进行串口通信。例如，通信持续时间为100ms、通信间隔时间为900ms，第一通道与外围电路或设备进行100ms的串口通信之后，需要等待900ms，才能与外围电路或设备进行下一轮的通信。然后，根据通信持续时间信息和通信时间间隔信息即可得到通信周期，由上述举例可知，通信持续时间为100ms、通信间隔时间为900ms时，通信周期信息为1000ms，或1Hz。根据通信周期，当处于通信持续时间时，使能串口拓展单元并且配置为第一通信通道，用于串口通信；当处于通信间隔时间时，禁止使能串口拓展单元，并配置为默认通道；通过间歇性使能串口拓展单元，满足移动设备与外围电路或设备进行串口通信需求的同时，起到降低电量消耗的效果。

图2示出了本发明实施例提供的一种获得第一通信通道的通信周期信息的流程图。

根据本发明实施例，如图2所示，所述根据第一指令信息的第一反馈信息，获取第一拓展串口的通信时间信息，根据通信时间信息，得到第一通信通道的通信周期信息，根据通信周期信息，设置串口拓展单元，具体为：

S202，获取所述第一反馈信息；

S204，根据所述第一反馈信息中的设备编码信息，查找预设的设备对应表，用以为所述第一通信通道配置的通信协议；

S206，所述第一反馈信息中的通信时间信息包括通信持续时间信息和通信间隔时间信息，根据所述通信持续时间信息和所述通信间隔时间信息，得到所述第一通信通道的通信周期信息；

S208，获取第一定时器的第一定时信息，根据所述第一定时信息和所述通信周期信息的关系，修改所述串口拓展单元的配置，用以控制所述第一通信通道的工作状态。

需要说明的是，第一反馈信息包含了外围电路或设备的ID信息、通信时间信息等。通过外围电路或设备的ID信息，查找预设于存储器中的设备对应表，即可查询到ID信息所对应的外围电路或设备，用于移动设备识别出外围电路或设备的功能。并且，通过ID信息查询预设于存储器中的通信协议对应表，可确定与外围电路或设备进行串口通信的通信协议。通信时间信息包括了通信持续时间信息和通信间隔时间信息，通信持续时间信息为第一通信通道在每轮通信期间所允许进行串口通信的持续时间，通信间隔时间信息为第一通信通道相邻两次通信期的间隔时长；也就是说，第一通信通道与外围电路或设备进行通信持续时间所指代的时长的通信操作后，需要等待通信间隔时间所指代的时长，才能再次与外围电路或设备进行串口通信。例如，通信持续时间为100ms、通信间隔时间为900ms，第一通道与外围电路或设备进行100ms的串口通信之后，需要等待900ms，才能与外围电路或设备进行下一轮的通信。然后，根据通信持续时间信息和通信时间间隔信息即可得到通信周期，由上述举例可知，通信持续时间为100ms、通信间隔时间为900ms时，通信周期信息为1000ms，或1Hz。移动设备的处理器通过开启第一定时器，用于第一通信通道的计时操作；第一定时信息是用于记录第一通信通道处于通信周期的具体时间点。例如，在通信周期内，第一时间信息为1ms到100ms时，表示第一通信通道处于通信周期的通信持续时间段内，即为通信状态，此时处理器可通过第一通信通道与外围电路或设备进行串口通信；第一信息为101ms到1000ms时，表示第一通信通道处于通信周期的通信间隔时间段内，即为停止状态，此时处理器通过配置串口拓展单元达到节省电能的目的。

图3示出了本发明实施例提供的一种第一通信通道处于第一工作状态的工作流程图。

根据本发明实施例，如图3所示，还包括：

S302，根据所述通信周期信息，判断所述第一通信通道是否处于第一工作状态；

S304，若是，发送第二通信指令，判断第二反馈信息是否表示需要传输数据；S306，若是，根据第二反馈信息在当前通信周期或后续任一通信周期内，发送第三通信指令；S308，若否，第一通信通道的工作状态切换为第二工作状态。

