[發(fā)明專利]一種嵌入式系統(tǒng)中主從設(shè)備串行總線通信方法及動態(tài)識別過程

有效

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• 申請日: 2011-06-29
• 公開（公告）號: CN102279835A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉德焰;陳挺;黃運(yùn)峰;賴榮東
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門雅迅網(wǎng)絡(luò)股份有限公司
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 代理公司: 廈門市誠得知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 35209
• 代理人: 方惠春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種嵌入式系統(tǒng)中主從設(shè)備串行總線通信方法及動態(tài)識別過程，特別是涉及一種通過通用串行總線通信，實(shí)現(xiàn)主機(jī)設(shè)備對從機(jī)設(shè)備的識別和管理的方法。

背景技術(shù)

隨著嵌入式技術(shù)發(fā)展和嵌入式設(shè)備的多樣化，各種設(shè)備之間經(jīng)常要通過通用串行總線進(jìn)行連接。

在實(shí)際應(yīng)用中，主機(jī)和從機(jī)之間的連接有多種應(yīng)用場景情況，場景1：一個主機(jī)設(shè)備需要同時(shí)連接各種不同的從機(jī)設(shè)備，場景2：一個主機(jī)設(shè)備可以任意選擇連接需要的從機(jī)設(shè)備，場景3：主機(jī)設(shè)備通信接口有限時(shí)需要能夠熱插拔不同的從機(jī)設(shè)備，在實(shí)際應(yīng)用，經(jīng)常在安裝主機(jī)設(shè)備時(shí)需要插入具有顯示功能的從機(jī)設(shè)備，該從機(jī)設(shè)備主要用來檢測主機(jī)設(shè)備的安裝情況和工作狀態(tài)，但是在主機(jī)設(shè)備安裝完畢后，這個設(shè)備將拔掉，插入需要的從機(jī)設(shè)備。

場景1：一個主機(jī)設(shè)備需要同時(shí)連接各種不同的從機(jī)設(shè)備，以往的實(shí)現(xiàn)方式是在設(shè)計(jì)主機(jī)程序時(shí)，將主機(jī)設(shè)備的所有通信接口按照事先約定固定分配給各個指定從機(jī)設(shè)備，對應(yīng)的通信接口只能收發(fā)處理固定的從機(jī)設(shè)備數(shù)據(jù)，其他從機(jī)設(shè)備不能連接該通信接口，同時(shí)為了避免客戶連接錯誤，通信接口的接插件采用不同的型號，這樣各種從機(jī)設(shè)備不能自由連接主機(jī)設(shè)備的任意通信接口。缺點(diǎn)一需要組裝各種型號的接口接插件，給生產(chǎn)帶來極大不便；缺點(diǎn)二通常情況下采購一種接插件時(shí)都是有最低購買數(shù)量，不能按需購買，或者購買一定的數(shù)量才有優(yōu)惠，上述的采用不同型號的接插件增加采購成本和庫存風(fēng)險(xiǎn)。

場景2：一個主機(jī)設(shè)備可以任意選擇連接需要的從機(jī)設(shè)備，以往的實(shí)現(xiàn)方式是通過設(shè)計(jì)不同版本的程序軟件來解決，每一個版本的程序軟件對應(yīng)一種的從機(jī)設(shè)備連接方式，在安裝設(shè)備時(shí)，代理商需要根據(jù)不同的組合應(yīng)用選擇對應(yīng)版本的主機(jī)設(shè)備軟件，并下載更新到主機(jī)設(shè)備。缺點(diǎn)一：代理商需要區(qū)分管理眾多版本的主機(jī)設(shè)備軟件，造成混亂，增加代理商人力資源費(fèi)用，同時(shí)在批量安裝設(shè)備時(shí)再下載更新主機(jī)設(shè)備軟件，效率低下；缺點(diǎn)二：由于從機(jī)設(shè)備的連接方式根據(jù)不同應(yīng)用會變化多樣，這樣就導(dǎo)致軟件版本眾多，設(shè)備廠家也需要花費(fèi)更多的人力資源來維護(hù)程序版本，當(dāng)一個版本程序出現(xiàn)一個問題時(shí)，往往需要升級相關(guān)所有的程序版本，花費(fèi)大量人力和時(shí)間。

