專利名稱：串口同步通訊數據對齊的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種串口同步通訊數據對齊的方法及裝置。
背景技術：
隨著科技的不斷進步，電子產品的硬件架構越來越趨向于多處理器之間的連接和通訊，因此多處理器之間的數據通訊方式成為首要解決的問題。串口總線由于需要的通訊接口少、通訊效率高等優點，深受廣大用戶的青睞。目前,在多處理器之間的數據通訊處理上,廣泛應用的是SPI (Serial Peripheral Interface,串行外設接口)。SPI是一種高速的全雙工同步串行通訊總線，它能夠在同步時鐘信號下高速、可靠的傳送數據。SPI分為主從兩種傳輸模式。主模式下的發送總線即是從模式的接收總線，與之對應的是從模式下的發送總線即是主模式的接收總線。采用SPI進行通訊時，只能夠定義一個主機，可以有一個或多個從機與主機進行通訊。主機和從機可以同時接收和發送數據，且主機和從機的發送和接收操作可以通過中斷或者查詢的方法來完成。采用SPI進行串口同步通訊時，由于整個通訊過程對同步時鐘信號高度依賴，因此當有干擾出現在同步時鐘信號線上時，就會造成通訊雙方數據位錯亂，從而使得到的數據無效。現有技術中，在主機和從機通訊時同步時鐘信號受到干擾后，大多采用軟件握手或者同步頭的方法來恢復錯位的數據。現有技術所采用的恢復方法需要的恢復時間太長，從而又造成了人為的延時，嚴重地影響了產品的穩定性。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種串口同步通訊數據對齊的方法，旨在能夠短時間內恢復串口同步通訊中出現的數據錯位問題，較為快捷地實現數據對齊。本發明提供了一種串口同步通訊數據對齊的方法，包括以下步驟從機發送測試數據給主機；主機接收所述測試數據后發送校驗數據給從機，等待從機應答；從機接收所述校驗數據，并根據所述校驗數據發送應答給主機；當所述應答是所述校驗數據按位取反后的數據時，主機響應所述應答，完成數據對齊。優選地，所述主機接收測試數據并根據所述測試數據發送校驗數據給從機的步驟具體包括主機將數據輸出端口置為高電平，同時將計數器清零；主機讀取所述測試數據的數據端口電平；判斷在I個時鐘周期內所述測試數據的數據端口是否為高電平；若是，則計數器的值自動加I;
判斷所述計數器的值是否為8 ;若是，則主機發送校驗數據給從機。優選地，所述從機接收所述校驗數據并根據所述校驗數據發出應答的步驟具體包括從機接收數據并判斷所接收的數據格式是否正確；若是，則判斷所接收的數據是否為主機發送的校驗數據；若是主機發送的校驗數據，則將所述校驗數據按位取反并將取反后得到的數據發送給主機。優選地，所述從機發送測試數據給主機的測試數據為01H。優選地，所述主機與從機進行數據處理是在同一時鐘信號下同步完成的。本發明還提供了一種串口同步通訊數據對齊的裝置，包括從數據發送模塊，用于發送測試數據給主機；主數據收發模塊，用于接收所述測試數據后發送校驗數據給從機，等待從機應答;從數據應答模塊，用于接收所述校驗數據，并根據所述校驗數據發送應答給主機；主數據對齊模塊，用于當所述應答是所述校驗數據按位取反后的數據時，響應所述應答，完成數據對齊。優選地，所述主數據收發模塊包括主數據處理單元，用于將數據輸出端口置為高電平，同時將計數器清零；主數據讀取單元，用于讀取所述測試數據的數據端口電平；主數據計數單元，用于在I個時鐘周期內所述測試數據的數據端口是高電平時， 計數器的值自動加I ;主數據發送單元，用于在所述計數器的值是8時，主機發送校驗數據給從機。