需要说明的是，第一工作状态为通信状态，表示第一通信通道可用于与外围电路或设备进行串口通信。当第一通信通道处于通信状态时，移动设备的处理器通过第一通信通道向外围电路或设备发送第二通信指令，其中，第二通信指令是查询数据传输需求指令，若外围电路或设备存在数据需要向移动设备传输时，则移动设备的处理器通过第一通信通道接收到的第二反馈信息中会包含数据传输需求标志；若外围电路或设备无数据需要向移动设备传输时，则移动设备的处理器通过第一通信通道接收到的第二反馈信息中不会包含数据传输需求标志；因此，根据第二反馈信息的数据传输标志，即可判断是否需要进行数据传输。当存在数据需要传输时，移动设备的处理器通过第一通信通道，在当前通信周期或者之后的任一通信周期处于通信状态的时，向外围电路或设备发送第三通信指令，其中第三通信指令为一条或者多条的数据获取指令；当不存在数据需要传输时，表示当前通信周期内不需进行数据交互的通信操作，则将第一通信通道的工作状态切换为第二工作状态，用以减少电能损耗。其中，第二工作状态为停止状态。

根据本发明实施例，所述获取第一拓展串口的连接状态，具体为：

获取第一拓展串口的测试引脚的第一电气信息；

判断所述第一电气信息是否在预设的电气阈值范围内；

若所述第一电气信息超过所述预设的电气阈值范围，则第一拓展串口标记为连接状态；

所述电气信息为电压信息、电流信息或阻抗信息。

需要说明的是，当外围电路或设备接入第一拓展串口时，第一拓展串口的检测引脚的电气参数将会发生改变，移动设备的处理器可通过模数转换器等功能模块，检测引脚的电气参数，使用第一电气信息表示电气参数数值。其中，电气信息可以是检测引脚的电压值、流过检测引脚的电流值或者检测引脚上所连接的负载电阻值。当第一电气信息超过预设的电气阈值范围时，即表示第一拓展串口存在外接电路或设备，即可认定第一拓展串口为连接状态。以电压信息为例，在实际应用中，检测引脚的默认电压值为3.3V，检测阈值范围为小于0.7V，也就是说，当检测引脚的电压值为低于0.7V时，即表示第一拓展串口存在外接电路或设备。

根据本发明实施例，还包括：

当所述第一通信通道的工作状态由第一工作状态切换为第二工作状态时；

通过使能单元，使所述串口拓展单元处于禁止使能的停止状态；

选通单元设置为默认状态。

需要说明的是，第一通信通道的工作状态从第一工作状态切换为第二工作状态，也就是说，第一通信通道从通信状态切换为停止状态，此时，移动设备的处理器通过使能单元配置串口拓展单元，使串口拓展单元处于禁止使能的停止状态，从而达到减少电量损耗的目的。此外，选通单元设置为默认通道。由于电路自身的特性，选通模块在选择不同的通道时，由于电气参数发生改变，会影响选通模块的功耗；在实际应用中，默认状态一般会被配置为最低的功耗的情况，因此，将选通单元设置为默认通道，也有助于降低移动设备的电能损耗。

图4示出了本发明实施例提供的一种串口拓展单元示意框图。

根据本发明实施例，如图4所示，所述根据通信周期信息，设置串口拓展单元，用以调整第一通信通道工作状态，具体为：

所述串口拓展单元41为模拟开关芯片；

当所述第一通信通道由第二工作状态切换为第一工作状态时；

通过使能单元42，使所述串口拓展单元处于使能工作状态；

通过选通单元43，根据所述第一通道编码确定第一通信通道；

通信单元44通过第一通信通道的第一拓展串口与串口设备进行数据交互。

需要说明的是，串口通信数据传输需要2根传输线，发送线TX和接收线RX，即可实现两个设备之间的串口通信。通信单元是移动设备端的发送线和接收线，通过模拟开关芯片连接至不同的拓展串口，实现串口拓展的功能。使能单元是用于调整串口拓展单元是否能处于正常工作状态，在实际应用中，通常模拟开关芯片自带使能引脚，通过调节使能引脚的电压即可控制模拟开关芯片的工作状态。更进一步的，为了更大程度的降低功耗，使能单元可以是模拟开关芯片的供电开关，通过为模拟开关芯片提供电能供应的情况，达到控制串口拓展单元是否处于使能工作状态的目的；另外，在禁止使能状态下，模拟开关芯片无电能供应，即可更大程度的降低电能损耗。选通单元是用于配置串口拓展单元选择通信通道。例如，通道编码为0x01时，选通单元配置串口拓展单元，使通信单元与拓展串口1连通；通道编码为0x02时，选通单元配置串口拓展单元，使通信单元与拓展串口2连通。通信单元通过串口拓展单元，实现与第一通信通道的第一拓展串口连通，进而使移动设备的处理器能与外围电路或设备进行串口通信，实现数据交互。

