[發明專利]一種波特率自適應的串口通信系統及串口通信方法

在審

• 申請號: 202010160457.4
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111400229A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 王春華
• 申請（專利權）人: 南京沁恒微電子股份有限公司
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

1.一種波特率自適應的串口通信系統，其特征在于，包括串口通信設備、USB轉串口設備及USB上位機，USB轉串口設備包含USB轉串口芯片，所述USB轉串口芯片包括核心控制模塊、串口RXD引腳電平采樣模塊、USB數據上傳模塊、USB數據下傳模塊及串口TXD引腳電平發送模塊，串口RXD引腳電平采樣模塊、USB數據上傳模塊、USB數據下傳模塊及串口TXD引腳電平發送模塊均與核心控制模塊相連；串口RXD引腳電平采樣模塊與串口通信設備的TXD引腳連接；串口TXD引腳電平發送模塊與串口通信設備的RXD引腳連接；USB數據上傳模塊、USB數據下傳模塊通過USB接口連接USB上位機；串口RXD引腳電平采樣模塊用于對USB轉串口芯片的串口RXD引腳連續采樣；USB數據上傳模塊用于將連續的采樣數據不間斷上傳；USB數據下傳模塊用于獲取USB上位機下傳的編碼數據流；串口TXD引腳電平發送模塊用于將編碼數據流轉換成電平信息流并發給串口通信設備；所述USB上位機包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的USB驅動程序，處理器執行USB驅動程序時實現：不間斷接收USB接口上傳的連續的采樣數據；分析串口通信的波特率；提取有效的串口通信數據；將發送數據轉換成符合該波特率的編碼數據流并下傳至USB接口。

2.一種波特率自適應串口通信系統中的USB轉串口芯片，其特征在于，包括核心控制模塊、串口RXD引腳電平采樣模塊、USB數據上傳模塊、USB數據下傳模塊及串口TXD引腳電平發送模塊，串口RXD引腳電平采樣模塊、USB數據上傳模塊、USB數據下傳模塊及串口TXD引腳電平發送模塊均與核心控制模塊相連；串口RXD引腳電平采樣模塊用于對串口RXD引腳連續采樣；USB數據上傳模塊用于將連續的采樣數據不間斷上傳；USB數據下傳模塊用于獲取USB上位機下傳的編碼數據流；串口TXD引腳電平發送模塊用于將編碼數據流轉換成電平信息流并發出。

3.根據權利要求2所述的波特率自適應串口通信系統中的USB轉串口芯片，其特征在于，還包括采樣數據編碼模塊、發送數據解碼模塊，所述采樣數據編碼模塊與核心控制模塊、串口RXD引腳電平采樣模塊連接，采樣數據編碼模塊用于將連續的采樣數據進行編碼；發送數據解碼模塊與核心控制模塊、串口TXD引腳電平發送模塊連接，發送數據解碼模塊用于對USB數據下傳模塊傳輸的編碼數據流進行解碼。

4.一種波特率自適應串口通信系統中的USB上位機，其特征在于，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的USB驅動程序，處理器執行USB驅動程序時實現：不間斷接收USB數據；根據USB數據分析串口通信的波特率，提取有效的串口通信數據；將發送數據轉換成符合該波特率的編碼數據流，并下傳編碼數據流至USB接口。

5.一種USB轉串口設備的串口通信方法，其特征在于，包括以下步驟：

對USB轉串口芯片的串口RXD引腳的電平信息進行連續采樣，采樣頻率至少為USB轉串口芯片所支持的最大波特率的4倍；

將連續的采樣數據不間斷上傳至USB上位機；

接收USB上位機下發的發送數據的編碼數據流；

將編碼數據流轉換成電平信息流發送至串口通信設備。

6.一種USB上位機的串口通信方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過USB接口不間斷接收連續的采樣數據，根據連續的采樣數據獲取串口通信的波特率，根據串口通信的波特率和串口通信的幀格式提取有效的串口通信數據；

獲取待發送數據，并根據串口通信的波特率、串口通信的幀格式及所述采樣頻率，將待發送數據轉換成編碼數據流并通過USB接口下傳。