優選地，所述從數據應答模塊包括從數據接收單元，用于接收數據并在所接收數據的格式正確時，判斷所接收的數據是否為主機發送的校驗數據；從數據應答單元，用于在所接收的數據是主機發送的校驗數據時，將所述校驗數據按位取反并將取反后得到的數據發送給主機。優選地，所述從數據發送模塊中所述發送的測試數據為01H。優選地，所述主機與從機進行數據處理是在同一時鐘信號下同步完成的。本發明通過主機兩次讀取從機發送的測試數據的數據端口狀態為高電平的時鐘間隔為7個時鐘周期，且當從機發出的應答是主機發送的校驗數據按位取反后的數據時， 主機響應從機應答完成數據對齊的方法,實現了主機快捷、準確地恢復錯位數據并完成數據對齊的有益效果。
圖I是本發明串口同步通訊數據對齊的方法一實施例流程示意圖；圖2是本發明中主機接收測試數據并根據所述測試數據發送校驗數據給從機一實施例流程示意圖3是本發明中從機接收所述校驗數據并根據所述校驗數據發出應答一實施例流程示意圖；圖4是本發明串口同步通訊數據對齊的裝置一實施例結構示意圖；圖5是本發明串口同步通訊數據對齊的裝置中主數據收發模塊一實施例結構示意圖；圖6是本發明串口同步通訊數據對齊的裝置中從數據應答模塊一實施例結構示意圖。本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施例方式以下結合說明書附圖及具體實施例進一步說明本發明的技術方案。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。參照圖1，圖I是本發明串口同步通訊數據對齊的方法一實施例流程示意圖。如圖 I所示，本發明串口同步通訊數據對齊的方法包括步驟SOI、從機發送測試數據給主機；步驟S02、主機接收所述測試數據后發送校驗數據給從機，等待從機應答；步驟S03、從機接收所述校驗數據，并根據所述校驗數據發送應答給主機；步驟S04、判斷所述應答是否為所述校驗數據按位取反后的數據；若是，則執行步驟S05 ;若否，則繼續執行步驟S02 ；步驟S05、主機響應所述應答，完成數據對齊；當出現通訊異常、數據錯位時，從機將測試數據OlH裝載到數據緩沖寄存器中，當從機的數據完全被主機讀取后，再向數據緩沖寄存器中裝載所述測試數據01H。主機接收從機發送的測試數據，并讀取從機發送的數據端口電平，同時發送校驗數據給從機。具體地， 主機每發送一個時鐘脈沖，就讀取一次所述數據端口的狀態，直到讀取兩次所述數據端口為高電平狀態的時鐘間隔是7個時鐘周期時，再發送校驗數據給從機，等待從機應答。在一優選實施例中，所述主機等待從機應答的時間為10ms。所述主機發送的校驗數據可以根據需要任意設置，為了較為準確、快捷的恢復錯位數據實現數據對齊，所述校驗數據一般選取高低位間隔設置的數據。在一優選的實施例中，所述校驗數據為A5H。從機接收所述主機發送的校驗數據，并根據所述校驗數據發送應答給主機。主機判斷從機發送的應答是否為所述校驗數據按位取反后的數據，在一優選實施例中，所述校驗數據A5H按位取反后得到的所述應答為5AH。若主機接收到的所述應答為5AH，則響應所述應答，完成數據對齊；若主機接收到的所述應答不是5AH，則主機繼續接收從機發送的測試數據后，繼續發送校驗數據給從機，循環執行步驟S02至步驟S04，直至主機接收到的所述從機發送的應答是所述主機發送的校驗數據按位取反后的數據，完成數據對齊。本發明通過采用向從機中裝載測試數據OlH并當從機發出的應答是主機發送的校驗數據按位取反后的數據時，主機響應從機應答完成數據對齊的方法，實現了主機在短時間內快捷地恢復錯位數據并完成數據對齊的有益效果。參照圖2，圖2是本發明中主機接收測試數據并根據所述測試數據發送校驗數據給從機一實施例流程示意圖。如圖2所示，本發明串口同步通訊數據對齊的方法中，主機接