值得一提的是，还包括：

所述串口拓展单元为串行拓展芯片；

当所述第一通信通道由第二工作状态切换为第一工作状态时；

通过使能单元，使所述串口拓展单元处于使能工作状态；

通过通信单元，根据预设的通信指令发送与接收数据，与所述串口拓展单元进行数据交互；

所述串口拓展单元通过所述第一拓展串口与串口设备进行数据交互。

需要说明的是，移动设备的处理器通过预设的指令与串行拓展芯片进行数据交互，串行拓展芯片分析数据后，得到通信通道，再将数据通过通行通道向外围电路或设备发送，从而实现串口拓展的功能。使能单元是用于调整串口拓展单元是否能处于正常工作状态，在实际应用中，串行拓展芯片自带使能引脚，通过调节使能引脚的电压即可控制串行拓展芯片的工作状态。更进一步的，为了更大程度的降低功耗，使能单元可以是串行拓展芯片的供电开关，通过为串行拓展芯片提供电能供应的情况，达到控制串行拓展芯片是否处于使能工作状态的目的；另外，在禁止使能状态下，串行拓展芯片无电能供应，即可更大程度的降低电能损耗。移动设备的处理器通过预设的指令与串行拓展芯片进行通信，例如，移动设备的处理器向串行拓展芯片发送的数据帧包括通道编号和传输数据；串行拓展芯片根据通道编号，即可选择对应的通信通道；然后，将传输数据通过通信通道向外围电路或设备进行发送。外围电路或设备向移动设备的处理发送数据的过程如下，外围电路或设备向串行拓展芯片发送数据，串行拓展芯片根据接收数据的通信通道和数据，组合成数据帧，再向移动设备的处理器发送；然后，移动设备的处理器通过解析数据帧即可得到通道号及对应数据。

值得一提的是，还包括：

当所述第一通信通道处于第一工作状态时；

发送第二通信指令，判断第二反馈信息是否表示需要传输数据；

若否，第一反馈记录信息加一；

若是，根据第一反馈记录信息调整通信周期，并将第一反馈记录信息初始化；

需要说明的是，当第一通信通道处于第一工作状态，即处于通信状态时，移动设备的处理器通过第一通信通道向外围电路或设备发送第二通信指令后，会接收到来自外围电路或设备的第二反馈信息。其中，第二反馈信息中包含数据传输需求标志，用于标记外围电路或设备是否需要进行数据传输。第一反馈记录信息是记录通信周期数，用于表示两次数据传输需求之间，所经过的通信周期数。例如，在第1个通信周期和第4个通信周期内的第二反馈信息表示需要进行数据传输；在第2个通信周期时，第一反馈记录信息为1；在第3个通信周期时，第一反馈记录信息为2，表示为2个通信周期；当在第4个通信周期接收到需要进行数据传输的标志信息时，将当前的第一反馈记录信息存储用于调整通信周期，然后将第一反馈记录信息初始化，即设置为0。根据第一反馈记录信息，若预设的时间周期内，比如移动设备接入串口设备后、最近1分钟内，所存储的第一反馈记录信息均是大于1的值，表示两次数据传输之间至少需要经过2个通信周期；此时，可通过延长通信周期的时长，例如通信周期从1秒延长至2秒，具体的只延长第一通道处于停止状态的时间；也就是说，通过降低通信的频率的方式，达到降低功耗的目的。

值得一提的是，还包括：

当所述第一通信通道处于第一工作状态时；

发送第四通信指令，用以设置休眠时间信息及开启第二定时器的计时工作；

获取第二定时器的第二定时信息，判断第二定时信息是否超过所述休眠时间信息；

若否，关闭第一定时器的计时工作；

若是，开启第一定时器的计时工作，并关闭第二定时器的计时工作。

需要说明的是，第四通信指令为休眠设置指令，移动设备的处理器通过第四通信指令控制外围电路或设备处于休眠状态，达到降低电能消耗的目的。在发送第四通信指令后，处理器启动第二定时器，为休眠时长进行计时；第二定时信息表示距离从发送第四通信指令时间点的时长。判断第二定时信息是否超过所设置的休眠时间信息时候，若否，表示第一通信通道需进入或保持休眠模式，关闭第一定时器的计时工作，使第一通信通道处于停止工作状态；若是，表示需要退出休眠模式，重新开启第一定时器，为通信周期进行计时，同时关闭第二定时器，关闭休眠计时工作。

