專利名稱：一種串行通信的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及串行通信的技術，特別涉及一種串行通信的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
串行通信是使用一條數據線將數據一位一位地依次傳輸，每一位數據占據一個固 定的時間長度，只需少數幾條數據線就可在系統(tǒng)間交換信息，特別適用于計算機與計算機、 計算機與外設之間的遠距離通信。數據線由同步字符、數據字符和校驗字符CRC組成。同步字符位于幀開頭，用于確 認數據字符的開始。數據字符在同步字符之后，個數沒有限制，由所需傳輸的數據塊長度來 決定。校驗字符有1到2個，用于在接收端對接收到的字符序列進行正確性校驗。同步通 信的缺點是要求發(fā)送時鐘和接收時鐘保持嚴格的同步。串行傳輸速度通用異步接收/發(fā)送裝置UART的最大速度為115. 20kbp/s，可以滿 足電話本，短信等少量信息的傳輸，在增強型數據速率GSM演進技術EDGE下通過UART撥號 上網已經不能滿足要求，這時需要USB1. 1，但在3G的需求下，一般的客戶要求的下載速率 在7Mbp/s左右，需要USB2. 0技術。隨著長期演進LTE技術的發(fā)展，要滿足大于lGbp/S的 速率，USB2. 0技術和未來的USB3. 0技術顯然是不能滿足要求的。主機運行USB的操作系統(tǒng)軟件支持兩種不同的功能，設備初始化和監(jiān)控設備運行 過程，USB初始化軟件不僅在PC主機啟動期間是活動的，而且在所有運行期間都應該是活 動的，正因為這樣，USB設備在任何時候都可以增加和刪除，一旦有一個設備接入到一臺PC 主機，設備就被USB初始化軟件識別并且分配一個在運行時期使用的唯一的標識符。PC主機的下面是USB主機控制器，向下產生對外設的處理動作，并將處理動作交 給根集線器，根集線器提供PC對外的USB接口。如果需要增加USB接口的個數，則需要使用 集線器。集線器介于根集線器與外設之間，主要用來接收和轉發(fā)通信數據。目前使用的主 機和設備之間的通訊，通知設備必須通過配置設備，為了進行通知，使用專用的通知機制， 通過消息告知哪些消息哪些設備的存儲器傳輸組播消息。從目前的串行通信方式看，所有的數據是廣播的形式，例如，主機發(fā)出的標記會發(fā) 給所有的設備，然后設備相關存儲器根據包中的地址域判斷是不是主機發(fā)給自己的數據 包。這樣浪費了帶寬資源也降低了通信的速率。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種串行通信的方法，用于更好地解決帶寬資源受限和提 高串行通信速率的問題。本發(fā)明的另一目的在于提供一種串行通信的系統(tǒng)，用于更好地解決帶寬資源受限 和提高串行通信速率的問題。根據本發(fā)明的一個方面，提供了一種串行通信的方法，包括以下步驟A、主機通過檢測連接到其串口上的設備，生成包含串口標識的設備地址信息；
B、主機向設備發(fā)送包含設備地址的通知消息；C、設備收到通知消息后，經由串口向主機發(fā)送包含設備地址的應答消息；D、設備在發(fā)送應答消息后向主機發(fā)送有用信息，或者主機在收到應答消息后向設 備發(fā)送有用信息。根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種串行通信的系統(tǒng)，包括主機，用于檢測連接到其串口上的設備，生成包含串口標識的設備地址信息，向設 備發(fā)送包含設備地址的通知消息，并在收到應答消息后向設備發(fā)送有用信息；設備，用于在收到通知消息后經由串口發(fā)送所述設備地址的應答消息，并在發(fā)送 應答消息后向主機發(fā)送有用信息。與現有技術相比較，本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明通過主機檢測連接到串口上 的設備生成設備地址信息實現主機和設備存儲器之間的一對一通信，不僅節(jié)省帶寬，而且 能夠提高數據的傳輸速率。


圖1是本發(fā)明提供的串行通信的方法流程示意圖；圖2是本發(fā)明提供的串行通信的系統(tǒng)結構示意圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的主機發(fā)出的通知消息的結構示意圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的設備發(fā)出的應答消息的結構示意圖；圖5是本發(fā)明實施例提供的沒有中繼器的串行通信的方法流程圖；圖6是本發(fā)明實施例提供的有中繼器的串行通信的方法流程圖；圖7是本發(fā)明實施例提供的主機和設備雙向發(fā)送消息的流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細說明，應當理解，以下所說明的優(yōu) 選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖1顯示了本發(fā)明提供的串行通信的方法流程示意，如圖1所示步驟S101，主機檢測連接到其串口上的設備，得到串口標識，生成包含串口標識的 設備地址信息，若主機與設備間需要中繼器轉發(fā)消息，則設備地址信息中還包括中繼器的 端口號。