[發明專利]一種主從MCU之間雙接口自適應的數據通訊的系統及方法

在審

• 申請號: 202211021499.5
• 申請日: 2022-08-24
• 公開（公告）號: CN115328840A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 凡魏;蔡琳
• 申請（專利權）人: 艾歐創想智能科技（武漢）有限公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40;G06F13/42;G06F1/24;G06F11/14
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 吳甘棠

本發明公開了一種主從MCU之間雙接口自適應的數據通訊的系統及方法，包括主MCU系統和從MCU系統，兩者均包括UART1和UART2收發模塊及復位模塊和數據調度模塊，從MCU系統還包括數據收發模塊和數據校驗模塊。本申請通過采用大RAM、多UART的從MCU，能夠解決大量數據的緩存問題；通過雙串口的相互備份的方式進行主從MCU之間的通訊，且UART之間相互備份，即能夠分擔線路通訊負載，也能夠在一路出現異常的情況下，繼續保證外部設備的正常工作；通過預留一個復位接口，讓從MCU能夠對主MCU進行復位，在主MCU死機或者異常的情況下，能夠對其進行重啟。

技術領域

本發明涉及數據通訊技術領域，具體涉及一種主從MCU之間雙接口自適應的數據通訊的系統及方法。

背景技術

開發中經常用到串口通訊，串即串行，顧名思義，是指數據在一根數據線上按照二進制的數位，從低到高位一位一位的傳輸。單片機中的串口有UART，USART。UART/USART在許多DIY電子項目中用于將GPS模塊、藍牙模塊、RFID讀卡器模塊等連接到RaspberryPi、Arduino或其他微控制器。

一些使用場景下MCU可能存在UART接口不夠的問題。這就需要使用到UART擴展的功能，現有的UART擴展一般使用的擴展IC，通過I2C接口或者SPI高速接口擴展出多路UART，如為開的WK21系列芯片(如圖1所示)。

但IC擴展的方案存在一定的弊端，主要有以下幾個方面：

A.擴展IC緩存buff有限，在大量數據收發的情況下會出現數據丟失的問題

B.無數據校驗以及分析能力，無法對數據進行先期處理，導致無效數據的轉發

C.對于MCU來說高度依賴與WK21之間的數字接口，如果一旦發送數據擁擠，或物理損害，將導致所有的外設不能使用的情況，沒有恢復機制設計。

發明內容

本發明提供一種主從MCU之間雙接口自適應的數據通訊的系統及方法，有效地解決了現有技術中IC擴展方案存在一定弊端的問題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種主從MCU之間雙接口自適應的數據通訊的系統，包括主MCU系統和從MCU系統，通過RESET接口連接；

所述主MCU系統包括主MCU數據調度模塊、主MCU的UART1收發模塊、主MCU的UART2收發模塊、主復位模塊，主MCU的UART1和UART2收發模塊均與主MCU數據調度模塊連接；

所述從MCU系統包括依次連接的從MCU數據收發模塊、從MCU數據校驗模塊、從MCU數據調度模塊及從MCU的UART1收發模塊和從MCU的UART2收發模塊，從MCU的UART1和UART2收發模塊分別通過UART通訊與主MCU的UART1和UART2收發模塊連接，從MCU系統還包括從復位模塊，與主復位模塊連接。

作為上述方案的優選，UART收發模塊均包括UART串口及接收緩沖區和發送緩沖區。

一種主從MCU之間雙接口自適應的數據通訊的方法，包括：

S1、主MCU發送數據給外部設備

S11、主MCU接收到業務層的數據請求，對數據進行打包增加頭部ID，即外設的數據通道；

S12、主MCU對數據位進行計算獲取校驗位并將校驗位放入到數據包；

S13、主MCU首先判斷當前UART1和UART2的發送緩存區哪個更加空閑，選擇更加空閑的一個將數據推送到相應的緩存區；

S14、從設備的UART1或者UART2接收到從主MCU來的數據；