图5示出了本发明一种基于移动设备的低功耗串口拓展系统的框图。

如图5所示，本发明公开了一种基于移动设备的低功耗串口拓展系统5，包括存储器51和处理器52，所述存储器中包括基于移动设备的低功耗串口拓展方法程序，所述基于移动设备的低功耗串口拓展方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

获取第一拓展串口的连接状态，得到第一拓展串口的连接信息；

判断第一拓展串口的连接信息是否为连接状态；

若是，获取第一拓展串口的第一通道编码信息；

根据第一通道编码信息，将串口拓展单元配置为第一通信通道，通过第一通信通道发送第一指令信息；

根据第一指令信息的第一反馈信息，获取第一通信通道的通信时间信息；

根据通信时间信息，得到第一通信通道的通信周期信息；

根据通信周期信息，设置串口拓展单元，用以调整第一通信通道工作状态。

需要说明的是，所述第一拓展串口为移动设备拓展后用于与外围电路或设备通信的串口。通常而言，移动设备的拓展串口数量为2到4个，假如拓展串口数量为4个，一般对拓展串口进行十六进制的编号0x01、0x02、0x03、0x04。当外围电路或设备接入第一拓展串口时，第一拓展串口的检测引脚的电气参数将会发生改变，通过检测第一拓展串口的检测引脚的电气参数，即可判断出第一拓展串口是否接入外围电路或设备。当第一拓展串口处于连接状态时，即第一拓展串口接入外围电路或设备，通过第一拓展串口的编号信息，得到第一拓展串口所对应的第一通信通道。通过将串口拓展单元配置为第一通信通道，此时移动设备的处理器即可通过串口拓展单元与接入第一拓展串口的外围电路或设备进行串口通信。

当串口拓展单元配置为第一通信通道，首先，处理器通过串口拓展单元向外围电路或设备发送第一指令信息。第一指令信息为预设的配置通信指令，用于获取外围电路或设备的信息后配置通信周期。移动设备向外围电路或设备发送第一指令后，将接收到来自外围电路或设备的第一反馈信息，其中，第一反馈信息包含了外围电路或设备的ID信息、通信时间信息等。通过外围电路或设备的ID信息，可用于移动设备识别出外围电路或设备的功能，并且用于确定与外围电路或设备进行串口通信的通信协议。通信时间信息包括了通信持续时间信息和通信间隔时间信息，通信持续时间信息为第一通信通道在每轮通信期间所允许进行串口通信的持续时间，通信间隔时间信息为第一通信通道相邻两次通信期的间隔时长；也就是说，第一通信通道与外围电路或设备进行通信持续时间所指代的时长的通信操作后，需要等待通信间隔时间所指代的时长，才能再次与外围电路或设备进行串口通信。例如，通信持续时间为100ms、通信间隔时间为900ms，第一通道与外围电路或设备进行100ms的串口通信之后，需要等待900ms，才能与外围电路或设备进行下一轮的通信。然后，根据通信持续时间信息和通信时间间隔信息即可得到通信周期，由上述举例可知，通信持续时间为100ms、通信间隔时间为900ms时，通信周期信息为1000ms，或1Hz。根据通信周期，当处于通信持续时间时，使能串口拓展单元并且配置为第一通信通道，用于串口通信；当处于通信间隔时间时，禁止使能串口拓展单元，并配置为默认通道；通过间歇性使能串口拓展单元，满足移动设备与外围电路或设备进行串口通信需求的同时，起到降低电量消耗的效果。

根据本发明实施例，所述根据第一指令信息的第一反馈信息，获取第一拓展串口的通信时间信息，根据通信时间信息，得到第一通信通道的通信周期信息，根据通信周期信息，设置串口拓展单元，具体为：

