[发明专利]一种多路串行通信装置、系统及方法

说明书

本申请提供了一种多路串行通信装置、系统及方法，其中，通信主机包括基于FPGA的内部资源构建的数据收发处理控制模块、接收模块、发送模块、接收信号处理模块和发送信号处理模块。当通信主机向通信从机发送通信信号时，在发送信号中添加目标通信从机的身份标识得到第一通信信号，并由发送信号处理模块将第一通信信号分别发送至各个通信从机。只有身份标识相对应的通信从机处理该第一通信信号并回复有效的第二通信信号，通信主机从多路第二通信信号中识别出一路有效的第二通信信号并处理。该通信主机只需要占用FPGA内的一个接收模块和一个发送模块，降低了通信硬件成本，同时，也提高了FPGA内部资源的利用率。

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种多路串行通信系统及方法。

背景技术

很多应用场景都存在一主控多从机通信的通信方式，例如，在大容量光伏系统中，采用多模块级联并联的方式，对于每个模块都需要设计控制器，因此系统中会存在多个控制器与一个主控制器通信的现象。这种多从控制器通信的方案中，通常由FPGA构成主控制器。

通常这种多路串行通信在FPGA侧的处理，通过多路串行信号接收模块UART核一对一完成串行信号的接收解析，例如，如图1所示，假设共有N个通信单元(即，从机)，在FPGA内部采用N个通信数据接收模块和N个通信数据发送模块分别连接到N个接收信号线和N个发送信号线，即，实现多个通信信号的处理需要占用多个通信信号接收模块UART核，消耗FPGA内的各种资源导致硬件成本高，且每个通信信号接收模块的利用率低，导致FPGA内的资源利用率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多路串行通信装置、系统及方法，以解决相关技术中的多路串行通信方案占用FPGA内的资源较多导致成本高的问题，其公开的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种多路串行通信主机，包括：基于FPGA的内部资源构建的数据收发处理控制模块、接收模块、发送模块、接收信号处理模块和发送信号处理模块；

所述数据收发处理控制模块，用于将包含通信从机的身份标识的第一通信信号经由所述发送模块发送至所述发送信号处理模块；

所述发送信号处理模块，用于将接收的所述第一通信信号分别发送至各个所述通信从机，以使所述身份标识对应的通信从机处理所述第一通信信号；

所述接收信号处理模块，用于接收各个通信从机发送的第二通信信号，并对各个所述第二通信信号进行识别处理得到一路有效的第二通信信号，经由所述接收模块发送至所述数据收发处理控制模块进行处理。

可选地，所述发送模块，用于将所述第一通信信号转换为所述发送信号处理模块能够处理的目标信号格式，并将目标信号格式的第一通信信号发送至所述发送信号处理模块。

可选地，所述发送信号处理模块包括寄存输出子模块，所述寄存输出子模块通过输入端接收所述发送模块输出的第一通信信号，所述寄存输出子模块将所述第一通信信号转换为多路并行的信号经由多个输出端输出。

可选地，所述接收信号处理模块包括异步信号同步化处理子模块和逻辑门电路；

所述异步信号同步化处理子模块，用于将接收到的各个通信从机发送的各个第二通信信号转换为同步的第二通信信号；

所述逻辑门电路，用于将各个所述同步的第二通信信号进行逻辑运算，得到一路有效的第二通信信号，并发送至所述接收模块。

可选地，所述第二通信信号为低电平有效型信号；

所述逻辑门电路，用于将各个所述同步的第二通信信号进行逻辑与运算，得到一路有效的第二通信信号。

可选地，所述第二通信信号为高电平有效型信号；

所述逻辑门电路，用于将各个所述同步的第二通信信号进行逻辑或运算，得到一路有效的第二通信信号。