[发明专利]一种STM32单片机与Linux系统高速串口抗干扰通讯方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通讯方法，特别是涉及一种STM32单片机与Linux系统高速串口抗干扰通讯方法。

背景技术

随着计算机的发展，嵌入式设备中多核架构已广泛运用于各个领域，为了满足实时采集丰富的数据并实时处理进行数据处理，为了提高整个系统的实时数据处理能力，通过协处理器采集数据，主CPU进行复杂的数据处理已成为嵌入式系统的发展方向之一。

双CPU之间的通讯有I/O、串口、SPI、蓝牙和网络等方式。串口通信是指外设和计算机间，通过数据信号线 、地址线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式，硬件实现简单，不需要操作系统的支持，可以直接由硬件电路实现，硬件成本低，容易实现，它使用数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，最简单的串口通信仅使用3跟线，地址线、接收和发送，可半双工和全双工工作，在嵌入式设备设计中，硬件电路简单，软件开发容易，因此在多CPU嵌入式系统中得到普遍使用。

中国专利申请号：200810070644.2公开了一种嵌入式系统的串口可靠通讯控制方法，其具体技术方案是：在嵌入式系统中内存连续地址开设一个接收缓冲区FIFO，采用串口中断工作模式，分为前台和后台两个层次，后台完成串口接收功能，前台在串口任务接收完成后对接收缓冲区的数据进行解析处理。当以字节物理地址对接收任务计时，计时器被赋予一非零值，一旦变为零，说明接收任务完成。上述发明较好地解决了串口通讯任务中潜在的非有限性、不连续性和间断性等问题，但是，其双CPU处理能力差异，串口通讯时易出现丢包问题，随着速率的提高，其稳定性，通信距离都会成反比的相应发生变化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种STM32单片机与Linux系统高速串口抗干扰通讯方法，通过STM32单片机对现场数据进行采集，并根据Linux系统下发指令对采集到的数据进行读写操作，并将写好的数据放入上发Linux系统任务队列，并每隔1s就将存放在上发Linux系统任务队列中的数据上传至Linux系统；Linux系统根据实时需求向STM32单片机下发任务，STM32单片机解析Linux系统下发的任务指令，并将解析的任务指令放入上发Linux系统任务队列，便于STM32单片机执行相应的任务指令，从而提高双CPU的处理能力和数据处理速率；每隔1sSTM32单片机就将存放在上发Linux系统任务队列中的数据上传至Linux系统，减低串口通讯时丢失数据包的机率；所述的Linux系统下发STM32单片机串口数据、CAN数据接收和GPS数据接收均为中断接收，从而提高串口通讯过程中的抗干扰能力。

    本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种STM32单片机与Linux系统高速串口抗干扰通讯方法，它包括一个STM32单片机数据读写步骤和一个Linux系统数据读写步骤，所述的STM32单片机数据读写步骤包括以下步骤：

S101：STM32单片机进入工作状态，Linux系统向STM32单片机下发串口数据；

S102：STM32单片机读取各IO口的状态数据和AD采样值；

S103：STM32单片机解析Linux系统下发的串口数据，并将解析后的数据放入上发Linux系统任务队列；

S104：STM32单片机根据Linux系统下发的串口数据对获取到的IO口数据和AD采样值进行读写操作，并将写好的数据放入上发Linux系统任务队列；

S105：STM32单片机的CAN端口读取CAN数据，若有CAN数据，则对读取到的CAN数据放入上发Linux系统任务队列，执行步骤S106；若无CAN数据，则直接执行步骤S106；

S106：STM32单片机的GPS端口读取GPS数据，并将读取到的GPS数据进行解析，解析结果放入上发Linux系统任务队列；

S107：STM32单片机将上发Linux系统任务队列中的数据进行打包，每隔1s将数据包上传至Linux系统，并返回步骤S101。

所述的Linux系统数据读写步骤包括以下步骤：

S201：读取STM32单片机串口数据，并对STM32单片机上传的数据包进行解析，解析结果放入读取队列，便于其它功能模块读取；

S202：读下发STM32单片机任务队列，并根据任务指令写下发数据到STM32单片机；

S203：其它任务处理，返回步骤S201。

    所述的步骤S102具体包括以下步骤：