一种基础串口的数据交互方法和数据通信模块
阅读说明：本技术 一种基础串口的数据交互方法和数据通信模块 (Data interaction method and data communication module of basic serial port ) 是由 王斌 王英超 赵丰 王海星 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了种基础串口的数据通信模块,设置在家电上,包括主控板芯片和通过通用异步收发传输器与主控板芯片通信连接的通讯芯片,主控板芯片给通讯芯片发送与待配对端进行配对的配对指令,通讯芯片进入配对状态,并在配对过程中,通讯芯片朝向主控板芯片先后发送配对状态指令和配对结果确认命令,且在主控板芯片发生状态改变时,主控板芯片向通讯芯片发送状态变化指令,待配对端发生状态改变时,待配对端通过通讯芯片向主控板芯片发送状态变化指令。还公开了基于此模块的数据交互方法,提高了数据传输的正确性及通信的可靠性。(The invention discloses a data communication module of a basic serial port, which is arranged on a household appliance and comprises a main control board chip and a communication chip in communication connection with the main control board chip through a universal asynchronous receiving and transmitting transmitter, wherein the main control board chip sends a pairing instruction for pairing with a to-be-paired end to the communication chip, the communication chip enters a pairing state, in the pairing process, the communication chip sends a pairing state instruction and a pairing result confirmation instruction towards the main control board chip in sequence, when the state of the main control board chip is changed, the main control board chip sends a state change instruction to the communication chip, and when the state of the to-be-paired end is changed, the to-be-paired end sends a state change instruction to the main control board chip through the communication chip. Also discloses a data interaction method based on the module, which improves the correctness of data transmission and the reliability of communication.)
技术领域
本发明专利涉及串口信息交互技术领域，特别涉及一种基础串口的数据交互方法和数据通信模块。
背景技术
串口通信是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但其传输速度比并行传输低。串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。大多数计算机(不包括笔记本电脑)包含两个基于RS-232的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。
串口通信以方便，灵活，且易懂的特征，在嵌入式开发中大受欢迎。在串行通信编程中，通信软件是至关重要的核心部分，它要求通信误码率低、不超时、能实时监测通信状态，其他功能在此基础上增加。串口通信协议可针对不同的应用场景，制定不同的协议格式。
因而串行通信接口作为计算机与单片机交互数据的主要接口，其主要的重难点在于通信的可靠性且通信过程的容错能力低。即通信协议是需要通信的双方所达成的一种约定，它对包括数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题作出统一规定，在双方的通信中必须共同遵守。在实际应用系统中，如果缺少一个严格、合理、规范的串口通信协议，将无法保证数据传输的正确性及通信的可靠性。
发明内容
为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种基础串口的数据数据通信模块，提高了数据传输的正确性及通信的可靠性。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种基础串口的数据数据通信模块，设置在家电上，包括主控板芯片和通过通用异步收发传输器与主控板芯片通信连接的通讯芯片，所述主控板芯片给通讯芯片发送与待配对端进行配对的配对指令，所述通讯芯片进入配对状态，并在配对过程中，所述通讯芯片朝向主控板芯片先后发送配对状态指令和配对结果确认命令，且在所述主控板芯片发生状态改变时，所述主控板芯片向通讯芯片发送状态变化指令，待配对端发生状态改变时，所述待配对端通过通讯芯片向主控板芯片发送状态变化指令。
进一步来说，所述主控板芯片和通讯芯片之间通过数据帧进行信息交互。
进一步来说，所述数据帧包括1字节的帧头、1字节的网页、2字节的更新标识、16字节数据和1字节的校验。
进一步来说，还包括为主控板芯片和通讯芯片供电的电源电路，所述主主控板芯片和通讯芯片还分别连接有对应设置的外部晶振和复位电路，所上述通讯芯片上还连接有用于与待配对端通信连接的天线电路。
进一步来说，所述待配对端包括遥控器和路由器。
本发明的有益效果在于：主控板芯片驱动通讯芯片实现与家用电器之间的数据交互，更高效的实现串口数据交互。且数据帧的设置了保证数据传输的正确性及通信的可靠性。
