[發(fā)明專利]一種串行通信系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110174443.2
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112835840A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王輝華;鄧知先;譚成午
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市英威騰交通技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 代理公司: 深圳市深佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 夏歡

1.一種串行通信系統(tǒng)，其特征在于，包括主設(shè)備和從設(shè)備；

所述主設(shè)備和所述從設(shè)備均采用CPU+FPGA結(jié)構(gòu)，其中，F(xiàn)PGA通過模擬RAM接口方式與對應(yīng)的CPU連接而實(shí)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)通信；所述主設(shè)備的FPGA與所述從設(shè)備的FPGA，通過模擬SPI串行接口方式互相連接而實(shí)現(xiàn)設(shè)備間主從通信。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主設(shè)備發(fā)送至所述從設(shè)備的通信數(shù)據(jù)幀中包括幀類型定義字，所述幀類型定義字用于指定當(dāng)前所述通信數(shù)據(jù)幀的信息類型；

其中，不同的信息類型對應(yīng)不同的緩存區(qū)，以便所述從設(shè)備在響應(yīng)所述主設(shè)備時，針對與所述幀類型定義字對應(yīng)的緩存區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的串行通信系統(tǒng)，其特征在于，不同的信息類型對應(yīng)不同的優(yōu)先級，以便所述主設(shè)備在向所述從設(shè)備發(fā)送通信數(shù)據(jù)幀時，具體將當(dāng)前優(yōu)先級最高的待發(fā)送的通信數(shù)據(jù)幀發(fā)送至所述從設(shè)備。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的串行通信系統(tǒng)，其特征在于，所述信息類型包括以下至少一種：

實(shí)時控制幀、周期性控制信息刷新幀、指定地址信息讀取幀、參數(shù)讀寫幀、快速狀態(tài)信息回讀幀、慢速狀態(tài)信息回讀幀、從機(jī)請求回應(yīng)幀、其他約定信息回讀幀。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主設(shè)備的FPGA在向所述從設(shè)備發(fā)送通信數(shù)據(jù)幀時具體用于：

根據(jù)預(yù)設(shè)的發(fā)送周期定時發(fā)送對應(yīng)的通信數(shù)據(jù)幀；以及，在所述主設(shè)備的CPU向FPGA的RAM特定地址中寫入發(fā)送請求標(biāo)志后，發(fā)送CPU所指定的通信數(shù)據(jù)幀。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主設(shè)備與所述從設(shè)備間的SPI串行接口通過光纖連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的串行通信系統(tǒng)，其特征在于，在所述主設(shè)備和所述從設(shè)備中，CPU與FPGA間的數(shù)據(jù)連接線包括地址線、數(shù)據(jù)線、控制線；所述主設(shè)備的FPGA與所述從設(shè)備的FPGA間的數(shù)據(jù)連接線包括時鐘信號線、主設(shè)備發(fā)送線、從設(shè)備發(fā)送線。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的串行通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主設(shè)備與所述從設(shè)備在進(jìn)行SPI串行通信時，具體在時鐘信號的上升沿讀數(shù)、在所述時鐘信號的下降沿寫數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的串行通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主設(shè)備與所述從設(shè)備間的通信數(shù)據(jù)幀中均包括起始位和結(jié)束位；

所述起始位為所述時鐘信號中連續(xù)出現(xiàn)的2個低電平和1個高電平；所述結(jié)束位為所述時鐘信號中連續(xù)出現(xiàn)的2個高電平為1個低電平。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的串行通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主設(shè)備發(fā)送至所述從設(shè)備的通信數(shù)據(jù)幀的幀格式為：

起始位+幀類型定義字+關(guān)鍵控制命令字+分類信息包+校驗字+結(jié)束位；

所述從設(shè)備發(fā)送至所述主設(shè)備的通信數(shù)據(jù)幀的幀格式為：

起始位+請求回傳幀長度+關(guān)鍵狀態(tài)信息字+分類信息應(yīng)答包+校驗字+結(jié)束位。