一种扩展兼容SPI接口双向实时通讯方法技术

本发明专利技术公开了一种扩展兼容SPI接口支持双向实时通讯的方法。使用本发明专利技术能够使得从机也能主动发起通讯。本发明专利技术在主机和从机之间增加一根物理连线，称为FRX-FRR连线，其中FRX-FRR连线从机端FRX能输出有效脉冲或有效电平；FRX-FRR连线主机端FRR能触发中断，或者主机实时查询FRR是否有请求的状态。本发明专利技术实现简单、可靠。本发明专利技术对数据帧进行了定义，采用数据帧的形式进行数据传输，较传统的SPI传输的bit流传输方式更方便、有效。同时，按照本发明专利技术方法还可以实现主从机身份互换，方便数据的传输。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种扩展兼容SPI接口支持双向实时通讯的方法。使用本专利技术能够使得从机也能主动发起通讯。本专利技术在主机和从机之间增加一根物理连线，称为FRX-FRR连线，其中FRX-FRR连线从机端FRX能输出有效脉冲或有效电平；FRX-FRR连线主机端FRR能触发中断，或者主机实时查询FRR是否有请求的状态。本专利技术实现简单、可靠。本专利技术对数据帧进行了定义，采用数据帧的形式进行数据传输，较传统的SPI传输的bit流传输方式更方便、有效。同时，按照本专利技术方法还可以实现主从机身份互换，方便数据的传输。【专利说明】—种扩展兼容SPI接口双向实时通讯方法
本专利技术涉及SPI通讯
，具体涉及一种扩展兼容SPI接口支持双向实时通讯的方法。
技术介绍
ARM和MCU芯片是嵌入式、手机等平台最常用的芯片，芯片之间数据通讯接口一般有SP1、CANBUS、UART等接口，CANBUS和UART接口数量一般比较少，传输速率较低，CANBUS速率小于 1Mbps, UART 最高为 115200bps。SPI (Serial Peripheral Interface,串行外设)接口 一般数量比较多，传输速率较高，其速率最低为5Mbps，但SPI接口为单向通讯。兼容SPI的通讯接口如图1所示，兼容SPI接口通讯由主机发起，从机不能主动向主机发送数据。其具体通讯过程如下:主机输出CS信号，激活从机，此时从机的数据要准备好。当主机的数据准备好时，启动并输出CLK信号，主机在时钟的上升沿输出自己的数据，从机在下降沿采样得到主机输出的数据(实际采用时间可以配置)，从机也与此同时输出自己的数据，主机同时采样接收从机的数据，在同一周期，实现了主机之间的数据交互。兼容SPI的通讯由主机发起，从机不能主动发起；SPI按bit位传输数据，主机发送数据时，同时收到从机的数据。主从之间没有帧格式定义，不能进行双向的数据帧通讯。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种扩展兼容SPI接口支持双向实时通讯的方法，对兼容SPI接口进行扩展，从而使得从机也能主动发起通讯。本专利技术的扩展兼容SPI接口双向实时通讯方法，在主机和从机之间增加一根物理连线，称为FRX-FRR连线，其中FRX-FRR连线从机端FRX能输出有效脉冲或有效电平；FRX-FRR连线主机端FRR能触发中断，或者主机实时查询FRR是否有请求的状态。其中，从机端FRX和主机端FRR为GIO接口。当从机发动通讯时，从机通过FRX-FRR连线触发主机中断，接收从机数据。其中，主机和从机采用数据帧传输数据，所述数据帧由BUSY状态位、命令编码Cmd、巾贞长度Length、巾贞序列号Seq、数据Data和校验码CRC组成；其中，BUSY=I表示状态忙，即本端数据缓冲区满，BUSY=O表示状态不忙，即本端数据缓冲区未满；Cmd=I发送ValidData报文,表明本数据巾贞携带的数据Data是有效数据；Cmd=2发送DummyData报文,表明本数据巾贞携带的数据Data是无效数据；Cmd=3发送StopRequest报文,表明传送停止请求中贞；Cmd=4发送StopAgree报文,表明同意传送停止中贞。