專利名稱：具有多個接收器/發(fā)送器的串行通信模塊的制作方法
技術領域：
本文描述的實施例大體上涉及串行通信，并且更具體地涉及通過多端口通信模塊 發(fā)送的串行通信。
背景技術：
至少一些已知的通信網(wǎng)絡使用9位串行通信協(xié)議以便于通過使用每個字節(jié)的第 九位作為指示符位而最小化在從模塊(slave module)上的負荷。例如，在一些已知的通信 網(wǎng)絡中對于命令字節(jié)將第九位設置成一，并且對于數(shù)據(jù)字節(jié)將其設置成零。然而，一些主模 塊包括不支持9位通信協(xié)議而要求使用8位通信協(xié)議的接收器/發(fā)送器。因此，至少一些已知的通信網(wǎng)絡使用8位串行通信協(xié)議，其中主模塊使用單個接 收器/發(fā)送器以與從模塊通信。對要發(fā)送給從模塊的每個字節(jié)，至少一些已知的主模塊設 置奇偶校驗位以指示字節(jié)是數(shù)據(jù)字節(jié)還是命令字節(jié)。在至少一些已知的主模塊中，這樣的 配置需要多個命令以配置和/或重新配置該單個接收器/發(fā)送器。
發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，提供用于實現(xiàn)通信網(wǎng)絡中的主模塊和至少一個從模塊之間的串行 通信的方法。該方法包括將主模塊的第一接收器/發(fā)送器初始化為空奇偶校驗(space parity)，將主模塊的第二接收器/發(fā)送器初始化為標記奇偶校驗(mark parity)，并且確 定消息的第一字節(jié)是命令字節(jié)還是數(shù)據(jù)字節(jié)。如果該第一字節(jié)是數(shù)據(jù)字節(jié)，該第一字節(jié)使 用該第一接收器/發(fā)送器發(fā)送到該至少一個從模塊。如果該第一字節(jié)是命令字節(jié)，該第一 字節(jié)使用該第二接收器/發(fā)送器發(fā)送到該至少一個從模塊。在另一個方面，提供串行通信系統(tǒng)。該串行通信系統(tǒng)包括多個從模塊和主模塊。該 主模塊包括第一端口和第二端口，其中該第一和第二端口中的每個耦合于該從模塊中的每 個。該主模塊配置成將該第一端口初始化為空奇偶校驗，將該第二端口初始化為標記奇偶 校驗，通過該第一端口發(fā)送至少一個數(shù)據(jù)字節(jié)到該從模塊中的至少一個，并且通過該第二 端口發(fā)送至少一個命令字節(jié)到該從模塊中的至少一個。在另一個方面，主裝置提供用于與串行通信系統(tǒng)一起使用。該主裝置包括多端口 通信模塊和微處理器。該多端口通信模塊包括通過網(wǎng)絡耦合于多個從模塊的第一通用異步 接收器/發(fā)送器(UART)，通過網(wǎng)絡耦合于該從模塊的第二 UART。該微處理器通過總線耦合 于該第一和第二 UART，并且配置成將該第一 UART初始化為空奇偶校驗，將該第二 UART初始 化為標記奇偶校驗，通過該第一 UART發(fā)送消息內(nèi)的至少一個數(shù)據(jù)字節(jié)到該從模塊中的至 少一個，并且通過該第二 UART發(fā)送該消息內(nèi)的至少一個命令字節(jié)到該從模塊中的至少一 個。
本文描述的實施例可通過結合附圖參考下列說明更好地理解。
圖1是串行通信系統(tǒng)的示意框圖。圖2是圖示實現(xiàn)在圖1中示出的串行通信系統(tǒng)內(nèi)的串行通信的示范性方法的流程 圖。
