[发明专利]一种串口波特率自适应系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及串口通信技术领域，尤其涉及一种串口波特率自适应系统和方法。

背景技术

现如今串口（RS232，RS485等）控制是一种方便、高效的控制方式，大量应用于多主机通信，以及人机控制接口。而串口通信需要发送和接收传输速率一致，才能保证数据的正确传输，所以在发送和接收时需要进行波特率匹配，现在一般的做法是提前预知发送端波特率，接收端固定接收；或者提前预知接收端需要的波特率，用户用指定的波特率发送，这样操作麻烦，且拓展性差，容易由于疏忽导致数据异常。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种串口波特率自适应系统和方法。

本发明提供的串口波特率自适应系统包括：缓存模块、波特率解析模块、第一串口接收模块、串口发送模块。

串口电平缓存模块，用于实时接收并缓存串口电平信号，输出延迟的串口电平信号；

波特率解析模块，用于实时对缓存的串口电平信号进行波特率解析，解析出串口电平信号的最小脉宽，根据该最小脉宽得出串口的波特率；向串口电平缓存模块发送输出延迟的串口电平信号的使能指令；

串口接收模块，用于根据波特率解析模块实时解析的波特率接收延迟的串口电平信号，得出串口数据；

缓存速度匹配模块，用于匹配串口接收模块和串口发送模块的串口波特率；

串口发送模块，用于发送串口电平信号；

所述系统还包括滤波器，用于在串口电平缓存模块接收串口电平信号之前滤除串口电平信号的毛刺。

所述串口接收模块还包括串口解析模块，用于根据解析的波特率对串口数据进行解析，得出串口数据；所述串口发送模块还包括波特率转换模块，用于转换串口数据波特率为指定波特率，以串口电平信号的形式发送出去。

所述波特率解析模块通过最小公倍数法计算串口电平信号的最小脉宽。

所述串口电平缓存模块为FIFO缓存方式。

所述波特率解析模块还包括根据一定的时机进行波特率解析，所述时机包括：串口电平缓存模块接收到5个或以上的正常串口电平信号的跳变电平。

本发明提供的串口波特率自适应方法，包括以下步骤：

步骤S100：滤除串口电平信号的毛刺；

步骤S101：实时接收并缓存串口电平信号；

步骤S102：实时接收并缓存串口电平信号；

步骤S103：当串口电平缓存模块接收到5个或以上的正常串口电平信号的跳变电平时，对缓存的串口电平信号进行波特率解析，解析出串口电平信号的最小脉宽，根据该最小脉宽得出串口的波特率；向串口电平缓存模块发送延迟输出串口电平的使能指令；

步骤S104：根据波特率解析模块实时解析的波特率接收延迟的串口电平信号，得出串口数据；

步骤S105：匹配串口接收模块和串口发送模块的波特率；

步骤S106：转换串口数据波特率为指定波特率，向外发送串口电平信号。

所述步骤S104中得出串口数据具体包括：根据解析的波特率对串口数据进行解析，得出串口数据。

所述步骤S103中查找串口电平信号的最小脉宽具体包括：通过最小公倍数法计算串口电平信号的最小脉宽。

所述步骤S101中实时接收并缓存串口电平信号的缓存方式为FIFO。

与现有技术相比，本发明可实时解析串口电平波特率，并解析出串口数据，无提预知发送端波特率，接收端固定接收，使用户传输串口数据操作更简便。本发明不需要通过固定的数据帧头来识别波特率，通过严格的时序逻辑和缓存控制，防止了波特率识别过程中数据的丢失。此外，本发明可直接解析出标准波特率，波特率解析准确率高，资源消耗低，可实现帧同步和速度匹配，完全还原实时数据，具有低延迟，拓展性强，鲁棒性好。

附图说明

图1是本发明串口波特率自适应系统功能模块图；

图2是本发明多机总线单向控制单一设备的示例图；

图3是本发明多机双向通信的示例图；

图4是本发明串口波特率自适应方法的流程图；

图5是本发明解析并得出串口数据的时序逻辑控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明进行详细的说明。

如图1所示，本发明提供的串口波特率自适应系统包括：滤波器、缓存模块、波特率解析模块、第一串口接收模块、串口发送模块。

滤波器，用于在串口电平缓存模块接收串口电平信号之前滤除串口电平信号的毛刺；