[发明专利]一种基于MCU的串口通信方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于MCU的串口通信方法，该方法包括并行的收发控制步骤和中断响应步骤；其中，收发控制步骤包括：获取数据状态标志值；根据对数据状态标志值是否为应答完成的判断执行操作，包括：当数据状态标志值为应答完成时，获取数据；当数据状态标志值不为应答完成时，间隔预设的时间间隔，返回获取数据状态标志值的步骤；中断响应步骤包括：根据检测到MCU的接收中断信号，将数据状态标志值更新为应答完成。此外，还公开了一种基于MCU的串口通信系统。上述基于MCU的串口通信方法和系统提高了MCU与外接设备之间数据交互的效率。

技术领域

本发明涉及数据通信，尤其涉及一种基于MCU的串口通信方法和系统。

背景技术

通常在MCU与外接设备的通信过程中，MCU扮演主机模式，外接设备扮演从机模式。MCU向外接设备发送指令数据，外接设备在接到该指令数据后，将经过一系列处理得到的运算结果作为应答数据返回给MCU，因而，从MCU开始请求数据到获取数据需要一定的数据交互时间。某些情形下，MCU与外接设备之间还会引入其他电路结构，这些其他电路结构的引入会导致数据传输的延时，从而进一步增加数据交互时间。

例如，在电能表应用场景下，当外接设备为计量芯片时，由于计量芯片直接与强电设施(如市电220V)连接，一般行业规范上都要求MCU与计量芯片之间必须电气隔离，如采用光耦隔离电路。参见图1是电能表中MCU与计量芯片的电气连接原理图，图2是单相电能表通信应用的一个实例，其中，S1表示MCU请求数据阶段，S2表示计量芯片应答阶段，CMD表示MCU向计量芯片发送的请求指令数据，T1表示CMD数据的传输时间，T2表示MCU发送完指令数据之后计量芯片开始数据应答的时间间隔，T3表示计量芯片应答数据的传输时间，DATA1～DATA4表示计量芯片应答的相关测量数据(即MCU期望得到的数据)，CHKSUM表示DATA1～DATA4的计算和，供于MCU验证计量芯片应答数据的正确性，可看出MCU与计量芯片之间一个正常的数据交互时间大约需要14ms。

另外，由于一般MCU程序执行机制只具备单线程执行机制，一旦某个功能子程序运行时间过长都会影响其他功能子程序的运行。假如MCU与外接设备在一个主函数中数据交互次数过多，则不利于主函数中其他功能子程序的运行，降低整个主函数的运行效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于MCU的串口通信方法，包括并行的收发控制步骤和中断响应步骤；其中，收发控制步骤包括：

获取数据状态标志值；

根据对数据状态标志值是否为应答完成的判断执行操作，包括：

当数据状态标志值为应答完成时，获取数据；

当数据状态标志值不为应答完成时，间隔预设的时间间隔，返回获取数据状态标志值的步骤；

中断响应步骤包括：

根据检测到MCU的接收中断信号，将数据状态标志值更新为应答完成。

进一步地，数据状态标志值的取值还包括发送请求；相应地，收发控制步骤包括：

获取数据状态标志值；

根据对数据状态标志值是否为发送请求或应答完成的判断执行操作，包括：

当数据状态标志值为发送请求时，触发MCU的发送中断信号；

当数据状态标志值为应答完成时，获取数据，且在获取数据完成时将数据状态标志值更新为发送请求；

当数据状态标志值不为发送请求或应答完成时，间隔预设的时间间隔，返回获取数据状态标志值的步骤。

进一步地，中断响应步骤根据对检测到的中断信号的判断执行操作，包括：