本发明还于提供一种基础串口的数据数据通信方法，采用新的串口协议，提高了数据传输的正确性及通信的可靠性。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种基础串口的数据数据通信方法，待配对端和通讯芯片配对时，首先通过主控板芯片朝向通讯芯片发送与待配对端进行配对的配对指令，所述通讯芯片进入配对状态；并在配对过程中，所述通讯芯片朝向主控板芯片返回配对状态指令，再发送配对结果确认命令。
进一步来说，待配对端和通讯芯片配对完成后，所述主控板芯片发生状态改变时，所述主控板芯片向通讯芯片发送状态变化指令；待配对端发生状态改变时，所述待配对端通过通讯芯片向主控板芯片发送状态变化指令。
进一步来说，所述主控板芯片和通讯芯片之间通过数据帧进行信息交互，所述数据帧包括1字节的帧头、1字节的网页、2字节的更新标识、16字节数据和1字节的校验。
本发明的有益效果在于：主控板芯片驱动通讯芯片实现与家用电器之间的数据交互，更高效的实现串口数据交互。且数据帧的设置了保证数据传输的正确性及通信的可靠性。
附图说明
图1为本发明中数据通信模块的系统框图；
图2为本发明中数据交互方法的流程图。
图中：
1、主控板芯片；2、通讯芯片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见附图1-2所示，发明的目的在于提供一种基础串口的数据数据通信模块，提高了数据传输的正确性及通信的可靠性。设置在家电上，包括主控板芯片1和通过通用异步收发传输器与主控板芯片1通信连接的通讯芯片2。所述主控板芯片的型号为GD32F103。所述主控板芯片给通讯芯片发送与待配对端进行配对的配对指令，所述通讯芯片进入配对状态。并在配对过程中，所述通讯芯片朝向主控板芯片先后发送配对状态指令和配对结果确认命令。
且在所述主控板芯片1发生状态改变时，所述主控板芯片1向通讯芯片2发送状态变化指令，待配对端发生状态改变时，所述待配对端通过通讯芯片向主控板芯片发送状态变化指令。
所述待配对端包括遥控器和路由器。即(1)路由器配对：当配对路由器和通讯芯片配对时,主控板芯片给通讯芯片发送配对命令，通讯芯片进入配对状态。配对过程通讯芯片先后返回进入状态确认，配对结果确认命令。(2)遥控器配对：当配对遥控器和通讯芯片配对时,主控板芯片给通讯芯片发送配对命令，通讯芯片进入配对状态。配对过程通讯芯片先后返回进入状态确认，配对结果确认命令。(3)主控板芯片状态变化更新：当主控板芯片的状态发生变化时，主控板芯片向通讯芯片发送状态变化指令。(4)通讯芯片状态变化更新：当通讯芯片接收到带配对端的命令时，通讯芯片向主控板芯片发送状态变化指令。
所述主控板芯片和通讯芯片之间的通信速率为115200bps，且所述主控板芯片和通讯芯片之间通过数据帧进行信息交互。所述数据帧包括1字节的帧头、1字节的网页、2字节的更新标识、16字节数据和1字节的校验。数据帧的具体组成详见下表表1数据帧格式说明图
帧头
命令
页面
更新标识
数据
校验和
0xFA
1字节
1字节
2字节
16字节
1字节
其中数据帧各部分含义为：
帧头：1字节，固定为0xFA。
命令：1字节
0x01--主控板芯片向通讯芯片发送，进入和路由器配对状态；
0x02--通讯芯片向主控板芯片发送，确认进入和路由器配对状态；
0x03--通讯芯片向主控板芯片发送，通知结束和路由器配对状态，配对成功；
0x04--通讯芯片向主控板芯片发送，通知结束和路由器配对状态，配对失败；
0x05--主控板向通讯芯片发送，进入和遥控器配对状态；
0x06--通讯芯片向主控板芯片发送，确认进入和遥控器配对状态；
0x07--通讯芯片向主控板芯片发送，通知结束和遥控器配对状态，配对成功；
0x08--通讯芯片向主控板芯片发送，通知结束和遥控器配对状态，配对失败；
0x0b--主控板向通讯芯片发送，通知数据更新；
0x0c--通讯芯片向主控板芯片发送，通知数据更新。
0x0d--更新数据接收确认，主板芯片和通讯芯片更新数据后给对方发确认数据。
0xf0--主控板向通讯芯片发送透传数据
0xf1--通讯芯片向主控板芯片发送透传数据
遥控码可以通过透传码的方式传送
0xE0--通讯芯片向主控板芯片发送断网状态信息
0xE1--通讯芯片向主控板发网络已经连接上的状态信息
页面：1字节0-256
更新标识：2字节
每一位表示后面的字节量有没有更新，1标识更新，0表示没有更新。
例如：模拟量更新标识为0000 1001B，标识第7个和低4个的状态发生了变化。
数据：16字节
每2个字节表示一个寄存器，依次为REG7、REG6...REG0。每个寄存器第一个字节为低字节，第2个字节为高字节。
校验和：1字节
从帧头开始所有字节相加后结果取反。
通信模块还包括为主控板芯片和通讯芯片供电的电源电路，所述主主控板芯片和通讯芯片还分别连接有对应设置的外部晶振和复位电路，所上述通讯芯片上还连接有用于与待配对端通信连接的天线电路。
采用GD32F103作为主控板芯片，驱动通讯芯片实现与家用电器之间的数据交互，更高效的实现串口数据交互。且数据帧的设置了保证数据传输的正确性及通信的可靠性。
本发明还于提供一种基础串口的数据数据通信方法，采用新的串口协议，提高了数据传输的正确性及通信的可靠性。待配对端和通讯芯片配对时，首先通过主控板芯片朝向通讯芯片发送与待配对端进行配对的配对指令，所述通讯芯片进入配对状态；并在配对过程中，所述通讯芯片朝向主控板芯片返回配对状态指令，再发送配对结果确认命令。
即(1)路由器配对：当配对路由器和通讯芯片配对时,主控板芯片给通讯芯片发送配对命令，通讯芯片进入配对状态。配对过程通讯芯片先后返回进入状态确认，配对结果确认命令。(2)遥控器配对：当配对遥控器和通讯芯片配对时,主控板芯片给通讯芯片发送配对命令，通讯芯片进入配对状态。配对过程通讯芯片先后返回进入状态确认，配对结果确认命令。(3)主控板芯片状态变化更新：当主控板芯片的状态发生变化时，主控板芯片向通讯芯片发送状态变化指令。(4)通讯芯片状态变化更新：当通讯芯片接收到带配对端的命令时，通讯芯片向主控板芯片发送状态变化指令。
待配对端和通讯芯片配对完成后，所述主控板芯片发生状态改变时，所述主控板芯片向通讯芯片发送状态变化指令；待配对端发生状态改变时，所述待配对端通过通讯芯片向主控板芯片发送状态变化指令。所述主控板芯片和通讯芯片之间的通信速率为115200bps，且所述主控板芯片和通讯芯片之间通过数据帧进行信息交互，所述数据帧包括1字节的帧头、1字节的网页、2字节的更新标识、16字节数据和1字节的校验。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
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