步驟S102，若主機需要向設備發(fā)送信息，則根據生成的設備地址信息向設備發(fā)送 包含設備地址的通知消息。通知消息包括設備地址信息、通知消息類型、可變地址與和主機 資源的使用情況。主機對設備有兩類通知消息，一類是主機要求設備向主機發(fā)送數據，另一類是主 機對設備發(fā)送數據。步驟S103，設備收到通知消息后，經由串口向主機發(fā)送包含設備地址的應答消息。若主機發(fā)送的通知消息為主機要求設備向主機發(fā)送數據，則設備有可能發(fā)送以下 三類應答消息1、表示通知消息無誤接收到；2、表示通知消息無誤接收到，但設備處于妨 礙其接收的狀態(tài)，主機應重新發(fā)送；3、設備出錯被停止。其中，若設備發(fā)送的應答消息為通 知消息無誤接收到，則設備在發(fā)送此應答消息可以同時發(fā)送有用信息，若設備發(fā)送的應答消息為設備處于妨礙其接收的狀態(tài)或設備出錯被停止，則設備僅發(fā)送該應答消息，不發(fā)送
有用fe息。若主機發(fā)送的通知消息為主機對設備發(fā)送數據，則設備有可能發(fā)送以下三類應答 消息1、表示通知消息無誤接收到；2、表示通知消息無誤接收到，但設備處于妨礙其接收 的狀態(tài)，主機應重新發(fā)送；3、設備出錯被停止。其中，若主機接收到的應答消息為通知消息 無誤接收到，則主機繼續(xù)發(fā)送下一個數據包，若主機接收到的應答消息為設備處于妨礙其 接收的狀態(tài)或設備出錯被停止，則主機應停止發(fā)送下一數據包。步驟S104，設備在發(fā)送應答消息后向主機發(fā)送有用信息，或者主機在收到應答消 息后向設備發(fā)送有用信息。圖2顯示了本發(fā)明提供的串行通信的系統(tǒng)結構示意，如圖2所示，該系統(tǒng)包括主 機、設備和中繼器，其中主機和設備相連，主機和中繼器相連，中繼器和主機相連。其中，主 機和中繼器可以集成在一起，設備也可以與中繼器集成在一起。其中，主機用于檢測連接到其串口上的設備，生成包含串口標識的設備地址信息， 根據設備地址信息一對一向設備發(fā)送包含設備地址的通知消息，并在收到應答消息后根據 該應答消息判斷是否向設備發(fā)送有用信息。若主機接收到的應答消息為通知消息無誤接收到，則主機繼續(xù)發(fā)送下一個數據 包，若主機接收到的應答消息為設備處于妨礙其接收的狀態(tài)或設備出錯被停止，則主機應 停止發(fā)送下一數據包。設備用于在收到通知消息后經由串口發(fā)送所述設備地址的應答消息，并在發(fā)送應 答消息后向主機發(fā)送有用信息。若設備發(fā)送的應答消息為通知消息無誤接收到，則設備在發(fā)送此應答消息可以同 時發(fā)送有用信息，若設備發(fā)送的應答消息為設備處于妨礙其接收的狀態(tài)或設備出錯被停 止，則設備僅發(fā)送該應答消息，不發(fā)送有用信息。圖3顯示了本發(fā)明實施例提供的主機發(fā)出的通知消息的結構示意，如圖3所示，主 機與設備通信之前首先要發(fā)通知消息PAGING1或PAGING2，主機發(fā)送到設備的通知消息至 少包含ID，ADDR和CON三個域。其中，ID是接收通知消息的設備地址及其它找到設備的有用信息和通知消息的類型。ADDR是可變地址域，當有設備增加時ADDR的取值范圍增加，當設備減少時，ADDR 的取值范圍減少，主機對ADDR根據設備的插入和拔出動態(tài)調節(jié)地址范圍和域的字節(jié)數，可 連接的設備數量不受限制。CON是目前主機資源的使用情況，在主機和設備之間通信時，主機和設備之間有必 要互相了解帶寬和對方的緩存資源，包含多長時間設備可以向主機發(fā)送多大的數據包，也 包含主機和設置之間交互其他的有理由提交資源利用的其他有效信息。圖4顯示了本發(fā)明實施例提供的設備發(fā)出的應答消息的結構示意，如圖4所示，設 備對主機的應答消息ANSWER包含ID，CON和EMP。其中，ID是接收通知消息的設備地址及其它找到設備的有用信息和應答消息的類型。CON是目前設備的資源使用情況，主機根據設備的資源使用情況，決定對設備反映和主機如何發(fā)送，何時給設備發(fā)送有用信息。EMP是設備向主機發(fā)送消息的內容。圖5顯示了本發(fā)明實施例提供的沒有中繼器的串行通信的方法流程，如圖5所示， 主機對設備有兩種通知，一種是主機要求設備向主機發(fā)送數據，一種是主機對設備發(fā)送數 據，這兩種通知分別是圖中的PAGING1和PAGING2，但是都包含ID，ADDR和C0N，在設備收 到PAGING1后，設備響應主機的應答ANSWER，或者發(fā)送有用信息INFOl。主機向設備發(fā)送 PAGING2時，設備向主機發(fā)送有用信息INF02，設備也可根據目前自己的情況，比如，現在緩 沖池是滿的，不能接收主機的發(fā)送來的數據，不應答，如果收到數據，也可以使用上文中提 到的ANSWER進行應答，如果設備準備好接收數據，主機給設備發(fā)送有用信息INF02。圖6顯示了本發(fā)明實施例提供的有中繼器的串行通信的方法流程，如圖6所示，主 機發(fā)往設備和設備發(fā)往主機的數據包經過中繼器處理，但是經過中繼器處理后的PAGING1 和經過中繼器處理后的PAGING2包含主機向設備發(fā)送的通知消息，經過中繼器處理后的 ANSWER和經過中繼器處理后的ANSWERH包含設備向主機發(fā)送的應答消息。