[发明专利]一种利用GPIO优化MCU通信的方法及系统

权利要求书

1.一种利用GPIO优化MCU通信的方法，其特征在于：需提供至少两MCU，且两所述MCU之间增设GPIO连接，采用主从模式结合一问一答通信结构进行通信，所述方法包括：

设置主从模式，确保所有数据帧必须由主MCU发起，对于通讯双方的MCU，以其中GPIO配置为输入的一方作为主MCU，并以其中GPIO配置为输出的一方作为从MCU，从而确保在同一时刻内，通讯双方只能有一个为主，一个为从；

事件通知机制，由从MCU先通过连接的GPIO向主MCU发送信号，通知有事件发送，主MCU收到GPIO上的信号后主动发起请求读取事件内容，从MCU收到事件读取请求后再通过应答帧返回事件内容；

异步应答机制，在一个功能的执行时间大于一预设值时，将其分解成两次帧进行交互：由主MCU通过第一帧交互通知从MCU启动功能执行，从MCU执行完功能之后，通过事件通知机制知会主MCU，主MCU在事件通知机制中获取的事件内容中得到从MCU的功能执行结果，即对应第二次帧交互；

主从切换机制，包括主MCU发起方式或从MCU发起方式；所述主MCU发起方式为：通过主MCU发送指令帧通知从MCU切换到主模式，从MCU收到指令后，先将GPIO由输出修改为输入中断，然后向主MCU发送模式切换完成的应答帧，主MCU收到应答帧后，再将GPIO由输入中断修改为输出，完成主从切换；所述从MCU发起方式为：由从MCU通过事件通知机制通知主MCU，主MCU查询到从MCU希望切换主从模式，再按所述主MCU发起方式进行主从切换；

大数据传输机制，包括主MCU向从MCU写入方式和主MCU向从MCU读取方式；所述主MCU向从MCU写入方式为：由主MCU先通过一次帧交互通知从MCU进入大数据传输模式，主MCU在指令帧中给出本次大数据传输的相关信息，包括总大小，在大数据传输模式下，主MCU不断分包发送大数据，并标识当前帧不需要应答，直到收到事件通知或发送完成，从MCU不断接收并解析数据包，直到指定数据大小全部接收完成或收到一个错误包时触发从MCU通过事件通知机制向主MCU报告接收结果，主MCU只要接收到从MCU的事件通知，就退出大数据传输模式，若当前帧正在发生，则仍发完当前帧再退出，若主MCU收到的是从MCU的错误帧报告，则从错误帧开始重新启动大数据传输机制，若主MCU收到的是从MCU的接收完成报告，则一次大数据传输完成；所述主MCU向从MCU读取方式为：由主MCU先通过一次帧交互通知从MCU期望读取的数据信息，包括总大小，从MCU收到相关信息后，先通过主从切换机制切换为主MCU，再按所述主MCU向从MCU写入方式进行大数据传输过程。

2.根据权利要求1所述的一种利用GPIO优化MCU通信的方法，其特征在于：两所述MCU之间通过串口连接，所述串口连接包括用于数据接收和发送的引脚RXD和TXD的连接，以及用于流控的引脚CTS和RTS的连接。

3.根据权利要求1所述的一种利用GPIO优化MCU通信的方法，其特征在于：将从MCU的GPIO初始化设置为输出逻辑1电平；

所述事件通知机制进一步包括：将主MCU配置GPIO为中断使能，中断触发方式为下降沿，从MCU通过将GPIO电平由逻辑1修改为逻辑0产生一个下降沿的信号，主MCU因为下降沿的GPIO信号变化触发中断处理，中断处理的内容是主MCU发送一个事件查询帧，从MCU应答具体的事件内容，若从MCU收到事件查询帧的时候，已经积累了多个事件，则从MCU将多个事件内容组合成一个应答帧返回给主MCU。