一种基于资源扩展协议的数据转换通信系统的制作方法

1.本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种通信系统。


背景技术：

2.当今世界，经济高速发展，社会日益前进，广阔的经济前景离不开电子通信的发展。近几十年，全球通信迅猛发展，走在时代前沿。目前，现代通信已由原先单纯的信息传递功能逐步深入到对信息进行综合处理，如信息的获取、传递、加工等各个领域。特别是随着通信技术的迅速发展，如卫星通信、光纤通信、数字程控交换技术等的不断进步，以及卫星电视广播网、分组交换网、用户电话网、国际互联网络等通信网的建设，通信作为社会发展的基础设施和发展经济的基本要素，越来越受到世界各国的高度重视和大力发展。
3.而在当前的电子通信制造领域中，存在的技术问题是：目前市面上对电力通信产品的功能要求更加全面，市场对产品的期待程度也不断提高，而现有的电子通信产品的功能和应用还不够全面，产品外部接口的通讯效果还不够高效、便捷。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，提供一种基于资源扩展协议的数据转换通信系统，以解决现有技术所存在的不足之处。
5.本发明的一种基于资源扩展协议的数据转换通信系统，其方案如下：
6.一主模块，所述主模块与间隔单元和主站之间进行数据传输；
7.一扩展模块，所述扩展模块和所述主模块之间进行数据传输；
8.一公共外部维护通道，所述公共外部维护通道和所述扩展模块之间进行数据传输；
9.所述主模块、所述扩展模块和所述公共外部维护通道之间的数据传输采用一预设的资源扩展协议，所述资源扩展协议包括：报文头、数据类型、传送原因、数据通道、长度低字节、长度高字节、数据区、校验和、结束符。
10.优选地，所述报文头的字节数为1，用于固定1字节。
11.优选地，所述数据类型的字节数为1，用于标识所述数据类型，所述数据类型的定义有6种，包括：
12.一透传，所述透传用于第一101/104协议模块和第二101/104协议模块进行数据交互；
13.一读时间，所述读时间用于所述主模块读取所述扩展模块的数据传输时间；
14.一写时间，所述写时间用于所述主模块设置所述扩展模块的数据传输时间；
15.一读参数，所述读参数用于所述主模块读取所述扩展模块及所述扩展模块的全球定位系统、远距离无线电半双工无线数据传输模块、蓝牙模块的数据传输参数；
16.一写参数，所述写参数用于所述主模块设置所述扩展模块及所述扩展模块的所述全球定位系统、所述远距离无线电半双工无线数据传输模块、所述蓝牙模块的数据传输参
数；
17.一运行状态，所述运行状态用于所述主模块向所述扩展模块通知所述主模块自身的当前运行状态。
18.优选地，所述传送原因的字节数为1，用于标识报文的所述传送原因或错误，所述传送原因的定义有3种，包括：
19.一激活，所述激活用于数据请求；
20.一激活确认，所述激活确认用于数据响应；
21.一激活否认，所述激活否认用于表示数据异常或失败。
22.优选地，所述数据通道的字节数为1，用于标识所述扩展模块的数据通道的来源，所述数据通道的定义有6种，包括：
23.一本地串口通道，所述本地串口通道用于所述主模块和所述扩展模块进行数据交互；
24.一非扩展模块外设通道，所述非扩展模块外设通道用于所述主模块向所述扩展模块自动传输数据；
25.一远距离无线电半双工无线数据传输通道，所述远距离无线电半双工无线数据传输通道用于所述远距离无线电半双工无线数据传输模块的数据传输；
26.一蓝牙通道，所述蓝牙通道用于所述蓝牙模块的数据传输；
27.一以太网通道，所述以太网通道用于以太网模块的数据传输；
28.一第四代通信技术通道，所述第四代通信技术通道用于第四代通信技术模块的数据传输。
29.优选地，所述长度低字节的字节数为1，不含所述报文头、所述校验和与所述结束符。
30.优选地，所述长度高字节的字节数为1，不含所述报文头、所述校验和与所述结束符。
31.进一步地，所述校验和的字节数为1，用于固定1字节。
32.进一步地，所述结束符的字节数为1，用于固定1字节。
33.与现有技术相比，本发明产生的有益效果是：通过在原基础上增加后级扩展模块的方式，增加了原有产品功能的灵活性，在原有产品成熟使用的基础上，减少了二次开发的周期，提高了研发效率。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显然，以下描述中的附图仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
35.构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。
36.参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：
37.图1为本发明较优的实施例中，本发明的一种无线通信系统的电路结构示意图；
38.图2为本发明较优的实施例中，本发明的一种资源扩展协议的格式示意图；
39.图3为本发明较优的实施例中，数据类型定义的示意图；
40.图4为本发明较优的实施例中，传送原因定义的示意图；
41.图5为本发明较优的实施例中，数据通道定义的示意图；
42.图6为本发明较优的实施例中，数据区定义的示意图。
具体实施方式
43.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
44.同时，应当明确，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并非是按照实际的比例关系绘制。
45.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所表述的技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