6收測試數據并根據所述測試數據發送校驗數據給從機的步驟包括步驟S11、主機將數據輸出端口置為高電平，同時將計數器清零；步驟S12、主機讀取所述測試數據的數據端口電平；步驟S13、判斷在I個時鐘周期內所述測試數據的數據端口是否為高電平；若是， 則執行步驟S14 ;若否，則返回繼續執行步驟S12 ；步驟S14、判斷所述計數器的值是否為8 ;若所述計數器的值是8，則執行步驟S15 ； 若所述計數器的值不是8，則執行步驟S16 ；步驟S15、主機發送校驗數據給從機；步驟S16、計數器清零，并返回繼續執行步驟S12。主機在接收所述測試數據之前，首先要將數據輸出端口置為高電平，同時將計數器清零，即Counter = O。主機發送時鐘脈沖，并讀取所述測試數據的數據端口的電平；主機每發送一個時鐘脈沖，就讀取一次所述測試數據的數據端口的電平，同時判斷在I個時鐘周期內所述測試數據的數據端口是否為高電平。當在I個時鐘周期內，所述測試數據的數據端口是高電平時，計數器的值自動加I ;當計數器的值為8時，即主機讀取兩次所述測試數據的數據端口為高電平狀態的時鐘間隔是7個時鐘周期時，主機發送校驗數據給從機。 若在主機發送一個時鐘脈沖后，所述測試數據的數據端口不是高電平，則主機繼續發送脈沖，并讀取所述測試數據的數據端口的電平。若計數器的值不是8，則主機將計數器清零，返回繼續執行主機發送時鐘脈沖,并讀取所述測試數據的數據端口電平。本發明通過主機接收測試數據并在讀取兩次所述測試數據的數據端口為高電平狀態的時鐘間隔是7個時鐘周期時，發送校驗數據給從機的方法，實現了在較短時間快速恢復錯位數據、完成數據對齊的有益效果。參照圖3，圖3是本發明中從機接收所述校驗數據并根據所述校驗數據發出應答一實施例流程示意圖。如圖3所示，在本發明串口同步通訊數據對齊的方法中，從機接收所述校驗數據并根據所述校驗數據發出應答的步驟包括步驟S21、接收數據并判斷所接收的數據格式是否正確；若是，則執行步驟S22 ;若否，則繼續執行所述步驟接收數據并判斷所接收的數據格式是否正確；步驟S22、判斷所接收的數據是否為主機發送的校驗數據；若是，則執行步驟S23 ； 若否，則執行步驟S24;步驟S23、將所述校驗數據按位取反并將取反后得到的數據發送給主機；步驟S24、裝載測試數據OlH到數據緩沖寄存器。當通訊異常，出現數據錯位時，從機將測試數據OlH裝載到數據緩沖寄存器中，判斷所接收到的數據格式是否正確，即判斷所接收的數據是否為一個字節的數據，具體地，判斷所接收的數據是否為8個bit (位)。若所接收的數據是8個bit，則判斷所述接收的數據是否為主機發送的校驗數據；若所述接收的數據時主機發送的校驗數據，則將所述校驗數據按位取反并將取反后得到的數據發送給主機。具體地，在一優選的實施例中，所述主機發送的校驗數據為A5H，所述主機發送的校驗數據A5H為十六進制表達方式，將所述十六進制表達方式轉換為二進制表達方式且高低位不變，即所述主機發送的校驗數據A5H轉換為二進制表達方式為10100101 ;將所述二進制表達方式的校驗數據10100101按位取反，即得到按位取反后的二進制數據01011010，再將所述按位取反后的二進制數據01011010轉換為十六進制表達方式，即為5AH。從機將所述按位取反后的數據5AH作為應答發送給主機。 若從機所接收的數據不是一個字節的數據，即所接收的數據不是8個Mt，則從機繼續接收所述校驗數據并判斷所接收的數據是否為一個字節的數據。