[发明专利]单片机全双工通讯装置及通讯方法

说明书

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种单片机全双工通讯装置及通讯方法。 

背景技术

冰箱按控制方式来分可以分为机械温控式、电子温控式两种。随着科技水平的发展，电子温控式控冰箱因为其控温精确，人机交互方便等优点正在被大力的发展,电子温控冰箱的销量逐年上升。 

电子温控冰箱的主控制器是由一个或多个单片机构成的微控制器（MCU）为主要器件的控制板。冰箱的主控制器组成一般有以下几种类型；1、不带显示方案的，只有一个控制板，控制板上有一个单片机；2、带显示板方案的，显示板上有个单片机，控制和显示都在显示板上实现；3、显示加控制，控制器由两部分组成，一个是显示板，专门用于人机交换和显示；另外一个是主控板，用于整机的控制，包括外围参数的采集，负载的控制等等。主控板和显示板上都有单片机，为了完成对冰箱整体的控制，这两个板的单片机之间需要相互通讯，例如，显示板将用户输入的设定值及功能值传输给主控板，主控板将负载状态和家电的参数输送至显示板显示。 

其中，第一种方案没有显示，人机交互性差；第二种方案有强弱电共存设计的问题，控制板上往往需要有电源转换，把交流电源转换为直流电源供板子使用，并且强电和弱电在一起还需要考虑安全距离的问题；而第三种方案上述两种方案的缺点都已经解决，既可以有各种各样的显示界面，又不存在一个显示板上强弱电共存的处理问题，因为AC-DC的转换都已经在主控板实现，显示板上都是弱电电路，主控板由于安装位置局限较小，可以按照标准要求设计安全距离从而决 定板子的大小。并且，第三种方案中，主控板可以根据实际使用情况选择合适成本的单片机和外围电路，显示板因为就只有显示和按键等功能而没有强电，板子PCB可以做的较小，因此虽然第三种方案使用了两个板子，但是其成本并未明显增加。 

因为上述原因，显示板加主控板的方案被越来越广泛的使用。目前用于单片机与单片机之间的通讯方式有标准的非标准之分，标准的通讯方式如UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter--通用异步接收/发送装置）、SPI（Serial Peripheral Interface--串行外设接口）、I2C（Inter Integrated Circuit—内部集成电路）都有一个共同的局限性，那就是这几种通讯方式都有一定的专用性。比如单片机需要和上位机如PC通讯，那单片机的UART模块就必须要留出来。又比如说单片机要一个触摸芯片通讯，那单片机的I2C模块就必须留出来，另外还有一些外设模块是和单片机之间用SPI通讯的，那单片机的SPI模块也就得留出来。因此，如果产品需要这些功能中的某一个，预留对应的模块，如果需要与其他单片机通讯的话则必须选择双UART或者双SCI或者双I2C接口的单片机，但是这样的单片机一般都比较贵，而且比较少用。 

发明内容

（一）要解决的技术问题 

本发明要解决的技术问题是：提供一种单片机全双工通讯装置及通讯方法，无需专用的昂贵通讯模块，以单片机上的普通I/O口即可实现两个单片机之间的全双工通讯，设计简单、成本低。 

（二）技术方案 

为解决上述问题，一方面，本发明提供了一种单片机全双工通讯装置，包括： 

第一单片机，包括分别由第一单片机的两个I/O口构成的第一信号输出口和第一信号输入口； 

第二单片机，包括分别由第二单片机的两个I/O口构成的第二信号输出口和第二信号输入口； 

其中，所述第二信号输出口与所述第一信号输入口连接，用于输出所述第二单片机的输出信号至第一单片机； 

所述第二信号输入口与所述第一信号输出口连接，用于接收所述第一单片机的输出信号。 

优选地，所述第一单片机为设备的主控板，所述第一单片机的输出信号为所述主控板收集的设备状态信息；所述第二单片机为设备的显示板，用于显示所述设备状态信息，并收集用户设定的设备参数信息，所述第二单片机的输出信号为所述设定的设备参数信息。 

优选地，所述第一信号输入口与所述第二信号输出口直接连接；所述第二信号输入口与所述第一信号输出口直接连接。 

优选地，所述第一信号输入口与所述第二信号输出口通过抗干扰电路连接；所述第二信号输入口与所述第一信号输出口通过抗干扰电路连接。 

另一方面，本发明还提供了一种上述单片机全双工通讯装置的全双工通讯方法，包括数据发送步骤和数据接收步骤： 

所述数据发送步骤包括：