一种串行通信装置和系统制造方法及图纸

本申请公布了一种用于多点通信的串行通信装置和系统。串行通信装置包括接收电路、发送电路和控制器；当接收电路接收到第一串行数据帧时，控制器的处理步骤包括：从第一串行数据帧包含的数据为序列中读取第一数据位序列，之后的部分记为第二数据位序列；选择一个发送电路发送第二串行数据帧，第二串行数据帧包含的数据位序列最前部包含第二数据位序列。多个串行通信装置之间通过接收电路与发送电路连接构成串行通信系统。串行通信系统避免了串行总线和主从结构，降低了对参与通信的节点的处理能力的要求，简化了系统的组装和维护过程，节省了系统功耗，同时使大量节点之间具备了对等通信的可行性。

【技术实现步骤摘要】
一种串行通信装置和系统
本申请涉及串行通信装置和系统，特别是涉及多点之间通信的串行通信装置和系统。
技术介绍
多点之间的串行通信方案一般采用串行总线和主从结构，即一台主设备通过串行总线连接多个从设备，并与其进行通信。为了避免在串行总线上发生通信冲突，无论主设备还是从设备，均需要遵循总线协议并为每个从设备分配地址；在串行总线上发生的任何一次通信，都需要全体从设备处于监听状态，判别本次通信是否与自身有关，决定是否参与；而且通信只能发生在主设备与从设备之间。在物联网、智能家居、机器人、智能制造装备、可穿戴设备、锂电池组管理等一些新兴
，为了实现系统整体的功能，往往需要功能单一、数量众多的控制器、传感器和执行器相互连接、相互通信、协同工作。如果采用上述串行通信方案将存在以下技术问题：1、控制器、传感器和执行器必须具备足以应付总线协议的处理能力，这一处理能力要求过高，甚至远远超出其完成自身功能的处理能力要求；2、每个参与通信的节点都需要分配地址，即便功能相同也会存在地址的差异，无法相互替换，节点数量很多时，系统组装和维护变得极为复杂；3、与串行总线上发生的通信无关的设备，也要随时处于监听状态，浪费了系统功耗；4、主从结构的局限性，限制了大量节点之间进行对等通信的可行性。
技术实现思路
本申请提供一种串行通信装置和系统，技术方案中避免了串行总线和主从结构，解决了目前串行通信方案中的上述技术问题。本申请公开了一种串行通信装置，包括：一个或多个接收电路，用于接收第一串行数据帧；一个或多个发送电路，用于发送第二串行数据帧；控制器，分别与接收电路和发送电路连接。当接收电路接收到第一串行数据帧时，在接收过程中或接收过程完成后，控制器的处理步骤包括：第一处理步骤，包括：从第一串行数据帧包含的数据位序列的第一位开始读取不少于1位的数据位序列记为第一数据位序列，第一串行数据帧包含的数据位序列中在第一数据位序列之后的部分记为第二数据位序列；第一数据位序列的位数由预先定义的以下方式之一确定：固定的位数；根据预先定义的第一数据位序列中的数据位确定；第二处理步骤，包括：如果第二数据位序列不为空，被选中发送电路发送第二串行数据帧，第二串行数据帧包含的数据位序列的最前部包含第二数据位序列；被选中发送电路由预先定义的以下方式之一确定：将仅有的一个发送电路确定为被选中发送电路；根据第一数据位序列中的预先定义的数据位从发送电路中确定一个作为被选中发送电路。进一步地，当接收电路接收到第一串行数据帧时，在接收过程中或接收过程完成后，控制器的处理步骤还包括：第三处理步骤，包括：如果进行响应，则将待响应数据依次添加到第二数据位序列的尾部；是否进行响应由预先定义的以下方式之一确定：不进行响应；进行响应；根据第一数据序列中预先定义的数据位确定。进一步地，还包括接口电路，用于与其它装置连接；接口电路与控制器连接；当接收电路接收到第一串行数据帧时，在接收过程中或接收过程完成后，控制器的处理步骤还包括：第四处理步骤，包括：向接口电路进行数据输出，或从接口电路进行数据采集，将采集到的数据作为待响应数据。进一步地，当接收电路接收到第一串行数据帧时，在接收过程中或接收过程完成后，控制器的处理步骤还包括：第五处理步骤，包括：将第一数据位序列根据预先定义的指令格式分解为一个或多个预先定义的指令，并依次执行指令，如果执行指令产生执行结果，则将执行结果依次作为待响应数据。进一步地，第二处理步骤还包括：如果被选中电路发送第二串行数据帧时正被占用，则按照以下方式之一处理：将第二串行数据帧丢弃，不再发送；将第二串行数据帧按照时间先后顺序排队，逐一发送。进一步地，第二处理步骤还包括：根据第一数据序列中的预先定义的校验位对第一数据序列的数据位进行校验，如果出现校验错误，则不发送或终止发送第二串行数据帧。进一步地，第二处理步骤还包括：在被选中发送电路被确定后，立即启动被选中发送电路的包括发送起始位在内的发送准备工作。进一步地，控制器具备以下功能：向其自身发送第一串行数据帧，并引发与接收电路接收到第一串行数据帧时完全相同的处理步骤。本申请还公开了一种串行通信系统，包括多个串行通信装置，且串行通信装置之间相互连接；串行通信装置的任意一个接收电路与至多一个其它串行通信装置的至多一个发送电路连接；串行通信装置的任意一个发送电路与至多一个其它串行通信装置的至多一个接收电路连接；通信系统的任意一部分串行通信装置均与其它部分串行通信装置之间存在连接。本申请提供的技术方案中，多个串行通信装置之间通过接收电路与发送电路相互连接，构成了通信路径，通信过程被转化为数据在通信路径上的接收和传递过程；通信路径既与连接方式有关，也与接收到的信息有关，通过恰当地连接串行通信装置，并且向其发送内容恰当的第一串行数据帧，即可实现通信过程。本申请提供的技术方案的有益效果如下：1、无须串行总线，参与通信的串行通信装置也无须具备总线协议处理能力，降低了对串行通信装置的处理能力的要求；2、无须为串行通信装置分配地址，只要功能相同，就具有可互换性，简化了系统的组装和维护过程；3、每次通信发生时，仅需要通信路径上的串行通信装置参与，不在通信路径上的串行通信装置可以保持休眠状态，降低了系统功耗；4、不必区分主设备和从设备，从而使大量节点之间具备了对等通信的可行性。附图说明图1串行通信装置的结构图。图2第一串行数据帧与第二串行数据帧的对照图。图3控制终端向串行通信系统中的串行通信装置发送数据的系统结构。图4进行响应时，第一串行数据帧与第二串行数据帧的对照图。图5控制终端从串行通信系统中的串行通信装置读取数据的系统结构。图6具备接口电路的串行通信装置的结构图。图7控制终端向串行通信系统中的串行通信装置发送数据并输出到接口电路的系统结构。图8控制终端从串行通信系统中的串行通信装置的接口电路进行数据采集的系统结构。图9控制终端向串行通信系统中的串行通信装置发送并执行指令的系统结构。图10被选中电路正被占用时，第一串行数据帧与第二串行数据帧的对照图。图11校验错误时，第一串行数据帧与第二串行数据帧的对照图。图12提前进行发送准备时，第一串行数据帧与第二串行数据帧的对照图。图13串行通信系统中的串行通信装置主动发送数据的系统结构。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，在本申请中的具体实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。所描述的实施例仅为本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的属于“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种串行通信装置，其特征在于，包括：/n一个或多个接收电路，用于接收第一串行数据帧；/n一个或多个发送电路，用于发送第二串行数据帧；/n控制器，分别与所述接收电路和所述发送电路连接；/n当所述接收电路接收到所述第一串行数据帧时，在接收过程中或接收过程完成后，所述控制器的处理步骤包括：/n第一处理步骤，包括：/n从所述第一串行数据帧包含的数据位序列的第一位开始读取不少于1位的数据位序列记为第一数据位序列，所述第一串行数据帧包含的数据位序列中在所述第一数据位序列之后的部分记为第二数据位序列；/n所述第一数据位序列的位数由预先定义的以下方式之一确定：/n固定的位数；/n根据所述第一数据位序列中的预先定义的数据位确定；/n第二处理步骤，包括：/n如果所述第二数据位序列不为空，被选中发送电路发送第二串行数据帧，所述第二串行数据帧包含的数据位序列的最前部包含所述第二数据位序列；/n所述被选中发送电路由预先定义的以下方式之一确定：/n将仅有的一个所述发送电路确定为所述被选中发送电路；/n根据所述第一数据位序列中的预先定义的数据位从所述发送电路中确定一个作为所述被选中发送电路。/n