获取所述第一反馈信息；

根据所述第一反馈信息中的设备编码信息，查找预设的设备对应表，用以为所述第一通信通道配置的通信协议；

所述第一反馈信息中的通信时间信息包括通信持续时间信息和通信间隔时间信息，根据所述通信持续时间信息和所述通信间隔时间信息，得到所述第一通信通道的通信周期信息；

获取第一定时器的第一定时信息，根据所述第一定时信息和所述通信周期信息的关系，修改所述串口拓展单元的配置，用以控制所述第一通信通道的工作状态。

需要说明的是，第一反馈信息包含了外围电路或设备的ID信息、通信时间信息等。通过外围电路或设备的ID信息，查找预设于存储器中的设备对应表，即可查询到ID信息所对应的外围电路或设备，用于移动设备识别出外围电路或设备的功能。并且，通过ID信息查询预设于存储器中的通信协议对应表，可确定与外围电路或设备进行串口通信的通信协议。通信时间信息包括了通信持续时间信息和通信间隔时间信息，通信持续时间信息为第一通信通道在每轮通信期间所允许进行串口通信的持续时间，通信间隔时间信息为第一通信通道相邻两次通信期的间隔时长；也就是说，第一通信通道与外围电路或设备进行通信持续时间所指代的时长的通信操作后，需要等待通信间隔时间所指代的时长，才能再次与外围电路或设备进行串口通信。例如，通信持续时间为100ms、通信间隔时间为900ms，第一通道与外围电路或设备进行100ms的串口通信之后，需要等待900ms，才能与外围电路或设备进行下一轮的通信。然后，根据通信持续时间信息和通信时间间隔信息即可得到通信周期，由上述举例可知，通信持续时间为100ms、通信间隔时间为900ms时，通信周期信息为1000ms，或1Hz。移动设备的处理器通过开启第一定时器，用于第一通信通道的计时操作；第一定时信息是用于记录第一通信通道处于通信周期的具体时间点。例如，在通信周期内，第一时间信息为1ms到100ms时，表示第一通信通道处于通信周期的通信持续时间段内，即为通信状态，此时处理器可通过第一通信通道与外围电路或设备进行串口通信；第一信息为101ms到1000ms时，表示第一通信通道处于通信周期的通信间隔时间段内，即为停止状态，此时处理器通过配置串口拓展单元达到节省电能的目的。

根据本发明实施例，还包括：

根据所述通信周期信息，判断所述第一通信通道是否处于第一工作状态；

若是，发送第二通信指令，判断第二反馈信息是否表示需要传输数据；若是，根据第二反馈信息在当前通信周期或后续任一通信周期内，发送第三通信指令；若否，第一通信通道的工作状态切换为第二工作状态。

需要说明的是，第一工作状态为通信状态，表示第一通信通道可用于与外围电路或设备进行串口通信。当第一通信通道处于通信状态时，移动设备的处理器通过第一通信通道向外围电路或设备发送第二通信指令，其中，第二通信指令是查询数据传输需求指令，若外围电路或设备存在数据需要向移动设备传输时，则移动设备的处理器通过第一通信通道接收到的第二反馈信息中会包含数据传输需求标志；若外围电路或设备无数据需要向移动设备传输时，则移动设备的处理器通过第一通信通道接收到的第二反馈信息中不会包含数据传输需求标志；因此，根据第二反馈信息的数据传输标志，即可判断是否需要进行数据传输。当存在数据需要传输时，移动设备的处理器通过第一通信通道，在当前通信周期或者之后的任一通信周期处于通信状态的时，向外围电路或设备发送第三通信指令，其中第三通信指令为一条或者多条的数据获取指令；当不存在数据需要传输时，表示当前通信周期内不需进行数据交互的通信操作，则将第一通信通道的工作状态切换为第二工作状态，用以减少电能损耗。其中，第二工作状态为停止状态。

根据本发明实施例，所述获取第一拓展串口的连接状态，具体为：

获取第一拓展串口的测试引脚的第一电气信息；

判断所述第一电气信息是否在预设的电气阈值范围内；

若所述第一电气信息超过所述预设的电气阈值范围，则第一拓展串口标记为连接状态；

所述电气信息为电压信息、电流信息或阻抗信息。

需要说明的是，当外围电路或设备接入第一拓展串口时，第一拓展串口的检测引脚的电气参数将会发生改变，移动设备的处理器可通过模数转换器等功能模块，检测引脚的电气参数，使用第一电气信息表示电气参数数值。其中，电气信息可以是检测引脚的电压值、流过检测引脚的电流值或者检测引脚上所连接的负载电阻值。当第一电气信息超过预设的电气阈值范围时，即表示第一拓展串口存在外接电路或设备，即可认定第一拓展串口为连接状态。以电压信息为例，在实际应用中，检测引脚的默认电压值为3.3V，检测阈值范围为小于0.7V，也就是说，当检测引脚的电压值为低于0.7V时，即表示第一拓展串口存在外接电路或设备。

