[发明专利]一种单通道多任务共享复用的方法

说明书

本发明涉及一种通信的共享复用方法，应用于计算机通信领域或嵌入式领域，电能表通信上尤其多。电能表两个模块间的通信，若有多个不同的业务在运行，传统的做法是为每个业务增加UART资源，确保业务上的解耦。应用本发明，可以实现多个任务、多个业务同时运行，模块间；不修改模块间的通信协议，不修改硬件，以单一的UART通信，实现模块间多业务、多任务的互不干涉。

技术领域

本发明涉及计算机通信的领域，尤其涉及嵌入式芯片间或模组间的通信通道的共享复用。

背景技术

UART通信一直是嵌入式领域中最常用的通信方式之一，其成本低、易用、可靠、支持全双工的一些特性被广泛应用于芯片间通信或模组间的通信。传统的编程方式，一路UART只支持一组或一类业务，对于多任务，多业务的产品，往往会增加多路UART口来实现业务的分离，这种方式实现方便，被广泛应用。

在成熟的产品上增加UART资源，往往需要更新芯片，一方面带来成本的提高，另一方面会带来整个嵌入式程序的更新，人力、物力成本都会提高。一个产品成本的提高，往往是不可接受的，因为会带来利润的下降，在嵌入式领域分毛必争的大环境下，实现通信通道的共享复用可带来成本的降低与应用开发难度降低等益处。

鉴于此，需要开发一种可实现单通道共享复用的方法，用于在不增加成本和硬件改动的基础上，实现多业务、多任务的处理。

发明内容

本发明旨在提供一种单通道的多任务共享复用的方法，通过对业务和应用分类，并有针对性的对复杂业务进行拆分，将软件的任务划分成N个，在软件的硬件抽象层实现N个任务的解耦，应用层零感知，对应用层来说仿佛当前硬件平台有N个UART口可用，任务间互不干涉。

本发明的方案如下：

1.在传统的嵌入式软件体系：驱动+应用，中插入一个硬件抽象层，驱动+硬件抽象层+应用，下面简称：DRV+HAL+APP。

2.DRV层和APP层的业务逻辑代码不需要做改动，APP调用DRV层的接口修改为调用HAL层的接口。

3.该发明的主要实现是在HAL层，由HAL层对UART进行抽象，虚拟出N个UART口供APP层调用。与此同时，实现共享逻辑，N个虚拟UART共享同一个物理UART。

4.HAL层主要包括UART mapping表，UART任务调度器，接收数据派发器三个主要模块组成。

5.该发明可以动态的将多个虚拟UART口映射到一个或多个物理UART口，软硬件实现了完全的解耦，该方法在后期更换芯片或硬件方案时，只需要修改UART mapping表，即可实现不同硬件平台或芯片平台的移值，方便快捷。

例如在电能表应用中，一路UART口，同时承载双模块间的数据同步业务、主站透明转发抄读任务、显示数据推送业务和远程控制推送任务。传统做法有两个方案：一是增加多路UART口，业务分离；二是应用层设计复杂的任务调度机制，统筹管理任务的调用关系，保证每次只有一个任务占用。两个方案面对以后业务的增减都需要大量的工作去修改与测试。

而本发明中的方法，可以极大的缩减业务变更带来的修改和测试成本，首先硬件平台与芯片不需要更换，沿用之前的平台即可；其次应用层的业务逻辑和代码除了新增的业务部分外，基本不需要修改，只需要修改UART mapping表中的虚拟UART与物理UART的映射关系即可实现业务上的调整。

附图说明

图1为系统框架图；

图2为硬件抽象层的模块关系图；

图3为硬件抽象层的通信任务调度模型；

图4为虚拟UART模型；

具体实施方式