在從機所接收的數據是一個字節的數據但不是所述主機發送的校驗數據時，在從機的數據緩沖寄存器中所裝載的測試數據OlH全部被主機讀取后，繼續裝載測試數據OlH到數據緩沖寄存器。本發明通過在從機所接收的數據是一個字節的數據后且所述數據是主機發送的校驗數據時，將所述數據按位取反后作為應答發送給主機的方法，實現了準確、快捷地恢復數據錯位、完成數據對齊的有益效果。參照圖4，圖4是本發明串口同步通訊數據對齊的裝置一實施例結構示意圖。如圖 4所示，本發明串口同步通訊數據對齊的裝置包括從數據發送模塊01，用于發送測試數據給主機；主數據收發模塊02，用于接收所述測試數據后發送校驗數據給從機，等待從機應答;從數據應答模塊03，用于接收所述校驗數據，并根據所述校驗數據發送應答給主機；主數據對齊模塊04，用于當所述應答是所述校驗數據按位取反后的數據時，響應所述應答，完成數據對齊。當出現通訊異常、數據錯位時，從機將測試數據OlH裝載到數據緩沖寄存器中，當從機的數據完全被主機讀取后，再向數據緩沖寄存器中裝載所述測試數據01H。從數據發送模塊01將所述測試數據OlH發送給主機，主數據收發模塊02接收從數據發送模塊01發送的測試數據，并讀取從機發送的數據端口電平，同時發送校驗數據給從機。具體地，主數據收發模塊02每發送一個時鐘脈沖，就讀取一次所述數據端口的狀態，直到讀取兩次所述數據端口為高電平狀態的時鐘間隔是7個時鐘周期時，再發送校驗數據給從機，主數據對齊模塊04等待從機應答。在一優選實施例中，所述主數據對齊模塊04等待從機應答的時間為10ms。所述主數據收發模塊02發送的校驗數據可以根據需要任意設置，為了較為準確、 快捷的恢復錯位數據實現數據對齊，所述校驗數據一般選取高低位間隔設置的數據。在一優選的實施例中，所述主數據收發模塊02發送的校驗數據為A5H。從數據應答模塊03接收所述主數據收發模塊02發送的校驗數據，并根據所述校驗數據發送應答給主機。主數據對齊模塊04判斷從機發送的應答是否為所述校驗數據按位取反后的數據，在一優選實施例中，所述主數據收發模塊02發送的校驗數據A5H按位取反后得到的所述應答為5AH。若主數據對齊模塊04接收到的所述應答為5AH，則響應所述應答，完成數據對齊；若主數據對齊模塊04接收到的所述應答不是5AH，則主數據收發模塊02接收從機發送的測試數據后，繼續發送校驗數據給從機，直至主數據對齊模塊04接收到的所述從數據應答模塊03發送的應答是所述主數據收發模塊02發送的校驗數據按位取反后的數據，完成數據對齊。本發明串口同步通訊數據對齊的裝置，通過采用當從機發出的應答是主機發送的校驗數據按位取反后的數據時，主機響應從機應答完成數據對齊的方法，實現了主機在短時間內較為快捷地恢復錯位數據并完成數據對齊的有益效果。參照圖5，圖5是本發明串口同步通訊數據對齊的裝置中主數據收發模塊一實施例結構示意圖。如圖5所示，本發明串口同步通訊數據對齊的裝置中，主數據收發模塊02具體包括主數據處理單元021，用于將數據輸出端口置為高電平，同時將計數器清零；主數據讀取單元022，用于讀取所述測試數據的數據端口電平；主數據計數單元023，用于在I個時鐘周期內所述測試數據的數據端口是高電平時，計數器的值自動加I ;主數據發送單元024，用于在所述計數器的值是8時，主機發送校驗數據給從機。主數據收發模塊02在接收所述測試數據之前，主數據處理單元021首先要將數據輸出端口置為高電平，同時將計數器清零，即Counter = O。主數據讀取單元022發送時鐘脈沖，并讀取所述測試數據的數據端口的電平；主數據讀取單元022每發送一個時鐘脈沖， 就讀取一次所述測試數據的數據端口的電平，同時判斷在I個時鐘周期內所述測試數據的數據端口是否為高電平。