一种串口信号异常检测装置及方法与流程

本发明涉及串口通信，特别是涉及一种串口信号异常检测装置及方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、串口通信是指通过串行接口发送和接收串行数据流的通信方式，串口按位(bit)发送和接收字节。对于一对多的数据传输方式，比如一个电脑端发送数据，若干个终端设备接收数据，那么电脑端在向对于串口设备发送数据前，需要先检索出所连接的所有的串口，依次向每个串口发送设备专用指令，若在某一个串口上收到响应的应答数据，那么说明该串口上连接着所需设备；比如，在银行窗口、医院窗口等场景下，操作员的电脑上往往连接着若干个串口设备，例如刷卡机、提示平板、语音器等。

3、但是，当电脑端连接多个串口设备时，往往会出现一个问题，即一个电脑端在查找串口设备时，会向其他所有的串口设备发送指令，由于收到的数据是无法预测的，所以很容易引起其他串口设备的处理异常；比如刷脸设备在接收异常数据后不能正常响应刷脸或死机，具体情况会根据串口数据的内容有所不同。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种串口信号异常检测装置及方法，在发送端和接收端之间的串口通信线路上，增设用于检测串口信号异常的监控路径，通过输出错误校验位使接收端辨识错误数据并丢弃，由此避免错误数据导致的处理异常的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种串口信号异常检测装置，包括：处理器、与门和或门；

4、所述处理器的输入端和与门的第一输入端均连接发送端，与门的输出端连接或门的第一输入端，处理器的第一输出端连接与门的第二输入端，处理器的第二输出端连接或门的第二输入端，或门的输出端连接接收端；

5、所述处理器还被配置为当判断由发送端发送的串口信号无效时，则通过控制第一输出端和第二输出端输出的高低电平，使得或门输出错误校验位。

6、作为可选择的实施方式，由发送端连接与门的第一输入端，与门的输出端与或门的第一输入端连接，或门的输出端与接收端连接构成发送端发送串口信号至接收端的通信线路。

7、作为可选择的实施方式，由发送端连接处理器的输入端，处理器的第一输出端连接与门的第二输入端，处理器的第二输出端连接或门的第二输入端，与门的输出端与或门的第一输入端连接，或门的输出端与接收端连接构成串口信号异常检测的监控路径。

8、作为可选择的实施方式，当发送端未向接收端发送数据时，发送端的输出端保持为高电平，处理器的第一输出端保持高电平，处理器的第二输出端保持低电平；则与门的第一输入端为高电平，第二输入端为高电平，与门的输出端为高电平，或门的第一输入端为高电平，第二输入端为低电平，此时或门的输出端，即接收端的串口接收端处于高电平状态。

9、作为可选择的实施方式，当发送端向接收端发送数据时，先发送低电平的起始位，那么，与门的第一输入端为低电平，第二输入端保持为高电平，经过与门后输出为低电平连接至或门的第一输入端，或门的第二输入端保持为低电平，经过或门后输出为低电平连接至接收端的串口接收端。

10、作为可选择的实施方式，发送端发送数据位时，处理器的第一输出端保持高电平，第二输出端保持低电平；此时，与门输出数据位至或门，或门输出数据位至接收端的串口接收端，同时处理器开始监测串口信号的数据位。

11、作为可选择的实施方式，如果处理器监测到数据位有效，则保持处理器的第一输出端为高电平，第二输出端为低电平，或门的输出信号与发送端的输出信号一致。

12、作为可选择的实施方式，如果处理器监测到数据位无效，则计算数据位的校验位，并发送错误校验位至或门的输出端；

13、具体地：若计算的校验位为“1”，则将处理器的第一输出端设置为低电平，保持第二输出端为低电平，在或门的输出端输出低电平，即逻辑“0”；

14、若计算的校验位为“0”，则将处理器的第一输出端设置为低电平，保持第二输出端为高电平，则在或门的输出端输出高电平，即逻辑“1”。

15、作为可选择的实施方式，当处理器判断由发送端发送的串口信号无效时，发送端仍持续发送串口信号，则将处理器的第一输出端设置为低电平，保持第二输出端为高电平，在或门的输出端输出高电平，模拟串口空闲状态，直至发送串口信号结束。

16、第二方面，本发明提供一种串口信号异常检测方法，采用第一方面所述的串口信号异常检测装置，包括：

17、由发送端连接与门的第一输入端，与门的输出端与或门的第一输入端连接，或门的输出端与接收端连接构成发送端发送串口信号至接收端的通信线路；

18、由发送端连接处理器的输入端，处理器的第一输出端连接与门的第二输入端，处理器的第二输出端连接或门的第二输入端，与门的输出端与或门的第一输入端连接，或门的输出端与接收端连接构成串口信号异常检测的监控路径；

