[发明专利]一种基于电平迁移的电池管理系统多主机通信方法及装置

权利要求书

1.一种基于电平迁移的电池管理系统多主机通信方法，其特征在于，采用TWI多主机通信模式，主控制器和多个电池管理芯片的权限一样，都属于TWI总线上的主机，只要电池管理芯片发现异常情况，则可以立刻通过总线上传数据告诉主控制器；如果两个或更多主机同时上传数据，则通过优先级仲裁实现通信任务的排序，所述方法包括以下步骤：

S1、TWI总线空闲时，等待通信网络上主机发起通信任务；

S2、将主机看作总线上的多个节点，当某节点欲发起通信任务时，该节点要先变为通信网络的主机；若多个节点发起通信任务，则进行总线仲裁；

S3、先进行时钟同步，然后在SDA线上进行仲裁，赢得仲裁的节点成为通信网络的主机，进行数据传输；丢失仲裁的节点等待下一次总线空闲的时候；

S4、该主机完成通信任务后，将总线转至空闲状态，上次丢失仲裁的节点监测到总线空闲，立刻发起通信任务，进行下一次通信；

步骤S3中数据传输的具体步骤为：

当成为主机的节点i的START信号成功发送后，应用程序检验该节点的TWI状态寄存器是否与预期一致，一致时载入节点所要寻找的主控制器的地址和写操作即SLA+W至TWI数据寄存器，然后节点写入特定值至TWI控制寄存器，通过SDA_i指示通信模块传送SLA+W至总线上，把节点搜集的电池信息发送给主控制器；当主控制器收到信息后，在下一个SCL时钟周期，回应应答位ACK表示数据发送完毕；如果主控制器无法应答，则由节点产生一个终止信号STOP以结束总线的数据传送；

节点收到主控制器的应答位ACK后，继续载入数据至TWI数据寄存器，写入特定值至TWI控制寄存器，利用SDA_i通过SDA传输数据至主控制器；当主控制器收到数据后，在下一个SCL时钟周期回应应答位ACK；

重复上述步骤直至节点数据传送完毕；

将节点搜集的电池信息读取完成后，主控制器回应最后一个应答位ACK，节点启动STOP信号；通过对电池管理芯片的TWCR写入特定值，指示在SCL的高电平期间，SDA的低电平转变为高电平，并通过电平迁移模块逐级传递STOP信号通知需要传输信息的其余节点；此后，总线就处于空闲状态，其余节点可以立刻发送START信号占领总线，向主控制器发送电池信息；

其中，每个电平迁移模块包含一个把低电压电平信号转换为高电压电平信号的第一迁移电路和一个把高电压电平信号转换为低电压电平信号的第二迁移电路；第一迁移电路和第二迁移电路并联组成一个电平迁移模块实现通信信号的双向传递。

2.根据权利要求1所述的多主机通信方法，其特征在于，当TWI总线空闲时，SDA和SCL均处于高电平状态，即各不同电平的芯片通信线均保持相对各自芯片参考地的高电平状态。

3.根据权利要求1所述的多主机通信方法，其特征在于，步骤S3中进行时钟同步的方法是：如果单个节点输出SCL“0”，其他节点读取SCL为低电平，则其他节点退出总线竞争，该单个节点占领总线；如果两个或多个节点同时发送了SCL时钟信号，这时候就实现总线“线与”的功能，使时钟信号同步。

4.根据权利要求1所述的多主机通信方法，其特征在于，步骤S3中在SDA线上仲裁的方法是：节点在SDA线上发送起始条件START信号，节点在输出的同时也在读取线上的状态，当SCL为高，每个节点都读取SDA_i以判断SDA的电平是否和它发送的电平吻合，如果发现与自己发送的电平不吻合，即在该SCL周期后自动退出总线的竞争，即先发送“0”的该节点成为主机。