[发明专利]单总线数据通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是一种单总线数据通信方法。

背景技术

与目前多数标准串行数据通信方式，如SPI/I2C/MICROWIRE不同，Single-Line单总线协议采用单根信号线，既传输串行数据位的时钟信号，又传输串行数据，而且数据传输是双向的。大多数器件不需要额外的供电电源，可直接从单总线上获得足够的电源电流(即寄生供电方式)。它具有节省I/O口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点。

Single-Line单总线协议适用于单个主机系统，能够在一条Single-Line单总线上控制一个或多个Single-Line器件。当只有一个Single-Line器件位于总线上时，系统可按照单节点系统操作，无须通信地址寻址操作；而当多个Single-Line器件位于总线上时，则系统按照多节点系统操作，要求以Single-Line器件的唯一ROM ID作为通信地址，实现主机和单个Single-Line器件的数据通信。但是，目前单总线的通信方法不具备通信速率同步功能，以致于采用很宽范围的通信系统速率来弥补主机与从机基准频率的不确定及不可知性，因此只能单一的通信速率操作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种能够实现主从设备之间的通信速率同步的单总线数据通信方法。

本发明所采用的技术方案为：一种单总线数据通信方法，主机通过在工作状态的单总线Single-Line信号上产生大于上电复位时间t_{PowerON-Reset}的低电平脉冲作为通信上电复位脉冲；从机在上电复位时间t_{PowerON-Reset}内执行完成上电复位；并产生一个可编程调控宽度的低电平复位完成信号作为应答脉冲；所述的主机检测该信号值并获取从机的基准频率；主机以此调整自身的基准频率与从机通信速率同步。

本发明所述的可编程调控宽度的低电平复位完成信号由可编程调控宽度的低电平复位完成信号器产生；所述的可编程调控宽度的低电平复位完成信号器连接有逻辑判断电路；所述的逻辑判断电路检测并判断Single-Line信号是否为上电复位脉冲。当确认上电复位脉冲后，可编程调控宽度的低电平复位完成信号器产生一个低电平复位完成信号，主机通过检测该低电平复位完成信号，来获取从机的基准频率，这样主机就完成了通信速率同步，从而会以此调整自己的基准频率同步从机。

本发明所述的逻辑判断电路的输入端连接低功耗频率发生器；低功耗频率发生器产生较低频时钟信号用作基准频率。上电复位脉冲电路工作于半导体器件的弱逆向(Weak Inversion)工作状态，这是工作电流最低的工作状态。上电复位脉冲电路一直处于工作状态。

本发明所述的低功耗频率发生器、逻辑判断电路以及可编程调控宽度的低电平复位完成信号器由电源及低压差线性稳压器LDO供电。

单总线上的所有通信都是从通信复位开始，包括：主机发出的通信复位脉冲及Single-Line器件的应答脉冲：

1)当从机发出响应主机的应答脉冲时，即向主机表明它处于总线上，且工作准备就绪；在主机初始化时，主机通过拉低单总线t_Reset，以产生Tx通信复位脉冲；主机释放总线，并进入接收模式Rx；

2)当总线被释放后，外部上拉电阻将单总线拉高；通信工作时钟T由配置寄存器的分频系数来设定；

3)在单总线器件检测到上升沿后，保持高电平继续延时，Single-Line器件通过拉低总线t_PDL，以产生应答脉冲；

4)单总线被释放，被外部上拉电阻又拉回到高电平；之后，主机可以开始ROM命令的传输。

本发明的有益效果是：

1、主机会以此调整自己的基准频率，大大提高主机在通信操作中采样的可靠性及灵活性，从而提高系统可靠性；

2、因为主机与从机的基准频率可预知，可以精确定义数据通信系统频率及范围，从而可以在有限的频带范围内扩展数据通信系统速率，由原先单一的通信速率提升到可编程调控的通信速率，大大提高系统功能；

3、精确定义数据通信系统频率及范围可以带来低功耗的电路设计，因为可预知的基准频率使电路逻辑操作简单易行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明上电复位时序图；

图2是通信复位脉冲和应答脉冲时序图；

图3是上电复位脉冲电路的电路原理框图；