[发明专利]一种利用GPIO优化MCU通信的方法及系统

说明书

本发明提供一种利用GPIO优化MCU通信的方法，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；并设置有事件通知机制、异步应答机制、主从切换机制以及大数据传输机制。本发明还提供一种利用GPIO优化MCU通信的系统，同时满足通用协议支持的功能和专用协议的简洁高效优点，且同时适用于高端和低端MCU。

技术领域

本发明涉及单片机通信领域，尤其涉及一种利用GPIO优化MCU通信的方法及系统。

背景技术

在嵌入式领域，存在一个产品配置2个或以上MCU的情况，以POS类产品为例，由于安全要求比较严苛，带安全配置的MCU种类又有限，因此经常会在一台POS机内配置两颗MCU，一颗是普通MCU，主要负责处理业务，一颗是带安全的MCU，主要负责处理安全。这种多MCU的使用场景，相比于单MCU，增加了MCU之间协同工作的要求。这就需要在MCU之间建立一套通信协议来满足这个要求。针对MCU之间的通信需求，业内一般的做法是：

1)针对不同的产品设计不同的协议。

嵌入式产品的配置从高到低，功能从复杂到简单，差异很大。采用不同的协议去适配不同的产品，优点是针对性很强，最能契合产品需求。

缺点也很明显，产品类型一多，协议也就多起来，开发及维护成本就很高。就算是相同的产品，如果发生需求变更，这种针对性的协议有时候就无法适配，又需要重新设计。

2)采用通用协议。

即在设计时考虑协议的通用性，使其满足各种场景下MCU之间通信的需求。更进一步，设计的协议不仅适用于MCU之间，还能用于产品与产品之间，产品与其配件之间，或产品与PC之间等等。这种做法的好处是，只需要一套协议，开发和维护的成本可以分摊到所有产品上。坏处是，除硬件通信接口外，不能利用MCU的其它资源，协议必然会很复杂，对开发和维护人员的要求比较高。同时，开发出来的协议程序，对于MCU的资源及运行速率要求比较高，无法适用在采用低成本MCU的嵌入式产品中。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种利用GPIO优化MCU通信的方法，同时满足通用协议支持的功能和专用协议的简洁高效优点，且同时适用于高端和低端MCU。

本发明要解决的技术问题之一是这样实现的：一种利用GPIO优化MCU通信的方法，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；