[发明专利]基于I2C结构模型身份识别及信息交互平台和通信协议单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种身份识别(简称ID，是Identity的缩写)及信息交互平台，尤其涉及一种基于I²C(Inter Integrated Circuit Bus，芯片间集成电路传输总线)结构模型身份识别及信息交互平台和通信协议单元。

技术背景

串行扩展通信接口是PIC(Periphery Interface Chip，外围接口芯片)单片机与外围器件或其他计算机之间进行数据交换的平台和重要渠道。一般单片机都配置有多个串行通信模块，其中比较有代表性的就是I²C通信模式。I²C总线是一种芯片间同步串行传输总线，工作性能比较稳定，目前被大量地用于系统内部的数据传输总线。I²C总线结构非常简单，仅仅依靠两根信号线：即同步串行数据线SDA(Serial Data，串行数据线)和同步串行时序信号线SCL(Serial Clock，串行时序信号线)。I²C数据传送方式是采用主、从器件分时合用一条数据线SDA，可以包含字节数据信息、地址识别码和双方应答握手信号；I²C数据传送的速率取决于时钟脉冲信号SCL的频率。

I²C结构总线，一般用于计算机、单片机或其它控制模块之间点对点的数据传送，但在多单片机组成的网络化系统中，如何解决多单片机构成身份识别及信息交互平台及多单片机组网站点地址识别和数据信息交换之通信协议是本发明所解决的关键问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于I²C结构模型身份识别及信息交互平台和通信协议单元，构建一个单片机网络化系统环境，能够识别单片机站点地址及身份，实现有效数据传输，并且通信方式安全可靠。

本发明之一：一种基于I²C结构模型身份识别及信息交互平台，其特征在于，它由采用I²C结构模型互连方式的若干台PIC单片机以及与每台PIC单片机连接的包括键盘和显示器的人机交互模块构成一个网络架构，其中：若干台PIC单片机用于相互间身份的识别和信息交互；人机交互模块用于数据输入和输出。

在上述的I²C结构模型身份识别及信息交互平台中，由每台PIC单片机接口引脚RC0接上拉电阻后对应互连构成I²C结构模型中的数据总线的SDA以及由每台PIC单片机接口引脚RC1接上拉电阻后对应互连构成I²C结构模型中的时序总线SCL。

在上述的I²C结构模型身份识别及信息交互平台中，人机交互模块的键盘为4*4矩阵键盘；显示器为3位数码动态显示器。

本发明之二，一种用于上述基于I²C结构模型所构成的身份识别及信息交互平台的通信协议单元，包括三层网络化的通信协议。

第一层协议，包括帧头子程序、帧尾子程序、以及发送和接收一个字节数据的子程序，它是面向硬件，承担对总线实施操作的功能，属于最底层的物理传输协议或约定；

第二层协议，也引入了数据帧(包)的概念，在一帧的信息中包括三部分数据内容：接收者ID身份识别码、发送者ID身份识别码和要发送的数据内容。另外，该数据帧信息将最底层大量的硬件处理操作对应用层实施屏蔽效果，使应用层协议的编程设计得到较大的简化，这样做也便于对程序进行联网调试或修改；

第三层协议，还包含在键盘扫描模块中，实现工作状态的切换、数据的采集(设定)和显示，是面向应用层的交互协议。

由于采用了上述的技术解决方案，本发明提出了一套完整的单片机网络协议单元，在I²C模拟时序状态下实现数据的有效传送和身份识别，轻松实现PIC单片机系统间可控定向数据传送平台，从而为实现单片机网络化管理和数据交换奠定了技术基础。

附图说明

图1是本发明之一的身份识别及信息交互平台原理示意图；

图2是本发明之二的身份识别及信息交互平台的通信方式示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。