專利名稱：一種利用總線進(jìn)行通訊的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，特別是涉及一種利用總線進(jìn)行通訊的方法和
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
I2C(Inter-1ntegrated Circuit)總線是由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式總線，用于連接微控制器及外圍設(shè)備。由于它具有較少的連接，故常用于結(jié)構(gòu)緊湊的設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)短距離的傳輸。由于I2C總線采用串行的數(shù)據(jù)傳輸方式進(jìn)行通訊，位速率一般lOOkbit/s到 3.4Mbit/s，所以它訪問外設(shè)的速率較慢，并且被I2C總線所訪問到的從設(shè)備中采用8比特?cái)?shù)據(jù)位寬格式進(jìn)行地址和數(shù)據(jù)的編碼，因此它所能訪問的從設(shè)備中寄存器地址也非常少；在常見的應(yīng)用中，I2C傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，首先MCU主機(jī)發(fā)送一個(gè)從設(shè)備地址，這個(gè)地址共7位，緊接著發(fā)送的第八位為讀寫控制位，然后從設(shè)備返回應(yīng)答。接下來的8個(gè)SCL時(shí)鐘周期主機(jī)發(fā)送需要訪問的從設(shè)備寄存器地址位(datal，8比特?cái)?shù)據(jù))，從設(shè)備接收到需要訪問的寄存器地址后，將8比特的SDA串行數(shù)據(jù)譯碼為8比特的寄存器地址，主機(jī)將需要寫入的寄存器數(shù)據(jù)data2寫入譯碼后對(duì)應(yīng)的地址中。當(dāng)主機(jī)MCU尋址到需要訪問的從設(shè)備后，對(duì)從設(shè)備的寄存器進(jìn)行操作時(shí)，由于從設(shè)備寄存器地址采用datal的8比特?cái)?shù)據(jù)譯碼，所以主機(jī)能訪問從設(shè)備的地址段最多256個(gè)寄存器地址。如果從設(shè)備進(jìn)行一些復(fù)雜的操作和控制，需要與MCU主設(shè)備進(jìn)行頻繁復(fù)雜的通訊，那256個(gè)寄存器地址往往是不夠使用的。況且在從設(shè)備方，內(nèi)部控制一般涉及到多個(gè)模塊，如果在寄存器地址緊張的情況下對(duì)每個(gè)模塊進(jìn)行寄存器地址劃分，那每個(gè)模塊得到的寄存器地址將是有限的，并且模塊之間寄存器地址的定義將是連續(xù)的，不方便記憶每個(gè)模塊所占用的地址段無規(guī)律可循，況且緊張的寄存器地址資源將不能給每個(gè)模塊預(yù)留一定的保留地址，這樣不利于從設(shè)備第二次或者多次開發(fā)，降低了開發(fā)工作的效率，所以如何有效的將寄存器地址擴(kuò)展一直是開發(fā)人員關(guān)注的焦點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種總線通訊方法和裝置，可以解決利用總線訪問設(shè)備內(nèi)部地址空間受限的問題，提高開發(fā)工作的效率。采用的方案是一種利用總線進(jìn)行通訊的方法，包括步驟在各個(gè)寄存器中保存全局控制寄存器地址段，其中，所述全局控制寄存器地址段包括兩個(gè)部分，第一部分為段地址，第二部分為全局地址；所述段地址與另一寄存器的地址相對(duì)應(yīng)；從總線信息中獲取訪問目的設(shè)備的地址信息；當(dāng)所述地址信息屬于全局地址時(shí)，根據(jù)所述地址信息訪問當(dāng)前寄存器；當(dāng)所述地址信息屬于段地址時(shí)，根據(jù)所述地址信息訪問所述另一寄存器。