具體實施例方式在一些實施例中，術語“微處理器” 一般指任何可編程系統(tǒng)，包括系統(tǒng)和微控制器、 精簡指令集電路(RISC)、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯電路(PLC)和能夠執(zhí)行本文描 述的功能的任何其他電路或處理器。上文的示例僅是示范性的，并且從而不意在采用任何 方式限制術語處理器的定義和/或含義。在一些實施例中，術語“模塊”一般指通過網(wǎng)絡實現(xiàn)串行通信的任何裝置。示范性 裝置包括計算機、微控制器、傳感器等。上文的示例僅是示范性的，并且從而不意在采用任 何方式限制術語模塊的定義和/或含義。此外，應該理解術語“模塊”可與術語“節(jié)點”可 交換地使用。在一些實施例中，術語“網(wǎng)絡” 一般指包括至少一個主設備和一個或多個從設備 (slave device)的任何多點網(wǎng)絡。示范性多點網(wǎng)絡包括但不限于僅包括RS-485網(wǎng)絡和 RS-232網(wǎng)絡。然而，在本文描述的實施例中可使用任何適合的網(wǎng)絡。在一些實施例中，術語“端口，，一般指通信端口，例如發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)的串行 端口等。示范性通信端口包括但不限于僅包括通用異步接收器/發(fā)送器(UART)和通用同 步接收器/發(fā)送器(USART)。然而，在本文描述的實施例中可使用任何適合的通信端口。本文詳細描述的是便于使用多端口通信模塊的兩個端口以使用8位UART在9位 網(wǎng)絡上發(fā)送數(shù)據(jù)的方法、系統(tǒng)和設備的示范性實施例。使用兩個端口便于減小每個字節(jié)從 主設備傳送到從設備之間的延遲。減小這樣的延遲便于使用多端口通信模塊減小在多點網(wǎng) 絡內(nèi)消息的總傳送時間。本文描述的實施例的示范性技術效果包括下列中的至少一個(a)確定期望的從 模塊的網(wǎng)絡地址；(b)發(fā)送該網(wǎng)絡地址到通過網(wǎng)絡耦合于主模塊的多個從模塊；(C)將第一 主模塊UART初始化為空奇偶校驗；(d)將第二主模塊UART初始化為標記奇偶校驗；(e)確 定消息是否已經(jīng)存儲用于發(fā)送到該期望的從模塊；(f)如果消息沒有存儲，周期性地重復 確定消息是否已經(jīng)存儲用于發(fā)送，或如果消息存儲了，確定在該消息中的第一字節(jié)是數(shù)據(jù) 字節(jié)還是命令字節(jié)；(g)如果該第一字節(jié)是數(shù)據(jù)字節(jié)，通過該第一 UART發(fā)送該第一字節(jié)到 該從模塊，或如果該第一字節(jié)是命令字節(jié)，通過該第二 UART發(fā)送該第一字節(jié)到該從模塊； (h)確定該消息是否包括另外的字節(jié)；并且(i)如果該消息確實包括另外的字節(jié)，確定隨后 的字節(jié)是數(shù)據(jù)字節(jié)還是命令字節(jié)，或如果該消息不包括另外的字節(jié)，確定隨后的消息是否 已經(jīng)存儲用于發(fā)送到相同的期望從模塊或到不同的期望從模塊。圖1是串行通信系統(tǒng)100的示意框圖，其可使用在例如高速通信網(wǎng)絡中以便于減 少通信時間并且最小化消息超時錯誤的可能性。在該示范性實施例中，系統(tǒng)100包括多個 每個包括通信端口 104的從模塊102。示范性從模塊102包括例如溫度和/或壓力傳感器 等傳感器，盡管任何適合的裝置可用作包括通信端口 104的從模塊102。在該示范性實施例 中，端口 104是通用異步接收器/發(fā)送器(UART)，例如8位UART等。系統(tǒng)100還包括主模 塊106。示范性主模塊106包括計算機和自動控制器。然而，任何適合的裝置可用作主模塊106。在示范性實施例中，主模塊106包括微處理器108和通過總線112耦合于微處理 器108的存儲器110。在一些實施例中，主模塊106可包括多個微處理器108和/或多個存 儲器110。在示范性實施例中，主模塊106還包括多端口通信模塊114，其至少包括第一通 信端口 116和第二通信端口 118。在示范性實施例中，第一通信端口 116和第二通信端口 118是UART，例如8位UART等。此外，在示范性實施例中，系統(tǒng)100包括耦合(例如通信或操作地耦合)主模塊 106和每個從模塊102的網(wǎng)絡120。