[發明專利]UART接口串聯網絡的時分復用裝置、時分復用方法及其控制方法

在審

• 申請號: 201810016514.4
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN108287801A
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 王兆豐;戴榮新
• 申請（專利權）人: 深圳必旺電子商務有限公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40;G06F13/42
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產權代理事務所 44271
• 代理人: 滿群

本發明涉及一種UART接口串聯網絡的時分復用裝置、時分復用方法及其控制方法。本發明無需流控和緩存，僅增加一個計數器，使得UART接口在串聯的情況下能夠安全有序地工作，不出現數據沖突導致誤碼、數據丟失。所述裝置包括主控設備和從設備，各設備之間通過UART接口連接傳遞數據，其中一條用于主設備發送數據給所有從設備，另一條用于所有從設備發送數據給主設備。

技術領域

本發明涉及一種UART接口的多個芯片或多個設備串聯通信的芯片和電子設備接口領域，特別涉及一種UART接口串聯網絡的時分復用裝置、時分復用方法及其控制方法。

背景技術

目前大多數的設備的低速配置接口或低速數據傳輸接口采用UART傳輸接口，簡單方便，只需要2根I/O(不含流控線)，連線布局簡單。

請參閱圖1所示，在多設備串聯的時候，如一個設備提供兩個UART接口，然后兩兩互聯，每個設備都可以給其它設備發送數據，或主設備可以給其它工作單元發送數據，所有工作單元向主設備自動上報數據，由于是串行結構，而不是樹形或者星形結構，主設備不能跟其它所有工作單元一一相連，只能通過每個工作單元作為中繼轉發數據。如果UART接口不包括流控，則工作單元在上報數據時可能會產生沖突導致誤碼，而包含流控線，將會使得設計變復雜，而且會給串聯電源方案帶來很麻煩的問題。

對于通過UART串聯的多個設備，如果每個工作單元都需要向主設備上報數據，則可能產生沖突，采用流控線進行逐級流控可以避免沖突，但是需要每級設備增加緩存，不過合適的緩存深度很難計算，數據丟失還是不可避免。

發明內容

本發明的目的是提供一種無需流控和緩存，只需要增加一個計數器，使得UART接口在串聯的情況下能夠安全有序地工作，不出現數據沖突導致誤碼、數據丟失的UART接口串聯網絡的時分復用裝置、時分復用方法及其控制方法。

本發明的技術解決方案是所述UART接口串聯網絡的時分復用裝置，包括主控設備和從設備，其特殊之處在于，各設備之間通過UART接口連接傳遞數據，其中一條用于主設備發送數據給所有從設備，另一條用于所有從設備發送數據給主設備。

本發明的另一技術解決方案是所述UART接口串聯網絡的時分復用方法，包括主控設備和從設備，其特殊之處在于，包括以下步驟：

⑴所述主控設備發送計時器同步命令給與所述主控設備首尾串聯的若干個所述的從設備，所述從設備透明傳輸所述主控設備的命令，不加延時或僅加入固定節拍的延時；

⑵所述從設備計時器與所述主設備同步后，從所述主設備向各所述從設備分別配置一個發送起始時間，各所述從設備的起始時間差等于所述從設備數據傳輸寬度加所述從設備之間線路傳輸延遲、計時器同步誤差、時鐘誤差；

⑶各所述從設備的可用發送時間窗口長度由待發送的數據長度確定，通過靜態預估或動態分配的方式管理每個所述從設備的窗口長度；

⑷當所述主控設備有數據待發送時，先緩存起來，等待計時器值等于配置的發送起始時間值，則從緩存中讀出數據開始發送；

⑸當計時器值等于配置的發送起始時間值，緩存為空，則發送IDLE，若在該段時間內有數據進入緩存需要發送，則需等待下一次發送窗口才能發送；

⑹每一級所述從設備在自己不發數據時，均直接透傳后級從設備的發送數據，無論是否為IDLE。

作為優選：所述步驟⑵進一步包括：

(2.1)每一級所述從設備增加一級時間窗口計時器，用于控制整個串聯網絡的時間同步；

(2.2)每一級所述從設備采用同源時鐘作為所述計時器的時鐘源，如果采用異步時鐘，則需要定期同步時間窗口計時器；

(2.3)配置每一級所述從設備的時間窗口計時器最大值；當計時到最大值時歸零重新開始計時；