[发明专利]一种串行总线协议自动适配传输技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种串行总线协议自动适配传输技术。尤其涉及一种同步传输和异步传输自适应的串行总线传输技术。

背景技术

在基于TR组件的相控阵雷达设计中，相控阵天线的通道数与TR组件中的移相器和衰减器控制位数决定了波束控制器布相衰减控制信号线的规模和数量，由于相控阵天线面阵通道较多，需要众多的TR组件接收信号，而相控阵天线面阵上连接线越少，系统越简化，且可靠性越高。所以通常都采用串行传输的方式对TR收组件进行衰减和移相控制。

TR组件的设计需要考虑移相器和衰减器的量化位数、体积的大小以及TR组件的安装位置。以上因素决定了TR组件的控制是采用通用异步串行传输协议还是通用同步串行传输协议。串行总线协议自动适配传输技术使得无论是采用通用异步串行传输协议还是通用同步串行传输协议的TR组件均能与后端控制器通用，简化了相控阵天线面阵设计，增强了系统的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种串行总线协议自动适配传输技术。

实现本发明目的的技术解决方案为：数据发送端驱动两对差分电缆，分别传输数据和同步时钟。当数据接收端的接收方式为通用异步接收协议，则数据接收端的数据输入端口与数据发送端的数据输出端口连接，数据传输按通用异步收发（UART）协议传输数据，数据发送端根据数据接收端的波特率调整发送波特率，以实现数据发送端与数据接收端数据率的匹配；当数据接收端的接收方式为通用同步接收协议，则数据接收端的数据输入和时钟输入端口，分别与数据发送端的数据输出端口和时钟输出端口连接，数据传输按通用同步收发（USRT）协议传输数据，数据发送端以低于数据接收端允许的最高时钟频率设置发送数据速率。数据发送端以这种方式实现了对数据接收端异步串行传输或同步串行传输的自适应调整。

附图说明

图1 本发明数据发送端与数据接收端物理连接框图。

图2 数据发送端兼容时序图。

具体实施方式

串行总线协议自动适配传输技术的数据发送端与数据接收端的连接框图如图1所示。其中包括：数据发送端驱动一对差分电缆传输数据信号，数据发送端驱动一对差分电缆传输时钟信号，数据发送端与数据接收端互连的地线，使得数据发送端与数据接收端具有等电势的地，避免传输数据时发送端与接收端的电位差引起传输错误；使用通用异步收发协议的数据接收端的数据输入与数据发送端的数据输出端相连，数据发送端根据数据接收端要求的波特率发送异步串行数据，数据接收端按通用异步收发协议接收数据；当数据接收端使用同步收发协议时，数据接收端的数据输入端口与数据发送端的数据输出端口相连，数据接收端的时钟输入端口与数据发送端的时钟输出端口相连，数据发送端以低于数据接收端允许的最高时钟频率产生同步时钟信号，并发送数据，数据接收端按通用同步收发协议接收数据。

本发明的核心在于数据发送端的自适应方式。数据发送端数据端口和时钟端口上的时序图如图2所示。当工作在通用异步收发模式下，数据发送形式按异步串行传输协议进行，数据端口上电平由逻辑“1”（图2中的时刻A）变化为逻辑“0”（图2中的时刻B）作为信号头，表示数据即将开始发送，后面跟随发送的8位数据，当最后一位数据发送完后，再将电平置为逻辑“1”（图2中的时刻C和时刻E）。所以在使用通用异步串行方式发送数据时，有20%的开销作为数据的起始和结束。当工作在通用同步收发模式下，数据发送端的数据发送形式并没有变化，仅对同步时钟进行控制，使得同步时钟在数据的起始标志和结束标志时保持为低电平，即逻辑“0”。如图2所示：在时刻A，数据端口电平为逻辑“1”，时钟端口电平为逻辑“0”；在时刻B，数据端口电平为逻辑“0”，时钟端口电平保持逻辑“0”；在时刻1，数据端口开始传输数据0，时钟端口开始传输一个完整周期的时钟信号；在时刻2，数据端口传输数据1，时钟端口继续传输一个完整周期的时钟信号；一致持续到时刻8，数据端口发送最后一位数据0，时钟端口传输最后一个完整周期的时钟信号；时刻C，数据端口电平为逻辑“1”，表示数据传输结束，此时刻时钟端口保持电平逻辑“0”。发送端用时钟的下降沿发送数据，相对于接收端，用时钟的上升沿采集数据，能避免因同步时钟的抖动造成的误码。在时刻1，时钟的上升沿采集到数据端口上的信号0；在时刻2，时钟的上升沿采集到数据端口上的信号1；持续到时刻8，时钟的上升沿采集到数据端口上的信号0。由于在时刻A、B、C、D、E时钟端口上没有时钟的上升沿，接收端采集不到数据，不会错误地将数据端口上数据的起始和结束标志认为是传输的数据。

无论数据接收端采用的是通用异步收发协议还是通用同步收发协议，数据发送端均能自适应匹配数据接收端。