19、当处理器判断由发送端发送的串口信号无效时，通过控制第一输出端和第二输出端输出的高低电平，使得或门输出错误校验位。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

21、本发明提出一种串口信号异常检测装置及方法，在发送端和接收端之间的串口通信线路上，增设与门和或门，由发送端连接与门的第一输入端，与门的输出端与或门的第一输入端连接，或门的输出端与接收端连接，由此构成发送端发送串口信号至接收端的通信线路；同时，通过将发送端连接处理器的输入端，处理器的第一输出端连接与门的第二输入端，处理器的第二输出端连接或门的第二输入端，再次构成串口信号异常检测的监控路径；当处理器判断由发送端发送的串口信号无效时，通过控制第一输出端和第二输出端输出的高低电平，使得或门输出错误校验位，当接收端接收到错误校验位时，硬件层会将其丢弃，不参与上层的应用处理，由此避免错误数据导致的处理异常问题。

22、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种串口信号异常检测装置，其特征在于，包括：处理器、与门和或门；

2.如权利要求1所述的一种串口信号异常检测装置，其特征在于，由发送端连接与门的第一输入端，与门的输出端与或门的第一输入端连接，或门的输出端与接收端连接构成发送端发送串口信号至接收端的通信线路。

3.如权利要求1所述的一种串口信号异常检测装置，其特征在于，由发送端连接处理器的输入端，处理器的第一输出端连接与门的第二输入端，处理器的第二输出端连接或门的第二输入端，与门的输出端与或门的第一输入端连接，或门的输出端与接收端连接构成串口信号异常检测的监控路径。

4.如权利要求1所述的一种串口信号异常检测装置，其特征在于，当发送端未向接收端发送数据时，发送端的输出端保持为高电平，处理器的第一输出端保持高电平，处理器的第二输出端保持低电平；则与门的第一输入端为高电平，第二输入端为高电平，与门的输出端为高电平，或门的第一输入端为高电平，第二输入端为低电平，此时或门的输出端，即接收端的串口接收端处于高电平状态。

5.如权利要求1所述的一种串口信号异常检测装置，其特征在于，当发送端向接收端发送数据时，先发送低电平的起始位，那么，与门的第一输入端为低电平，第二输入端保持为高电平，经过与门后输出为低电平连接至或门的第一输入端，或门的第二输入端保持为低电平，经过或门后输出为低电平连接至接收端的串口接收端。

6.如权利要求5所述的一种串口信号异常检测装置，其特征在于，发送端发送数据位时，处理器的第一输出端保持高电平，第二输出端保持低电平；此时，与门输出数据位至或门，或门输出数据位至接收端的串口接收端，同时处理器开始监测串口信号的数据位。

7.如权利要求6所述的一种串口信号异常检测装置，其特征在于，如果处理器监测到数据位有效，则保持处理器的第一输出端为高电平，第二输出端为低电平，或门的输出信号与发送端的输出信号一致。

8.如权利要求7所述的一种串口信号异常检测装置，其特征在于，如果处理器监测到数据位无效，则计算数据位的校验位，并发送错误校验位至或门的输出端；

9.如权利要求1所述的一种串口信号异常检测装置，其特征在于，当处理器判断由发送端发送的串口信号无效时，发送端仍持续发送串口信号，则将处理器的第一输出端设置为低电平，保持第二输出端为高电平，在或门的输出端输出高电平，模拟串口空闲状态，直至发送串口信号结束。

10.一种串口信号异常检测方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的串口信号异常检测装置，包括：

技术总结
本发明公开一种串口信号异常检测装置及方法，包括：处理器、与门和或门；所述处理器的输入端和与门的第一输入端均连接发送端，与门的输出端连接或门的第一输入端，处理器的第一输出端连接与门的第二输入端，处理器的第二输出端连接或门的第二输入端，或门的输出端连接接收端；所述处理器还被配置为当判断由发送端发送的串口信号无效时，则通过控制第一输出端和第二输出端输出的高低电平，使得或门输出错误校验位。在发送端和接收端之间的串口通信线路上，增设用于检测串口信号异常的监控路径，通过输出错误校验位使接收端辨识错误数据并丢弃，由此避免错误数据导致的处理异常的问题。

技术研发人员：马海涛,刘晓燕,马文英,房忠硕,朱传睿,毕成,安宁
受保护的技术使用者：神思电子技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27