由从机发起的通讯包括如下步骤:步骤1，从机准备好数据，触发FRX向主机请求数据发送；步骤2，当主机收到FRR中断请求或查询到FRR有效，主机进入通讯状态；步骤3，当主机无数据发送时或者从机端BUSY为I时，主机发送DummyData报文，并携带自己的BUSY状态；当主机有数据发送而对端BUSY为O时，主机发送ValidData报文，并携带自己的BUSY状态；从机收到主机的DmnmyData报文时，表示无效数据，丢弃；当从机收到主机的ValidData报文时,提交上层程序处理；从机发送数据时检测对端的BUSY位，如BUSY为I时，从机发送DummyData报文，同时携带本端的BUSY状态；当对端BUSY为0，从机准备ValidData报文，并携带BUSY标志；主机收到从机的DmnmyData报文时，表示无效数据，丢弃；当主机收到从机的ValidData报文时,提交上层程序处理；当主机和从机都无数据发送时,主机发送StopRequest报文,从机回复StopAgree报文，主机停止通讯。还可以在主机和从机之间再增加I条FRX-FRR连线，称为第二 FRX-FRR连线，其方向与原有FRX-FRR连线方向相反；当需要主从机身份互换时，原主机通过第二 FRX-FRR连线触发原从机中断,接收原主机数据。或者通过改变原有FRX-FRR连线GIO接口的输入输出方向，使得主从机身份互换。有益效果:本专利技术通过增加一条FRX-FRR连线即可实现SPI接口的双向通讯，简单可靠。本专利技术采用数据帧的形式进行数据传输，较传统的SPI传输的bit流传输方式更方便数据帧传输，本专利技术定义数据帧格式，该数据帧格式针对SPI传输数据的特点，可有效进行数据传输。本专利技术通过主从机之间的两条FRX-FRR连线，可以实现主从机身份互换，实现简单。ARM和MCU等芯片一般有富余的GIO (General Input / Output)接口，可以通过编程改变输入输出方向，FRX / FRR可以借用GIO接口互连实现。FRX和FRR为GIO接口时可以通过改变GIO输入输出方向使得主从机身份互换，较两条FRX-FRR连线少一根物理连线，芯片结构更为简单。【专利附图】【附图说明】图1为传统的兼容SPI接口。图2为本专利技术的扩展的兼容SPI接口。图3为扩展的兼容SPI接口数据帧格式。图4为通过改变GIO输入输出方向改变主从机。图5为通过增加数据线改变主从机。【具体实施方式】下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本专利技术提供了一种扩展兼容SPI接口双向实时通讯方法，如图2所示，增加一根主机和从机之间的物理连线，称为FRX-FRR连线，其中，从机端叫FRX，主机端叫FRR。其中，FRX能输出有效脉冲或有效电平；FRR能触发中断，或者主机实时查询FRR是否有请求的状态。当主机收到中断或查询到FRR有效时，主机立即使用兼容SPI的方式，启动数据传输，取回从机的数据。对传输数据进行处理，设计为如图3所示的数据帧格式，其中，由BUSY状态位、命令编码Cmd、巾贞长度Length、巾贞序列号Seq、数据Data和校验码CRC组成。其中，BUSY状态位:本端数据缓冲区是否满的标识，BUSY为I时表示状态忙，即本端数据缓冲区满，BUSY为O时表示状态不忙，即本端数据缓冲区未满。对端发送数据帧时要检查此标志，BUSY为I时不能向本端发送数据帧，否则数据帧会被丢弃。Cmd:命令编码,王机和从机编码统一。编码如下:Cmd=I发送ValidData报文,表明本数据巾贞携带的数据Data是有效数据；Cmd=2发送DummyData报文,表明本数据巾贞携带的数据Data是无效数据，当一端无数据发送而另一端有数据发送时，无数据段发送的是DmnmyData报文；Cmd=3发送StopRequest报文,表明传送停止请求巾贞；Cmd=4发送StopAgree报文,表明同意传送停止中贞。Length:帧长度Seq:sequence number,序列号，用于判断是否本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扩展兼容SPI接口双向实时通讯方法，其特征在于，在主机和从机之间增加一根物理连线，称为FRX?FRR连线，其中FRX?FRR连线从机端FRX能输出有效脉冲或有效电平；FRX?FRR连线主机端FRR能触发中断，或者主机实时查询FRR是否有请求的状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛雪峰，彭广平，张勇军，李杰，马宝华，孟丽娟，
申请(专利权)人：北京中宇新泰科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：