46.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
47.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
48.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。应当指出，以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，当然不会作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
49.结合附图1，本发明申请所提供的一种基于资源扩展协议的数据转换通信系统主要含有以下方案：
50.一主模块，主模块与间隔单元和主站之间进行数据传输；
51.一扩展模块，扩展模块和主模块之间进行数据传输；
52.一公共外部维护通道，公共外部维护通道和扩展模块进行数据传输；
53.在本技术方案的具体实施例当中，具体地，主模块1，用于处理电子通信设备中后级间隔单元数据进行并上送到主站，与主站的数据进行交互；
54.具体地，扩展模块2，用于无线通信单元的主模块在外部资源不够的情况下，进行功能上的扩展；
55.具体地，公共外部维护通道3，用于维护通信单元在传输过程中的数据参数。
56.在本实施例中，具体地，主模块1包括，第一微处理器模块11，第一101/104网络协议模块12、若干第一闪存模块13、一铁电存储模块14、一加密芯片15、若干rs485芯片16、一实时时钟芯片17、第一看门狗模块18。
57.具体地，主模块1中的第一101/104网络协议模块12又包括，第一以太网通信模块121、一升级版千兆位光电信号接口器件(sfp)122、第一第四代通信网络模块(4g-unit)123。
58.优选地，第一以太网模块121通过一简化媒体独立接口(rmii)和第一微处理器
(mcu)11连接起来。
59.进一步地，第一第四代通信技术模块123和rs485芯片16通过一种通用异步收发传输器(uart)和第一微处理器11相连接。第一闪存模块13、铁电存储模块14和加密芯片15通过串行外设接口(spi)与第一微处理器(mcu)11相连接。实时时钟模块(rtc)17通过集成电路的串行通信总线(iic)和第一微处理器(mcu)11相连接。第一看门狗芯片18通过复位脚(nrst)和第一微处理器(mcu)11相连接。
60.具体地，扩展模块2还包括，第二微处理器(mcu)21、第二101/104协议模块22、3个第二闪存模块23、一发光二极管模块24、第二第四代通信模块25、一环球定位系统模块26、第二看门狗模块27。
61.具体地，第二101/104网络模块22还包括第二以太网模块221。
62.进一步地，第二101/104网络协议模块22通过简化媒体独立接口(rmii)和第二微处理器21相连接。第二闪存模块23通过串行外设接口(spi)和第二微处理器21相连接。发光二极管模块(led)24通过集成电路串行通信总线(iic)和第二微处理器(mcu)21相连接。第二第四代通信模块25和环球定位系统模块26通过通用异步收发传输器(uart)和第二微处理器21相连接。第二看门狗27模块通过复位脚(nart)和第二微处理器(mcu)21相连接。
63.进一步地，扩展模块2将处理的数据反馈至主模块1的第一微处理器11当中。主模块1的第一101/104协议模块12和扩展模块2的第二101/104协议模块22两者之间通过通用异步收发传输器的透传来进行数据的交互。
64.具体地，公共外部维护通道3还包括，一rs232模块31、第一调试串口32、第二调试串口33、一远距离无线电半双工无线数据传输模块(lora)34、一蓝牙模块35。
65.具体地，rs232模块31和第一调试串口32通过通用异步收发传输器接收扩展模块2传来的数据。同时，第二调试串口33、远距离无线电半双工无线数据传输模块34和蓝牙模块35通过通用异步收发传输器和扩展模块2的第二微处理器21进行双向数据的传输。
66.所述资源扩展协议，应用于所述的一种基于资源扩展协议的数据转换通信系统的数据传输。
67.参照附图2，具体地，资源扩展协议的格式包括：报文头、类型、原因、通道、长度高字节、长度低字节、数据区、校验和、结束符。
68.具体地，资源扩展协议的格式中，报文头的字节数为1，用于固定1字节；类型即数据类型，数据类型的字节数为1，用于标识数据类型；原因即传输原因，传输原因的字节数为1，用于标识报文的传送原因或错误。
69.具体地，资源扩展协议的格式中，还包括，通道即数据通道，数据通道的字节数为1，用于标识扩展模块的数据的通道来源；
70.具体地，长度l即长度低字节，长度低字节的字节数为1，不含报文头、校验和和结束符；
71.具体地，长度h即长度高字节，长度高字节的字节数为1，同样不含报文头、校验和和结束符。
72.具体地，资源扩展协议的格式中，还包括，数据区的字节数为x；
73.具体地，校验和的字节数为1，用于固定1字节；结束符的字节数为1，用于固定1字节。
74.进一步地，晶体管-晶体管逻辑电路接口的输出信号，包含rgb数据信号、时钟信号和控制信号。
75.为了深入理解本发明所给出的一种资源扩展协议的组成结构，本文还对提到的扩展协议的主要格式作出较为详细的定义。
76.进一步地，本发明中的资源扩展协议属于电子通信产业，应用于微电子通信技术和计算机科学与技术领域，其属于网络通讯协议的一种，故具有网络通讯协议的主要性质和特征。