以及，一種利用總線進(jìn)行通訊的裝置，包括保存單元，用于在各個(gè)寄存器中保存全局控制寄存器地址段，其中，所述全局控制寄存器地址段包括兩個(gè)部分，第一部分為段地址，第二部分為全局地址；所述段地址與另一寄存器的地址相對(duì)應(yīng)；地址獲取單元，用于從總線信息中獲取訪問目的設(shè)備的地址信息；訪問單元，用于當(dāng)所述地址信息屬于全局地址時(shí)，根據(jù)所述地址信息訪問當(dāng)前寄存器；當(dāng)所述地址信息屬于段地址時(shí)，根據(jù)所述地址信息訪問所述另一寄存器。本發(fā)明先在目的設(shè)備中的各個(gè)寄存器中保存全局控制寄存器地址段，利用全局控制地址中的段地址對(duì)各個(gè)寄存器的地址進(jìn)行擴(kuò)展，可以提高總線訪問目的設(shè)備寄存器的地址比特寬度；可以將目的設(shè)備寄存器的地址寬度提高到16比特或者更高的比特，相比傳統(tǒng)的8比特地址而言，提高了總線訪問設(shè)備內(nèi)部地址空間數(shù)；然后從總線信息中獲取地址信息；根據(jù)獲取的地址信息和擴(kuò)展后的寄存器地址進(jìn)行訪問目的設(shè)備；因此，可以解決利用總線訪問設(shè)備內(nèi)部地址空間受限的問題，提高開發(fā)工作的效率。


圖1為本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例流程圖；圖2為本發(fā)明裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出一種利用總線進(jìn)行通訊方法，具體步驟，請(qǐng)參見圖1，包括101、在各個(gè)寄存器中保存全局控制寄存器地址段，其中，全局控制寄存器地址段包括兩個(gè)部分，第一部分為段地址，第二部分為全局地址；段地址與另一寄存器的地址相對(duì)應(yīng)；具體的，可在各個(gè)寄存器中保存全局控制寄存器地址的步驟前，進(jìn)行如下步驟在第一寄存器中開辟出全局控制寄存器地址段；將其中一部分全局控制寄存器地址段作為段地址，其余部分作為全局地址；全局地址用于全局控制和用于頻繁訪問的接口，如復(fù)位，監(jiān)控，中斷等。這樣既保證了全局控制的速度與原I2C總線訪問速度的一致，也能很好的利用它進(jìn)行段地址的擴(kuò)展。該段地址用于后續(xù)寄存器地址的擴(kuò)展；建立第二寄存器的地址與段地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系；其中，第一寄存器和第二寄存器屬于目的設(shè)備。關(guān)于第二寄存器的地址與段地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中一種表現(xiàn)形式是地址映射；例如其中一個(gè)目的設(shè)備中的寄存器地址Al、A2、A3，另一目的設(shè)備的寄存器地址為B1、B2以及B3 ;若將地址Al作為段地址，其他地址作為全局地址；則，可將Al與B1、B2以及B3映射，由此建立第二寄存器的地址與段地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系；如需要，還可以在另一寄存器的地址中將其中的某些地址作為段地址，再將該段地址與第三個(gè)目的設(shè)備的寄存器地址進(jìn)行映射；由此循環(huán)進(jìn)行映射，可以建立多重映射關(guān)系，從而可以訪問更多的寄存器。由于一個(gè)寄存器的地址有限的，通過這種地址擴(kuò)展方法，可以增加利用總線訪問從設(shè)備的地址數(shù)目；也即是說可以提高總線訪問目的設(shè)備寄存器的地址寬度。傳統(tǒng)的總線訪問目的設(shè)備寄存器的地址寬度可以達(dá)到8比特；而經(jīng)過本發(fā)明的地址擴(kuò)展后，可以將這個(gè)地址寬度提高到16比特或者更高的比特。若在第一寄存器中開辟出的全局控制寄存器地址段為O至255共256個(gè)地址，將其中的N地址作為段地址；則可擴(kuò)展的寄存器地址可達(dá)到(256-N) X 256個(gè)。還可以將其中另一部分全局控制寄存器地址段作為另一個(gè)段地址，進(jìn)行地址擴(kuò)展。