一种接收时统信号的方法及装置发明专利

专利名称：一种接收时统信号的方法及装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111238274.0

专利申请（专利权）人：河北汉光重工有限责任公司
权利人地址：河北省邯郸市经济开发区和谐大街8号

专利发明（设计）人：王彦书,王胜锋,袁志毅,张海君,安军芳

专利摘要：本发明提供一种接收时统信号的方法及装置，所述方法包括确定响应时统信号的系统内设备的串口类型；对系统内设备的串口初始化；CPU进行监听，当监听到发生了中断时，对中断进行响应，CPU读取中断标识寄存器(IIR)信息；若中断是由Modem状态变化引起；响应Modem状态变化引起的中断，即读取Modem状态寄存器，先确定Modem状态变化信息，再确定CTS状态信息，若为CTS信号上升延信号，则进入处理时统信号程序；否则，退出中断。本方法利用响应时统信号的系统内设备已有的串口通讯模块，无需在响应时统信号的系统内设备中配置专门的时统板。采用本发明所述接收时统信号的方法，能够减少设备成本，又能通过减少设备部件，提高设备的可靠性。

主权利要求：
1.一种接收时统信号的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤S101：确定响应时统信号的系统内设备的串口类型，所述响应时统信号的系统内设备的串口，为所述设备的CPU板载串口或串口扩展板的板载串口；若串口类型为RS‑422，进入步骤S102；若串口类型为RS‑232，进入步骤S103；
步骤S102：将外部时统源的差分信号+、差分信号‑及end线连接系统内设备的串口的CTS+、CTS‑及end线；进入步骤S104；
步骤S103：进行时统脉冲类型转换，将外部时统源的差分信号+、差分信号‑及end线连接RS‑422类型转换板的+、‑及end线，再将RS‑422类型转换板的输出信号CTS及end线连接系统内设备的串口的CTS及end线；
步骤S104：对系统内设备的串口初始化；
步骤S105：CPU进行监听，当监听到发生了中断时，对中断进行响应，CPU读取中断标识寄存器(IIR)信息；
步骤S106：首先判断中断是否由Modem状态变化引起；若是，进入步骤S107；若否，则进行第二次判断，所述第二次判断的内容为：中断是否由接收到通讯数据或发送寄存器为空引起，第二次判断的结果若为是，进行相应处理；第二次判断的结果若为否，则退出中断，本次处理完成；
步骤S107：响应Modem状态变化引起的中断，即读取Modem状态寄存器，先确定Modem状态变化信息，再确定CTS状态信息，若为CTS信号上升延信号，则进入处理时统信号程序；否则，退出中断，本次处理完成。
2.如权利要求1所述的接收时统信号的方法，其特征在于，所述步骤S101，其中响应时统信号的系统是一个独立的、封闭的并且具有火控解算功能的系统。
3.如权利要求2所述的接收时统信号的方法，其特征在于，所述外部时统源为一个时统板或所述系统的一个辅助设备。
4.如权利要求3所述的接收时统信号的方法，其特征在于，所述外部时统源提供的时统信号采用RS‑422电平标准。
5.如权利要求4所述的接收时统信号的方法，其特征在于，所述步骤S104：对系统内设备的串口初始化，包括：将CPU板载串口或串口扩展板的板载串口的中断允许寄存器IER的EDSSI控制位置为1，此时，使能Modem状态中断。
6.一种接收时统信号的装置，其特征在于，所述装置包括：
串口单元，所述串口单元位于CPU板或串口扩展板，用于实现响应时统信号的系统内设备响应外部时统源时统信号的功能；
接口类型确定模块，所述接口类型确定模块与连接模块和类型转换模块相连接，用于确定是否需要类型转换模块；若接口类型为RS‑422，则直接触发连接模块；否则，需要将所述接口类型确定模块触发所述类型转换模块；
类型转换模块，与CPU板或串口扩展板相连，用于实现差分信号转换；
连接模块，与外部时统信号、接口类型确定模块连接，用于使CPU能够接收外部时统信号；
初始化模块，用于初始化CPU板或串口扩展板的串口，将中断使能寄存器IER的EDSSI位置1，使能Modem状态中断，当MODEM状态有变化时产生中断；
中断响应模块，采用中断模式，当时统的差分信号有上升沿或下降沿出现，响应中断响应程序；
判断模块，用于判断时统信号的上升沿与下降沿，若是上升沿，则触发响应模块；若是下降沿，退出中断响应程序；