場景3：主機(jī)設(shè)備通信接口個數(shù)有限時(shí)需要能夠熱插拔不同的從機(jī)設(shè)備，在實(shí)際應(yīng)用，安裝主機(jī)設(shè)備時(shí)需要插入具有顯示功能的從機(jī)設(shè)備，用來檢測主機(jī)設(shè)備的安裝情況和工作狀態(tài)，但是在安裝完畢后，這個設(shè)備將拔掉，插入需要的從機(jī)設(shè)備。當(dāng)選用的通信接口只能一對一通信，不能多個通信接口并接在一起通信時(shí)，以往的實(shí)現(xiàn)方式是在設(shè)計(jì)開發(fā)主機(jī)設(shè)備時(shí)選擇具有多路通信接口的微處理器，或者通過外部增加通信接口擴(kuò)展電路來擴(kuò)展通信口，而實(shí)際上增加的通信接口只有在安裝主機(jī)設(shè)備時(shí)用到，這樣導(dǎo)致不必要資源浪費(fèi)，而且增加產(chǎn)品成本；當(dāng)選擇比較智能能夠?qū)⑺性O(shè)備的通信接口并接在一起通信的總線，而這種比較智能的通信接口往往比較昂貴，從而增加產(chǎn)品成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供一種嵌入式系統(tǒng)中主從設(shè)備串行總線通信方法及動態(tài)識別過程，實(shí)現(xiàn)簡單，實(shí)用性強(qiáng)，穩(wěn)定可靠，應(yīng)用靈活，不需要智能操作系統(tǒng)的支持，具有熱插拔功能。采用本發(fā)明的嵌入式設(shè)備動態(tài)識別方法，能夠解決以上所述問題，降低產(chǎn)品的研發(fā)、制造和售后服務(wù)的成本，提高產(chǎn)品的競爭力。

本發(fā)明的所采用的技術(shù)解決方案是：一種嵌入式系統(tǒng)中主從設(shè)備串行總線通信方法及動態(tài)識別過程，包括一個主機(jī)設(shè)備和至少一個從機(jī)設(shè)備，主機(jī)設(shè)備和從機(jī)設(shè)備通過串行總線建立通信連接，主機(jī)設(shè)備與從機(jī)設(shè)備之間的通信是根據(jù)特定的通信協(xié)議來生成數(shù)據(jù)幀，該特定的通信協(xié)議包括：

第一層，定義用于該數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收，???????????????????????

第二層，定義數(shù)據(jù)幀的編碼和解碼，以及

第三層，定義數(shù)據(jù)幀的幀格式，

其中，生成數(shù)據(jù)幀的步驟包括根據(jù)協(xié)議第三層的幀格式、根據(jù)協(xié)議第二層對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行編碼；將數(shù)據(jù)幀通過從機(jī)設(shè)備發(fā)送給主機(jī)設(shè)備接收，其中數(shù)據(jù)幀的發(fā)送和接收根據(jù)協(xié)議第一層進(jìn)行傳輸；以及根據(jù)協(xié)議第二層對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解碼；

所述的第三層的數(shù)據(jù)幀的幀格式包括6個字段：幀頭、校驗(yàn)碼、設(shè)備編碼、命令、數(shù)據(jù)內(nèi)容、幀尾。

進(jìn)一步的，所述的第一層是根據(jù)RS232總線通信協(xié)議的第一層來定義的，采用RS232總線通信協(xié)議，兼容性強(qiáng)，方便實(shí)用。

進(jìn)一步的，所述的第二層的數(shù)據(jù)幀的編碼規(guī)則為：若數(shù)據(jù)幀的校驗(yàn)碼、設(shè)備編碼、命令和數(shù)據(jù)內(nèi)容字段中出現(xiàn)與幀頭和幀尾相同的字節(jié)A，則采用2字節(jié)B和字節(jié)b替換；若數(shù)據(jù)幀的校驗(yàn)碼、設(shè)備編碼、命令和數(shù)據(jù)內(nèi)容字段中出現(xiàn)字節(jié)B，則采用字節(jié)B和a替換。