S102、從總線信息中獲取訪問目的設(shè)備的地址信息；本發(fā)明適用各種總線，以I2C總線為例，當(dāng)主設(shè)備通過I2C總線訪問從設(shè)備時(shí)，由于I2C協(xié)議采用串行的方式發(fā)送地址和數(shù)據(jù)到從設(shè)備。所以先經(jīng)過地址譯碼單元進(jìn)行協(xié)議的解碼，將一次完整的讀操作或者寫操作解析為并行總線訪問方式，采用這種方式在大型的工程項(xiàng)目中能使各個(gè)接口開發(fā)人員省去研究具體的I2C協(xié)議數(shù)據(jù)格式，只需采用常見的并口訪問方式操作各自負(fù)責(zé)開發(fā)的模塊。解析出的并行總線信息包括以下的I個(gè)或者多個(gè)信息讀信號(hào)、寫信號(hào)、控制信號(hào)、寫入的數(shù)據(jù)、地址信息以及讀取的數(shù)據(jù)。S103、當(dāng)?shù)刂沸畔儆谌值刂窌r(shí)，根據(jù)地址信息訪問當(dāng)前寄存器；當(dāng)?shù)刂沸畔儆诙蔚刂窌r(shí)，根據(jù)地址信息訪問另一寄存器。具體的，訪問目的設(shè)備時(shí)，根據(jù)地址信息進(jìn)行選擇；可以將地址信息與第一寄存器的地址進(jìn)行比對(duì)；當(dāng)?shù)刂沸畔儆谌值刂窌r(shí)，則按照地址信息訪問當(dāng)前寄存器；當(dāng)?shù)刂沸畔儆诙蔚刂窌r(shí)，進(jìn)行地址仲裁，根據(jù)映射關(guān)系查找具體的地址，根據(jù)查找到的地址訪問另一寄存器。本發(fā)明先在目的設(shè)備中的各個(gè)寄存器中保存全局控制寄存器地址段，利用全局控制地址中的段地址對(duì)各個(gè)寄存器的地址進(jìn)行擴(kuò)展，可以提高總線訪問目的設(shè)備寄存器的地址比特寬度；可以將目的設(shè)備寄存器的地址寬度提高到16比特或者更高的比特，相比傳統(tǒng)的8比特地址而言，提高了總線訪問設(shè)備內(nèi)部地址空間數(shù)；然后從總線信息中獲取地址信息；根據(jù)獲取的地址信息和擴(kuò)展后的寄存器地址進(jìn)行訪問目的設(shè)備；因此，可以解決利用總線訪問設(shè)備內(nèi)部地址空間受限的問題，提高開發(fā)工作的效率。本發(fā)明提出一種利用總線進(jìn)行通訊的裝置，參考圖2，包括保存單元、獲取單元以及訪問單元；其中，保存單元，用于在各個(gè)寄存器中保存全局控制寄存器地址段，其中，全局控制寄存器地址段包括兩個(gè)部分，第一部分為段地址，第二部分為全局地址；段地址與另一寄存器的地址相對(duì)應(yīng)；地址獲取單元，用于從總線信息中獲取訪問目的設(shè)備的地址信息；訪問單元，用于當(dāng)?shù)刂沸畔儆谌值刂窌r(shí)，根據(jù)地址信息訪問當(dāng)前寄存器；當(dāng)?shù)刂沸畔儆诙蔚刂窌r(shí)，根據(jù)地址信息訪問另一寄存器。具體地，訪問單元將地址信息與當(dāng)前寄存器中保存的全局控制寄存器地址段進(jìn)行比對(duì)；當(dāng)?shù)刂沸畔儆诋?dāng)前寄存器的全局地址時(shí)，則按照地址信息訪問當(dāng)前寄存器；當(dāng)?shù)刂沸畔儆诋?dāng)前寄存器的段地址時(shí)，根據(jù)映射關(guān)系訪問另一寄存器。
本發(fā)明先在目的設(shè)備中的各個(gè)寄存器中保存全局控制寄存器地址段，利用全局控制地址中的段地址對(duì)各個(gè)寄存器的地址進(jìn)行擴(kuò)展，可以提高總線訪問目的設(shè)備寄存器的地址比特寬度；可以將目的設(shè)備寄存器的地址寬度提高到16比特或者更高的比特，相比傳統(tǒng)的8比特地址而言，提高了總線訪問設(shè)備內(nèi)部地址空間數(shù)；然后從總線信息中獲取地址信息；根據(jù)獲取的地址信息和擴(kuò)展后的寄存器地址進(jìn)行訪問目的設(shè)備；因此，可以解決利用總線訪問設(shè)備內(nèi)部地址空間受限的問題，提高開發(fā)工作的效率。在其中一個(gè)實(shí)施方式中，請(qǐng)參考圖3，本發(fā)明裝置還包括建立單元；其中，建立單元在第一寄存器中開辟出全局控制寄存器地址段；將其中一部分全局控制寄存器地址段作為段地址，其余部分作為全局地址；建立第二寄存器的地址與段地址的映射關(guān)系，得到預(yù)定的寄存器地址對(duì)應(yīng)關(guān)系；其中，第一寄存器和第二寄存器屬于目的設(shè)備。