當在I個時鐘周期內，所述測試數據的數據端口是高電平時，主數據計數單元023中計數器的值自動加I ;當計數器的值為8時，即主數據讀取單元022讀取兩次所述測試數據的數據端口為高電平狀態的時鐘間隔是7個時鐘周期時，主數據發送單元024發送校驗數據給從機。若在主數據讀取單元022發送一個時鐘脈沖后，所述測試數據的數據端口不是高電平，則主數據讀取單元022繼續發送脈沖，并讀取所述測試數據的數據端口的電平。若計數器的值不是8，則主數據計數單元023將計數器清零，返回主數據讀取單元022繼續執行主數據讀取單元022發送時鐘脈沖，并讀取所述測試數據的數據端口電平。本發明串口同步通訊數據對齊的裝置通過主數據收發模塊02接收測試數據并在讀取兩次所述測試數據的數據端口為高電平狀態的時鐘間隔是7個時鐘周期時，發送校驗數據給從機的方法，實現了在較短時間快速恢復錯位數據、完成數據對齊的有益效果。參照圖6，圖6是本發明串口同步通訊數據對齊的裝置中從數據應答模塊一實施例結構示意圖。如圖6所示，本發明串口同步通訊數據對齊的裝置中，從數據應答模塊03 具體包括從數據接收單元031，用于接收數據并在所接收數據的格式正確時，判斷所接收的數據是否為主機發送的校驗數據；從數據應答單元032，用于在所接收的數據是主機發送的校驗數據時，將所述校驗數據按位取反并將取反后得到的數據發送給主機。當通訊異常，出現數據錯位時，從機將測試數據OlH裝載到數據緩沖寄存器中，從數據接收單元031接收數據并判斷所接收到的數據格式是否正確，即判斷所接收的數據是否為一個字節的數據，具體地，判斷所接收的數據是否為8個bit (位)。若從數據接收單元031所接收的數據是8個bit，則判斷所述接收的數據是否為主機發送的校驗數據；若從數據接收單元031接收的所述數據是主機發送的校驗數據，則從數據應答單元032將所述校驗數據按位取反并將取反后得到的數據發送給主機。具體地，在一優選的實施例中，所述從數據接收單元031接收的主數據發送單元024發送的校驗數據為A5H，所述從數據接收單元031接收的校驗數據A5H為十六進制表達方式，將所述十六進制表達方式轉換為二進制表達方式且高低位不變，即所述從數據接收單元031接收的校驗數據A5H轉換為二進制表達方式為10100101 ;從數據應答單元032將所述二進制表達方式的校驗數據10100101 按位取反，即得到按位取反后的二進制數據01011010，再將所述按位取反后的二進制數據01011010轉換為十六進制表達方式，即為5AH。從數據應答單元032將所述按位取反后的數據5AH作為應答發送給主機。若從數據接收單元031所接收的數據不是一個字節的數據， 即所接收的數據不是8個Mt，則從數據接收單元031繼續接收所述校驗數據并判斷所接收的數據是否為一個字節的數據。在從數據接收單元031所接收的數據是一個字節的數據但不是所述主機發送的校驗數據時，在從機的數據緩沖寄存器中所裝載的測試數據OlH全部被主機讀取后，繼續裝載測試數據OlH到數據緩沖寄存器。本發明串口同步通訊數據對齊的裝置通過判斷從機接收的數據是一個字節的數據且所述數據是主機發送的校驗數據時，將所述數據按位取反后作為應答發送給主機的方法，實現了準確、快捷地恢復數據錯位、完成數據對齊的有益效果。以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制其專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
