申请/专利权人：圣邦微电子(北京)股份有限公司

申请日：2017-03-31

公开（公告）日：2020-11-27

公开（公告）号：CN108667558B

主分类号：H04L1/00(20060101)

分类号：H04L1/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.11.27#授权;2018.11.09#实质审查的生效;2018.10.16#公开

摘要：本发明为一种适合传送简短内容的编码方法，步骤1、控制侧在符合规定的位速率范围内，向接收侧稳定地顺序输出一个或多个16位的字；步骤2、数据的传送从0电平开始，第一个前导位总是1，其后的15位分成五组，每3位为一组，每组被编码为0或1，其中001被编码为0,011被编码为1；步骤3、接收侧在检测到0→1跳变后启动，并检测是否出现1→0跳变，若在约定的时间内没有出现1→0的跳变，接收侧按接收使能信号动作；若出现了1→0的跳变，接收侧对输入位流进行解析。本发明避开了使用按位合成可能因高优先级任务抢占控制器资源而无法保证时序的问题，控制侧软件、硬件实现简单，可支持多码片和多落点，有允许其它控制方案复用的时间窗口。

主权项：1.一种适合传送简短内容的编码方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、控制侧在符合规定的位速率范围内，向接收侧稳定地顺序输出一个或多个16位的字，16位的字中已经有一个前导1被使用，用来编码的15位只能放入5个001和011组合符号；步骤2、数据的传送从0电平开始，第一个前导位总是1，其后的15位分成五组，每3位为一组，每组被编码为0或1，其中001被编码为0,011被编码为1；步骤3、接收侧在检测到0→1跳变后启动，并检测是否出现1→0跳变，若在约定的时间内没有出现1→0的跳变，接收侧按接收使能信号动作；若出现了1→0的跳变，接收侧对输入位流进行解析。