在其中一個(gè)實(shí)施方式中，地址獲取單元接收主設(shè)備發(fā)送的串行總線信息，將串行總線信息解析為并行總線信息，從并行總線信息中獲取訪問目的設(shè)備的地址信息。為更好的理解本發(fā)明，下面介紹一個(gè)具體例子，請(qǐng)參考圖4，其中包括主設(shè)備和目的設(shè)備；目的設(shè)備包括地址譯碼單元S1、寄存器S2仲裁器S3以及另一寄存器S4 ；S4的地址段包括100、101以及102 ;寄存器S2中保存有全局控制寄存器地址段，假設(shè)在S2中開辟的全局控制寄存器地址段為001、002、003、004以及005 ;其中，001作為段地址；002至005作為全局地址；S2中段地址與另一寄存器S4的地址對(duì)應(yīng)關(guān)系為001與100、101以及102映射；S3中存儲(chǔ)有當(dāng)前寄存器的段地址與另一寄存器S4的地址相對(duì)應(yīng)的信息；若主設(shè)備通過總線訪問002 :地址譯碼單元SI將串行總線信息解析成并行總線信息；得到讀信號(hào)、寫信號(hào)、控制信號(hào)、寫入的數(shù)據(jù)、地址信息002以及讀取的數(shù)據(jù)；從并行總線信息中獲取從設(shè)備的寄存器地址信息002 ;根據(jù)獲取的地址信息002在寄存器S2中尋找對(duì)應(yīng)的地址端口，發(fā)現(xiàn)該地址信息屬于S2中的全局地址，則主設(shè)備可以通過寄存器S2中002訪問目的設(shè)備；若主設(shè)備通過總線訪問100，經(jīng)過地址譯碼單元SI解析得到地址信息001，根據(jù)獲取的地址信息001在寄存器S2中尋找對(duì)應(yīng)的地址端口，發(fā)現(xiàn)該地址屬于S2中的段地址，則將該地址送至仲裁器S3進(jìn)行地址仲裁，根據(jù)該地址在當(dāng)前寄存器的段地址與另一寄存器的地址相對(duì)應(yīng)的信息進(jìn)行查找，得到寄存器S4的地址100，從而可以通過寄存器S4的地址100訪問目的設(shè)備。綜上，本發(fā)明可達(dá)到如下效果1、串行總線接口時(shí)序?qū)⑺枰獋鬟f的數(shù)據(jù)內(nèi)容串行化，不太容易理解。將物理上串行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)邏輯化為并行傳輸方式，方便理解，提高效率；并且并行總線采用地址段劃分的總線仲裁方式進(jìn)行總線的仲裁，不僅做到了模塊的很好劃分，而且能保證模塊信息的封閉性，總線接口的一致性。2、I2C總線地址擴(kuò)展方式提供了一種解決外部設(shè)備寄存器地址有限的技術(shù)方案。此技術(shù)方案亦可運(yùn)用在其他總線基礎(chǔ)上。并且采用此段地址擴(kuò)展的方式，可以方便的管理內(nèi)部不同功能模塊，使其內(nèi)部寄存器地址連續(xù)并且保留一定的保留位方便以后更復(fù)雜應(yīng)用的擴(kuò)展。3、該方式不需要每個(gè)從設(shè)備都定義各自的寄存器外部端口，使總線讀寫接口都具有相同的協(xié)議，方便不同開發(fā)人員各自開發(fā)自己的模塊，方便集成，縮短開發(fā)周期。4、在此應(yīng)用中我們將寄存器地址進(jìn)行擴(kuò)展，不需要修改具體的I2C協(xié)議，這樣便可以保留原有的I2C協(xié)議，而簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)地址的指數(shù)倍增長(zhǎng)。