[发明专利]适用于单片机的改进型UART通信的方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机通信领域，尤其涉及一种适用于单片机的改进型UART通信的方法、装置及系统。

背景技术

通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)是一种被广泛应用的通信设备的接口，可以实现全双工的数据传输方式。标准UART所采用的通信方式为主机和从机一对一的通信方式，其通信能力受到了限制。另外，传统的主从式的多机通信系统，尤其是由单台主机和由多台单片机从机构成的主从式通信系统，在主机与从机串行通信时，主机向与其总线连接的各台从机发送信息。主机先发送信息的地址帧，随后发送信息的数据帧。每台从机均产生中断用于接收主机发送的地址帧信息，将收到的地址帧内容与自己的地址相比较，只有地址匹配时才会接收相应的数据帧。这样，主机每发送一次信息而传输地址帧时，所有从机不管该地址帧是否与自己的地址相匹配都会产生中断，而实际上能够与主机地址相匹配的地址只有一个。这样既增加了单片机功耗，又大大降低了数据处理效率。

发明内容

针对现有技术存在的各种缺陷，本发明的目的是提出一种能够有效提高数据处理效率，并降低单片机功耗的方法、装置及系统。

为此，根据本发明的一个方面，提供了一种适用于单片机的改进型UART通信的方法。该方法包括：

1)在标准型UART上设置地址检测单元；

2)主机向与其通信连接的多台单片机从机发送地址帧和数据帧；

3)从机通过所述地址检测单元，将从机的地址与所述地址帧中的地址进行匹配，

若地址匹配，从机中断当前的程序，以响应主机并接收所述数据帧，

若地址不匹配，从机继续运行当前的程序。

本发明所述方法中的主机可以灵活向指定地址的从机发送信息，只有地址匹配时，从机才中断当前的程序，以响应主机并接收其发送的数据帧，有效提高了数据处理效率，并降低单片机功耗。

在一些实施方式中，所述地址检测单元还配置为通过预设地址掩码寄存器所对应的从机地址寄存器中各位是否参与地址检测进行地址匹配。

本实施方式通过从机地址寄存器和地址掩码寄存器相互配合，以实现地址检测，过滤无效地址。此种设计方式简单、方便且可靠性高。

本领域的技术人员可以理解，本发明还可以添加其它类型的功能单元，或者增加或者减少寄存器的数量，只要能够达到地址检测的功能，这些均属于本发明保护范围。

在一些实施方式中，所述方法还包括：帧格式设置单元，所述帧格式设置单元配置为通过在标准型UART的帧格式的基础上，添加一位用于指示地址帧或数据帧的帧类型标识位，以设定改进型UART的帧格式。

本领域的技术人员可以理解，本发明还可以添加其它类型的帧类型标识位，或将帧类型标识位的顺序和位数进行调整，这些均属于本发明保护范围。

本实施方式通过增加帧类型标识位，用于指示地址帧或数据帧，与从机地址寄存器和地址掩码寄存器相配合，以实现地址检测。此种设计方式大大增加了选择地址的可靠性。

在一些实施方式中，所述改进型UART的帧格式包括：

起始位，配置为指示帧的开始位；

帧类型标识位，配置为指示地址帧或数据帧；

数据位，配置为存放地址或数据内容；

校验位，配置为对所述数据位中的数据进行奇偶校验；

停止位，配置为指示地址帧或数据帧的结束位。

根据本发明的另一个方面，提供了一种适用于单片机的改进型UART通信的装置，包括：标准型UART装置和设置于所述标准型UART装置的地址检测单元，所述地址检测单元配置为当主机向从机发送地址帧和数据帧时，将所述地址帧中的地址与从机的地址进行匹配，若地址匹配，则中断当前的程序，以响应主机并接收所述数据帧；

若地址不匹配，则继续运行当前的程序。

在一些实施方式中，所述地址检测单元，通过预设地址掩码寄存器中各位所对应的从机地址寄存器中各位是否参与地址检测进行地址匹配。

在一些实施方式中，所述装置还包括：设定改进型UART的帧格式，所述改进型UART的帧格式是通过在标准型UART的帧格式的基础上，添加一位帧类型标识位，用于指示地址帧或数据帧。

在一些实施方式中，所述改进型UART的帧格式包括：

起始位，配置为指示帧的开始位；

帧类型标识位，配置为指示地址帧或数据帧；

数据位，配置为存放地址或数据内容；