[发明专利]一种基于单总线分时复用的双向传输系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于单总线分时复用的双向传输 系统及其方法。

背景技术

随着科技的发展，工业生产上使用的各种器件越来越小型化和智能化。又 随着物联网的兴起，器件集成化逐步受到关注和广泛应用，比如说，工业生产 上常用的传感器就越来越集成化，较为常用的包括集成化的温度传感器、湿度 传感器、气体传感器等。

对于集成化的器件来说，微控制器只需要一线通信就可以对其实现配置和 数据的获取，相比于非集成化的器件来说不仅方便而且节约资源，但是在同一 系统中，微控制器对集成化器件的控制同样存在问题。以传感器为例：型号为 DS18B20的温度传感器就是一种基于单总线的传感器，在对其进行控制的过程 中，微控制器只需要一根线就可对其进行读/写操作。但是，其与微控制器进行 通信的过程中使用的通信协议是只适于这一种型号的传感器，并不能兼容其他 型号同类型的传感器，即两种不同型号的基于单总线的传感器需要微控制器配 备两个不同的总线接口(GPIO(GeneralPurposeInputOutput，通用输入/输出接 口)接口)。

这样，在同一系统中，每个传感器都要对应微控制器的一个总线接口，且 各个传感器之间采用独立的数据通道，独立的CS(ChipSelect)片选控制端， 无疑大大浪费了微控制器的总线接口资源，也不方便微控制器对多组传感器的 统一管理。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于单总线分时复用的双向传输系统及 其方法，其通过同一个总线接口实现多个双向传输器件的控制，节约了微控制 器系统资源的同时便于统一管理。

本发明提供的技术方案如下：

一种基于单总线分时复用的双向传输系统，包括：第一微控制器、至少一 个数据分配芯片、至少一个数据选择芯片以及多个双向传输器件，其中，

所述第一微控制器通过第一总线接口分别与每个所述数据分配芯片的输入 端连接，每个所述数据分配芯片与多个所述双向传输器件连接，且每个所述数 据分配芯片连接双向传输器件的数量与其输出端的数量匹配；每个所述数据选 择芯片分别与所述多个双向传输器件的输出端及所述第一微控制器的第二总线 接口连接，且每个所述数据选择芯片连接双向传输器件的数量与其输入端的数 量匹配；所述数据选择芯片的输出端与所述第一微控制器通信连接；

所述数据分配芯片根据所述第一微控制器经所述第一总线接口发送的第一 控制指令选择相应的输出端并控制该输出端的输出，进而实现与该输出端连接 的双向传输器件的配置操作；

所述数据选择芯片根据所述第一微控制器经所述第二总线接口发送的第二 控制指令将其输出数据与双向传输器件传输的数据进行匹配。

在本技术方案中，描述到的“每个所述数据分配芯片连接双向传输器件的 数量与其输出端的数量匹配”，匹配具体指一个数据分配芯片连接的双向传输器 件的数量最多与其输出端的数量一致，即数据分配芯片的输出端可以都连接上 双向传输器件，也可以部分连接，根据系统中双向传输器件的数量来定。“每个 所述数据选择芯片连接双向传输器件的数量与其输入端的数量匹配”中的匹配 的意思与前面一个相同。

进一步优选地，所述双向传输系统中还包括一分别与每个所述数据选择芯 片的输出端连接的转换端口，所述数据选择芯片通过所述转换端口与所述第一 微控制器通信连接。

进一步优选地，所述双向传输系统中还包括第二微控制器，所述第二微控 制器通过其总线接口与所述转换端口连接；

所述第一微控制器和所述第二微控制器分别包括一通信模块，所述第一微 控制器和所述第二微控制器之间通过所述通信模块通信连接。

进一步优选地，所述第一控制指令中包括：输入信号、第一地址选择信号 以及第一使能信号；

所述第一微控制器通过所述第一使能信号控制相应数据分配芯片的通断；

所述第一微控制器通过所述第一地址选择信号选择所述数据分配芯片中的 输出端；同时，所述第一微控制器控制选中的该输出端输出所述输入信号；

和/或，

所述第二控制指令中包括：第二地址选择信号和第二使能信号；

所述第二微控制器通过所述第二使能信号控制相应数据选择芯片的通断；