[发明专利]单端串口实现多功能复用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种单端串口实现多功能复用的方法，该方法包括硬件和软件的设计。

背景技术

在诸多产品的开发过程中，存在串口“资源”不充足的问题，譬如在设计中仅仅设计一个物理串口和外部进行连接、而同时系统可能有多个应用或多个外部器件需要进行联系。但现有技术中还没有实现单端物理串口通道上实现多功能复用的设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种单端串口实现多功能复用的方法，该方法实现了在单端串口上进行多个应用(或多个器件)的通信。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种单端串口实现多功能复用的方法，其特点在于，其包括以下步骤：

在终端设备端，建立若干个与个人电脑端的虚拟端口对应的逻辑通道，每对逻辑通道和虚拟端口组成一对虚拟串口；

在终端设备端，建立设备端通用异步收发器中间层，该设备端通用异步收发器中间层管理该逻辑通道、负责和物理串口通讯，并将各个逻辑通道的数据包封装或解码；

在通讯时，各虚拟串口的数据在同一物理串口上传输，以组装带有标识的数据包来区分不同虚拟串口的数据；

在个人电脑端建立个人电脑端通用异步收发器中间层，将来自各个逻辑通道的数据包封装或解码，并在各虚拟端口上进行数据的传递。

其中，在物理串口上还外挂一串口芯片，将串口通讯转到该串口芯片上。

其中，在外挂该串口芯片步骤中，还设有一路由芯片，并在使用该串口芯片时，利用该路由芯片将终端设备的物理串口和该串口芯片的物理串口进行连接。

本发明的积极进步效果在于：实现了单端物理串口通道上实现多功能复用和多器件的访问。软件框架设计简单；硬件电路上，避免了PDA(个人数字助理)的物理串口同时和PC上的串口以及其它串口芯片的串口相互连接而产生的“物理干扰”。

附图说明

图1为本发明的软硬件设计的示意图。

图2为本发明的单端串口实现多功能复用的方法的流程图。

图3为本发明的软件设计中数据包格式的示意图，图中英文单词为程序源代码中的变量，所以按照编程规范统一用英文表示。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

本发明提供了软件设计和硬件设计组合方案的实现，如图1所示，整个设计分PDA(个人数字助理)端软件设计(本实施例中终端设备采用PDA)、PC端软件设计和硬件电路三个部分。本单端串口实现多功能复用的方法的具体流程如图2所示：

步骤101，在PDA端，系统建立若干个逻辑通道，每个通道和PC端的虚拟端口进行对应，在开发者和用户看来，每对通道和虚拟端口就是一对串口(这个串口是虚拟的串口)，各个应用程序可以在各自的虚拟串口上进行一对一的通讯，互不干扰。

步骤102，在PDA上设计一个UART(通用异步收发器)中间层，由它来管理各个逻辑的通道、并负责和物理串口通讯，负责把各个逻辑通道的数据包进行封装或解码。

步骤103，在通讯时，各个虚拟串口的数据都传输在同一个物理串口上，在物理串口上，以组装带有标识的数据包来区分不同虚拟串口的数据。

步骤104，在PC上设计一个UART中间层(可以是驱动)，由它来从物理串口通讯，并把各个逻辑通道的数据包进行封装或解码，在各个VirtualPort上进行数据的传递。

步骤105，在硬件电路部分，在这个物理串口上同时外挂一个其它串口芯片，本实施例中该串口芯片采用GPS(全球定位系统)芯片，上述的软件设计使开发者很容易的把串口通讯转到GPS芯片上，使GPS芯片在工作时独占使用这个物理串口。

图3是在这个物理串口上传输的数据包。在软件编程实现中，当数据包的第一个字段通道为0时，表示这个数据包不会转发到各个逻辑通道上或虚拟端口上，控制包在PDA端UART中间层(本实施例中命名为“UARTMUX”)的管理层和PC端管理层间进行传递，可用来通知某个逻辑通道的打开或关闭、通知各个通道的缓冲区大小、以及优先级等。当通道为非0时，表示当前数据包是逻辑通道上的数据包，数据包使用CRC(循环冗余校验)进行数据包完整性的简单检查。

下面对本实施例软件设计中的函数代码作进一步详细的描述，以使本发明更佳清楚，方便实施。