[发明专利]一种低功耗模式下TTL串口无损接收突发数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种串口数据通信技术领域，具体而言，涉及一种低功耗模式下TTL串口无损接收突发数据的方法。

背景技术

智能热量表、水表等计量仪表，是靠电池供电的设备，具有长达5至10年的使用寿命。为了减少电量消耗，设备中的单片机会周期性的进入低功耗模式。在低功耗模式下，单片机的主时钟通常处于停止状态，此时大部分外设电路也处于休眠状态，必须在单片机唤醒后才能开始正常工作。对于在单片机中广泛使用的TTL电平串口电路，如何能够在低功耗模式下完整无损的接收主站的突发数据帧一直是单片机应用的技术难点。

目前单片机的TTL串口数据接收一般有如下几种方案：

1、通讯双方增加一个IO引脚用于主站唤醒。这种方式简单可靠，但并不是针对突发的情况，IO引脚在通讯前提前进行了唤醒。在很多应用场景例如远程RS485转TTL串口读表中只有两条线，是无法增加额外线路的，这与标准的串口不兼容，所以应用受到限制。

2、增加前导数据、专门的唤醒帧或者特定地址。增加前导数据实际上是利用丢失的前导数据保证后续数据的完整性，专门的唤醒帧或者特定地址主要是各个硬件芯片自定义的功能。很多应用场景的数据内容是不可控的，用户有可能自定义发送任何数据值，所以这不是通用的解决方案。

3、部分单片机设计有专门的低功耗串口。但是一旦启用这种串口，功耗还是会有所增加，对于功耗要求非常严苛的场合不能满足要求。

发明内容

本发明就是为了解决现有上述技术问题，提供了一种无需增加双方的通讯线路或者增加额外的数据帧，不丢失任何数据字节的低功耗模式下TTL串口无损接收突发数据的方法。

本发明提供一种低功耗模式下TTL串口无损接收突发数据的方法，包括单片机和主站，单片机设有TTL串口模块和IO引脚，TTL串口模块的Tx发送引脚与主站的Rx引脚连接，TTL串口模块的Rx接收引脚与主站的Tx引脚连接，TTL串口模块的Gnd引脚与主站的Gnd引脚连接，TTL串口模块的Rx接收引脚与IO引脚并联；

TTL串口模块无损接收突发数据的方法包括：

步骤1，TTL串口模块初始化；

步骤2，设置单片机的IO引脚为输入，并使能IO引脚的下降沿中断；

步骤3，单片机进入低功耗模式，TTL串口模块的Rx接收引脚为高电平，单片机的IO引脚为高电平；

步骤4，主站发送突发数据帧，突发数据帧的第一个字节的起始位产生一个位宽的低电平给单片机的IO引脚，单片机的IO引脚从高电平到低电平的下降沿跳变中，触发IO引脚中断，唤醒单片机，进入中断处理程序；

步骤5，在中断处理程序中，单片机使能TTL串口模块接收功能，开始接收完整的突发数据帧。

本发明还提供一种低功耗模式下TTL串口无损接收突发数据的方法，包括单片机和主站，单片机设有TTL串口模块，TTL串口模块的Tx发送引脚与主站的Rx引脚连接，TTL串口模块的Rx接收引脚与主站的Tx引脚连接，TTL串口模块的Gnd引脚与主站的Gnd引脚连接；

TTL串口模块无损接收突发数据的方法包括：

步骤1，TTL串口模块初始化，其中Rx引脚设置为IO输入功能；

步骤2，使能Rx引脚的下降沿中断；

步骤3，单片机进入低功耗模式，TTL串口模块的Rx接收引脚为高电平；

步骤4，主站发送突发数据帧，突发数据帧的第一个字节的起始位产生一个位宽的低电平给TTL串口模块的Rx引脚，TTL串口模块的Rx引脚从高电平到低电平的下降沿跳变中，触发Rx引脚中断，唤醒单片机，进入中断处理程序；

步骤5，在中断处理程序中，单片机关闭Rx引脚的IO中断功能，使能TTL串口模块接收功能，开始接收完整的突发数据帧。

优选地技术方案是，对于串口通讯波特率大于2400bps的情况，若中断引脚唤醒单片机到启用串口接收的时间超过Rx接收引脚起始位的判断，则接收脚按照波特率的位宽度模拟接收完第一个完整字节，从第二个字节开始启用串口接收功能，接收完整的突发数据帧。

本发明的有益效果是，无需增加通讯双方的通讯线路或者增加额外的数据帧，应对突发数据实时性强，不丢失任何数据字节，兼容标准的串口设备，适用于各种低功耗单片机。

本发明进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是单片机的TTL串口模块和IO引脚与外部主站之间通讯原理图；