[發明專利]一種串行總線協議自動適配傳輸技術

在審

• 申請號: 201410534168.0
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104360970A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 牛戴楠;曹元將;吳鴻鵠
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38;G06F13/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種串行總線協議自動適配傳輸技術。尤其涉及一種同步傳輸和異步傳輸自適應的串行總線傳輸技術。

背景技術

在基于TR組件的相控陣雷達設計中，相控陣天線的通道數與TR組件中的移相器和衰減器控制位數決定了波束控制器布相衰減控制信號線的規模和數量，由于相控陣天線面陣通道較多，需要眾多的TR組件接收信號，而相控陣天線面陣上連接線越少，系統越簡化，且可靠性越高。所以通常都采用串行傳輸的方式對TR收組件進行衰減和移相控制。

TR組件的設計需要考慮移相器和衰減器的量化位數、體積的大小以及TR組件的安裝位置。以上因素決定了TR組件的控制是采用通用異步串行傳輸協議還是通用同步串行傳輸協議。串行總線協議自動適配傳輸技術使得無論是采用通用異步串行傳輸協議還是通用同步串行傳輸協議的TR組件均能與后端控制器通用，簡化了相控陣天線面陣設計，增強了系統的可靠性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種串行總線協議自動適配傳輸技術。

實現本發明目的的技術解決方案為：數據發送端驅動兩對差分電纜，分別傳輸數據和同步時鐘。當數據接收端的接收方式為通用異步接收協議，則數據接收端的數據輸入端口與數據發送端的數據輸出端口連接，數據傳輸按通用異步收發（UART）協議傳輸數據，數據發送端根據數據接收端的波特率調整發送波特率，以實現數據發送端與數據接收端數據率的匹配；當數據接收端的接收方式為通用同步接收協議，則數據接收端的數據輸入和時鐘輸入端口，分別與數據發送端的數據輸出端口和時鐘輸出端口連接，數據傳輸按通用同步收發（USRT）協議傳輸數據，數據發送端以低于數據接收端允許的最高時鐘頻率設置發送數據速率。數據發送端以這種方式實現了對數據接收端異步串行傳輸或同步串行傳輸的自適應調整。

附圖說明

圖1?本發明數據發送端與數據接收端物理連接框圖。

圖2?數據發送端兼容時序圖。

具體實施方式

串行總線協議自動適配傳輸技術的數據發送端與數據接收端的連接框圖如圖1所示。其中包括：數據發送端驅動一對差分電纜傳輸數據信號，數據發送端驅動一對差分電纜傳輸時鐘信號，數據發送端與數據接收端互連的地線，使得數據發送端與數據接收端具有等電勢的地，避免傳輸數據時發送端與接收端的電位差引起傳輸錯誤；使用通用異步收發協議的數據接收端的數據輸入與數據發送端的數據輸出端相連，數據發送端根據數據接收端要求的波特率發送異步串行數據，數據接收端按通用異步收發協議接收數據；當數據接收端使用同步收發協議時，數據接收端的數據輸入端口與數據發送端的數據輸出端口相連，數據接收端的時鐘輸入端口與數據發送端的時鐘輸出端口相連，數據發送端以低于數據接收端允許的最高時鐘頻率產生同步時鐘信號，并發送數據，數據接收端按通用同步收發協議接收數據。

本發明的核心在于數據發送端的自適應方式。數據發送端數據端口和時鐘端口上的時序圖如圖2所示。當工作在通用異步收發模式下，數據發送形式按異步串行傳輸協議進行，數據端口上電平由邏輯“1”（圖2中的時刻A）變化為邏輯“0”（圖2中的時刻B）作為信號頭，表示數據即將開始發送，后面跟隨發送的8位數據，當最后一位數據發送完后，再將電平置為邏輯“1”（圖2中的時刻C和時刻E）。所以在使用通用異步串行方式發送數據時，有20%的開銷作為數據的起始和結束。當工作在通用同步收發模式下，數據發送端的數據發送形式并沒有變化，僅對同步時鐘進行控制，使得同步時鐘在數據的起始標志和結束標志時保持為低電平，即邏輯“0”。如圖2所示：在時刻A，數據端口電平為邏輯“1”，時鐘端口電平為邏輯“0”；在時刻B，數據端口電平為邏輯“0”，時鐘端口電平保持邏輯“0”；在時刻1，數據端口開始傳輸數據0，時鐘端口開始傳輸一個完整周期的時鐘信號；在時刻2，數據端口傳輸數據1，時鐘端口繼續傳輸一個完整周期的時鐘信號；一致持續到時刻8，數據端口發送最后一位數據0，時鐘端口傳輸最后一個完整周期的時鐘信號；時刻C，數據端口電平為邏輯“1”，表示數據傳輸結束，此時刻時鐘端口保持電平邏輯“0”。發送端用時鐘的下降沿發送數據，相對于接收端，用時鐘的上升沿采集數據，能避免因同步時鐘的抖動造成的誤碼。在時刻1，時鐘的上升沿采集到數據端口上的信號0；在時刻2，時鐘的上升沿采集到數據端口上的信號1；持續到時刻8，時鐘的上升沿采集到數據端口上的信號0。由于在時刻A、B、C、D、E時鐘端口上沒有時鐘的上升沿，接收端采集不到數據，不會錯誤地將數據端口上數據的起始和結束標志認為是傳輸的數據。

無論數據接收端采用的是通用異步收發協議還是通用同步收發協議，數據發送端均能自適應匹配數據接收端。