根据本发明实施例，还包括：

当所述第一通信通道的工作状态由第一工作状态切换为第二工作状态时；

通过使能单元，使所述串口拓展单元处于禁止使能的停止状态；

选通单元设置为默认状态。

需要说明的是，第一通信通道的工作状态从第一工作状态切换为第二工作状态，也就是说，第一通信通道从通信状态切换为停止状态，此时，移动设备的处理器通过使能单元配置串口拓展单元，使串口拓展单元处于禁止使能的停止状态，从而达到减少电量损耗的目的。此外，选通单元设置为默认通道。由于电路自身的特性，选通模块在选择不同的通道时，由于电气参数发生改变，会影响选通模块的功耗；在实际应用中，默认状态一般会被配置为最低的功耗的情况，因此，将选通单元设置为默认通道，也有助于降低移动设备的电能损耗。

根据本发明实施例，所述根据通信周期信息，设置串口拓展单元，用以调整第一通信通道工作状态，具体为：

所述串口拓展单元为模拟开关芯片；

当所述第一通信通道由第二工作状态切换为第一工作状态时；

通过使能单元，使所述串口拓展单元处于使能工作状态；

通过选通单元，根据所述第一通道编码确定第一通信通道；

通信单元通过第一通信通道的第一拓展串口与串口设备进行数据交互。

需要说明的是，串口通信数据传输需要2根传输线，发送线TX和接收线RX，即可实现两个设备之间的串口通信。通信单元是移动设备端的发送线和接收线，通过模拟开关芯片连接至不同的拓展串口，实现串口拓展的功能。使能单元是用于调整串口拓展单元是否能处于正常工作状态，在实际应用中，通常模拟开关芯片自带使能引脚，通过调节使能引脚的电压即可控制模拟开关芯片的工作状态。更进一步的，为了更大程度的降低功耗，使能单元可以是模拟开关芯片的供电开关，通过为模拟开关芯片提供电能供应的情况，达到控制串口拓展单元是否处于使能工作状态的目的；另外，在禁止使能状态下，模拟开关芯片无电能供应，即可更大程度的降低电能损耗。选通单元是用于配置串口拓展单元选择通信通道。例如，通道编码为0x01时，选通单元配置串口拓展单元，使通信单元与拓展串口1连通；通道编码为0x02时，选通单元配置串口拓展单元，使通信单元与拓展串口2连通。通信单元通过串口拓展单元，实现与第一通信通道的第一拓展串口连通，进而使移动设备的处理器能与外围电路或设备进行串口通信，实现数据交互。

值得一提的是，还包括：

所述串口拓展单元为串行拓展芯片；

当所述第一通信通道由第二工作状态切换为第一工作状态时；

通过使能单元，使所述串口拓展单元处于使能工作状态；

通过通信单元，根据预设的通信指令发送与接收数据，与所述串口拓展单元进行数据交互；

所述串口拓展单元通过所述第一拓展串口与串口设备进行数据交互。

需要说明的是，移动设备的处理器通过预设的指令与串行拓展芯片进行数据交互，串行拓展芯片分析数据后，得到通信通道，再将数据通过通行通道向外围电路或设备发送，从而实现串口拓展的功能。使能单元是用于调整串口拓展单元是否能处于正常工作状态，在实际应用中，串行拓展芯片自带使能引脚，通过调节使能引脚的电压即可控制串行拓展芯片的工作状态。更进一步的，为了更大程度的降低功耗，使能单元可以是串行拓展芯片的供电开关，通过为串行拓展芯片提供电能供应的情况，达到控制串行拓展芯片是否处于使能工作状态的目的；另外，在禁止使能状态下，串行拓展芯片无电能供应，即可更大程度的降低电能损耗。移动设备的处理器通过预设的指令与串行拓展芯片进行通信，例如，移动设备的处理器向串行拓展芯片发送的数据帧包括通道编号和传输数据；串行拓展芯片根据通道编号，即可选择对应的通信通道；然后，将传输数据通过通信通道向外围电路或设备进行发送。外围电路或设备向移动设备的处理发送数据的过程如下，外围电路或设备向串行拓展芯片发送数据，串行拓展芯片根据接收数据的通信通道和数据，组合成数据帧，再向移动设备的处理器发送；然后，移动设备的处理器通过解析数据帧即可得到通道号及对应数据。

