一种单根信号导线实现通信的方法及装置与流程

本发明属于数据通信领域，尤其是涉及一种单根信号导线实现通信的方法及装置。

背景技术：

1、常见数据通信分为并行接口通信和串行接口通信两类，两者各有优势，并行接口通信速度相对快，但是消耗资源较多，需要考虑不同接口数据对其；串行通信速度相对来说较慢，但是资源消耗少，不需要考虑数据对齐。

2、目前串行通信接口越来越受欢迎，尤其是高速通信接口领域基本被串行通信接口所占据，但现有单根信号线进行串行通信的技术中，没有纠错功能，导致数据传输质量较低，常常出现数据识别失败的情况发生，同时在通信过程中，接收到数据信号后需要先将数据对齐，导致解析效率低下。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种单根信号导线实现通信的方法及装置，以期解决上述部分技术问题中的至少之一。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明第一方面提供了，一种单根信号导线实现通信的方法，包括：

4、进行通信前分别配置两个节点，其中一个节点作为发送端，另一个节点作为接收端；

5、发送端根据待发送的有效数据生成校验和；

6、发送端将包含有效数据及校验和的数据帧，通过单根信号线串行发送至接收端；

7、接收端将接收到的有效数据及校验和相加，并对计算结果取反判断是否为0；

8、接收端根据判断结果，将有效数据或错误报告发送至数据总线，完成两个节点之间的通信。

9、进一步的，发送端通过调整高低电平占空比对数据帧进行编码，接收端根据占空比的公差范围解析接收到的数据帧；

10、所述占空比表示：数字信号在固定周期内的高电平状态时间占固定周期总时间的比例。

11、进一步的，发送端发送的数据帧由同步信号、有效数据、校验和、停止信号四个部分组成，其中：

12、同步信号位于数据帧的头部，当接收端检测到同步信号时开始数据帧的解析；

13、停止信号位于数据帧的尾部，当接收端检测到停止信号时结束数据帧的解析。

14、进一步的，接收端根据得到的对比结果进行判断：

15、若对比结果相同，则表示校验通过将有效数据传入数据总线；

16、若对比结果不同，则表示校验失败丢弃当前数据帧并将错误状态传入数据总线。

17、本发明第二方面提供了，一种单根信号导线实现通信的装置，其特征在于，包括：

18、发送接收选择器，配置当前节点作为发送端发送数据，还是作为接收端接收数据；

19、数据帧生成模块，接收并封装数据总线传入的有效数据生成数据帧；

20、数据帧解析模块，接收并解析单根信号线传入的数据帧得到有效数据；

21、总线控制模块，将数据总线传入的有效数据发送至数据帧生成模块，或接收数据帧解析模块发送的有效数据/错误状态并发送至数据总线。

22、进一步的，当前节点作为发送端时：

23、总线控制模块接收数据总线传入的有效数据，并将有效数据传入至数据帧生成模块；

24、数据帧生成模块在有效数据的头部添加同步信息，将有效数据传入校验和生成器中生成对应的校验和，将校验和添加至有效数据的尾部，并在校验和的尾部添加停止信号，组成一个数据帧；

25、将数据帧通过单根信号线发送至接收端，完成一次通信。

26、进一步的，当前节点作为接收端时：

27、数据帧解析模块接收单根信号线传入的数据帧，并对当前数据帧进行解串，将解串后的有效数据以及相应的数据和传入校验和检验模块中；

28、若检验通过，则将有效数据通过总线控制模块传入数据总线中，若检验未通过，则将当前数据帧丢弃并将错误状态传入数据总线中。

29、进一步的，在节点的外部设置上拉电阻与下拉电阻，并通过控制逻辑进行分时复用；

30、当前节点配置为发送端时使能下拉电阻，并将输出设置为开漏输出；

31、当前节点配置为接收端时使能上拉电阻，并将输出设置为推挽输出。

32、相对于现有技术，本发明所述的一种单根信号导线实现通信的方法及装置具有以下有益效果：

33、单根信号线串行传输数据并带有纠错功能，保证数据传输质量的同时减少数据线，不需要考虑多信号线通信的数据对齐，有利于降低soc设计的资源消耗、降低硬件系统的复杂度、提高运行效率，实际使用成本降低。

技术特征：

1.一种单根信号导线实现通信的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种单根信号导线实现通信的方法，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种单根信号导线实现通信的方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的一种单根信号导线实现通信的方法，其特征在于：

5.一种单根信号导线实现通信的装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的一种单根信号导线实现通信的装置，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的一种单根信号导线实现通信的装置，其特征在于：

8.根据权利要求5所述的一种单根信号导线实现通信的装置，其特征在于：

技术总结
本发明提供了一种单根信号导线实现通信的方法及装置，包括：进行通信前分别配置两个节点，其中一个节点作为发送端，另一个节点作为接收端；发送端根据待发送的有效数据生成校验和；发送端将包含有效数据及校验和的数据帧，通过单根信号线串行发送至接收端；接收端将接收到的有效数据及校验和相加，并对结果取反判断结果是否为0；接收端根据判断结果，将有效数据或错误报告发送至数据总线，完成两个节点之间的通信。本发明有益效果：保证数据传输质量的同时减少数据线，不需要考虑多信号线通信的数据对齐，有利于降低SoC设计的资源消耗、降低硬件系统的复杂度、提高运行效率，实际使用成本降低。

技术研发人员：林海波,王志援,艾方,沈贽,肖佐楠,郑茳
受保护的技术使用者：天津国芯科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15