[发明专利]一种自适应波特率的信号接收方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及串行数据通讯中信号的接收方法，特别涉及一种自适应波特率的信号接收方法。

背景技术

串行通信广泛应用于工业、医疗、民生、航天等需要远程通讯的领域。串行总线上各节点波特率正确匹配是系统正常通信的前提，在通常情况下，由于感抗的存在，当传输距离不同时，传输时能使用的最高波特率也不一样。随着传输距离的增加，能够使用的波特率将不断减少。并且，对于不同的从属设备，由于其使用的时钟频率不一样，传输的波特率也将不一样。实际应用中，波特率可以分为这两种，一种等于a*2^n，另一种不等于a*2^n，其中，前者为比较常用的传输波特率，如RS-232-C标准中：75波特、150波特、300波特、600波特、1200波特、2400波特、4800波特、9600波特和19200波特。

在分布式系统中，节点往往数量和种类庞大且位置分散，因此在同一总线上的各个设备波特率也会不同，每次通讯时，接收方都要预先知道该数据传输使用的波特率，才能完成数据的接收。

传统的波特率自适应接收方法大致可以分为三种：1、最小数法，该方法不断检测脉宽(传输若干个bit的0或1的时间长度，下同)的最小数，然后通过对最小数与单位脉宽(传输1bit的0或者1的时间长度，下同)进行对比得出波特率。2、差分排序法，这种方法是前一方法的改进，该方法通过不断的计算出每个脉宽，并且不断重复进行排序、相减处理，直至得出最小数，通过将该数与单位脉宽进行对比得到波特率。3、固定数据传输法，该方法在传输数据之前需要先传输一段固定的数据，如发送的是0x00，则接收方收到的就是一段低电平，通过计算这段低电平的时间长度，然后除以数据位数得出单位脉宽，从而得出该传输使用的波特率。三种方法虽然不同，但均是在每次传输数据之前通过不同的数据帧进行握手，确认发送方的波特率，然后才能正确接收数据，因而使用时方便性和时效性较差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种自适应波特率的信号接收方法，本发明信号接收方法能够在不需要预先知道发送波特率的情况下接收数据，即能够自适应波特率正确接收信号。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种自适应波特率的信号接收方法，步骤如下：

S1、根据接收方固定接收波特率在发送方各种发送波特率的情况下，发送方发送各种比特数的高电平/低电平信号时，对应接收方采集到的高电平/低电平脉冲个数建立一个表；

S2、传输数据时，发送方将发送的信号封装成数据帧格式后发送；

S3、接收方以固定波特率接收信号，并检测信号的电平跳转；根据接收到的每段高电平/低电平的持续时间以及接收方固定接收波特率获取对应每段持续时间内高电平/低电平的脉冲个数；同时接收方对已接收的数据帧长度进行计数；

S4、对步骤S3中接收方依次获取的每段持续时间内高电平/低电平的脉冲个数进行脉冲个数近似处理，得到脉冲个数近似处理后的结果Dr；然后查找步骤S1中建立的表，通过该表依次查找到每段持续时间内高电平/低电平脉冲个数Dr对应的发送波特率可能值的最小值，并比较这些最小值后选取其中的最大值，将该最大值定为发送方的暂时发送波特率Bs；

S5、根据步骤S4得到的发送方的暂时发送波特率Bs和发送的数据帧格式，确定接收方接收一个发送方发送的完整数据帧时，接收方在自身固定接收波特率下所需要接收的数据帧总长度L；

S6、判断接收方接收的数据帧长度是否达到步骤S5中获得的数据帧总长度L；

若是，则接收完成，将步骤S4中得到的暂时发送波特率作为发送方的发送波特率，并且接收方根据最终接收到的数据帧中每段高电平/低电平对应脉冲个数以及发送方的发送波特率和接收方的固定接收波特率关系得出发送方所发送的数据帧；

若否，则返回步骤S3。

优选的，所述步骤S2中，发送方将发送的信号封装成的数据帧格式包括1比特的起始位、5至8比特的数据位、1比特奇偶校验位和1至2比特停止位。

优选的，其特征在于，

步骤S4中获取的发送方的发送波特率满足以下关系：发送方的发送波特率为a*2ⁿ波特，n＝0，1,2,...,n_max，a为一个正数；

接收方的固定接收波特率为N倍的波特。