值得一提的是，还包括：

当所述第一通信通道处于第一工作状态时；

发送第二通信指令，判断第二反馈信息是否表示需要传输数据；

若否，第一反馈记录信息加一；

若是，根据第一反馈记录信息调整通信周期，并将第一反馈记录信息初始化；

需要说明的是，当第一通信通道处于第一工作状态，即处于通信状态时，移动设备的处理器通过第一通信通道向外围电路或设备发送第二通信指令后，会接收到来自外围电路或设备的第二反馈信息。其中，第二反馈信息中包含数据传输需求标志，用于标记外围电路或设备是否需要进行数据传输。第一反馈记录信息是记录通信周期数，用于表示两次数据传输需求之间，所经过的通信周期数。例如，在第1个通信周期和第4个通信周期内的第二反馈信息表示需要进行数据传输；在第2个通信周期时，第一反馈记录信息为1；在第3个通信周期时，第一反馈记录信息为2，表示为2个通信周期；当在第4个通信周期接收到需要进行数据传输的标志信息时，将当前的第一反馈记录信息存储用于调整通信周期，然后将第一反馈记录信息初始化，即设置为0。根据第一反馈记录信息，若预设的时间周期内，比如移动设备接入串口设备后、最近1分钟内，所存储的第一反馈记录信息均是大于1的值，表示两次数据传输之间至少需要经过2个通信周期；此时，可通过延长通信周期的时长，例如通信周期从1秒延长至2秒，具体的只延长第一通道处于停止状态的时间；也就是说，通过降低通信的频率的方式，达到降低功耗的目的。

值得一提的是，还包括：

当所述第一通信通道处于第一工作状态时；

发送第四通信指令，用以设置休眠时间信息及开启第二定时器的计时工作；

获取第二定时器的第二定时信息，判断第二定时信息是否超过所述休眠时间信息；

若否，关闭第一定时器的计时工作；

若是，开启第一定时器的计时工作，并关闭第二定时器的计时工作。

需要说明的是，第四通信指令为休眠设置指令，移动设备的处理器通过第四通信指令控制外围电路或设备处于休眠状态，达到降低电能消耗的目的。在发送第四通信指令后，处理器启动第二定时器，为休眠时长进行计时；第二定时信息表示距离从发送第四通信指令时间点的时长。判断第二定时信息是否超过所设置的休眠时间信息时候，若否，表示第一通信通道需进入或保持休眠模式，关闭第一定时器的计时工作，使第一通信通道处于停止工作状态；若是，表示需要退出休眠模式，重新开启第一定时器，为通信周期进行计时，同时关闭第二定时器，关闭休眠计时工作。

本发明第三方面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中包括一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法程序，所述基于移动设备的低功耗串口拓展方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的基于移动设备的低功耗串口拓展方法的步骤。

本发明提供了一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法、系统和存储介质，根据设备的电量状态以及两种频率载波信号获得的伪距信息，确定定位信息的获取模式，在确保定位精度的同时，控制设备的电量消耗，以延长设备的电量使用周期。本发明还可以根据两种频率载波信号的强度，确定定位信息的获取模式；另外，还针对无载波信号情况，对定位信息采用预测的方式，提高用户的使用体验感。

所述功能如果以软件功能模块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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第一拓展串口的连接状态，得到第一拓展串口的连接信息；

判断第一拓展串口的连接信息是否为连接状态；

若是，获取第一拓展串口的第一通道编码信息；

根据第一通道编码信息，将串口拓展单元配置为第一通信通道，通过第一通信通道发送第一指令信息；

根据第一指令信息的第一反馈信息，获取第一通信通道的通信时间信息；

根据通信时间信息，得到第一通信通道的通信周期信息；

根据通信周期信息，设置串口拓展单元，用以调整第一通信通道工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法，其特征在于，所述根据第一指令信息的第一反馈信息，获取第一拓展串口的通信时间信息，根据通信时间信息，得到第一通信通道的通信周期信息，根据通信周期信息，设置串口拓展单元，具体为：