圖7顯示了本發(fā)明實施例提供的主機和設備雙向發(fā)送消息的流程，如圖7所示，當 主機準備好接收數據的時候，它發(fā)出通知PAGING1，設備返回數據包，或者如果設備不能返 回數據包，則返回設備沒有傳輸數據到主機或者不會從主機接收數據的ANSWER1或者設備 不能傳輸或者接收數據的ANSWER2作為應答，這時的主機不等到設備對主機前一個輸入信 息的確認，可以繼續(xù)向設備發(fā)送通知消息，而是在主機和設備之間同時進行數據的發(fā)送和 接收。綜上所述，本發(fā)明具有以下技術效果本發(fā)明提出了一種新的數據結構，提出了主 機和設備存儲器之間的通信是特定的，即主機和設備之間的數據通信是一對一的，既節(jié)省 帶寬，也提高了數據傳輸速率，同時，地址域的變化不限于外圍設備的增加和減少，節(jié)省資 源。盡管上文對本發(fā)明進行了詳細說明，但是本發(fā)明不限于此，本領域技術人員可以 根據本發(fā)明的原理進行各種修改。因此，凡按照本發(fā)明原理所作的修改，都應當理解為落入 本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
一種串行通信的方法，其特征在于，包括以下步驟A、主機通過檢測連接到其串口上的設備，生成含有所述串口標識的設備地址信息；B、主機向設備發(fā)送包含所述設備地址的通知消息；C、所述設備收到通知消息后，經由串口向主機發(fā)送包含所述設備地址的應答消息；以及D、設備在發(fā)送所述應答消息后向主機發(fā)送有用信息，或者主機在收到所述應答消息后向設備發(fā)送有用信息。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通知消息至少包括兩類通知消息，一 類是通知設備應答并發(fā)送有用信息的通知消息，另一類是通知設備應答的通知消息。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，當通知消息的類型為通知設備應答并發(fā) 送有用信息的通知消息時，則設備在發(fā)送所述應答消息后向主機發(fā)送有用信息。
4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，當通知消息的類型為通知設備應答的通 知消息時，則主機在收到應答消息后向設備發(fā)送有用信息。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述應答消息為通知消息無誤接收的消息
6.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于，若主機經由串口通過中繼器向設備轉 發(fā)通知消息，則所述設備地址信息還包含中繼器的端口號。
7.—種串行通信的系統(tǒng)，其特征在于，包括主機，用于檢測連接到其串口上的設備，生成包含所述串口標識的設備地址信息，向設 備發(fā)送包含所述設備地址的通知消息，并在收到應答消息后向設備發(fā)送有用信息；以及設備，用于在收到所述通知消息后經由串口發(fā)送包含所述設備地址的應答消息，并在 發(fā)送應答消息后向主機發(fā)送有用信息。
8.根據權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述通知消息至少包括兩類通知消息，一 類是通知設備應答的通知消息，另一類是通知設備應答并發(fā)送有用信息的通知消息。
9.根據權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，當主機發(fā)出的通知消息的類型為通知設 備應答并發(fā)送有用信息的通知消息時，則設備在發(fā)送所述應答消息后向主機發(fā)送有用信 肩、ο
10.根據權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，當主機發(fā)出的通知消息的類型為通知設 備應答的通知消息時，則主機在收到應答消息后向設備發(fā)送有用信息。
11.根據權利要求9或10所述的系統(tǒng)，其特征在于，若主機經由串口通過中繼器向設備 轉發(fā)通知消息，則所述設備地址信息還包含中繼器的端口號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種串行通信的方法和系統(tǒng)，該方法包括主機通過檢測連接到其串口上的設備，生成包含串口標識的設備地址信息；主機向設備發(fā)送包含設備地址的通知消息；設備收到通知消息后，經由串口向主機發(fā)送包含設備地址的應答消息；設備在發(fā)送應答消息后向主機發(fā)送有用信息，或者主機在收到應答消息后向設備發(fā)送有用信息。本發(fā)明通過主機檢測連接到串口上的設備生成設備地址信息實現主機和設備存儲器之間的一對一通信，不僅節(jié)省帶寬，而且能夠提高數據的傳輸速率。
文檔編號G06F13/42GK101989250SQ20101053118
公開日2011年3月23日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權日2010年11月3日
發(fā)明者王坤, 譚冠軍, 陳燕軍, 霍建雷 申請人:中興通訊股份有限公司