[发明专利]一种通信接口电路、数据通信方法及系统

权利要求书

1.一种基于通信接口电路的数据通信方法，其特征在于，所述通信接口电路，包括：

主机接口部和从机接口部，

所述主机接口部包括主机串行时钟输出端、主机串行数据总线输入输出端和主机接地端；所述从机接口部包括从机电源输入端、从机串行时钟输入端、从机串行数据总线输入输出端和从机接地端；

所述主机串行时钟输出端连接二极管的阳极，二极管的阴极连接至所述从机电源输入端和电容的第一端，电容的第二端接地；

所述主机串行时钟输出端连接至所述从机串行时钟输入端；

所述主机串行数据总线输入输出端连接至所述从机串行数据总线输入输出端；

所述主机接地端、从机接地端共同接地；

所述数据通信方法包括如下步骤：

当时钟信号由第一频率跳变为第二频率、时钟信号的占空比满足第一预设值、并且串行数据总线的数据信号由高电平变为低电平时，主机开始对从机进行数据读写操作；

在时钟信号维持第二频率期间，主机通过串行数据总线向从机发送设备地址数据，并且从机收到所述设备地址数据后，通过串行数据总线向主机反馈第一应答信号；

若所述第一应答信号为有效应答，并且时钟信号由第二频率跳变回第一频率，则在时钟信号维持该第一频率期间，串行数据总线传输安全增强数据；

若时钟信号再次由第一频率跳变为第二频率，并且时钟信号的占空比满足第一预设值，则在时钟信号维持该第二频率期间，主机通过串行数据总线向从机发送数据寄存器的地址数据，并且从机收到所述数据寄存器的地址数据后，通过串行数据总线向主机反馈第二应答信号；

若所述第二应答信号为有效应答，则在时钟信号维持第二频率期间，主机将数据写入或读出设备地址对应的从机的数据寄存器，数据写入或读出完毕后，从机向主机反馈第三应答信号；

当主机检测到时钟信号由第二频率跳变回第一频率、时钟信号的占空比满足第二预设值、并且串行数据总线的数据信号由低电平变为高电平时，主机停止数据读写操作。

2.根据权利要求1所述的基于通信接口电路的数据通信方法，其特征在于，所述串行数据总线传输的安全增强数据包括密钥数据和/或任意混淆的编码数据。

3.根据权利要求1所述的基于通信接口电路的数据通信方法，其特征在于，所述有效应答表示成功接收了数据。

4.根据权利要求3所述的基于通信接口电路的数据通信方法，其特征在于，所述有效应答为低电平信号或高电平信号。

5.根据权利要求1所述的基于通信接口电路的数据通信方法，其特征在于，所述数据写入或读出完毕后，从机向主机反馈第三应答信号的步骤包括：

将所述数据分组写入或读出所述数据寄存器，每写入或读出一组数据，从机反馈主机一个第三应答信号。

6.根据权利要求1所述的基于通信接口电路的数据通信方法，其特征在于，所述设备地址数据包括地址数据位、读写控制位和应答信号位。

7.根据权利要求1所述的基于通信接口电路的数据通信方法，其特征在于，所述从机为耗材芯片，所述数据寄存器位于耗材芯片的非加密读写存储模块内。

8.一种数据通信系统，包括：主机、从机和通信接口电路，其特征在于，

所述通信接口电路，包括主机接口部和从机接口部，所述主机接口部包括主机串行时钟输出端、主机串行数据总线输入输出端和主机接地端；所述从机接口部包括从机电源输入端、从机串行时钟输入端、从机串行数据总线输入输出端和从机接地端；所述主机串行时钟输出端连接二极管的阳极，二极管的阴极连接至所述从机电源输入端和电容的第一端，电容的第二端接地；所述主机串行时钟输出端连接至所述从机串行时钟输入端；所述主机串行数据总线输入输出端连接至所述从机串行数据总线输入输出端；所述主机接地端、从机接地端共同接地；

所述主机，被配置为当时钟信号由第一频率跳变为第二频率、时钟信号的占空比满足第一预设值、并且串行数据总线的数据信号由高电平变为低电平时，开始对从机进行数据读写操作；在时钟信号维持第二频率期间，通过串行数据总线向从机发送设备地址数据，并且接收从机通过串行数据总线反馈的第一应答信号；若所述第一应答信号为有效应答，并且时钟信号由第二频率跳变回第一频率，则在时钟信号维持该第一频率期间，串行数据总线传输安全增强数据；若时钟信号再次由第一频率跳变为第二频率，并且时钟信号的占空比满足第一预设值，则在时钟信号维持该第二频率期间，通过串行数据总线向从机发送数据寄存器的地址数据，并且接收从机通过串行数据总线反馈的第二应答信号；若所述第二应答信号为有效应答，则在时钟信号维持第二频率期间，将数据写入或读出设备地址对应的从机的数据寄存器，数据写入或读出完毕后，接收从机反馈的第三应答信号；当检测到时钟信号由第二频率跳变回第一频率、时钟信号的占空比满足第二预设值、并且串行数据总线的数据信号由低电平变为高电平时，停止数据读写操作；

所述从机，被配置为在时钟信号由第一频率跳变为第二频率、时钟信号的占空比满足第一预设值、并且串行数据总线的数据信号由高电平变为低电平时，在时钟信号维持第二频率期间，接收主机通过串行数据总线发送的设备地址数据，并且通过串行数据总线向主机发送第一应答信号；若所述第一应答信号为有效应答，并且时钟信号由第二频率跳变回第一频率，则在时钟信号维持该第一频率期间，串行数据总线传输安全增强数据；若时钟信号再次由第一频率跳变为第二频率，并且时钟信号的占空比满足第一预设值，则在时钟信号维持该第二频率期间，接收主机通过串行数据总线发送的数据寄存器的地址数据，并且通过串行数据总线向主机发送第二应答信号；若所述第二应答信号为有效应答，则在时钟信号维持第二频率期间，接收主机写入数据寄存器的数据，并在数据写入或读出完毕后，向主机发送第三应答信号。