[發(fā)明專利]一種基于電表串口的波特率自適應(yīng)設(shè)計

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• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN112217603A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 刁瑞朋;黃濤;劉大專
• 申請（專利權(quán)）人: 青島鼎信通訊股份有限公司;青島鼎信通訊科技有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;G06F13/42
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本發(fā)明提供了一種電能表實(shí)時自適應(yīng)串口波特率的設(shè)計方案，所述方法包括自適應(yīng)檢測波特率原理，防異常檢測機(jī)制以及異常后自恢復(fù)的看護(hù)機(jī)制。此設(shè)計可以解放獨(dú)立命令通知電表修改波特率的方式，每幀報文都可適配不同的波特率，增加了實(shí)時性和可靠性，提升了串口配置速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電表實(shí)現(xiàn)波特率自適應(yīng)的設(shè)計邏輯。

背景技術(shù)

電表與主站之間的通信遵循通信協(xié)議DL/T645或DL/T698.45，當(dāng)電表接收到的報文滿足協(xié)議，即可與主站進(jìn)行正常通信，串口波特率是其中重要的配置參數(shù)之一。

目前電表的波特率根據(jù)表型不同有不同的默認(rèn)值，且載波串口、紅外串口和485串口均有獨(dú)立的默認(rèn)波特率。當(dāng)需要更換波特率時，主站需下發(fā)一幀完整的報文通知電表更改波特率。此種方式，費(fèi)時且占用串口通道。

隨著電表的不斷發(fā)展，上述方法應(yīng)予以改善和解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為了解決修改電表波特率需下發(fā)完整報文通知電表，不能實(shí)時自適應(yīng)的問題。

本發(fā)明的設(shè)計方案是：采用一種電表串口波特率自適應(yīng)的，其特征包括：

1)電表捕捉串口電平的下降沿和上升沿變化。

2)在捕捉到串口電平觸發(fā)下降沿時，記錄時間T0；捕捉到電平觸發(fā)上升沿時，記錄時間T1。

3)協(xié)議要求報文發(fā)送的前四個字節(jié)是前導(dǎo)符，根據(jù)前導(dǎo)符字節(jié)結(jié)構(gòu)理論的沿變化，推導(dǎo)出前導(dǎo)符的兩個bit傳輸用時T＝T1-T0。

4)根據(jù)參數(shù)T推導(dǎo)出主站下發(fā)前導(dǎo)符的波特率，即整幀報文的波特率。

其中，報文的前導(dǎo)符需滿足DL/T645或DL/T698.45通信規(guī)約。

其中，表端需計算不小于3個前導(dǎo)符的波特率，且波特率均一致后，才可對串口波特率進(jìn)行自適應(yīng)配置。

其中，若表端收到的報文不帶前導(dǎo)符，導(dǎo)致未匹配到波特率時，繼續(xù)維持上次捕捉報文的波特率不變。首次上電未進(jìn)行波特率自適應(yīng)時，表端收到報文波特率未自適應(yīng)成功，則按照默認(rèn)波特率處理。

附圖說明

圖1為通信協(xié)議DL/T645或DL/T698.45要求的前導(dǎo)符的字節(jié)格式。

圖2為電表波特率自適應(yīng)防止誤檢測流程圖。

圖3為電表波特率自適應(yīng)異?？醋o(hù)流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本發(fā)明在設(shè)計時參照國/南網(wǎng)通信協(xié)議中的規(guī)定，主站與電表交互報文帶有4個前導(dǎo)符。前導(dǎo)符的數(shù)據(jù)幀格式如圖1所示，數(shù)據(jù)幀格式可配置成不同的格式，但當(dāng)前導(dǎo)符數(shù)據(jù)傳輸時，起始位下降沿到第一個上升沿固定占用兩個bit。

電表以捕捉串口電平沿變化為前提，對收到第一個下降沿的計時T01，收到第一個上升沿的計時T02。然后根據(jù)每個bit占用時間計算出此字節(jié)的波特率，計算公式為:bps＝2/(T02-T01)。

本發(fā)明在設(shè)計時自適應(yīng)防止誤檢測如圖2所示。串口發(fā)送前導(dǎo)符數(shù)據(jù)時，只有起始位是下降沿，下降沿與下一個上升沿之間必定是2個bit。因此表端進(jìn)行波特率自適應(yīng)必須判斷T0＝T10-T00是否等于T1＝T11-T01進(jìn)行防止誤檢測處理。

本發(fā)明在設(shè)計時考慮異常檢測后的看護(hù)機(jī)制如圖3所示。當(dāng)連續(xù)發(fā)生T0不等于T1超過某個次數(shù)閾值1后，在串口空閑時，初始化串口捕捉時間。當(dāng)連續(xù)發(fā)生T0不等于T1超過某個次數(shù)閾值1后，則不再進(jìn)行捕捉，使用默認(rèn)波特率工作。

綜上所述，上述實(shí)現(xiàn)波特率自適應(yīng)的方法通過協(xié)議報文規(guī)定的4個前導(dǎo)符計算，使每幀報文都可實(shí)時識別波特率，提升了通信效率。