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種利用總線進(jìn)行通訊的方法，其特征在于，包括步驟 在各個(gè)寄存器中保存全局控制寄存器地址段，其中，所述全局控制寄存器地址段包括兩個(gè)部分，第一部分為段地址，第二部分為全局地址；所述段地址與另一寄存器的地址相對(duì)應(yīng)； 從總線信息中獲取訪問目的設(shè)備的地址信息； 當(dāng)所述地址信息屬于全局地址時(shí)，根據(jù)所述地址信息訪問當(dāng)前寄存器；當(dāng)所述地址信息屬于段地址時(shí)，根據(jù)所述地址信息訪問所述另一寄存器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用總線進(jìn)行通訊的方法，其特征在于， 所述從總線信息中獲取訪問目的設(shè)備的地址信息的步驟具體為 接收主設(shè)備發(fā)送的串行總線信息； 將所述串行總線信息解析為并行總線信息； 從所述并行總線信息中獲取訪問目的設(shè)備的地址信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用總線進(jìn)行通訊的方法，其特征在于， 所述當(dāng)?shù)刂沸畔儆谌值刂窌r(shí)，根據(jù)所述地址信息訪問當(dāng)前寄存器；當(dāng)所述地址信息屬于段地址時(shí)，根據(jù)所述地址信息訪問所述另一寄存器的步驟具體為 將所述地址信息與當(dāng)前寄存器中保存的全局控制寄存器地址段進(jìn)行比對(duì)； 當(dāng)所述地址信息屬于當(dāng)前寄存器的全局地址時(shí)，則按照所述地址信息訪問所述當(dāng)前寄存器； 當(dāng)所述地址信息屬于當(dāng)前寄存器的段地址時(shí)，根據(jù)所述映射關(guān)系訪問所述另一寄存器。
4.一種利用總線進(jìn)行通訊的裝置，其特征在于，包括 保存單元，用于在各個(gè)寄存器中保存全局控制寄存器地址段，其中，所述全局控制寄存器地址段包括兩個(gè)部分，第一部分為段地址，第二部分為全局地址；所述段地址與另一寄存器的地址相對(duì)應(yīng)； 地址獲取單元，用于從總線信息中獲取訪問目的設(shè)備的地址信息； 訪問單元，用于當(dāng)所述地址信息屬于全局地址時(shí)，根據(jù)所述地址信息訪問當(dāng)前寄存器；當(dāng)所述地址信息屬于段地址時(shí)，根據(jù)所述地址信息訪問所述另一寄存器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用總線進(jìn)行通訊的裝置，其特征在于，所述地址獲取單元接收主設(shè)備發(fā)送的串行總線信息，將所述串行總線信息解析為并行總線信息，從所述并行總線信息中獲取訪問目的設(shè)備的地址信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的利用總線進(jìn)行通訊的裝置，其特征在于，所述訪問單元將所述地址信息與當(dāng)前寄存器中保存的全局控制寄存器地址段進(jìn)行比對(duì)； 當(dāng)所述地址信息屬于當(dāng)前寄存器的全局地址時(shí)，則按照所述地址信息訪問所述當(dāng)前寄存器；當(dāng)所述地址信息屬于當(dāng)前寄存器的段地址時(shí)，根據(jù)所述映射關(guān)系訪問所述另一寄存器。
全文摘要
本發(fā)明提出一種利用總線進(jìn)行通訊的方法，包括步驟在各個(gè)寄存器中保存全局控制寄存器地址段，其中，所述全局控制寄存器地址段包括兩個(gè)部分，第一部分為段地址，第二部分為全局地址；所述段地址與另一寄存器的地址相對(duì)應(yīng)；從總線信息中獲取訪問目的設(shè)備的地址信息；當(dāng)所述地址信息屬于全局地址時(shí)，根據(jù)所述地址信息訪問當(dāng)前寄存器；當(dāng)所述地址信息屬于段地址時(shí)，根據(jù)所述地址信息訪問所述另一寄存器。本發(fā)明還提出一種利用總線進(jìn)行通訊的裝置，可以解決利用總線訪問設(shè)備內(nèi)部地址空間受限的問題，提高開發(fā)工作的效率。
文檔編號(hào)G06F13/16GK103019972SQ201210483730
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者鮮燚, 曹捷, 景博, 吳鵬 申請(qǐng)人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司