CN1339132A - 在电子设备和电池组之间实现通信的一种方法,包括一电子设备和一电池组的一种装置,以及实现通信的一种电池组 - Google Patents

Abstract

一种通过一接口在一电子设备(102)和附在其上的一电池(103)之间实现数字串行通信的方法。该数字串行通信包括由若干比特组成的字节(300)的发射。该方法包括从所述电子设备和所述电池的第一个中发射一个字节,在所述电子设备和所述电池的另外一个中接收所述字节,并且无变化地转发所述接收字节。因此,能够把返回字节的内容与最初发射的字节的内容进行比较,从而确保字节被正确地发射。这个简单的程序使得无需诸如奇偶校验位之类的另外一个差错处理程序。

Description

在电子设备和电池组之间实现通信的一种方法，包括一电子设备和 一电池组的一种装置，以及实现通信的一种电池组

本发明涉及通过一接口在电子设备和附在其上的电池组之间的数字串行通信的一种方法，所述数字串行通信包括由若干比特组成的字节的发射。另外，本发明涉及包括一电子设备和附在其上的电池组的一种装置，并且涉及一种电池组。

最近几年，蜂窝电话技术已飞速发展并因此产生对电池和电池组范围中的开发的类似需要，更特别是对于在电池组和诸如蜂窝电话之类的电子设备之间通信的类似需要。蜂窝电话必须利用电池以便提供移动性能。对蜂窝电话的用户来说电池是关键的，因为电池提供自由移动的能力而不必被约束到一个固定的电源上。

因此，为了最大限度地使用蜂窝电话和其他便携式电子设备，重要的是用户从该附加的电池组中获得最高的性能。通过正确地对电池充电并且始终能够识别电池的准确充电状态可以达到此目的。此使用户能够知道在电话中还剩下多少备用时间。这类信息使用户能够聪明地了解对于他的需要电池中的电荷是否足够，或者是否需要电池充电。

电池组以及与电池组相关的技术的新近发展已经向用户提供了所谓的智能电池，它可以向用户提供电子设备的一个电源并且另外在电池组和附加的电子设备之间提供数据传输性能。这类电池可以包括容纳各种数据的存储装置，该各种数据表示例如在便携式设备的显示器中可以表示给用户的信息。在电池中的信息可以包括标识号码、最大容量、现在的容量等等。

来自电池的一些信息只是内部地使用在便携式电子设备中，而来自电池的其他信息可以被送给用户，例如在已经由电池中的或者便携式电子设备中的处理器处理之后。例如，有关电池最大容量的已储存信息只可被用于电子设备中，而该电子设备利用该最大容量与有关该电子设备功率消耗的知识可以计算出当前的容量。

因此，依靠例如通过一个接口在电子设备和附在其上的电池组之间的数字串行通信，信息在电子设备和电池之间被交换。

这样的通信也需要一些差错处理以便确保交换信息是正确的。从计算机技术中可了解许多差错处理程序。可是，这些技术，虽然在计算机环境中满意的，但是对于诸如蜂窝电话之类的较小并且较便宜的电子设备来说却太复杂并且太昂贵了。

因此，本发明的一个目的是提供可以克服所述局限的上述类型的一种方法，即实现起来既简单又便宜的一种方法。

根据本发明，这样来实现此目的，即，该方法包括步骤：从所述电子设备和所述电池的第一个发射字节，在所述电子设备和所述电池的另外一个中接收所述字节，并且无变化地转发所述接收字节。

当从发送方发射到接收方的字节无变化地只返回或者反射到发送方，使这一方(它可以是电子设备或者电池)能够把返回的字节内容与最初发射的字节内容进行比较，从而确保字节被正确地发射。这个简单的程序使得无需诸如奇偶校验位之类的另外一个差错处理程序。

如权利要求2所述，转发步骤还可以包括步骤：从所述接口接收一个字节，在一个非易失存储器中存储该接收字节，从所述非易失存储器中检索该储存字节，以及通过所述接口发射该被检索的字节。用这种方式，不仅通过该接口的发射被检查，而且到非易失存储器的转发也被检查。

如权利要求3所述，该方法还可以包括步骤：在所述电子设备和所述电池的第一个中接收该转发字节，把该接收的转发字节的内容与先前发射的字节的内容进行比较，如果该两个字节的内容不一致，则检测一个传输差错。这使得能够进行一个简单的错误检测。

正如所提及的，本发明还涉及一种装置，其包括一电子设备，附在该电子设备上的电池，以及通过一接口在该电子设备和该电池之间实现数字串行通信的装置，并且在电子设备中包括第一通信电路而在该电池中包括第二通信电路，所述数字串行通信包括在所述第一和第二通信电路之间由若干比特组成的字节的发射。

