[發明專利]一種多路串口高可靠性傳輸方法

有效

• 申請號: 201811274056.0
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109144937B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 趙斌
• 申請（專利權）人: 天津津航計算技術研究所
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42;G06F11/30
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 祁恒

本發明于數據傳輸技術領域，具體涉及一種多路串口高可靠性傳輸方法。本方法采用一種UART控制器冗余傳輸方案，通過設置雙路UART通道通過比對來防止數據出錯，并在系統層加入了數據監控模塊，全面監控串口的數據傳輸，對出現的狀況采取預處理方案，盡量保證數據傳輸的正確性，進一步保證串口傳輸過程中的可靠性。

技術領域

本發明屬于數據傳輸技術領域，具體涉及一種多路串口高可靠性傳輸方法。

背景技術

隨著嵌入式技術的發展，嵌入式微處理器在數據采集、工業控制、航空航天領域有著廣泛的應用。為了滿足數字化和智能化的需求，在這種以微處理器為核心的智能化測控系統中，處理器與外圍電路功能模塊、器件之間的通信大都采用簡單高效的串口通信方式。這是由于串口通信設備具有控制靈活、接口簡單、占用系統資源少的優點，且成本十分低廉，具有眾多的接口標準，協議簡單、程序設計簡單方便。

串口(UART)技術硬件的具體實物表現為獨立的模塊化芯片，或作為集成于微處理器的周邊設備。UART作為一種通用串行數據總線，用于異步通信，該總線雙向通信，可以實現全雙工傳輸和接受。處理器內部采用并行數據，不能直接把數據發送到Modem，必須經過UART整理才能進行異步傳輸，其過程如圖1所示。

UART控制器傳輸協議作為異步通信協議的一種，工作原理是將傳輸數據的每個字符一位接一位的傳輸。主要有起始位、數據位、奇偶校驗位、停止位。

目前，UART控制器的傳輸協議使用了一套底層基于UART總線的通信協議，能保證命令和數據的傳輸，但是其并沒有做冗余設計，若是由于電磁干擾或是嚴酷環境的影響，傳輸的數據產生錯誤，傳統的UART控制器傳輸協議無法監測和避免這類錯誤，這會導致接收方接收到的數據與發送方發送的數據產生不一致，從而造成不可預估的錯誤，特別是在對數據一致性要求很高的航空航天領域，進而影響了UART控制器在嚴酷環境下的可靠性。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明提出一種多路串口高可靠性傳輸方法，以解決如何保證數據傳輸正確性的技術問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提出一種多路串口高可靠性傳輸方法，該傳輸方法包括如下步驟：

S1、處理器將準備寫入串行設備的數據發送到雙路UART移位寄存器中；

S2、通過數據監控模塊對雙路UART移位寄存器中的數據進行比對；

S3、若比對結果一致，將數據存入FIFO緩沖區中；若比對結果不一致，通過數據監控模塊丟棄該幀，并要求處理器重新傳輸該幀，并將此次錯誤信息記錄到系統的錯誤日志中；

S4、數據監控模塊對錯誤進行分析，對不同的錯誤維持不同的錯誤計數器，在每次錯誤檢測到后，相應的錯誤計數器上進行加1操作；

S5、當錯誤計數器超過設定的閾值時，對不同的錯誤采取不同的處理措施；其中，對于溢出錯誤，數據監控模塊通過降低波特率，降低數據傳輸速率；對于幀錯誤，數據監控模塊通過向下位機發送檢測包來查看串口是否正常連接；

S6、在沒有錯誤出現及比對結果一致后，數據監控模塊重新加載串口驅動程序再次啟動數據的傳輸；

S7、將存儲在FIFO緩沖區中的數據發送到雙路UART接收寄存器中；

S8、通過數據監控模塊將雙路UART接收寄存器中的數據傳輸到下位機。

(三)有益效果