[发明专利]一种异步单线通信接口电路

说明书

本发明公开了一种异步单线通信接口电路，包括主机和从机，主机和从机上都具有TX脚和RX脚，在主机的TX脚与RX脚线路合并；从机的TX脚和RX脚线路合并；使用一根TRX单线分别连接合并后的主机TX脚、RX脚和从机的TX脚、RX脚，并且仅在主机的TX脚一端设置第一电阻，以及仅在从机的TX脚一端设置第二电阻，实现主机和从机之间的单线通信，通过设置不同阻值的第一电阻和第二电阻，实现优先级的区分，使得接口结构更加简化，又能够保证数据传输的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种通信电路，尤其是一种异步单线通信接口电路。

背景技术

异步通信接口通常由TX/RX两根数据线及RTX/CTS两根控制线组成，通信的时候至少需要TX/RX两根数据线。如图1所示，主机和从机分别具有TX脚和RX脚，主机的TX脚与从机的RX脚通过一根数据线连接，主机的RX脚与从机的TX脚通过另一根数据线连接，实现数据的相互传输。但是在一些实际的产品应用中需要减少数据线的数量以便降低接口的复杂性，比如说平板电脑键盘与平板电脑的通信接口。另外异步通信接口要求通信的双方时钟偏差不能太大，否则数据发送会出现误码。

对此，现有技术文件CN106453383A提供了一种通过一根通信总线进行连接的技术方案，但是由于其在每个主机和从机的TX脚、RX脚和IO口各设置一个电阻R，每个主机和从机都需要额外设置3个电阻，并且在使用过程中需要不停检测通信总线是否空闲，具有系统的结构复杂程度高，以及数据传输效率低的技术缺陷。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种接口结构更加简化，又保证数据传输稳定性的异步单线通信接口电路，而且不需要持续检测通信总线是否空闲。

为实现上述目的，本发明一种异步单线通信接口电路，包括主机和从机，主机和从机上都具有TX脚和RX脚，在主机的TX脚与RX脚线路合并；从机的TX脚和RX脚线路合并；使用一根TRX单线分别连接合并后的主机TX脚、RX脚和从机的TX脚、RX脚，并且仅在主机的TX脚一端设置第一电阻，以及仅在从机的TX脚一端设置第二电阻，实现主机和从机之间的单线通信。

进一步，通信过程中默认主机的TX脚处于DISABLE状态，并把IO配置为输入，RX处于ENABLE状态，从机的TX/RX配置为ENABLE状态，此时当从机有数据需要发送给主机的时候随时可以通过TRX线给主机发送信号，当主机需要给从机发送信号的时候，先使能主机端的TX脚，然后给从机发送信号。

进一步，设置为第一电阻的阻值比第二电阻的阻值小，从而设定通信双方的主从优先级，以使得主机的TX脚的驱动能力大于从机TX脚的驱动能力，在主机和从机同时发送数据时，TRX单线上的信号受主机控制，确保从机能收到主机的信号；当主机不需要发送数据的时候，主机的TX脚由软件设定为输入高阻态，从机可机通过驱动能力较弱的第二电阻给主机发送数据，当主机有数据需要发送给从机的时候，将主机的TX脚设为输出，由于主机端的第一电阻小，驱动能力强，无需考虑从机TX脚的电平状态，直接给从机发送数据。

进一步，从机实时检测发送的数据与接收的数据是否一致，从机检测到发送的数据与接收的不一至时，重新发送数据。

进一步，将主机端的RX信号同时接到主机上的TIMER或PWM能捕获信号的引脚上，实时捕获引脚上的电平变化的时间，通过电平变化的时间来计算从机发送信号的波特率，从而调整主机的系统时钟或串口的波特率来适应从机信号。

进一步，主机与从机双方通信首先由从机发起，并在数据的开头发送特定数据，跟据UART的数据格式标准，TRX线上会出现几个连续等宽的数据脉冲。

进一步，通过时钟捕获模块TIMER或PWM测量输出脉冲的时间长度，主机CPU跟据测量的时间计算出从机准确的波特率。

进一步，从机在给主机发送信号的时候可以从RX脚监测TRX单线是否有信号在传输。