[发明专利]一种单总线全双工的数据通信方法及系统

说明书

本发明公开了一种单总线全双工的数据通信方法及系统，包括步骤：S100第一收发端以第一电压作为高电平、以第二电压作为低电平，向数据总线上发送第一频率的第一数据信息；S200第二收发端以第一数据信息的当前电压作为高电平，以第三电压作为低电平，向数据总线上发送第二频率的第二数据信息；S300所述数据总线同时接收转发所述第一发送端发送的第一数据信息和所述第二发送端发送的第二数据信息；S400所述第二收发端根据所述第一、第二频率，从所述数据总线上读取所述第一数据信息；S500所述第一收发端根据所述第一、第二、第三电压，从所述数据总线上读取所述第二数据信息。本发明实现了单根线数据的全双工通信，节约了微控制器的输入输出接口，使工作效率进一步提高。

技术领域

本发明涉及数据通讯领域，特别是涉及一种单总线全双工的数据通信方法及系统。

背景技术

目前半导体芯片间常用的总线包括I2C总线，SPI总线，UART总线等等。这些总线均有各自的应用场合，在某方面有显著的优势。I2C总线由SDA和SCL两条线组成，其优点是电路简单，一个主控端可以连接最多127个设备，非常适合多个设备共用一组总线的情况。SPI由CS/CLK/DIN/DOUT四线组成，优点是速率高，能够实现双向的数据传输。UART总线由TX/RX两线组成，可以实现全双工通信。无论是双工或半双工传输，这些总线一般需要多根数据线。

在含有MCU(微控制器)的电子系统中，MCU往往控制多个外设；受封装及成本因素的制约，MCU的IO口数量有限，所以MCU往往采用串行通信与外设交换数据，给专业人员带来不必要麻烦，影响了工作的效率。

发明内容

本发明的目的提供了一种单总线全双工的数据通信方法及系统，实现了单根线数据的全双工通信，节约了微控制器的输入输出接口，使工作效率进一步提高。

本发明提供的技术方案如下：

一种单总线全双工的数据通信方法，包括步骤：S100第一收发端以第一电压作为高电平、以第二电压作为低电平，向数据总线上发送第一频率的第一数据信息；S200第二收发端以第一数据信息的当前电压作为高电平，以第三电压作为低电平，向数据总线上发送第二频率的第二数据信息；S300所述数据总线同时接收转发所述第一发送端发送的第一数据信息和所述第二发送端发送的第二数据信息；S400所述第二收发端根据所述第一、第二频率，从所述数据总线上读取所述第一数据信息；S500所述第一收发端根据所述第一、第二、第三电压，从所述数据总线上读取所述第二数据信息。

在本发明中，实现由一条数据线承载四个端口的数据信息，实现了全双工的数据通信；实现了半导体芯片间全双工总线连接最少，对节省芯片的引脚有积极的意义。

进一步优选的，所述S400所述第二收发端根据所述第一、第二频率，从所述数据总线上读取所述第一数据信息进一步包括步骤：S410接收所述数据总线上的第一、第二混合数据信息；S420根据所述的第二频率滤除所述第二数据信息，保留接收的所述第一频率的第一数据信息；S430将所述接收的第一数据信息的电压与第一参考电压进行比对；S440当所述接收的第一数据信息的电压大于第一参考电压时，所述第二收发端输出所述第一数据信息的高电平；当所述接收的第一数据信息的电压小于第一参考电压时，所述第二收发端输出所述第一数据信息的低电平。

在本发明中，为确保总线上传输的数据发生冲突，两个发送端发送的数据信息设置的频率不同；进一步为避免第二接收端接收第二发送端发送的数据信息，在第二发送端进行低通滤波；在数据通信过程中通过半导体输出的数据信息是以二进行形式传输的，为表达第一发送端发送的数据信息，因此通过参考电压进行对比的方法实现二进制的转换，通过本发明中提供的技术特征，解决了数据冲突的发生的问题，使数据的传输更加可靠，安全。