[發(fā)明專利]一種串口波特率自適應(yīng)系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710183545.4
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN107038135A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陽傳琦;雷正江;游貴泉
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市順訊電子有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38;G06F13/40;G06F13/42
• 代理公司: 深圳市康弘知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44247
• 代理人: 胡朝陽,尹彥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及串口通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種串口波特率自適應(yīng)系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)如今串口（RS232，RS485等）控制是一種方便、高效的控制方式，大量應(yīng)用于多主機(jī)通信，以及人機(jī)控制接口。而串口通信需要發(fā)送和接收傳輸速率一致，才能保證數(shù)據(jù)的正確傳輸，所以在發(fā)送和接收時需要進(jìn)行波特率匹配，現(xiàn)在一般的做法是提前預(yù)知發(fā)送端波特率，接收端固定接收；或者提前預(yù)知接收端需要的波特率，用戶用指定的波特率發(fā)送，這樣操作麻煩，且拓展性差，容易由于疏忽導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種串口波特率自適應(yīng)系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明提供的串口波特率自適應(yīng)系統(tǒng)包括：緩存模塊、波特率解析模塊、第一串口接收模塊、串口發(fā)送模塊。

串口電平緩存模塊，用于實(shí)時接收并緩存串口電平信號，輸出延遲的串口電平信號；

波特率解析模塊，用于實(shí)時對緩存的串口電平信號進(jìn)行波特率解析，解析出串口電平信號的最小脈寬，根據(jù)該最小脈寬得出串口的波特率；向串口電平緩存模塊發(fā)送輸出延遲的串口電平信號的使能指令；

串口接收模塊，用于根據(jù)波特率解析模塊實(shí)時解析的波特率接收延遲的串口電平信號，得出串口數(shù)據(jù)；

緩存速度匹配模塊，用于匹配串口接收模塊和串口發(fā)送模塊的串口波特率；

串口發(fā)送模塊，用于發(fā)送串口電平信號；

所述系統(tǒng)還包括濾波器，用于在串口電平緩存模塊接收串口電平信號之前濾除串口電平信號的毛刺。

所述串口接收模塊還包括串口解析模塊，用于根據(jù)解析的波特率對串口數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，得出串口數(shù)據(jù)；所述串口發(fā)送模塊還包括波特率轉(zhuǎn)換模塊，用于轉(zhuǎn)換串口數(shù)據(jù)波特率為指定波特率，以串口電平信號的形式發(fā)送出去。

所述波特率解析模塊通過最小公倍數(shù)法計(jì)算串口電平信號的最小脈寬。

所述串口電平緩存模塊為FIFO緩存方式。

所述波特率解析模塊還包括根據(jù)一定的時機(jī)進(jìn)行波特率解析，所述時機(jī)包括：串口電平緩存模塊接收到5個或以上的正常串口電平信號的跳變電平。

本發(fā)明提供的串口波特率自適應(yīng)方法，包括以下步驟：

步驟S100：濾除串口電平信號的毛刺；

步驟S101：實(shí)時接收并緩存串口電平信號；

步驟S102：實(shí)時接收并緩存串口電平信號；

步驟S103：當(dāng)串口電平緩存模塊接收到5個或以上的正常串口電平信號的跳變電平時，對緩存的串口電平信號進(jìn)行波特率解析，解析出串口電平信號的最小脈寬，根據(jù)該最小脈寬得出串口的波特率；向串口電平緩存模塊發(fā)送延遲輸出串口電平的使能指令；

步驟S104：根據(jù)波特率解析模塊實(shí)時解析的波特率接收延遲的串口電平信號，得出串口數(shù)據(jù)；

步驟S105：匹配串口接收模塊和串口發(fā)送模塊的波特率；

步驟S106：轉(zhuǎn)換串口數(shù)據(jù)波特率為指定波特率，向外發(fā)送串口電平信號。

所述步驟S104中得出串口數(shù)據(jù)具體包括：根據(jù)解析的波特率對串口數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，得出串口數(shù)據(jù)。

所述步驟S103中查找串口電平信號的最小脈寬具體包括：通過最小公倍數(shù)法計(jì)算串口電平信號的最小脈寬。

所述步驟S101中實(shí)時接收并緩存串口電平信號的緩存方式為FIFO。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可實(shí)時解析串口電平波特率，并解析出串口數(shù)據(jù)，無提預(yù)知發(fā)送端波特率，接收端固定接收，使用戶傳輸串口數(shù)據(jù)操作更簡便。本發(fā)明不需要通過固定的數(shù)據(jù)幀頭來識別波特率，通過嚴(yán)格的時序邏輯和緩存控制，防止了波特率識別過程中數(shù)據(jù)的丟失。此外，本發(fā)明可直接解析出標(biāo)準(zhǔn)波特率，波特率解析準(zhǔn)確率高，資源消耗低，可實(shí)現(xiàn)幀同步和速度匹配，完全還原實(shí)時數(shù)據(jù)，具有低延遲，拓展性強(qiáng)，魯棒性好。

附圖說明

圖1是本發(fā)明串口波特率自適應(yīng)系統(tǒng)功能模塊圖；

圖2是本發(fā)明多機(jī)總線單向控制單一設(shè)備的示例圖；

圖3是本發(fā)明多機(jī)雙向通信的示例圖；

圖4是本發(fā)明串口波特率自適應(yīng)方法的流程圖；

圖5是本發(fā)明解析并得出串口數(shù)據(jù)的時序邏輯控制流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供的串口波特率自適應(yīng)系統(tǒng)包括：濾波器、緩存模塊、波特率解析模塊、第一串口接收模塊、串口發(fā)送模塊。

濾波器，用于在串口電平緩存模塊接收串口電平信號之前濾除串口電平信號的毛刺；