[发明专利]一种数据通讯方法及其系统

说明书

本发明涉及一种数据通讯方法及其系统，其中数据通讯方法应用于由源设备、目标设备以及连接源设备和目标设备的单总线构成的数据通讯系统中。源设备按照预先设定的传输协议，通过单总线将数据帧发送给目标设备；目标设备接收数据帧，逐一进行解码，获取一个或多个比特位数据；目标设备根据一个或多个比特位数据进行相应的操作；当数据通讯系统处于数据传输模式时，以及目标设备获取的一个或多个比特位数据为第一特定序列码时，目标设备进入控制传输模式；当数据通讯系统处于控制传输模式时，以及目标设备获取的一个或多个比特位数据为第二特定序列码时，目标设备退出控制传输模式，进入数据传输模式。本发明采用单根信号线、协议简单且硬件开销少。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据通讯方法及其系统。

背景技术

为了简化电路系统相互连接的接口复杂度和减小印制板的布线成本，在大多数实时性要求不高且传输速度较低的电子系统中，源设备(Host)和目标设备(Device)之间的通讯往往采用串行通讯方式，它的优点是信号线少，可实现远距离传输。目标设备一般都是专属的功能性的外围器件，用于实现某个或某几个特定的功能，从软硬件的综合成本上考虑，这种电路适宜用硬件电路实现串行通讯接口的发送和接收。

例如在手机系统中源设备驱动LED显示模块，主要是对LED的输出电流大小进行设置，以改变其显示亮度。这种数据的传输需求和具体应用相关，只有在用户需要改变LED亮度的时候，主机才会和LED驱动显示模块进行数据传输，传输过程往往在数十毫秒或数百毫秒的时间内完成。这个通讯接口的应用只是进行简单的数据传输，即传输含有亮度信息的数据，对数据传输的实时性及传输的速度要求都不高。

但在电路实现中，上电后源设备往往要对目标设备进行初始化，特定功能配置，或者对目标设备中某些可变的量进行参数调节。例如通过设置目标设备的内部寄存器，配置合适的传输速率和初始化过程(时序)等操作，以使其达到预定的理想状态，然后再进行数据传输。或者源设备在数据传输的空闲时间段，读出目标设备的内部状态加以分析，随后再重新设置其相关的变量，以适应新的工作环境，或者重新对目标设备进行参数校正，以使其达到最优化的工作状态。

目前电路系统中，较常用且连线较少的串行接口主要是I2C和SPI。其中I2C是两线制的，通讯协议比较复杂。SPI需要3到4根信号线，接口连线较多，在实际应用中都有一定的局限性。如上所述，如果在此种电子系统中，除了用于传输数据的串行通讯接口外，再增加专门用于配置或控制的通讯接口或串行接口，必然需要增加或使用非常有限的管脚资源，这将导致接口信号线的个数增加，显著增加了芯片成本和印制板成本，而且外围需要与之接口的从设备也将增多。

现有技术的数据通讯方法的不足之处在于：

1.数据传输接口和控制接口往往是单独的两个串行接口；

2.采用至少2根信号线，协议较并行接口复杂；

3.外围与之接口的从设备较多。

单总线技术，与上述总线不同，它采用单根信号线在源设备和目标设备之间实现通讯，其结构和设计简单，硬件开销少，通讯方便，布线成本低，且便于总线扩展和维护，非常适用于这种简单低速的电路系统中。

实际应用中，比较典型的单总线硬件连接系统，例如图1所示，现有技术单总线数据通讯系统示意图，是Dallas公司推出的外围串行扩展总线，只有一根数据输入/输出线，可由源设备的1根I/O口线作为数据输入/输出线，所有的器件都挂在这根线上。单总线的寻址及数据传送具有严格的时序规范。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的不足之处，在目前单总线数据传输的基础上，提供一种数据通讯方法及其系统，将数据的传输和控制信号的传输，通过自定义一个专属的软件协议来区分，同时在硬件物理上共同使用或复用一根信号线来传输。