当所述第一和第二通信电路的至少一个适合于无变化转发一个接收字节时，则提供可以克服所述局限的上述类型的一种装置，即实现起来既简单又便宜的一种装置。

该装置的有利实施例在具有上述的利益的权利要求5和6中被描述。另外，如权利要求7所述，该电子设备有利地可以是一个蜂窝电话。

正如所提及的，本发明还涉及一种电池，包括通过一接口在该电池和电子设备之间实现数字串行通信的装置，并且包括在电池中的通信电路，所述数字串行通信包括在所述通信电路与电子设备之间由若干比特组成的字节的发射。

当所述通信电路适合于无变化转发一个接收字节时，则提供可以克服所述局限的上述类型的一种电池，即实现起来既简单又便宜的一种电池。

该电池的有利实施例在具有上述利益的权利要求9和10中被描述。

现在，在下面参考附图将更完全地描述本发明，附图中：

图1表示如本发明所述的一种装置，

图2阐明了与电池的一部分接口的电子设备的一部分，

图3是与上述发射有关的所使用的字节的例子，以及

图4阐明了字节的发射。

图1表示一种装置101，包括一电子设备102与附在电子设备上的一电池或者电池组103。装置101还包括若干连接104、105、106，其连接电子设备102和电池103从而允许在电子设备102与电池103之间通信。

电子设备102包括一收发信机108和一微控制器109，在下面收发信机108也被称为第一通信装置。收发信机108和微控制器109适合于交换数据，其在图中依靠数字110和111来说明。微控制器109依靠连接111向收发信机108发射信息。同样，连接110可用于从收发信机108向微控制器109发射数据。收发信机108可以是一个通用异步发射机(UART)。

电池包括一个或多个蓄电池组单元电池113，微控制器114(它可以是一个状态机器)，一个电池信息获取单元115，一个收发信机117和一个存储器116。注意：在下面，收发信机117也被称为第二通信装置。收发信机117也可以是一个通用异步接收机发射机(UART)。

连接104与105用于从电池103向电子设备102提供功率。例如，连接器104可以连接到电池103中的蓄电池组单元电池113的正极，而连接器105可以连接到电池103中的蓄电池组单元电池113的负极(GND)。

依靠包括在第一和第二通信装置之间实现由若干比特组成的字节发射在内的数字串行通信，包括在电子设备102中的收发信机108连接到电池103中的收发信机117上。存储器116适合于存储若干数据信息，例如电池的标识号码、电池的最大容量、电池的当前容量等等。

微控制器114连接到收发信机117、电池信息获取单元115以及存储器116上。电池信息获取单元115连接到蓄电池组单元电池113并且适合于检索来自蓄电池组单元电池113中诸如当前电池容量之类的电池信息。电池信息获取单元115适合于发射信息给微控制器114——当微控制器114命令该单元115这样做时。微控制器114适合于存储和检索来自存储器116中的信息并且依靠收发信机117把该信息发射给电子设备102。

图2阐明了与电池103的一部分接口的电子设备102的一部分并且表示了连接106，该连接106适合于连接与如图1所示的连接106有关的电子设备102和电池103。图2的左侧阐明了电子设备102的一部分，而图2的右侧阐明了电池103的一部分。如图所示，电子设备102和电池103依靠接口201连接。

电子设备102包括一控制单元202和一通用异步接收机发射机单元203，即，一所谓的UART。同样地，电池103包括一控制单元204。电子设备102和电池103适合于通过接口201发射数据。依靠一负载电阻器207，一开关205和一开关206来执行该发射。电子设备中的开关205被连接以由控制单元202控制。同样地，电池103中的开关206被连接以由控制单元204控制。

开关205和开关206都连接到地电位。这使控制单元202、204能够通过接口201轮流发射信息。从电子设备102到电池103的信息发射由控制单元202控制。控制单元202适合于控制开关205，从而发送信息给电池103。例如，当开关205打开时，负载电阻器207把通信线路106处电位拉到一个高电平。另一方面，当该开关关闭时，通信线路106处的电位在一低电平。因此，通过控制开关205的位置，控制单元202控制通信线路106处的电位，并且因为通信线路连接到电池103，所以信息能从电气设备102发射到电池103。

同样地，控制单元204依靠开关206可以从电池103发射信息给电子设备102。由电子设备102中的开关205产生的数据在UART 211中被接收，该UART 211类似于电子设备102中的UART 203。

