[發(fā)明專利]一種實現(xiàn)雙MCU數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟PI通信方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810068811.3
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108470013B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設計）人: 宋孫浩;張馳;李榮;舒鑫東;陳慶盈
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 劉誠午

本發(fā)明公開一種實現(xiàn)雙MCU數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟PI通信方法，在傳統(tǒng)SPI通信四線制基礎上，主MCU通過增設的應答信號線ACK，獲取從MCU發(fā)來的ACK應答信號，若ACK應答信號為正確ACK應答信號，則啟動下一幀SPI數(shù)據(jù)包的傳輸，否則，則重新發(fā)送當前幀SPI數(shù)據(jù)包至從MCU；當主MCU通信不穩(wěn)定時，主MCU通過增設的復位信號線RST發(fā)送復位信號至從MCU，以實現(xiàn)對主MCU和從MCU的復位；當從MCU通信不穩(wěn)定時，從MCU通過增設的異常反饋信號線ABN發(fā)送報警信號至主MCU后，主MCU根據(jù)接收的報警信號，經(jīng)增設的復位信號線RST發(fā)送復位信號至從MCU，以實現(xiàn)對主MCU和從MCU的軟復位。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信領域，尤其涉及一種實現(xiàn)雙MCU數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟PI通信方法。

背景技術(shù)

機器人控制系統(tǒng)的主要任務是控制機器人在工作空間中的運動位置、姿態(tài)和軌跡、操作順序及動作的時間等項。機器人的運動控制系統(tǒng)是機器人的重要組成部分。隨著機器人產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，分散控制方式應用的越來越普遍，這種方式實時性好，多個MCU協(xié)同工作，易于實現(xiàn)高速、高精度控制，擴展方便，可實現(xiàn)智能控制。

SPI(Serial Peripheral Interface,串行外設接口)是一種全雙工的高速同步通信總線，通信協(xié)議靈活，可控度高，而且很多MCU芯片支持帶DMA傳輸方式的硬件SPI接口，使SPI通信變得更加簡便，占用的資源更少，非常適用于機器人控制系統(tǒng)中多個MCU之間的高速通信。

傳統(tǒng)的SPI通信由一個主設備和一個從設備組成，使用四條線：串行時鐘信號SCLK、主機輸入/從機輸出數(shù)據(jù)線MISO、主機輸出/從機輸入數(shù)據(jù)線MOSI和從機片選信號線CS，并沒有一個有效的通信協(xié)議確保其通信的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)雙MCU數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟PI通信方法。該SPI通信方法中，增加了通過應答信號線ACK、復位信號線RST以及異常反饋信號線ABN的信號確認機制，以保證主MCU和從MCU之間的正常數(shù)據(jù)通信。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種實現(xiàn)雙MCU數(shù)據(jù)傳輸?shù)腟PI通信方法，包括采用MOSI、MISO、SCLK以及CS四條連接線，實現(xiàn)主MCU與從MCU之間的通信，所述SPI通信方法還包括：

主MCU通過增設的應答信號線ACK，獲取從MCU發(fā)來的ACK應答信號，若ACK應答信號為正確ACK應答信號，則啟動下一幀SPI數(shù)據(jù)包的傳輸，若ACK應答信號為錯誤ACK應答信號，則重新發(fā)送當前幀SPI數(shù)據(jù)包至從MCU；

當主MCU通信不穩(wěn)定時，主MCU通過增設的復位信號線RST發(fā)送復位信號至從MCU，以實現(xiàn)對主MCU和從MCU的復位，重新開始傳輸SPI數(shù)據(jù)包；

當從MCU通信不穩(wěn)定時，從MCU通過增設的異常反饋信號線ABN發(fā)送報警信號至主MCU后，主MCU根據(jù)接收的報警信號，經(jīng)增設的復位信號線RST發(fā)送復位信號至從MCU，以實現(xiàn)對主MCU和從MCU的軟復位，重新開始傳輸SPI數(shù)據(jù)包。

在該SPI通信方法中，對主MCU和從MCU均對每次接收的數(shù)據(jù)進行CRC校驗，從MCU根據(jù)校驗結(jié)果生成相應的ACK應答信號，并將其發(fā)送給主MCU，主MCU收到正確ACK應答信號后，才進行下一幀SPI數(shù)據(jù)包的傳輸，以確保每幀數(shù)據(jù)包的穩(wěn)定，同時，主MCU和從MCU均統(tǒng)計CRC檢驗結(jié)果情況，進而確定主MCU通信和從MCU的通信穩(wěn)定性，在主MCU通信不穩(wěn)定時，主MCU及時通過發(fā)送復位信號的形式，實現(xiàn)對主MCU和從MCU的復位，在從MCU通信不穩(wěn)定時，從MCU及時通過反饋報警信號，主MCU根據(jù)反饋信號仍然通過發(fā)送復位信號的形式，實現(xiàn)對主MCU和從MCU的軟復位，以此提高主MCU和從MCU之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

其中，所述SPI通信方法中，