响应模块，用于设备的实时控制，根据设备功能释放控制信号量。 说明书 : 一种接收时统信号的方法及装置技术领域[0001] 本发明涉及时统信号领域，尤其涉及一种接收时统信号的方法及装置。背景技术[0002] 现有的控制系统在时间响应要求较高时，均采用时统方式。系统内的设备均响应系统内部的时统信号，系统内配备专用的时统设备，向系统内的设备提供统一的时统源；目前响应时统的设备均采用功能强大的、专门的时统板，这种时统板具有可根据用户的需求修改控制程序,接收或产生不同频率、占空比的时统信号,满足不同系统对时统信号的要求；这种时统板可作为时统控制的主动方，也具备被动接收时统脉冲的功能。但作为系统内的单机来说，配备此类时统板块，一来功能冗余度太大，二来对一些结构较小设备不适装。发明内容[0003] 为解决上述技术问题，本发明提出了一种接收时统信号的方法及装置，所述方法及装置，用于解决现有技术中专门配置时统板时，功能冗余度大，对一些结构较小设备不适装的技术问题。[0004] 根据本发明的第一方面，提供一种接收时统信号的方法，所述方法包括以下步骤：[0005] 步骤S101：确定响应时统信号的系统内设备的串口类型，所述响应时统信号的系统内设备的串口，为所述设备的CPU板载串口或串口扩展板的板载串口；若串口类型为RS‑422，进入步骤S102；若串口类型为RS‑232，进入步骤S103；[0006] 步骤S102：将外部时统源的差分信号+、差分信号‑及end线连接系统内设备的串口的CTS+、CTS‑及end线；进入步骤S104；[0007] 步骤S103：进行时统脉冲类型转换，将外部时统源的差分信号+、差分信号‑及end线连接RS‑422类型转换板的+、‑及end线，再将RS‑422类型转换板的输出信号CTS及end线连接系统内设备的串口的CTS及end线；[0008] 步骤S104：对系统内设备的串口初始化；[0009] 步骤S105：CPU进行监听，当监听到发生了中断时，对中断进行响应，CPU读取中断标识寄存器(IIR)信息；[0010] 步骤S106：首先判断中断是否由Modem状态变化引起；若是，进入步骤S107；若否，则进行第二次判断，所述第二次判断的内容为：中断是否由接收到通讯数据或发送寄存器为空引起，第二次判断的结果若为是，进行相应处理；第二次判断的结果若为否，则退出中断，本次处理完成；[0011] 步骤S107：响应Modem状态变化引起的中断，即读取Modem状态寄存器，先确定Modem状态变化信息，再确定CTS状态信息，若为CTS信号上升延信号，则进入处理时统信号程序；否则，退出中断，本次处理完成。[0012] 根据本发明第二方面，提供一种接收时统信号的装置，所述装置包括：[0013] 串口单元，所述串口单元位于CPU板或串口扩展板，用于实现所述响应时统信号的系统内设备响应外部时统源时统信号的功能；[0014] 接口类型确定模块，所述接口类型确定模块与连接模块和类型转换模块相连接，用于确定是否需要类型转换模块；若接口类型为RS‑422，则直接触发连接模块；否则，需要将所述接口类型确定模块触发所述类型转换模块；[0015] 类型转换模块，与CPU板或串口扩展板相连，用于实现差分信号转换；[0016] 连接模块，与外部时统信号、接口类型确定模块连接，用于使CPU能够接收外部时统信号；[0017] 初始化模块，用于初始化CPU板或串口扩展板的串口，将中断使能寄存器IER的EDSSI位置1，使能Modem状态中断，当MODEM状态有变化时产生中断；[0018] 中断响应模块，采用中断模式，当时统的差分信号有上升沿或下降沿出现，响应中断响应程序；[0019] 判断模块，用于判断时统信号的上升沿与下降沿，若是上升沿，则触发响应模块；若是下降沿，则退出中断响应程序；[0020] 响应模块，用于设备的实时控制，根据设备功能释放控制信号量。[0021] 根据本发明的上述方案，是一种被动接收时统信号的简易方法，适用于响应时统信号的系统内设备。本发明利用响应时统信号的系统内设备已有的串口通讯模块，实现响应时统信号的功能，无需在响应时统信号的系统内设备中配置专门的时统板。本发明能够应用于多种实时控制系统；采用本发明所述接收时统信号的方法，能够减少设备成本，又能通过减少设备部件，提高设备的可靠性，对体积较小的设备，是一个很好的选择。[0022] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明[0023] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明提供如下附图进行说明。在附图中：[0024] 图1为本发明一个实施方式的接收时统信号的方法的流程示意图；[0025] 图2为本发明一个实施方式的RS‑422接口类型接线示意图；[0026] 图3为本发明一个实施方式的RS‑232接口类型接线示意图。