一种基于单载波的串行数据通信方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于单载波的串行数据通信方法、装置及系 统。
【背景技术】
[0002] 随着通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备进行控制 管理的总线系统一HBS (Home Bus System，家庭总线系统）。HBS是在家庭内部通过一定的 通讯介质，为各种电子电气设备建立互联，对内实现资源共享，对外实现网络互联的总线系 统。
[0003] Home Bus (家庭总线）采用电力线载波传输Home Bus信号进行通信，该种载波通 信的硬件决定了电力线中只能存在一个频段的载波，即单载波，其他频段的信号会被屏蔽 掉或无法正常接收。另外，Home Bus信号是一种AMI (Alternate Mark Inversion,双极性） 码，且该AMI双极性码的每一个矩形脉冲的宽度都是固定的。
[0004] 现有的基于Home Bus的通信方式中，通过在MCU(Micro Control Unit,微控制单 元）与Home Bus信号驱动芯片之间的辅助电路，对信号进行调制和解调，从而使得在Home Bus上传输的AMI码中只存在单一矩形脉冲宽度。具体的，图1为现有技术中MCU通过辅助 电路与信号驱动芯片连接的示意图，其中，信号驱动芯片为最为常用的MM1192芯片，辅助 电路包括调制电路和解调电路两部分，具体为Duty(占空比）50%- 100%和Duty 100% - 50%两部分，通过改变输入信号的占空比对输入信号进行调制和解调。MCU通过发送装 置口 TX发送数据时，串行通信数据信号经过同步时钟和Duty 100%- 50%电路的调制后， 传输至丽1192,丽1192向Home Bus输出调制后的数据信号；调制后的数据信号中低电平输 入会使HomeBus信号正负脉冲交替反转，高电平输入则会使HomeBus信号保持0不变，从而 在HomeBus上传输具有单一矩形脉冲宽度AMI双极性码信号。当丽1192从HomeBus接收 到AMI码信号时，经过Duty 50%- 100%电路的解调得到串行通信数据信号，传输至MCU。
[0005] 利用辅助电路对信号进行调制和解调的方案，由于辅助电路的电子器件本身对信 号产生一定的延时和干扰，往往会造成信号误码。
【发明内容】
[0006] 本发明的实施例提供一种基于单载波的串行数据通信方法、装置及系统，无需对 信号进行调制、解调即可完成串行数据在HomeBus上的传输，能够降低通信误码率。
[0007] 为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
[0008] 发送装置对由N个原始数据段组成的原始串行数据进行分段编码，得到N个数据 编码；将N个数据编码分别发送至信号驱动芯片，信号驱动芯片将N个数据编码分别转换为 AMI双极性码后输出，由于N个数据编码中任意数据编码不包括连续的传号，因此AMI码的 每一个矩形脉冲的宽度相同，AMI码经过单载波的串行数据总线发送至接收装置所对应的 信号驱动芯片，所述接收装置所对应的信号驱动芯片将接收到的AMI双极性码转换为N个 数据编码，并将所述N个数据编码发送至所述接收装置，接收装置对所述N个数据编码进行 解码，获取原始串行数据。
[0009] 本发明的实施例所提供的基于单载波的串行数据通信方法、装置及系统，通过发 送装置对原始串行数据进行分段编码得到数据编码，以及接收装置对数据编码进行解码从 而还原出原始串行数据，在发送装置和信号驱动芯片之间，以及接收装置和信号驱动芯片 之间均不需要辅助电路对数据信号进行调制或者解调，避免了辅助电路带来的延时和干 扰，降低了通信误码率，提高了通信系统的稳定性。同时，省去了辅助电路所带来的硬件成 本，且无需MCU在异步通信端口提供同步时钟。
【附图说明】
[0010] 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，下面将对实施例描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附 图获得其他的附图。
[0011] 图1为现有技术中MCU通过辅助电路与信号驱动芯片连接的示意图；
[0012] 图2为本发明的实施例提供的一种基于单载波的串行数据通信方法的一种具体 应用场景的不意图；
[0013] 图3为本发明的实施例提供的一种基于单载波的串行数据通信方法流程示意图；
[0014] 图4为本发明的实施例中数据编码发送接收过程的举例说明示意图；
[0015] 图5为本发明的实施例所提供的一种发送装置对原始串行数据进行编码并发送 数据编码的流程示意图；
[0016] 图6为本发明的实施例提供的另一种基于单载波的串行数据通信方法流程示意 图；
[0017] 图7为本发明的实施例所提供的一种接收装置接收数据编码并进行解码的流程 示意图；
[0018] 图8为本发明的实施例提供的一种基于单载波的串行数据发送装置的结构示意 图；
[0019] 图9为本发明的实施例提供的一种基于单载波的串行数据接收装置的结构示意 图。
【具体实施方式】
[0020] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022] 本发明的实施例提供一种基于单载波的串行数据通信方法，应用于通过单载波串 行数据总线进行数据传输的场景中。例如，HBS (Home Bus System，家庭总线系统）中，Home Bus (家庭总线）采用电力线载波传输AMI (Alternate Mark Inversion,双极性）码进行通 信。图2为接收装置和发送装置通过Home Bus进行通信时的连接关系示意图。结合图2， 发送装置发出的二进制码通过发送端信号驱动芯片转换为AMI码后向Home Bus输出，由 Home Bus传输至接收端信号驱动芯片，接收端信号驱动芯片将接收到的AMI码转换为二进 制码后发送至接收端。基于Home Bus的通信系统中电力线中只能存在一个频段的载波，即 单载波，其他频段的信号会被屏蔽掉或无法正常接收。
[0023] 本实施例以通过Home Bus进行串行数据通信为例，对本发明所提供的串行数据 通信方法进行说明，当然这并不代表本实施例所提供的串行数据通信方法只能应用于通过 Home Bus进行串行数据通信的应用场景中。参照图3,本发明的实施例提供的基于单载波 的串行数据通信方法，应用于发送装置，具体包括以下步骤：
[0024] 301、发送装置获取原始串行数据。
[0025] 其中，原始串行数据由N个原始数据段组成，N为大于等于2的整数。
[0026] 原始串行数据为发送装置所要通过Home Bus向接收装置发送的数据，原始串行数 据可以是发送装置所接收到的数据，也可以是发送装置生成的数据。可选的，发送装置可以 是MClKMicro Control Unit，微控制单元），或者其它能够进行串行数据通信的装置。
[0027] 发送装置通过Home Bus以AMI码的形式向接收端发送二进制数据，AMI码以一个 矩形脉冲代表一种逻辑状态，以一个0电平代表另一种逻辑状态。其中，AMI码的矩形脉冲 是正负脉冲交替出现的，AMI码的一个矩形脉冲称为一个传号，一个0电平称为一个空号。 在一种通过Home Bus进行通信的具体应用场景中，AMI码的传号用于表示二进制数据中的 数据0, AMI码的空号用于表示二进制数据中的数据1。
[0028] Home Bus通过单载波传输AMI码的通信方式要求AMI码的每一个矩形