阅读说明：本技术 一种自适应编解码双线信息传输方法和装置 (Self-adaptive coding and decoding double-line information transmission method and device ) 是由 刘启伟 白钰 李涛 冯磊 陈岳 步晓明 于 2020-03-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种自适应编解码双线信息传输方法和装置。本发明在编码端包括以下步骤：接收来自外部的发送数据指令和待发送数据,并在收到发送数据指令后,对待发送数据进行编码；按照设定的脉冲宽度和频率发送时钟脉冲信号和数据脉冲信号,所述数据脉冲信号的值为编码后的待发送数据的值；在解码端包括以下步骤：以所述时钟脉冲信号作为中断信号,在接收到中断信号时开始接收所述数据脉冲信号,在中断间隔时间内完成所述数据脉冲信号的接收；在接收完成后对所述数据脉冲信号进行解码,并发送出去。本发明可提高传输效率,信号传输抗干扰能力强,适用于远距离传输数值量的场合。(The invention relates to a self-adaptive coding and decoding double-line information transmission method and a device. The invention comprises the following steps at the encoding end: receiving a data sending command and data to be sent from the outside, and coding the data to be sent after receiving the data sending command; sending a clock pulse signal and a data pulse signal according to a set pulse width and frequency, wherein the value of the data pulse signal is the value of the coded data to be sent; the method comprises the following steps at a decoding end: taking the clock pulse signal as an interrupt signal, starting to receive the data pulse signal when the interrupt signal is received, and finishing the reception of the data pulse signal within interrupt interval time; and after the receiving is finished, the data pulse signal is decoded and sent out. The invention can improve the transmission efficiency, has strong signal transmission anti-interference capability and is suitable for occasions of transmitting numerical values at long distance.)

一种自适应编解码双线信息传输方法和装置

技术领域

本发明涉及信息传输技术领域，具体的说是一种自适应编解码双线信息传输方法和装置。

背景技术

在有线数据传输领域，目前多采用多线传输技术，如RS485总线、RS422总线、CAN总线和SPI、IIC总线等。上述传输信号在10V以下，为避免干扰，传输线需要做屏蔽处理。以上各种信号传输方式都以字节为基本单位，和传输的数据大小无关，不可避免造成传输无用信号的现象，造成信号传输效率降低。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种自适应编解码双线信息传输方法和装置，在降低硬件要求的同时提高传输效率。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种自适应编解码双线信息传输方法，

在编码端包括以下步骤：

接收来自外部的发送数据指令和待发送数据，并在收到发送数据指令后，对待发送数据进行编码；

按照设定的脉冲宽度和频率发送时钟脉冲信号和数据脉冲信号，所述数据脉冲信号的值为编码后的待发送数据的值；

在解码端包括以下步骤：

以所述时钟脉冲信号作为中断信号，在接收到中断信号时开始接收所述数据脉冲信号，在中断间隔时间内完成所述数据脉冲信号的接收；

在接收完成后对所述数据脉冲信号进行解码，并发送出去。

所述数据脉冲信号从编码后的首位非零数据开始，从高位到低位顺序发送。

所述时钟脉冲信号高电平低电平循环发送，且其发送位数等于所述数据脉冲信号的发送位数。

如果所述时钟脉冲信号的末尾为高电平，则等到预定时间后将时钟脉冲信号发送端口置低电平。

以所述时钟脉冲信号作为中断信号，具体为：以所述时钟脉冲信号的上升沿和下降沿作为中断信号。

所述在中断间隔时间内完成所述数据脉冲信号的接收，包括以下步骤：

判断中断时间间隔是否超过限定时间；

如果没超过，则将接收到的数据脉冲信号存入接收阵列；

否则，开始接收新的数据脉冲信号，并将新接收到的数据脉冲信号存入接收阵列。

一种自适应编解码双线信息传输装置，包括编码模块和解码模块，所述编码模块连接所述解码模块；

所述编码模块用于对待发送数据进行编码，按照设定的脉冲宽度和频率发送时钟脉冲信号和数据脉冲信号，所述数据脉冲信号的值为编码后的待发送数据的值；

所述解码模块用于以所述时钟脉冲信号作为中断信号，在接收到中断信号时开始接收所述数据脉冲信号，在中断间隔时间内完成所述数据脉冲信号的接收；还用于在接收完成后对所述数据脉冲信号进行解码，并发送出去。