更具體地，網(wǎng)絡120將主模塊106的第一通信端口 116 和第二通信端口 118耦合于每個從模塊102的端口 104。示范性網(wǎng)絡120包括RS-485網(wǎng) 絡。然而，任何適合的多點網(wǎng)絡可用作網(wǎng)絡120。圖2是圖示實現(xiàn)在例如串行通信系統(tǒng)100(在圖1中示出)等系統(tǒng)內(nèi)的串行通信 的示范性方法的流程圖200。參照圖1，并且在該示范性實施例中，主模塊106確定202期 望的從模塊102的網(wǎng)絡地址。更具體地，微處理器108在存儲器110中確定該期望的從模 塊102的網(wǎng)絡地址。例如，在一些實施例中，存儲器110包括查找表，其列出每個從模塊102 的標識符和網(wǎng)絡地址。在示范性實施例中，主模塊106通過網(wǎng)絡120發(fā)送204地址字節(jié)到每個從模塊 102，其中該地址字節(jié)包括與期望的從模塊102關聯(lián)的該網(wǎng)絡地址字節(jié)。主模塊106可使用 第一通信端口 116或第二通信端口 118發(fā)送該地址字節(jié)。每個從模塊102接收該地址字節(jié) 并且確定包括在該地址字節(jié)內(nèi)的網(wǎng)絡地址是否匹配它自己的網(wǎng)絡地址。具有不匹配網(wǎng)絡 地址的從模塊102忽略任何將來的消息或字節(jié)直到另一個地址字節(jié)由主模塊106通過網(wǎng)絡 120發(fā)送。期望的從模塊102等待包括命令或數(shù)據(jù)的另外字節(jié)。在示范性實施例中，主模塊106將第一通信端口 116初始化206為空奇偶校驗，并 且將第二通信端口 118初始化208為標記奇偶校驗。具體地，微處理器108初始化第一通 信端口 116使得奇偶校驗位設置成零，并且初始化第二通信端口 118使得奇偶校驗位設置 成一。一旦第一通信端口 116和第二通信端口 118各自初始化為它的相應奇偶校驗，主模 塊106確定210是否存在要發(fā)送到期望的從裝置102的消息。在一些實施例中，消息基于 例如指派給每個消息和/或消息類型的優(yōu)先級而在存儲器110中排隊。因此，微處理器108 確定存儲器110當前是否存儲要通過網(wǎng)絡120發(fā)送到期望的從模塊102的消息。如果沒有 消息存儲用于發(fā)送到期望的從模塊102，微處理器108周期性地重新確定是否已經(jīng)存儲消 肩、ο當消息存儲用于發(fā)送時，主模塊106確定212消息的第一字節(jié)是命令字節(jié)或數(shù)據(jù) 字節(jié)。具體地，微處理器108檢測第一字節(jié)的最后位是零還是一。如果該最后位是零，微處 理器108檢測該第一字節(jié)是數(shù)據(jù)字節(jié)。如果該最后位是一，微處理器108檢測該第一字節(jié) 是命令字節(jié)。不同通信協(xié)議的使用實現(xiàn)不同的奇偶校驗設置。因此，在備選實施例中，每個 數(shù)據(jù)字節(jié)具有具有值1的最后位，并且每個命令字節(jié)具有具有零值的最后位。此外，在另一 個備選實施例中，主模塊106配置成使用任何適合的9位協(xié)議通過第一通信端口 116或第 二通信端口 118發(fā)送任何適合的8位消息。例如，第一通信端口 116可通過根據(jù)指派給第 一通信端口 116的奇偶校驗(例如空奇偶校驗等)添加第九位給消息而發(fā)送任何適合的8 位消息。相似地，第二通信端口 118可通過根據(jù)指派給第二通信端口 118的奇偶校驗(例如標記奇偶校驗等)添加第九位給消息而發(fā)送任何適合的8位消息。在示范性實施例中，并且當?shù)谝蛔止?jié)確定為數(shù)據(jù)字節(jié)時，主模塊106通過第一通 信端口 116和網(wǎng)絡120發(fā)送214第一字節(jié)到期望的從模塊102。