1.一種串口同步通訊數據對齊的方法，其特征在于，包括以下步驟從機發送測試數據給主機；主機接收所述測試數據后發送校驗數據給從機，等待從機應答；從機接收所述校驗數據，并根據所述校驗數據發送應答給主機；當所述應答是所述校驗數據按位取反后的數據時，主機響應所述應答，完成數據對齊。
2.根據權利要求I所述的串口同步通訊數據對齊的方法，其特征在于，所述主機接收測試數據并根據所述測試數據發送校驗數據給從機的步驟具體包括主機將數據輸出端口置為高電平，同時將計數器清零；主機讀取所述測試數據的數據端口電平；判斷在I個時鐘周期內所述測試數據的數據端口是否為高電平；若是，則計數器的值自動加I ;判斷所述計數器的值是否為8 ;若是，則主機發送校驗數據給從機。
3.根據權利要求I所述的串口同步通訊數據對齊的方法，其特征在于，所述從機接收所述校驗數據并根據所述校驗數據發出應答的步驟具體包括從機接收數據并判斷所接收的數據格式是否正確；若是，則判斷所接收的數據是否為主機發送的校驗數據；若是主機發送的校驗數據，則將所述校驗數據按位取反并將取反后得到的數據發送給主機。
4.根據權利要求I所述的串口同步通訊數據對齊的方法，其特征在于，所述從機發送測試數據給主機的測試數據為01H。
5.根據權利要求I所述的串口同步通訊數據對齊的方法，其特征在于，所述主機與從機進行數據處理是在同一時鐘信號下同步完成的。
6.一種串口同步通訊數據對齊的裝置，其特征在于，包括從數據發送模塊，用于發送測試數據給主機；主數據收發模塊，用于接收所述測試數據后發送校驗數據給從機，等待從機應答；從數據應答模塊，用于接收所述校驗數據，并根據所述校驗數據發送應答給主機；主數據對齊模塊，用于當所述應答是所述校驗數據按位取反后的數據時，響應所述應答，完成數據對齊。
7.根據權利要求6所述的串口同步通訊數據對齊的裝置，其特征在于，所述主數據收發模塊包括主數據處理單元，用于將數據輸出端口置為高電平，同時將計數器清零；主數據讀取單元，用于讀取所述測試數據的數據端口電平；主數據計數單元，用于在I個時鐘周期內所述測試數據的數據端口是高電平時，計數器的值自動加I ;主數據發送單元，用于在所述計數器的值是8時，主機發送校驗數據給從機。
8.根據權利要求6所述的串口同步通訊數據對齊的裝置，其特征在于，所述從數據應答模塊包括從數據接收單元，用于接收數據并在所接收數據的格式正確時，判斷所接收的數據是否為主機發送的校驗數據；從數據應答單元，用于在所接收的數據是主機發送的校驗數據時，將所述校驗數據按位取反并將取反后得到的數據發送給主機。
9.根據權利要求6所述的串口同步通訊數據對齊的裝置，其特征在于，所述從數據發送模塊中所述發送的測試數據為01H。
10.根據權利要求6所述的串口同步通訊數據對齊的裝置，其特征在于，所述主機與從機進行數據處理是在同一時鐘信號下同步完成的。
全文摘要
本發明公開一種同步通訊數據對齊的方法，該方法包括以下步驟從機發送測試數據給主機；主機接收所述測試數據后發送校驗數據給從機，等待從機應答；從機接收所述校驗數據，并根據所述校驗數據發送應答給主機；當所述應答是所述校驗數據按位取反后的數據時，主機響應所述應答，完成數據對齊。本發明通過主機兩次讀取從機發送的測試數據的數據端口狀態為高電平的時鐘間隔為7個時鐘周期，且當從機發出的應答是主機發送的校驗數據按位取反后的數據時，主機響應從機應答完成數據對齊的方法，實現了主機快捷、準確地恢復錯位數據并完成數據對齊的有益效果。
文檔編號G06F13/38GK102591739SQ20121000231
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者寧榮彬, 封毅 申請人:深圳市沛城電子科技有限公司