所述编码模块通过外部接口连接外部的通信模块，用于接收来自外部的发送数据指令和待发送数据。

所述编码模块通过多路数据线连接所述解码模块，所述多路数据线连接的编码模块和解码模块均设有光耦隔离。

所述解码模块的时钟脉冲信号接收端口设置为上升沿和下降沿双触发模式。

本发明具有以下优点及有益效果：

1、本发明自适应编解码，排除以字节长度为单位的传统概念，有效降低发送信号的数据量，提高数据传输效率。

2、本发明适合双线信号传输，占用硬件资源少，现场接线简便。

3、本发明适合于任何两台设备之间的数据通信，尤其适合在有强信号干扰的场合，或室外远距离通信传输的场合，可根据实际情况，传输5V、9V、12V或24V等脉冲信号，抗干扰能力强。

4、本发明可降低30%的数据传输量和20%的硬件消耗。

附图说明

图1为本发明的装置结构图；

图2为本发明的信号发送流程示意图；

图3为本发明的信号接收流程示意图图；

图4为本发明实施例1的脉冲信号图；

图5为本发明实施例2的脉冲信号图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1所示，本发明包括编码发送模块和接收解码模块，以及其中的内嵌算法实现。编解码模块除内置收发接口外，还包括与其他模块（如MCU）的数据传输接口

系统包括编码模块和解码模块；为了提高抗干扰性，编解码模块的信号传输端口采用光耦隔离；编解码模块有对外接口电路，与外部模块（如MCU）进行数据通信；为了提高信号传输距离和传输过程的抗干扰性，可根据实际工况，传输5V、9V、12V或24V脉冲编码信号。

如图2所示，编解码模块上电后首先完成系统自检和初始化工作，初始化结果（成功或失败）将发送给外部通信模块。

编码模块初始化完成后，进入主循环，等待外部通信模块的发送数据指令及待发送数据。当接收到发送数据指令后，如当前没有发送任务，对从外部通信模块接收到的待发送数据进行编码，然后按约定的脉冲宽度Pw以固定频率f发送数据脉冲信号和时钟脉冲信号。数据编码信号由高位至低位顺序发送，时钟脉冲信号高位低位循环发送。

实施例1：如果要传输的数据信号为十进制的23，其完整二进制表示为00010111，如图4所示，忽略所有高位为0的数据，实际发送10111数据脉冲信号，时钟脉冲信号发送10101，发送5个脉冲信号。

实施例2：如果要传输的数据信号为十进制的312，其完整二进制表示为0000000100111000，如图5所示，忽略所有高位为0的数据，实际发送100111000数据脉冲信号，时钟脉冲信号发送101010101。发送完成后，若时钟脉冲信号最后一位发送的是高电平信号，等待固定时间后将时钟脉冲信号发送端口置低电平。

如图3所示，解码模块将时钟脉冲信号接收端口设置为外部中断上升和下降沿双触发模式，初始化完成后，进入主循环，等待接收中断。当有外部中断发生时，以中断间隔时间作为判断依据，当结果大于限定时间长度T时，开始接收新数据；否则，处于数据接收状态，读取数据接收端口信号，存入数据接收队列。当无中断持续时间大于约定的时间长度时完成所有数据接收，解码，并将解码结果传输给外部通信模块。此过程周而复始，不断循环，完成信号接收、解码和数据传出功能。

如图4和图5所示，编码模块发送数据脉冲信号和时钟脉冲信号基本保持同步状态，为了保证解码模块端的稳定性和准确性，可适当延迟时钟脉冲信号的发送时间。时钟脉冲信号是保持数据发送和接收同步作用的。同时，时钟脉冲信号也作为解码模块的外部中断信号。解码模块将时钟脉冲信号接收端口设置为外部中断上升和下降沿双触发模式，这样可以保持数据脉冲信号和时间脉冲信号有一致的脉冲宽度和脉冲频率；另外，以中断的形式接收信号输入，比使用轮询方式更灵活、更快的响应、更节省系统资源，提高系统工作效率。