[發明專利]基于低壓物聯感知終端的UART軟件實現方法

在審

• 申請號: 202011528247.2
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112597081A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 葛玉磊;鄭亞崗;隨洪峰;羅鵬
• 申請（專利權）人: 青島鼎信通訊股份有限公司
• 主分類號: G06F13/24
• 分類號: G06F13/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于低壓物聯感知終端的UART軟件實現方法，其特征在于，數據的接收和發送都在定時器Timer0中進行，定時器Timer0負責處理兩種類型的中斷：定時器捕獲中斷以及定時器溢出中斷，前者主要用于開啟數據的接收功能，后者用于進行數據的接收和發送，當檢測到起始位時，進入定時器捕獲中斷處理函數，開啟數據接收使能和定時器溢出中斷使能，待定時器溢出，進入數據接收流程；有數據發送時，開啟數據發送使能，待定時器溢出，進入數據接收流程；若兩種使能都沒有，則表示沒有數據的收發，無數據收發計數器加一，并判斷無數據收發計數器是否大于無數據收發閾值，若是則關閉定時器Timer0并退出中斷，否則直接退出中斷，無數據收發計數器計數過程中若有數據收發則計數器清零，保證了無數據收發計數器的有效性。

2.根據權利要求1所述的基于低壓物聯感知終端的UART軟件實現方法，其特征在于，所述數據的接收方法包括以下步驟：

開啟低壓物聯感知終端主控芯片接收管腳RXD的定時器捕獲功能并配置為數字電平下降沿觸發，并開啟定時器捕獲中斷使能；

當接收到的通訊數據起始位為低電平時，進入定時器捕獲中斷處理函數；若接收數據的起始位為高電平時，則繼續監測；

進入定時器捕獲中斷處理函數后配置RXD管腳為通用I/O輸入模式并關閉定時器捕獲中斷使能，配置定時器初值并開啟定時器溢出中斷使能，配置RXD管腳為輸入模式并開啟接收使能，待定時器溢出時，進入定時器中斷處理函數，對串口電平進行采樣記錄，經過8n個定時中斷后，完成一字節數據的接收；

通過校驗位判斷字節的有效性，若接收到有效字節，則進一步觸發軟件中斷，退出定時器中斷，否則等待接收管腳RXD再次捕獲低電平。

3.根據權利要求2所述的基于低壓物聯感知終端的UART軟件實現方法，其特征在于，所述數據接收方法中定時器中斷頻率為UART通信波特率的n倍，其中n為3的倍數。

4.根據權利要求2所述的基于低壓物聯感知終端的UART軟件實現方法，其特征在于，所述定時中斷接收數據的電平判定方法為：對一個位長進行n次采樣，以3次采樣為1組，將采樣點分為n/3組進行分析，根據串口接收的實際波形分配給各組不同的權值ω_i(i＝0,1,…,n/3-1)，其中ω_i∈[0,1]，n次采樣中，若采集到的高電平次數大于等于2n/3則判定為當前接收電平為高電平，反之若采集到的低電平次數大于等于2n/3則判定為當前接收電平為低電平。

5.根據權利要求2所述的基于低壓物聯感知終端的UART軟件實現方法，其特征在于，所述通過校驗位判斷字節的有效性的具體方式為：在UART串口實現了偶校驗功能，當數據接收到第10位時，將其偶校驗輸出與前8位數據的偶校驗輸出進行對比，若一致則繼續接收下一位，否則丟棄本次數據，重新開始下一幀的接收。

6.根據權利要求1所述的基于低壓物聯感知終端的UART軟件實現方法，其特征在于，所述數據的發送方法包括以下步驟：

配置低壓物聯感知終端主控芯片發送管腳TXD為輸出模式；

將待發送數據存儲到發送FIFO緩存隊列中，觸發軟件中斷；

啟動定時器，待定時器溢出時，進入定時器發送中斷處理函數，經過8n個中斷后完成一字節數據的發送。

7.根據權利要求6所述的基于低壓物聯感知終端的UART軟件實現方法，其特征在于，所述數據發送方法中的定時器初值與數據接收時保持一致，即每發送一位數據，需要進入定時器中斷n次，其中n為3的倍數，第一次進入定時中斷時按發送FIFO緩存隊列拉低或者拉高電平，同時將位發送計數器bit_tx_count賦值為0；再次進入中斷時，bit_tx_count加一并保持串口電平不變，當bit_tx_count等于n時完成一個位數據的發送，經過8n個中斷后完成一個字節數據的發送。

8.根據權利要求2或6所述的基于低壓物聯感知終端的UART軟件實現方法，其特征在于，所述軟件中斷處理具體包括：先判斷當前UART處于發送態還是接收態，若處于接收態，則將接收到的有效字節數據存儲到接收FIFO緩存隊列中；若處于發送態，則判斷FIFO緩存隊列中是否仍有數據待發送，若沒有則直接中斷返回，若有則獲取發送FIFO緩存隊列中的字節數據。