获取所述第一反馈信息；

根据所述第一反馈信息中的设备编码信息，查找预设的设备对应表，用以为所述第一通信通道配置的通信协议；

所述第一反馈信息中的通信时间信息包括通信持续时间信息和通信间隔时间信息，根据所述通信持续时间信息和所述通信间隔时间信息，得到所述第一通信通道的通信周期信息；

获取第一定时器的第一定时信息，根据所述第一定时信息和所述通信周期信息的关系，修改所述串口拓展单元的配置，用以控制所述第一通信通道的工作状态。

3.根据权利要求1所述的一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法，其特征在于，还包括：

根据所述通信周期信息，判断所述第一通信通道是否处于第一工作状态；

若是，发送第二通信指令，判断第二反馈信息是否表示需要传输数据；若是，根据第二反馈信息在当前通信周期或后续任一通信周期内，发送第三通信指令；若否，第一通信通道的工作状态切换为第二工作状态。

4.根据权利要求1所述的一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法，其特征在于，所述获取第一拓展串口的连接状态，具体为：

获取第一拓展串口的测试引脚的第一电气信息；

判断所述第一电气信息是否在预设的电气阈值范围内；

若所述第一电气信息超过所述预设的电气阈值范围，则第一拓展串口标记为连接状态；

所述电气信息为电压信息、电流信息或阻抗信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法，其特征在于，还包括：

当所述第一通信通道的工作状态由第一工作状态切换为第二工作状态时；

通过使能单元，使所述串口拓展单元处于禁止使能的停止状态；

选通单元设置为默认状态。

6.根据权利要求1所述的一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法，其特征在于，所述根据通信周期信息，设置串口拓展单元，用以调整第一通信通道工作状态，具体为：

所述串口拓展单元为模拟开关；

当所述第一通信通道由第二工作状态切换为第一工作状态时；

通过使能单元，使所述串口拓展单元处于使能工作状态；

通过选通单元，根据所述第一通道编码确定第一通信通道；

通信单元通过第一通信通道的第一拓展串口与串口设备进行数据交互。

7.一种基于移动设备的低功耗串口拓展系统，其特征在于，所述系统包括存储器和处理器，所述存储器中包括基于移动设备的低功耗串口拓展方法程序，所述基于移动设备的低功耗串口拓展方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

获取第一拓展串口的连接状态，得到第一拓展串口的连接信息；

判断第一拓展串口的连接信息是否为连接状态；

若是，获取第一拓展串口的第一通道编码信息；

根据第一通道编码信息，将串口拓展单元配置为第一通信通道，通过第一通信通道发送第一指令信息；

根据第一指令信息的第一反馈信息，获取第一通信通道的通信时间信息；

根据通信时间信息，得到第一通信通道的通信周期信息；

根据通信周期信息，设置串口拓展单元，用以调整第一通信通道工作状态。

8.根据权利要求7所述的一种基于移动设备的低功耗串口拓展系统，其特征在于，根据第一指令信息的第一反馈信息，获取第一拓展串口的通信时间信息，根据通信时间信息，得到第一通信通道的通信周期信息，根据通信周期信息，设置串口拓展单元，具体为：

获取所述第一反馈信息；

根据所述第一反馈信息中的设备编码信息，查找预设的设备对应表，用以为所述第一通信通道配置的通信协议；

所述第一反馈信息中的通信时间信息包括通信持续时间信息和通信间隔时间信息，根据所述通信持续时间信息和所述通信间隔时间信息，得到所述第一通信通道的通信周期信息；

获取第一定时器的第一定时信息，根据所述第一定时信息和所述通信周期信息的关系，修改所述串口拓展单元的配置，用以控制所述第一通信通道的工作状态。

9.根据权利要求7所述的一种基于移动设备的低功耗串口拓展系统，其特征在于，还包括：

根据所述通信周期信息，判断所述第一通信通道是否处于第一工作状态；

若是，发送第二通信指令，判断是否有第二反馈信息；若是，根据第二反馈信息在当前通信周期或后续任一通信周期内，发送第三通信指令；若否，第一通信通道的工作状态切换为第二工作状态。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种基于移动设备的低功耗串口拓展方法程序，所述基于移动设备的低功耗串口拓展方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述的基于移动设备的低功耗串口拓展方法的步骤。