一种用于串口通信控制的方法和通信串口的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于数字通信技术领域，具体地说是一种异步串口通信协议的自动侦测方法。
【背景技术】
[0002]串口通信的概念非常简单，串口按位（bit)发送和接收字节。尽管比按字节(byte)的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200 米。
[0003]在嵌入式设备使用通用异步收发传输器（UART)于上位机通信时（嵌入式设备和上位机都有UART)，嵌入式设备与上位机PC之间的UART接口一共连接着5根线，分别是地线（GND)，串口数据输出线（TX)，串口数据输入线（RX)，发送数据请求线（RTS)和清除发送(CTS)线。
[0004]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在如下问题：上位机和嵌入式设备开始使用通用异步收发传输器之前需要为嵌入式设备和上位机设置相同的通信波特率，此举十分不方便。另外嵌入式设备无法自动适应上位机使嵌入式设备的电量消耗比较大。
【发明内容】
[0005]为此，需要提供一种串口通信控制的方法和实现该方法的串口
[0006]为实现上述目的，发明人提供了一种用于串口通信控制的方法，包括以下步骤：
[0007]上位机模式切换单元通过发送数据请求线向嵌入式设备输出第一特征高低电平信号，并将上位机切换到波特率适配模式；嵌入式设备的模式切换单元监听发送数据请求线上的信号，当判断接收到的信号为第一特征高低电平信号时，嵌入式设备切换到波特率适配模式，开始波特率适配方法；
[0008]所述波特率适配方法包括以下步骤：
[0009]初始化未尝试的波特率的集合为全部可能的波特率的值的集合，接收序列生成单元输出一串特征侦测序列；
[0010]S101、在未尝试的波特率的集合中选取一个波特率作为尝试波特率；
[0011]S102、嵌入式设备以尝试波特率发送特征侦测序列；
[0012]S103、上位机按上位机的波特率采集收到的数据信息，并以上位机的波特率发送收到的数据信息；
[0013]S104、嵌入式设备以尝试波特率采集收到的数据信息；
[0014]S105、判断嵌入式设备采集到的数据信息和特征侦测序列是否一致，
[0015]S106若一致则结束此次自动适配，并将所述尝试波特率作为嵌入式设备的波特率；若不一致，则返回步骤S101，直到嵌入式设备采集到的数据信息和特征侦测序列一致或未尝试过的波特率的集合为空。
[0016]进一步，包括步骤：在开始波特率适配方法之前，设置停止位和奇偶校验分别为1和空。
[0017]进一步，所述波特率适配方法还包括步骤：
[0018]当检测到未尝试过的波特率的集合为空时，设置停止位和奇偶校验位分别为未尝试过的组合后，初始化未尝试的波特率的集合为全部可能的波特率的值的集合，返回步骤S101，直至嵌入式设备采集到的数据信息和特征侦测序列一致；当嵌入式设备采集到的数据信息和特征侦测序列一致时，将所述尝试波特率作为嵌入式设备的波特率，所述停止位和奇偶校验位作为嵌入式设备的停止位和奇偶校验位。
[0019]进一步，其特征在于，还通过下述步骤调整串口波特率：
[0020]嵌入式设备操作清除发送线向上位机发送第二特征电平信号，上位机的模式切换单元监听到嵌入式设备的第二特征电平信号，根据第二特征电平信号对应的波特率设置上位机的波特率。
[0021]进一步，还包括下述步骤：
[0022]嵌入式设备的流量控制单元监测串口在单位时间内收发的信息量，当单位时间内收发的数据量低于第一设置值或高于第二设置值时，嵌入式设备操作清除发送线向上位机发送第三特征电平信号，上位机的模式切换单元监听到嵌入式设备的特征电平信号后，下调或上调上位机的波特率。
[0023]进一步，还包括步骤，
[0024]开始所述权利要求1或权利要求3所述的波特率适配方法。
[0025]进一步，还包括步骤，嵌入式设备的流量控制单元监测串口在单位时间内收发的信息量，当单位时间内收发的数据量低于第一设置值或高于第二设置值时，使用权利要求4所述的方法下调或上调上位机的波特率。
[0026]进一步，嵌入式设备的接口探测单元以设定的周期通过发送数据请求线向上位机发送特征序列信号，上位机监测到所述特征序列信号时进入接口探测模式；嵌入式设备再通过串口数据输出线向上位机发送接口探测信号，处于接口探测模式的上位机在接收到上述接口探测信号后，将上述接口探测信号回传；
[0027]若嵌入式设备有接收到任意数据，则认为上位机和嵌入式设备处于连接状态；否则若嵌入式设备在设定的周期内未接收到任意数据，则将嵌入式设备的波特率降低到llObit/s，然后或设置串口不再处理接收到的数据。
[0028]发明人还提供体重串口，所述串口包括模式切换单元、序列生成单元、序列比较单元、波特率管理单元；
[0029]所述模式切换单元用于当需要启动波特率适配模式时，通过发送数据请求线输出第一特征高低电平信号；并用于监听发送数据请求线上的信号，当判断接收到的信号为第一特征高低电平信号时，通信串口串口通信设备切换到波特率适配模式；
[0030]所述序列生成单元用于输出一串用于波特率适配方法的特征侦测序列；
[0031]所述序列比较单元用于在波特率适配模式下判断采集到的数据信息和特征侦测序列是否一致；
[0032]所述波特率管理单元用于在波特率适配模式下初始化未尝试的波特率的集合为全部可能的波特率的值的集合，接收序列生成单元输出的一串特征侦测序列；在未尝试的波特率的集合中选取一个波特率作为尝试波特率，以尝试波特率发送特征侦测序列和以尝试波特率采集收到的数据信息；
[0033]波特率管理单元还用于当模式切换单元判断接收到的信号为特征高低电平信号时，模式切换单元把串通信串口口通信设备切换到波特率适配模式后，波特率管理单元按当前波特率采集收到的数据信息，并以当前波特率发送收到的数据信息。
[0034]进一步，所述波特率管理单元还用于将停止位和奇偶校验分别为1和空。
[0035]进一步，所述波特率管理单元还用于当检测到未尝试过的波特率的集合为空时，将停止位和奇偶校验位分别设置其为未尝试过的组合后，初始化未尝试的波特率的集合为全部可能的波特率的值的集合；当嵌入式设备采集到的数据信息和特征侦测序列一致时，将所述尝试波特率作为嵌入式设备的波特率，所述停止位和奇偶校验位作为嵌入式设备的停止位和奇偶校验位。
[0036]进一步，所述波特率管理单元还控制嵌入式设备操作清除发送线向上位机发送第二特征电平信号；所述上位机的上位机的模式切换单元监听到嵌入式设备的第二特征电平信号，根据第二特征电平信号对应的波特率设置上位机的波特率。
[0037]进一步，还包括流量控制单元，所述流量控制单元监测串口在单位时间内收发的信息量，当单位时间内收发的数据量低于第一设置值或高于第二设置值时，操作清除发送线向上位机发送第三特征电平信号，上位机的模式切换单元监听到嵌入式设备的特征电平信号后，上位机的模式切换单元下调或上调上位机的波特率。
[0038]进一步，还包括接口探测单元，所述接口探测单元用于以设定的周期通过发送数据请求线向上位机发送特征序列信号，上位机监测到所述特征序列信号时进入接口探测模