[发明专利]基于半双工串行总线的数据传输系统及传输控制方法

权利要求书

1.一种基于半双工串行总线的数据传输系统，包括主设备和从设备，其特征在于，主设备通过一路时钟信号输出线、以及一路双向串行数据线与从设备相连；

主设备对从设备执行读操作时，先通过双向串行数据线向从设备顺序写入前导码、起始标志、表示读操作的命令字、地址信号；然后变更双向串行数据线的传输方向、开始转换周期，并在双向串行数据线上查询从设备返回的响应；转换周期内查询到从设备返回的响应后变更双向串行数据线的传输方向、开始数据周期，读取从设备的数据、并在读取完毕后开始空闲周期；

主设备对从设备进行写操作时，先通过双向串行数据线向从设备顺序写入前导码、起始标志、表示写操作的命令字、地址信号；然后开始数据周期，向从设备写入数据；数据写入完毕后变更双向串行数据线的传输方向、开始转换周期，并在双向串行数据线上查询从设备返回的响应；转换周期内查询到从设备返回的响应后变更双向串行数据线的传输方向、开始空闲周期。

2.如权利要求1所述的数据传输系统，其特征在于，在转换周期内，双向串行数据线保持固定电平状态，从设备通过在双向串行数据线上产生预定电平变化组合来向主设备返回响应。

3.如权利要求2所述的数据传输系统，其特征在于，在转换周期内，主设备进一步在双向串行数据线上查询到区别于所述预定电平变化组合的电平变化后，确认从设备的响应操作超时、并异常退出；主设备还进一步对转换周期的持续时间计时，在计时到达后确认主设备超时、并异常退出。

4.如权利要求3所述的数据传输系统，其特征在于，在转换周期内，双向串行数据线保持高电平，预定电平变化组合先后包括连续2个时钟周期的低电平、以及1个时钟周期的高电平，所述区别于所述预定电平变化组合的电平变化为连续3个时钟周期的低电平。

5.如权利要求4所述的数据传输系统，其特征在于，主设备和从设备通过切换各自的接口方向来变更双向串行数据线的传输方向，且双向串行数据线通过上拉电阻保持高电平。

6.如权利要求4所述的数据传输系统，其特征在于，

前导码为连续32个时钟周期的高电平；

起始标志为连续的1个时钟周期低电平、以及1个时钟周期高电平；

表示读操作的命令字为连续的1个时钟周期高电平、以及1个时钟周期低电平；

表示写操作的命令字为连续的1个时钟周期低电平、以及1个时钟周期高电平。

7.如权利要求1至6中任一项所述的数据传输系统，其特征在于，地址信号占用可支持多个从设备统一编址的若干个时钟周期。

8.如权利要求1至6中任一项所述的数据传输系统，其特征在于，数据周期包含以字节为单位的若干时钟周期。

9.如权利要求1至6中任一项所述的数据传输系统，其特征在于，主设备和从设备采用时钟边沿采样。

10.如权利要求9所述的数据传输系统，其特征在于，主设备和从设备在时钟下降沿发出数据、在时钟上升沿接收数据。

11.一种半双工串行总线的传输控制方法，其特征在于，设置主设备通过一路时钟信号输出线、以及一路双向串行数据线与从设备相连，且该传输控制方法包括如下步骤：

对从设备执行读操作时，主设备先通过双向串行数据线向从设备顺序写入前导码、起始标志、表示读操作的命令字、地址信号；然后变更双向串行数据线的传输方向、开始转换周期，并在双向串行数据线上查询从设备返回的响应；转换周期内查询到从设备返回的响应后变更双向串行数据线的传输方向、开始数据周期，读取从设备的数据、并在读取完毕后开始空闲周期；

对从设备进行写操作时，主设备先通过双向串行数据线向从设备顺序写入前导码、起始标志、表示写操作的命令字、地址信号；然后开始数据周期，向从设备写入数据；数据写入完毕后变更双向串行数据线的传输方向、开始转换周期，并在双向串行数据线上查询从设备返回的响应；转换周期内查询到从设备返回的响应后变更双向串行数据线的传输方向、开始空闲周期。

12.如权利要求11所述的传输控制方法，其特征在于，在转换周期内，双向串行数据线保持固定电平状态，从设备通过在双向串行数据线上产生预定电平变化组合来向主设备返回响应。