在一优选实施例中，包括若干比特的字节在电子设备102和电池103之间发射。这些字节的格式在图3中被说明。

图3表示由若干比特组成的一字节的例子，它可关于上述发射而被使用。字节300被分成三部分：第一部分301包括两个起始比特，第二部分302包括若干数据比特，而第三部分303包括一停止比特。

第一部分301包括两个起始比特304、305并且在发射期间用于表示字节300的开始。最好，起始比特具有不同的值，例如起始比特304为一逻辑“0”而起始比特305为一逻辑“1”。第二部分302包括若干数据比特(例如八)，其具有取决于被发射的消息的数值。第三部分303包括用于表示字节的结尾的一个停止比特。正如从下列中将明朗化，停止比特常常是不必要的，例如当发射字节通过具有相应于停止比特数值的一个信号电平的周期分开时，或者当发射字节具有一个固定长度时。

图4是阐明通过通信线路106在电子设备102和电池103之间的字节发射的一个时序图。注意：在该图中，时间由左向右增加。

该图表示通过通信线路106第一字节401从电子设备102发射给电池103，接着通过通信线路106第二字节402在反向上发射，即从电池103到电子设备102。

在图中，阐明第一字节的发射与第二字节的发射的时间间隔由405表示的一时间间隔分开。该时间间隔405的持续时间由所需要的响应时间和通信方向反向的最小建立时间来规定。

在电池中的一个或多个电子装置，例如，微处理器114可以是在工作状态中或者在功率节省状态中。在功率节省状态中，通信线路是在一个所谓的空闲状态中。因此，在电子设备102和电池103之间没有字节被发射的周期期间，这些电子装置的功率消耗可以被减小。

在第一字节的发射以前，传输线路在空闲状态中，其中传输线路上的信号电平等于逻辑电平“0”。在图中，由数字403表示空闲周期情形。控制单元202通过把传输线路106上的信号电平带到一个高电平来把传输线路带入所谓的工作状态，如图中的周期404所示。周期404是一个所谓的苏醒周期，其中电池中的一个或多个电子装置被从功率节省状态带到正常的功率消耗状态中。

如图中右边部分所说明的，字节402后面跟着一时间间隔406，其中传输线路106处的信号电平等于逻辑电平“1”，即类似于时间间隔405表示的情形的一个情形。该时间间隔406的最小持续时间由所需要的响应时间和通信方向反向的最小建立时间来规定。时间间隔406后面跟着从逻辑电平“1”到逻辑电平“0”的一个偏移，表示传输线路106被带入一空闲状态中的这样一个情形。可替代地，该偏移可以表示被发射的一个新字节的开始，即，该偏移对应于一个新的起始比特的开始。注意：当时间间隔406的持续时间超过一个给定的预定义值时，传输线路可以被带入一空闲状态。

通过传输线路106发射的字节可以包括指令和数据。指令可以包括由所谓的只读指令，它由电子设备102发送并且命令电池103从存储器116读取规定的信息响应地发送作为一个或多个数据字节的信息。例如，只读指令可以命令电池发送有关额定容量的信息或者电池序列号。指令也可以包括所谓的读写指令。例如引起对电池的目前剩余容量的读取或写入的指令。另外，指令集可以包括引起对电池通信总线修正的信息进行发送和接收的指令，以及引起对一个动态标识号码的读取和写入的指令。

修正信息规定所支持的通信总线修正。在交换电池通信总线的修正编号之后，微控制器109、114可以使用电子设备102和电池103两者都支持一个公共通信标准。因此，即使那些之一只支持另一个之后的通信标准，则也可以实现在电子设备102和电池之间的通信。

动态标识号码被用于通信目的。电子设备102适合于既在电池103的存储器116中又在电子设备102的存储器中存储一个给定的动态标识号码。当电池103连接到电子设备102时，可以储存该动态标识号码，但是还可以在一任意的时刻处储存，只要电池103被连接到电子设备102。

当电池连接到电子设备102时，从电池103发射该动态标识号码给电子设备102。此后，来自电池103的动态标识号码与储存在电子设备102中的一个或多个动态标识号码进行比较。如果电池的动态标识号码与电子设备102中的动态标识号码一致，这意味着该电池已经被其它设备使用了或者它可以是一个全新种类的电池。因此，电子设备102不具有有关该电池状态的当前信息，并且电子设备将从电池102中检索信息，例如有关该电池102的目前剩余容量的信息。另一方面，如果电池的动态标识号码与电子设备102中的一个动态标识号码一致，则该电池没有被其它设备使用，并且该电子设备可以使用储存在电子设备中的有关该电池的信息来代替从该电池中检索的信息。使用来自电子设备102中的信息还是使用来自电池103中的信息取决于储存在电池103中的其他信息，例如，表示该电池自从从该电子设备切断连接是否已经被再充电的信息。如果是这种情况，则移动电话从该电池中检索电池容量。如果不是这种情况，则移动电话改为使用有关电池容量的先前储存的内部信息。考虑使用内部储存的信息代替来自电池中的信息的原因是：电子设备由于具有更强大的可用内存，通常能够存储具有一个较高分辨率的信息。