具体实施方式[0027] 首先结合图1说明本发明一个实施方式的一种接收时统信号的方法流程，所述方法包括以下步骤：[0028] 步骤S101：确定响应时统信号的系统内设备的串口类型，所述响应时统信号的系统内设备的串口，为所述设备的CPU板载串口或串口扩展板的板载串口；若串口类型为RS‑422，进入步骤S102；若串口类型为RS‑232，进入步骤S103；[0029] 步骤S102：将外部时统源的差分信号+、差分信号‑及end线连接系统内设备的串口的CTS+、CTS‑及end线；进入步骤S104；[0030] 步骤S103：进行时统脉冲类型转换，将外部时统源的差分信号+、差分信号‑及end线连接RS‑422类型转换板的+、‑及end线，再将RS‑422类型转换板的输出信号CTS及end线连接系统内设备的串口的CTS及end线；[0031] 步骤S104：对系统内设备的串口初始化；[0032] 步骤S105：CPU进行监听，当监听到发生了中断时，对中断进行响应，CPU读取中断标识寄存器(IIR)信息；[0033] 步骤S106：首先判断中断是否由Modem状态变化引起；若是，进入步骤S107；若否，则进行第二次判断，所述第二次判断的内容为：中断是否由接收到通讯数据或发送寄存器为空引起，第二次判断的结果若为是，进行相应处理；第二次判断的结果若为否，则退出中断，本次处理完成；[0034] 步骤S107：响应Modem状态变化引起的中断，即读取Modem状态寄存器，先确定Modem状态变化信息，再确定CTS状态信息，若为CTS信号上升延信号，则进入处理时统信号程序；否则，退出中断，本次处理完成。[0035] 进一步地，该方法还包括，若有多个串口采用共享中断号机制，则需要判断发生中断的串口是否为本串口。[0036] 进一步地，本实施例中，对串口波特率没有要求。[0037] 所述步骤S101，其中响应时统信号的系统是一个独立的、封闭的并且具有火控解算功能的系统。响应时统信号的系统内设备例如为某型号火控解算系统中的跟踪雷达、火控台。响应时统信号的系统内设备的串口为CPU板载串口或串口扩展板的板载串口。例如，由响应时统信号的系统内设备内的CPU的串口接收外部时统源发送的时统信号，实现所述响应时统信号的系统内设备响应外部时统源时统信号的功能。[0038] 本实施例中，外部时统源是可以为一个时统板，也可以为系统的一个辅助设备。[0039] 本实施例中，外部时统源提供的时统信号均采用RS‑422电平标准。[0040] 如图2‑3所示，因为外部时统源是RS‑422类型，若串口类型为RS‑422，则接口类型一致，故可直接将时统信号与设备直接相连，不用任何信号转换电路。若串口类型为RS‑232，需要进行时统脉冲类型转换，方可与串口CTS信号相连。[0041] 所述步骤S104：对系统内设备的串口初始化，包括：[0042] 将CPU板载串口或串口扩展板的板载串口的中断允许寄存器IER的EDSSI控制位置为1，此时，使能Modem状态中断。[0043] 本实施例中，中断允许寄存器(IER)的EDSSI控制位置为1，此时，使能Modem状态中断，当Modem状态发生变化时，会产生中断。[0044] 所述步骤S105：CPU进行监听，当监听到发生了中断时，对中断进行响应，CPU读取中断标识寄存器(IIR)信息；[0045] 步骤S106：首先判断中断是否由Modem状态变化引起；若是，进入步骤S107；若否，则进行第二次判断，所述第二次判断的内容为：中断是否由接收到通讯数据或发送寄存器为空引起，第二次判断的结果若为是，进行相应处理；第二次判断的结果若为否，则退出中断；[0046] 步骤S107：响应Modem状态变化引起的中断，即读取Modem状态寄存器，先确定Modem状态变化信息，再确定CTS状态信息，若为CTS信号上升延信号，则进入处理时统信号程序；否则，退出中断，其原理为：[0047] 串口通讯模块的功能复用是本发明的控制原理，将外部时统信号与串口的CTS信号相连，若类型匹配，则可以直接连接；若类型不匹配，需要有类型转换模块将类型匹配后再连接；本发明是通过中断方式检测Modem状态寄存器的MSR0，来识别外部时统的上升沿和下降沿，从而响应外部时统。串行异步通信单元ACE(Serial Asynchronouscommunicationselement)所用的内部工作寄存器有3类：控制、状态和数据。本发明仅涉及这两类寄存器：中断允许寄存器(IER)、中断标识寄存器(IIR)、Modem控制寄存器(MCR)和Modem状态寄存器(MSR)。[0048] a)中断允许寄存器(IER)[0049] 所述中断允许寄存器的位定义如表1所示：[0050]B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B00 0 0 0 EDSSI ERLSI ETBEI ERBFI[0051] 表1中断使能寄存器IER位定义[0052] 本实施例中，涉及中断使能寄存器IER的EDSSI：置位时使能“Modem状态”中断，这时“MODEM状态”有变化时将产生中断。[0053] b)中断标识寄存器(IIR)[0054] 本实施例中，涉及中断标识寄存器IIR的Modem状态中断源，识别响应时统中断，读MSR使该中断复位。[0055] 所述中断标识寄存器IIR位中断标识、优先级及复位控制如表2所示。