全文数据：一种适合传送简短内容的编码方法技术领域[0001]本发明涉及一种编码方法，具体涉及一种适合传送简短内容的编码方法。背景技术[0002]先以UART方案为例说明典型的异步输出传输方案;UART方案需要固定的帧结构，即要为所传递的数据前、后增加固定的符号以及一组约定的符号率;UART方案采用的是不归零的单极性码，借助数据前增加的符号向接收方表达符号率。发送时按照某一约定符号率发出加装削导和收尾符号的位流;接收时需要以高于约定符号率若干倍的速率对接收信号采样，从中还原传送的信号。由于没有共同的时钟，收发两侧的时钟共同作用到对信号的还原;这种作用限制了不能识别太长的连续位流。UART方案在原始数据首尾增加的位少，编码效率较高;但它对时钟精度要求高，解码较复杂。服C码也是一种异步串行不归零编码方案，改善了编码符号的对称性但降低了信道编码利用率，仍有UART方案需要约定时钟和要求较高时钟精度的特点。[0003]EasyScaleTI方案使用一个前导符号，即满足一定时间间隔的高—低—高变化来说明即将在一定的时间内进入数据位流的发送。无论是位流传输前还是传输后，以超过一定的时间限制判定位流传送的结束。位流传输中的一个位均以高—低的变化结束前一位和开始下一位，是一种归零码;第一个位从前导符号结束时的高电位上，以高—低变化开始，每个位中有一次低—高的变化，如果该位为1，则该位前后两个下跳变之间的占空比50%;相应地，0的位的占空比〈50%。它不需要利用前导码位为后面的位流约定时钟，一个位的值仅由位符号时间内的占空比决定。EasyScaleTI方案对时钟的准确性和稳定性要求低，易于实现。这个方案的问题在于发送端需要精确合成具有需要时间关系的、包括先导符号在内的较长位流;这个过程包括了多个子定时过程。由于在应用环境中不能保证这个按位合成过程的所有子过程一直在最高优先级，它可能被高优先级任务打断而无法保证需要的精确时间关系，从而无法可靠的实施控制。[0004]SWIRESTM方案利用第一个变化到第二个变化的时间约束区别是使能还是要传送数据，或者传送结束。传送数据时依靠传送期间的脉冲计数表达状态，以长时间稳定在某个状态结束传送;编码所代表的状态数等于位数，编码效率低。SWIRESTM方案无法拓展到支持多落点。[0005]上述3个典型方案的局限性在于：或对时钟精度要求高；或接收端解码硬件代价大;或发送端定时要求高;编码效率低，不适合较多位数据的传送;或缺少快速响应使能控制的指令设计均不适合在闪光灯中与闪光控制信号复用中应用）。[0006]与本发明最为相似的方案是上述UART方案、EasyScaleTI方案和SWIRESTM方案。这些方案全部是点对点的方案UART方案和EasyScaleTI方案可以通过指令集扩展支持多落点），其中EasyScaleTI方案和SWIRESTM方案合并使能功能，与本发明的技术方案更为接近。其中AMI码或者HDB3码为双极性的伪三态码，Manchester码为同步码，均与本发明中的编码方法存在较大差异。[0007]本发明的使用场景是面对不需要传送大量控制数据且控制器为某种8位或16位嵌入式处理器的使用场景，例如在手机中对背光或闪光灯的调节、对电源电压的调节和对开关状态的调节。本发明是上述3种典型方案的一种折衷，同时增加了快速响应使能的指令设计。发明内容[0008]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种适合传送简短内容的编码方法，尽可能的减少连接线，无论是从成本还是从充分利用系统的硬件资源，以及减少故障点都是有益的。目前已有多个方案试图以单条信号连接解决信号传递，并全部合并了使能功能。这些方案或多或少总存在一些不尽人意的地方，如实施代价高、实时性不好或者对时序要求严格导致实施困难。压缩和简化总是以牺牲某些特性换取另外特性的强化;本发明以降低编码密度来改善实施过程中的简便性和提高实时性。[0009]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种适合传送简短内容的编码方法，包括以下步骤：[0011]步骤1、控制侧在符合规定的位速率范围内，向接收侧稳定地顺序输出一个或多个16位的字；[0012]步骤2、数据的传送从0电平开始，第一个前导位总是1，其后的15位分成五组，每3位为一组，每组被编码为0或1，其中001被编码为0,011被编码为1;[0013]步骤3、接收侧在检测到0—1跳变后启动，并检测是否出现1—0跳变，若在约定的时间内没有出现1—0的跳变，接收侧按接收使能信号动作;若出现了1-0的跳变，接收侧对输入位流进行解析。[0014]在上述方案的基础上，解析时接收侧通过检测从上一个1—0跳变到下一个丨—0跳变间的占空比，来解析接收到的符号是1还是0。[0015]在上述方案的基础上，所述编码方法使用了25个编码，共32个状态。[0016]在上述方案的基础上，所述32个状态本身可以标识是否有后续编码片，以组成多码片传输、组织成更复杂的控制数据片。[0017]在上述方案的基础上，所述32个状态可以指定全局复位码和脱离码，以达成多落点控制和在指定时间内不以时间区分输出传送和使能的功能。[0018]在上述方案的基础上，在组织多落点控制时，为保证若干落点响应不响应接下来的命令，需发布落点选择命令;在执行完针对部分落点的命令后，为恢复所有落点的响应能力，需要一个不受落点选择限制的公共命令，所述公共命令为全局复位码。[0019]在上述方案的基础上，所述脱离码指定在接下来预定的时间片内不按本协议规定的方式解析接收到的信号，所述脱离码用于规定一个时间窗口，在这个时间窗口内可以其它方式复用连线。