77.参照附图3，具体地，数据类型的定义有6种，分别是：1.透传(标识为0x01)，用于支持透传at命令、升级、101协议等；2.读时间(0x02)，即主模块读取扩展模块的时间；3.写时间(0x03)，即主模块设置扩展模块的时间；4.读参数(0x04)，即主模块读取模块扩展以及其全球定位系统gps、远距离无线电半双工无线数据传输模块lora、蓝牙等的数据；5.写参数(0x05)，即主模块设置模块扩展以及其gps、lora、蓝牙等的数据；6.运行状态(0x06)，即主模块向扩展模块通知自身当前运行状态。
78.具体地，其中所说的at命令是指，从终端设备(terminal equipment，te)或数据终端设备(data terminal equipment，dte)向终端适配器(terminal adapter，ta)或数据电路终端设备(data circuit terminal equipment，dce)发送的计算机程序指令。
79.具体地，其中101协议是通讯协议中较为流行的一种，其主要包括规约结构、物理层、链路层、应用层。具体到101协议，对物理层的规定选自iso和itu－t标准，该标准支持下述网络结构，包括点对点、多个点对点、多点星形、多点共线、多点环形等。电气特性方面，对于非平衡式转接电路采用v.24/v.28，而平衡式转接电路则采用x.24/x.27。
80.参照附图4，对传送原因的定义有3个，本段括号中为传送原因的标识，主要有：激活(0x06)用于数据请求，激活确认(0x07)用于数据响应，激活否认(0x08)用于表示数据异常或失败。
81.参照附图5，对数据通道的定义有6个，分别是：1.主模块或扩展模块自身本地串口通道(0x00)；2.非扩展模块外设通道数据(0x01)，表现为主模块主动发给扩展模块数据；3.lora通道(0x02)；4.蓝牙通道(0x03)；5.以太网通道(0x04)；6.4g通道(0x05)。
82.参照附图6，对数据区的定义有一个，其报文内容是数据内容data，字节长度设置为x，其数字位长度可变，体现自身的数据内容。
83.进一步地，上面所说的一种资源扩展协议，作为一种应用于电子通信系统中软件部分的计算机语言结构，是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。此扩展协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地址。
84.进一步地，本发明应用的一种资源扩展协议主要由以下三个要素组成：语法，即如何通信，包括数据的格式、编码和信号等级(电平的高低)等；语义，即通信内容，包括数据内容、含义以及控制信息等；定时规则(时序)：即何时通信，明确通信的顺序、速率匹配和排序。
85.进一步地，上述的本发明的实际应用例中，通信系统中所有数据的传输，均由资源扩展协议完成。
86.进一步地，本资源扩展协议在本领域的实际应用当中，由于通信协议具有的层次
性、可靠性和有效性的性质，很大程度上优化了网络域中多台不同的通信终端之间的数据传输和分析处理，实现了多台通信设备之间远距离的互联互通。
87.此外，具体地，在本发明的本实施例中，通过增加后级扩展模块的使用，在原先成品模块只有2路维护接口的情况下，扩展到了5路维护调试通道，数据通道由原先的3路(以太网，sfp，4g)，增加了1路以太网数据通道，扩展了3片flash存储数据，增加了gnss定位功能，增加了led模块灯组gpio扩展。
88.进一步地，gnss是指全球导航卫星系统。全球导航卫星系统的定位利用一组卫星的伪距、星历、卫星发射时间等观测量，同时还必须获取用户钟差。全球导航卫星系统是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。
89.进一步地，对于gipo扩展，在嵌入式系统中，经常需要控制许多结构简单的外部设备或者电路，这些设备有的需要通过中央处理器cpu控制，有的需要cpu提供输入信号。并且，许多设备或电路只要求有开/关两种状体就够了，比如led的亮与灭。对这些设备的控制，使用传统的串口或者并口就显得较为复杂，所以，在嵌入式微处理器上提供了一种“通用可编程i/o端口”，也即gpio。
90.在本发明的实际应用例中，具体来说，一个gpio端口至少需要两个寄存器，一个作控制用的“通用i/o端口控制寄存器”，还有一个是存放数据的“通用i/o端口数据寄存器”。数据寄存器的每一位是和gpio的硬件引脚对应的，而数据的传递方向是通过控制寄存器设置的，通过控制寄存器可以设置每一位引脚的数据流向。
91.通过上述本发明的应用，本发明在原有通信协议的基础上提供的一种资源扩展协议，实现了对无线通讯模块之间数据传输的互联互通，有效降低了无线通讯模块的快速二次开发的难度；通过增加后级扩展模块的方式，增加了原有产品的灵活性，在原有产品成熟使用的基础上，减少二次开发的周期，提高了产品的开发效率，很好地解决了本领域现存的技术问题。
92.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或任何其他变体旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括上述要素，而且还包括尚未明确列出的其他要素，或还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在未进行更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
93.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下，前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以令一台终端设备(包含且不限于移动终端，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。
94.以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。