具體地，微處理器108從 存儲器110檢索第一字節(jié)并且通過第一通信端口 116和網(wǎng)絡120發(fā)送第一字節(jié)到從模塊端 口 104。當?shù)谝蛔止?jié)確定為命令字節(jié)時，主模塊106通過第二通信端口 118和網(wǎng)絡120發(fā)送 216第一字節(jié)到期望的從模塊102。具體地，微處理器108從存儲器110檢索第一字節(jié)并且 通過第二通信端口 118和網(wǎng)絡120發(fā)送第一字節(jié)到從模塊端口 104。在系統(tǒng)110中剩余的 從模塊102忽略第一字節(jié)。在發(fā)送第一字節(jié)后，主模塊106確定218消息是否結束。具體地，微處理器108確 定存儲器110當前是否存儲與要發(fā)送到期望的從模塊102的消息關聯(lián)的另外的字節(jié)。如果 沒有另外的字節(jié)存儲用于發(fā)送到期望的從模塊102，微處理器108重新確定210消息是否已 經(jīng)存儲在存儲器110中。在備選實施例中，微處理器108重新確定202不同的期望從模塊 102的網(wǎng)絡地址。如果存儲器110確實具有存儲用于發(fā)送到期望的從模塊102的另外的字 節(jié)，微處理器108重新確定212下一個字節(jié)是數(shù)據(jù)字節(jié)還是命令字節(jié)。用于在串行通信系統(tǒng)中使用的方法、系統(tǒng)和設備的示范性實施例在上文詳細描 述。該方法、系統(tǒng)和設備不限于本文描述的具體實施例，而相反，方法的操作和/或系統(tǒng)或 設備的部件可獨立于并與本文描述的其他操作和/或部件分開使用。此外，描述的操作和/ 或部件也可在其他系統(tǒng)、方法和/或設備中限定，或與其結合使用，并且不限于僅用如本文 描述的方法、系統(tǒng)和存儲介質(zhì)實踐。盡管實施例連同示范性串行通信環(huán)境描述，實施例與許多其他通用或?qū)Ｓ么型?信環(huán)境或配置是可操作的。該串行通信環(huán)境不意在提出關于本文描述的實施例的任何方面 的使用范圍或功能性的限制。此外，該串行通信環(huán)境不應該解釋為具有關于在該示范性操 作環(huán)境中說明的部件中任一個或組合的任何依賴性或要求。可適合與本文描述的實施例一 起使用的眾所周知的串行通信系統(tǒng)、環(huán)境和/或配置的示例包括但不限于個人計算機、服 務器計算機、手持或膝上型裝置、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、機頂盒、可編程消費 電子、移動電話、網(wǎng)絡PC、小型計算機、大型計算機、包括上文的系統(tǒng)或裝置中的任何系統(tǒng)或 裝置的分布式計算環(huán)境等。在本文圖示和描述的實施例中的執(zhí)行順序或操作表現(xiàn)不是必不可少的，除非另外 規(guī)定。即，操作可采用任何順序進行，除非另外規(guī)定，并且實施例可包括另外的或比本文公 開的那些更少的操作。例如，考慮了在另一個操作之前、與其同時或在其之后執(zhí)行或進行特 定操作包含在描述的實施例的范圍內(nèi)。當介紹本發(fā)明的方面或其實施例的元件時，冠詞“一”、“該”和“所述”意在表示存 在一個或多個該元件。術語“包括”、“包括”和“具有”意在為包括性的并且表示可存在除 列出的元件外的附加元件。該書面說明使用示例以公開本發(fā)明，其包括最佳模式，并且還使本領域內(nèi)技術人 員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)和執(zhí)行任何包含的方法。本發(fā)明的專 利范圍由權利要求限定，并且可包括本領域內(nèi)技術人員想到的其他示例。這樣的其他示例 如果它們具有不與權利要求的書面語言不同的結構元件，或者如果它們包括與權利要求的 書面語言無實質(zhì)區(qū)別的等同結構元件則規(guī)定在權利要求的范圍內(nèi)。
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部件列表