[0020]在上述方案的基础上，所述接收侧在收到前导位1之前可以处于关机态以最大限度地降低能量消耗。[0021]本发明在控制侧表现为简单的固定位速率位移寄存器输出，即在符合规定的位速率范围内，稳定地顺序输出一个或多个16位的字即可。这个16位的字的形态需要符合一定特征，以便接收侧从这些特征获取用来区分数据位的时钟信息。接收侧根据前一个控制数据作为快速使能响应接下来的输入，或者按默认方式以接收到的信号的稳定时间区分收到的是使能信号还是数据位串；如果是数据位串则以归零分割位符号的持续时间。[0022]本发明的有益效果：[0023]1.避开了使用按位合成可能因高优先级任务抢占控制器资源而无法保证时序的问题。[0024]2•控制侧软件、硬件实现简单。[0025]3.扩展能力:可支持多码片和多落点，有允许其它控制方案复用的时间窗口。附图说明[0026]本发明有如下附图：[0027]图1一个字组成编码片的示意图。[0028]图2单线连接的电路示意图。具体实施方式[0029]以下结合附图对本发明作进一步详细说明。[0030]如图1-2所示，本发明所述的适合传送简短内容的编码方法，包括以下步骤：[0031]步骤1、控制侧在符合规定的位速率范围内，向接收侧稳定地顺序输出一个或多个16位的字；[0032]步骤2、数据的传送从0电平开始，第一个前导位总是1，其后的15位分成五组，每3位为一组，每组被编码为0或1，其中001被编码为0,011被编码为1;[0033]步骤3、接收侧在检测到0—1跳变后启动，并检测是否出现1—0跳变，若在约定的时间内没有出现1—0的跳变，接收侧按接收使能信号动作;若出现了1—0的跳变，接收侧对输入位流进行解析。[0034]在上述方案的基础上，解析时接收侧通过检测从上一个1—0跳变到下一个1—0跳变间的占空比，来解析接收到的符号是1还是〇。[0035]在上述方案的基础上，所述编码方法使用了25个编码，共32个状态。[0036]在上述方案的基础上，所述32个状态本身可以标识是否有后续编码片，以组成多码片传输、组织成更复杂的控制数据片。[0037]在上述方案的基础上，所述32个状态可以指定全局复位码和脱离码，以达成多落点控制和在指定时间内不以时间区分输出传送和使能的功能。[0038]在上述方案的基础上，在组织多落点控制时，为保证若干落点响应不响应接下来的命令，需发布落点选择命令;在执行完针对部分落点的命令后，为恢复所有落点的响应能力，需要一个不受落点选择限制的公共命令，所述公共命令为全局复位码。[0039]在上述方案的基础上，所述脱离码指定在接下来预定的时间片内不按本协议规定的方式解析接收到的信号，所述脱离码用于规定一个时间窗口，在这个时间窗口内可以其它方式复用连线。[0040]在上述方案的基础上，所述接收侧在收到前导位1之前可以处于关机态以最大限度地降低能量消耗。[0041]如图1所示，数据的传送从〇电平开始。第一个位总是1，接收侧在检测到〇—1跳变后启动并检测是否出现1跳变。如果在约定的时间内没有出现该1的跳变，接收侧按接收使能信号动作；如果出现了该跳变，接收侧转入对输入位流的解析。解析时接收侧与EasyScaleTI方案一样，检测从上一个1—〇跳变到下一个1—0跳变间的占空比来解析所收到的符号是1还是〇。编码方案对发送侧来讲相当于高位恒为1的一个I6位字，其后的15位每3位组成一个有2个组合的符号，即〇〇1和011两个组合。[0042]编码方案相当于在总数为216的总编码空间中仅使用了25个编码（S卩32个状态）。可以使发送端和接收端的软件、硬件简化，易于实现。[0043]这32个状态本身可以标识其是否有后续编码片，以组成多码片传输、组织成更复杂的控制数据片。进一步，还可以指定全局复位码和脱离码，以达成多落点和在指定时间内不以时间区分输出传送和使能的功能。在组织多落点控制时，为了保证若千落点响应不响应接下来的命令，需要发布落点选择命令。在执行完针对部分落点的命令后，为恢复所有落点的响应能力，需要一个不受落点选择限制的公共命令，即全局复位命令。脱离码即指定在接下来预定的时间片内不按本协议规定的方式解析接口上的信号。引入这个码的目的在于规定了一个时间窗口，在这个窗口内可以其它方式利用这条线路。例如，在闪光灯驱动器的应用中，可以把接下来的时间片给闪光控制信号、来立即启动闪光输出用。[0044]由于在一个16位的字中已经有一个前导1被使用，可用来编码的15位只能放入5个001和011组合符号。也就是说这个方案是对应每次5个二进制位的编码过程。除去一个特定的、用于表达要求以其它方式处理的脱离码和一个特定的、用于表达全局复位的码外，其余编码按每位对应001或011构造这个15位符号串。例如，5位二进制码[11011]的对应编码为[1011011001011011]的16位二进制表达的1位前导1和5组、每组3位的符号流。[0045]图2是这种简单接口的电路示意图；可以采用任何逻辑电平可以匹配的控制侧微处理器的输出口和受控器件的单个特定输入接口连接实现。[0046]本发明的关键点和与保护点：[0047]1•本发明采用1个16位字的位直接合成需要的波形，避免使用按位合成实现定长度位流。本发明所述的方法即采用一个前导的1和后续的〇〇1和oil组合，简化接收侧的处理和利用前导的1使接收侧启动;接收侧在收到前导的1之前可以处于关机态以最大限度地降低能量消耗。[0048]2•本发明中利用全局复位实现多落点。[0049]3•本发明中利用脱离码开启一个时间窗，允许以其它方式复用连线。[0050]本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