注意，该电子设备可以是一部移动电话或者一个电池充电器。例如，移动电话和电池充电器两者都可以执行动态标识号码的上述读取和写入，并且在此基础上判决是否使用有关该电池103的先前储存的信息或者可替代地从电池103中检索信息。

差错处理本质上是基于命令和数据所使用的一种回送装置，即与命令和数据有关的重发。参见图4，第一字节401可以由电子设备102发射给电池103。当字节401由电池103接收时，该字节被作为字节402从电池103重新发射给电子设备102。当字节402在电子设备102中被接收时，把字节402与最初发送的字节401相比较。如果字节401和402不一致，则一差错被检测。

与写命令有关，按照下列方式可以实现重新发射。首先，由电子设备102发送的字节401由电池103接收。其次，接收字节被写入电池103的一个非易失存储器116中。第三，从该电池非易失存储器中读取该字节。最后，读取的字节从电池103转发到电子设备102，然后错误检测可以被执行。因此，还检查字节被正确地写入存储器116中。

注意，还可以在从电池103发射给电子设备102的字节上执行上面提及的错误检测。

虽然本发明的一个优选实施例已经被描述和表示，但是本发明不局限于此，而是还可以在按照下列权利要求所定义的主题范围之内以其他方式被具体化。

Claims (10)

1.一种通过一接口在电子设备(102)和附在其上的电池(103)之间实现数字串行通信的方法，所述数字串行通信包括由若干比特组成的字节(300)的发射，其特征在于，该方法包括步骤：

从所述电子设备和所述电池的第一个中发射一个字节，在所述电子设备和所述电池的另外一个中接收所述字节，并且无变化地转发所述接收字节。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，转发步骤还包括步骤：

从所述接口接收一个字节，在一个非易失存储器(116)中存储该接收的字节，从所述非易失存储器中检索该存储的字节，以及

通过所述接口发射该检索的字节。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，它还包括步骤：在所述电子设备和所述电池的第一个中接收该转发的字节，把该接收的转发字节的内容与先前发射的字节的内容进行比较，如果该两个字节的内容不一致，则检测一个传输差错。

4.一种装置，包括一电子设备(102)、附在其上的一电池(103)以及通过一接口在电子设备(102)和电池(103)之间实现数字串行通信的装置，并且包括在电子设备中的第一通信电路(108)和电池中的第二通信电路(117)，所述数字串行通信包括在所述第一和第二通信电路之间由若干比特组成的字节(300)的发射，其特征在于，所述第一和第二通信电路的至少一个适合于无变化转发一个接收的字节。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一和第二通信电路的至少一个包括：

一个非易失存储器(116)，

装置，用于从所述接口接收一个字节，

装置，用于在非易失存储器中存储该接收的字节，

装置，用于从所述非易失性存储器中检索该存储的字节，以及

装置，用于通过所述接口发射该检索的字节。

6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述第一和第二通信电路的至少一个包括：

装置，用于把接收的转发字节的内容与先前发射的字节的内容进行比较，

装置，如果该两个字节的内容不一致，用于检测一个传输差错。

7.如权利要求4-6所述的装置，其特征在于，电子设备是一个蜂窝电话。

8.一种电池，包括通过一接口在该电池和电子设备之间实现数字串行通信的装置，并且包括在电池中的通信电路(117)，所述数字串行通信包括在所述通信电路与电子设备之间由若干比特组成的字节的发射，其特征在于，所述通信电路用于无变化转发一个接收的字节。

9.如权利要求8所述的电池，其特征在于，所述通信电路包括：

一个非易失存储器(116)，

装置，用于从所述接口接收一个字节，

装置，用于在非易失存储器中存储该接收的字节，

装置，用于从所述非易失性存储器中检索该存储的字节，以及

装置，用于通过所述接口发射该检索的字节。

10.如权利要求8或9所述的电池，其特征在于，所述通信电路包括：

装置，用于把接收的转发字节的内容与先前发射的字节的内容进行比较，

装置，如果该两个字节的内容不一致，用于检测一个传输差错。

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