【技术特征摘要】
1.一种串行通信装置，其特征在于，包括：
一个或多个接收电路，用于接收第一串行数据帧；
一个或多个发送电路，用于发送第二串行数据帧；
控制器，分别与所述接收电路和所述发送电路连接；
当所述接收电路接收到所述第一串行数据帧时，在接收过程中或接收过程完成后，所述控制器的处理步骤包括：
第一处理步骤，包括：
从所述第一串行数据帧包含的数据位序列的第一位开始读取不少于1位的数据位序列记为第一数据位序列，所述第一串行数据帧包含的数据位序列中在所述第一数据位序列之后的部分记为第二数据位序列；
所述第一数据位序列的位数由预先定义的以下方式之一确定：
固定的位数；
根据所述第一数据位序列中的预先定义的数据位确定；
第二处理步骤，包括：
如果所述第二数据位序列不为空，被选中发送电路发送第二串行数据帧，所述第二串行数据帧包含的数据位序列的最前部包含所述第二数据位序列；
所述被选中发送电路由预先定义的以下方式之一确定：
将仅有的一个所述发送电路确定为所述被选中发送电路；
根据所述第一数据位序列中的预先定义的数据位从所述发送电路中确定一个作为所述被选中发送电路。


2.根据权利要求1所述串行通信装置，其特征在于：
当所述接收电路接收到所述第一串行数据帧时，在接收过程中或接收过程完成后，所述控制器的处理步骤还包括：
第三处理步骤，包括：
如果进行响应，则将待响应数据依次添加到第二数据位序列的尾部；
是否进行响应由预先定义的以下方式之一确定：
不进行响应；
进行响应；
根据所述第一数据序列中的预先定义的数据位确定。


3.根据权利要求2所述串行通信装置，其特征在于：
还包括接口电路，用于与其它装置连接；
所述接口电路与所述控制器连接；
当所述接收电路接收到所述第一串行数据帧时，在接收过程中或接收过程完成后，所述控制器的处理步骤还包括：
第四处理步骤，包括：
向所述接口电路进行数据输出，或从所述接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飚，
申请(专利权)人：北京舍得叔叔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11