权利要求：1.一种适合传送简短内容的编码方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、控制侧在符合规定的位速率范围内，向接收侧稳定地顺序输出一个或多个16位的字；步骤2、数据的传送从〇电平开始，第一个前导位总是1，其后的15位分成五组，每3位为一组，每组被编码为0或1，其中001被编码为〇,〇11被编码为1;步骤3、接收侧在检测到0—1跳变后启动，并检测是否出现1—0跳变，若在约定的时间内没有出现1—〇的跳变，接收侧按接收使能信号动作;若出现了1—0的跳变，接收侧对输入位流进行解析。2.如权利要求1所述的适合传送简短内容的编码方法，其特征在于，解析时接收侧通过检测从上一个1—0跳变到下一个1—〇跳变间的占空比，来解析接收到的符号是1还是0。3.如权利要求1所述的适合传送简短内容的编码方法，其特征在于，所述接收侧在收到前导位1之前可以处于关机态以最大限度地降低能量消耗。4.如权利要求1-3任一权利要求所述的适合传送简短内容的编码方法，其特征在于，所述编码方法使用了25个编码，共32个状态。5.如权利要求4所述的适合传送简短内容的编码方法，其特征在于，所述32个状态本身可以标识是否有后续编码片，以组成多码片传输、组织成更复杂的控制数据片。6.如权利要求4所述的适合传送简短内容的编码方法，其特征在于，所述32个状态可以指定全局复位码和脱离码，以达成多落点控制和在指定时间内不以时间区分输出传送和使能的功能。7.如权利要求6所述的适合传送简短内容的编码方法，其特征在于，在组织多落点控制时，为保证若干落点响应不响应接下来的命令，需发布落点选择命令;在执行完针对部分落点的命令后，为恢复所有落点的响应能力，需要一个不受落点选择限制的公共命令，所述公共命令为全局复位码。8.如权利要求6所述的适合传送简短内容的编码方法，其特征在于，所述脱离码指定在接下来预定的时间片内不按本协议规定的方式解析接收到的信号，所述脱离码用于规定一个时间窗口，在这个时间窗口内可以其它方式复用连线。

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