【CN110048923A】一种多模块多波特率自适应的高速串行异步通信解决方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910317377.2

(22)申请日 2019.04.19

(71)申请人 博能传动（苏州）有限公司

地址 215100 江苏省苏州市相城经济开发

区如元路100号

(72)发明人 支萌辉　尹泉　蒋生成　

(74)专利代理机构 苏州智品专利代理事务所

(普通合伙) 32345

代理人 吕明霞

(51)Int.Cl.

H04L 12/40(2006.01)

(54)发明名称

一种多模块多波特率自适应的高速串行异

步通信解决方法

(57)摘要

本发明公开了一种多模块多波特率自适应

的高速串行异步通信解决方法，包括主机模块、

从机模块和高速串行异步通信模块，所述主机模

块包括ARM处理器、FPGA处理器一和并行总线一

模块，所述从机模块包括FPGA处理器二、DSP处理

器和并行总线二模块，所述主机模块和从机模块

通过高速串行异步通信模块相连；所述FPGA处理

器一与FPGA处理器二之间采用一问一答的主从

半双工高速串行异步通信模式，所述主机模块的

波特率预定义，从机模块通过波特率自适应算法

检测不同主机模块的波特率，并切换为所检测到

的波特率以实现与相应主机模块之间的通信。本

发明同一从机模块适用于不同的主机模块，让电

机驱动器模块化成为可能。权利要求书2页 说明书4页 附图1页CN 110048923 A 2019.07.23

C N 110048923

A

权　利　要　求　书1/2页CN 110048923 A

1.一种多模块多波特率自适应的高速串行异步通信解决方法，包括主机模块(1)、从机模块(2)和高速串行异步通信模块(3)，其特征在于：所述主机模块(1)包括ARM处理器(11)、FPGA处理器一(12)和并行总线一模块(13)，所述从机模块(2)包括FPGA处理器二(21)、DSP 处理器(22)和并行总线二模块(23)，所述主机模块(1)和从机模块(2)通过高速串行异步通信模块(3)相连；所述FPGA处理器一(12)与FPGA处理器二(21)之间采用一问一答的主从半双工高速串行异步通信模式，所述主机模块(1)的波特率预定义，从机模块(2)通过波特率自适应算法检测不同主机模块(1)的波特率，并切换为所检测到的波特率以实现与相应主机模块(1)之间的通信。

2.根据权利要求1所述的一种多模块多波特率自适应的高速串行异步通信解决方法，其特征在于：所述ARM处理器(11)可以通过专用存储器接口或通用IO接口对FPGA处理器一(12)进行数据读写操作，所述ARM处理器(11)通过并行总线一模块(13)将需要发送给从机模块(2)的数据写入FPGA处理器一(12)，所述ARM处理器(11)也可通过所述并行总线一模块(13)读取FPGA处理器一(12)中的数据。

3.根据权利要求1所述的一种多模块多波特率自适应的高速串行异步通信解决方法，其特征在于：所述FPGA处理器一(12)通过其内部的双端口RAM构建数据交互缓冲区，双端口RAM的一个端口由ARM处理器(11)控制，另一个端口由FPGA处理器二(21)的内部逻辑控制，所述FPGA处理器一(12)是高速串行异步通信的发起者，FPGA处理器一(12)包括向从机模块(2)定时发送数据以及接收和解析来自从机模块(2)的数据。

4.根据权利要求1所述的一种多模块多波特率自适应的高速串行异步通信解决方法，其特征在于：所述FPGA处理器二(21)通过其内部的双端口RAM构建数据交互缓冲区，双端口RAM的一个端口由DSP处理器(22)控制，另一个端口由FPGA处理器一(12)的内部逻辑控制，所述FPGA处理器二(21)包括向主机模块(1)定时发送数据以及接收和解析来自主机模块(1)的数据。

5.根据权利要求1所述的一种多模块多波特率自适应的高速串行异步通信解决方法，其特征在于：所述DSP处理器(22)可以通过专用存储器接口或通用IO接口对FPGA处理器二(21)进行数据读写操作，所述DSP处理器(22)通过并行总线二模块(23)读取缓存在FPGA处理器二(21)中的数据，所述DSP处理器(22)也可以将需要反馈给主机模块(1)的数据通过并行总线二模块(23)写入FPGA处理器二(21)。

6.根据权利要求1所述的一种多模块多波特率自适应的高速串行异步通信解决方法，其特征在于：所述高速串行异步通信模块(3)是主机模块(1)和从机模块(2)之间数据交互的通道，主机模块(1)定时将数据发送给从机模块(2)，从机模块(2)接收到数据后，对接收数据进行校验和解析，并将主机模块(1)需要的数据反馈回去，从而实现主从模块间一问一答的半双工通信；所述高速串行异步通信模块(3)采用半双工的485物理链路层实现，且主机模块(1)采用预定义的波特率，不同类型的主机模块(1)可以定义不同的波特率。

7.根据权利要求1所述的一种多模块多波特率自适应的高速串行异步通信解决方法，其特征在于：所述主机模块(1)按照串行异步通信方式依次发送帧头、有效数据和CRC校验数据，其中帧头信号中带有波特率信息，该波特率信息通过帧头信号中的低电平宽度来表示，从机模块(2)通过检测低电平的宽度来识别不同主机模块(1)的波特率，从机模块(2)实时动态地检测每一帧数据的帧头信号，从而实现在从机模块(2)不断电的前提下对主机模

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