[0056][0057] 表2中断标识寄存器IIR位中断标识、优先级及复位控制[0058] c)Modem控制寄存器(MCR)[0059] 本实施例中，涉及置位时使能“中断使能输出”中断，这时“MODEM状态”有变化时将产生中断。Modem控制寄存器MCR位定义如表3所示。[0060] B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B00 0 0 自环测试 中断使能输出 OUT1控制 /RTS控制 /DTR控制[0061] 表3Modem控制寄存器MCR位定义[0062] d)Modem状态寄存器(MSR)[0063] 本实施例中，涉及Modem状态寄存器的Modem状态中断源，MSR0：置1，则表示△CTS。在中断使能寄存器IER3＝1的前提下，当上述任一位为1时，则将产生MODEM状态变化中断(中断优先级4，为最低)。Modem状态寄存器MSR位定义如表4所示。[0064] B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0/DCD状态 /RI状态 /DSR状态 /CTS状态 △DCD变化 △RI变化 △DSR变化 △CTS变化[0065] 表4Modem状态寄存器MSR位定义[0066] 本实施例利用串口实现时统功能是基于串口可检测Modem控制信号的当前状态，并且是中断方式，在此技术基础上，本实施实现了时统功能的实时响应。[0067] 本发明实施例进一步给出一种接收时统信号的装置，所述装置包括：[0068] 串口单元，所述串口单元位于CPU板或串口扩展板，用于实现所述响应时统信号的系统内设备响应外部时统源时统信号的功能；[0069] 接口类型确定模块，所述接口类型确定模块与连接模块和类型转换模块相连接，用于确定是否需要类型转换模块；若接口类型为RS‑422，则直接触发连接模块；否则，需要将所述接口类型确定模块触发所述类型转换模块；[0070] 类型转换模块，与CPU板或串口扩展板相连，用于实现差分信号转换；[0071] 连接模块，与外部时统信号、接口类型确定模块连接，用于使CPU能够接收外部时统信号；[0072] 初始化模块，用于初始化CPU板或串口扩展板的串口，将中断使能寄存器IER的EDSSI位置1，使能Modem状态中断，当MODEM状态有变化时产生中断；[0073] 中断响应模块，采用中断模式，当时统的差分信号有上升沿或下降沿出现，响应中断响应程序；[0074] 判断模块，用于判断时统信号的上升沿与下降沿，若是上升沿，则触发响应模块；若是下降沿，退出中断响应程序；[0075] 响应模块，用于设备的实时控制，根据设备功能释放控制信号量。[0076] 进一步地，本实施例中，控制原理有硬件接口实现和软件控制来实现，硬件接口实现又分为两种串口类型接线法，软件控制由代码编程来实现。[0077] 代码实现分两部分实现：串口初始化及中断响应两部分。[0078] a)串口初始化[0079] 下面是使用COM1的初始化代码，串口基地址为0x3f8。[0080][0081] b)中断响应[0082] 下面是中断响应代码。[0083][0084][0085] 本发明实施例进一步给出一种接收时统信号的系统，包括：[0086] 处理器，用于执行多条指令；[0087] 存储器，用于存储多条指令；[0088] 其中，所述多条指令，用于由所述存储器存储，并由所述处理器加载并执行如前所述的接收时统信号的方法。[0089] 本发明实施例进一步给出一种电子设备，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行如前所述的接收时统信号的方法。[0090] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。[0091] 在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。[0092] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。[0093] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。[0094] 上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，实体机服务器，或者网络云服务器等，需安装Windows或者WindowsServer操作系统)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read‑OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。[0095] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

专利地区：河北

专利申请日期：2021-10-25

专利公开日期：2024-11-12

专利公告号：CN114201216B