[发明专利]串口自动识别方法

权利要求书

1.一种串口自动识别方法，其特征在于包括如下步骤：

S1串口通信中，需要配对的双方约定至少包含两个字符的特征字串和数据帧中的数据位位数，约定特征字串中必须至少包含一个宽度为1位的电平，且帧中不含奇偶校验位；

S2发送方按照通信双方的约定发送一帧数据帧，数据帧为仅包括特征字串或以特征字串开头的数据帧；

S3接收方接收发送方发送的数据帧，识别数据帧中各段电平的时间宽度；

S4根据识别的各段电平的时间宽度在备选波特率中选定波特率的值；

S5确定停止位的位数；

S6校验是否是特征字串波形；若校验完成，则串口通讯双方配对完成；所述校验包括如下步骤：

(1)遍历数据帧内所有的电平，求得在以时间基数为基础偏移15％范围内的最大值作为偏移标准电平宽度值；

(2)遍历数据帧内所有电平，在偏移标准电平宽度值范围内，求取奇数位电平时间基数base_奇和偶数位电平时间基数base_偶，

(3)接收方根据事先约定的特征字串、数据位数以及S5中确定的停止位位数自动生成数组exp[i]，数组exp[i]内的各元素依次表示特征字串在数据帧中各电平所占用的位数；

(4)接收方遍历接收到的数据帧，产生相应的数组exp’[i]，数组exp’[i]内的各元素依次表示接收到的发送方发送的数据在数据帧中各电平所占用的位宽度；

(5)根据奇数位电平时间基数base_奇和偶数位电平时间基数base_偶的大小，判断数据帧是否包含特征字串；

(6)若校验成功，则配对完成；如果校验失败就进入下一帧监听状态。

2.根据权利要求1所述的串口自动识别方法，其特征在于还包括步骤S7：识别整个数据帧；步骤S7还能够在所述步骤S6的基础上继续识别数据帧中的除特征字串外的其他数据信息。

3.根据权利要求1所述的一种串口自动识别方法，其特征在于所述步骤S3中的识别数据帧中各段电平的时间宽度，包括如下步骤：

(1)将串口接收引脚连接与处理器的带有中断功能的通用输入/输出引脚连接；

(2)利用处理器的中断功能捕捉上升沿和下降沿，用时钟的内部寄存器值来记录中断的时间点；

(3)设定另一个时钟来检测一帧数据是否发完。

4.根据权利要求3所述的一种串口自动识别方法，其特征在于所述的识别数据帧中各段电平的时间宽度为利用处理器的时间计数器寄存器实现。

5.根据权利要求1所述的一种串口自动识别方法，其特征在于步骤S4所述选定波特率的值包括如下步骤：

(1)接收方准备好备选波特率；

(2)与S3中识别的最小的电平时间宽度进行比较；

(3)将所有备选波特率的值与(2)中的最小的电平时间宽度值的差为排序标准做升序排列，选出差值最小时所对应的波特率的值，将此值作为时间基数base。

6.根据权利要求5所述的一种串口自动识别方法，其特征在于所述的备选波特率包括串口通信常用的115200、57600、38400、18200和9600，所对应的时间宽度的列表bv为1677、833、417、278和139。

7.根据权利要求1所述的一种串口自动识别方法，其特征在于步骤S5所述确定停止位的位数包括如下步骤：

(1)计算数据帧总位数num；

(2)依据算式N1＝(num+sbn)/(Q1+N2+sbn)和R＝(2*(num+sbn))％(2*(Q1+N2+sbn))，以及停止位位数sbn的备选值，选取R最小时sbn对应的值作为停止位的位数，其中N1为数据帧的全部字符个数，Q1为起始位位数，N2为数据位位数，R为指示变量。

8.根据权利要求7所述的一种串口自动识别方法，其特征在于所述停止位位数sbn的备选值为1、1.5或2。