權利要求
1.一種串行通信系統(tǒng)(100)，其包括 多個從模塊(102)；和主模塊(106)，其包括第一端口(116)和第二端口(118)，所述第一端口和所述第二端 口中的每個耦合于所述多個從模塊中的每個，所述主模塊配置成 將所述第一端口初始化為空奇偶校驗； 將所述第二端口初始化為標記奇偶校驗；通過所述第一端口發(fā)送至少一個數(shù)據(jù)字節(jié)到所述多個從模塊中的至少一個；以及 通過所述第二端口發(fā)送至少一個命令字節(jié)到所述多個從模塊中的至少一個。
2.如權利要求1所述的串行通信系統(tǒng)(100)，其中所述主模塊(106)進一步包括配置 成存儲與每個從模塊(10 關聯(lián)的地址的存儲器(110)。
3.如權利要求2所述的串行通信系統(tǒng)(100)，其中所述主模塊(106)進一步配置成確 定與所述多個從模塊中的指定從模塊(10 關聯(lián)的地址。
4.如權利要求3所述的串行通信系統(tǒng)(100)，其中所述主模塊(106)進一步配置成發(fā) 送地址字節(jié)到所述多個從模塊(102)，所述地址字節(jié)包括所述指定從模塊的地址。
5.如權利要求1所述的串行通信系統(tǒng)(100)，其中所述主模塊(106)進一步配置成基 于每個字節(jié)的最后一位確定消息內(nèi)的字節(jié)類型。
6.如權利要求1所述的串行通信系統(tǒng)(100)，其中所述主模塊(106)進一步配置成 通過所述第一端口(116)和所述第二端口(118)中的一個發(fā)送消息的首字節(jié)到所述多個從模塊的指定從模塊(102)；以及確定所述消息是否包括要發(fā)送到所述指定的從模塊的另外的字節(jié)。
7.一種用于與通信網(wǎng)絡(120) —起使用的主裝置，所述主裝置包括 多端口通信模塊(114)，其包括通過網(wǎng)絡耦合于多個從模塊(102)的第一通用異步接收器/發(fā)送器(UART)； 通過所述網(wǎng)絡耦合于所述多個從模塊的第二 UART ；以及微處理器(118)，其通過總線(11 耦合于所述第一 UART和所述第二 UART，所述微處 理器配置成將所述第一 UART初始化為空奇偶校驗； 將所述第二 UART初始化為標記奇偶校驗；通過所述第一 UART發(fā)送消息內(nèi)的至少一個數(shù)據(jù)字節(jié)到所述多個從模塊中的至少一 個；以及通過所述第二 UART發(fā)送所述消息內(nèi)的至少一個命令字節(jié)到所述多個從模塊中的至少一個。
8.如權利要求7所述的主裝置，進一步包括配置成存儲與每個從模塊(10 關聯(lián)的地 址的存儲器(110)。
9.如權利要求8所述的主裝置，其中所述微處理器(108)進一步配置成確定與所述多 個從模塊中的指定從模塊(10 關聯(lián)的地址。
10.如權利要求9所述的主裝置，其中所述微處理器(108)進一步配置成發(fā)送地址字節(jié) 到所述多個從模塊(102)，所述地址字節(jié)包括所述指定從模塊的地址。
全文摘要
一種串行通信系統(tǒng)(100)包括多個從模塊(102)和主模塊(106)，其包括第一端口(116)和第二端口(118)，該第一端口和該第二端口中的每個耦合于多個從模塊中的每個。該主模塊配置成將該第一端口初始化為空奇偶校驗，將該第二端口初始化為標記奇偶校驗，通過該第一端口發(fā)送至少一個數(shù)據(jù)字節(jié)到多個從模塊中的至少一個，以及通過該第二端口發(fā)送至少一個命令字節(jié)到多個從模塊中的至少一個。
文檔編號H04L1/00GK102118223SQ201010616058
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權日2009年12月16日
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