CN1959741B - 具有编解码能力的通信终端模块及其收发数据的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了具有编解码能力的通信终端模块及其编解码方法，使用在电子不停车收费***中，其特点是，包括边沿触发捕捉模块、第一定时器、第二定时器、第三定时器、数据解码模块、数据编码模块、存储器、单片机、以及I/O输出模块；边沿触发捕捉模块接收待解码数据，顺序送到第三定时器和第二定时器，按定时送到数据解码模块解码，经解码的数据送到存储器中储存，单片机从存储器中接收数据，经确认后将所需编码的数据通过存储器调出到数据编码模块编码，并按第一定时器的定时，通过I/O输出模块输出编码的数据。能以ETC***要求的较高波特率(250K或500K)将数据发出，误码率少，提高了ETC收费***测量收费的准确性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子不停车收费***(以下简称ETC收费***)中具有编解码能力的通信终端模块及其收发数据的方法。
背景技术
在ETC收费***中，具有编解码能力的通信终端模块是其中的重要组成部分，它的工作性能好坏直接影响到ETC收费***的工作性能。
在其他的同类型的应用中有直接使用专门的编解码芯片来对数据进行编解码，但对这些芯片的控制及对内部寄存器的设置等比较繁琐，并且这些芯片的***电路连接比较复杂。所以虽然可以利用专门的芯片来实现编解码，但实际使用起来不是非常便利。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有编解码能力的通信终端模块，用于ETC收费***中，由于其具有编解码功能，可以对发送或接收的数据按照ETC***的要求进行编码和解码。
本发明的目的是这样实现的：
具有编解码能力的通信终端模块，使用在电子不停车收费***ETC收费***中，其特点是，
包括边沿触发捕捉模块、第一定时器、第二定时器、第三定时器、数据解码模块、数据编码模块、存储器、单片机、以及I/O输出模块；所述的边沿触发捕捉模块接收待解码数据，顺序送到第三定时器和第二定时器，经定时后送到数据解码模块进行解码，将完成解码的数据送到存储器中储存，单片机从从存储器中接收数据，进行确认，将由执行机构执行的需编码的数据通过存储器调出到数据编码模块编码，并由第一定时器定时，通过I/O输出模块输出编码的数据。
具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其特点是，
包括边沿触发捕捉模块、第一定时器、第二定时器、第三定时器、数据解码模块、数据编码模块、存储器、单片机、以及I/O输出模块；所述的边沿触发捕捉模块接收待解码数据，顺序送到第三定时器和第二定时器，经定时后送到数据解码模块进行解码，将完成解码的数据送到存储器中储存，单片机从存储器中接收数据进行数据处理，并确认需解码的数据通过存储器调出到数据编码模块进行编码，并由第一定时器定时，通过I/O输出模块输出编码的数据。
上述具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其中：在程序进行解码时的方法步骤如下：
①利用边沿触发捕捉模块接收数据，当接收数据有上升沿或下降沿的变化时则进入边沿触发中断服务程序，在中断服务程序中判断如果是第一个下降沿则表示数据刚发送，启动第二定时器和第三定时器；
②第二定时器对接收的数据时间进行定时，第三定时器对每一位数据脉宽的计数；在第三定时器中断服务程序中对接收数据进行判断，如果不是第一个下降沿或是上升沿的话，则将第三定时器的计数值存入接收数组；以此为循环，不断将计数值存入数组，直到第三定时器定时时间到；
③当第二定时器定时时间到时，在第二定时器中断服务程序中根据对接收数组中的FMO码数据中的位0和位1所对应的脉宽计数值，解出当前位是0或1，并将解出的数据存入内存变量。
上述具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其中：所述的数据发送速率为500Kbps。
上述具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其中：步骤①所述的接收每一位数据的脉宽计数值定义为一个19位的数组。
上述具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其中：FMO码的特点是：每个位元的边沿都发生变化，并且码元中心有变化表示0，码元中心没有变化表示1。
上述具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其中：进行编码时的方法步骤如下：
④定义一个包括起始位和停止位为10位的数组来存储由单片机确定的最终发送的编码数据；若当前要发送的数据位是1，则编码数组下一个数组元素的值等于当前数组元素的值；若当前要发送的数据位是0，如果当前数组元素不为0则下一个数组元素为0，否则下一个数组元素为1；
⑤按照上述对数据的编码方法，对所有发送数据进行编码直到所有数据编码完成；
⑥编码结束后，开启第一定时器，当第一定时器中断到来时，在中断服务程序中将编码数组中的数据从I/O输出模块发送出去，直至数据发送完毕。
上述具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其中：进行编码时的特点是：电平没有变化代表1，电平有变化代表0。
上述具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其中：所述的上行数据发送速率是250Kbps。
上述具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其中：所述的第一定时器定时常数设置为4微秒。
由于本发明采用了以上的技术方案，其产生的效果是明显的：
1)仅使用一片单片机及其***电路，电路连接简单，数据处理均由软件实现。
2)数据编解码较快，误码率较少。
附图说明
本发明的具体特征性能由以下的实施例及其附图进一步描述。
图1是本发明具有编解码能力的通信终端模块的功能方框图。
图2是本发明数据解码流程示意图，其中，a是PCA中断服务的程序流程图；b是第三定时器中断服务的程序流程图；c是第二定时器中断服务的程序流程图。
图3是本发明数据编码流程示意图，其中：a是编码子程序流程图；b是第一定时器中断服务的程序流程图.
具体实施方式
请参阅图1。本发明具有编解码能力的通信终端模块，使用一片C8051F133型单片机及其***电路，所述的通信终端模块嵌入在单片机***中，包括边沿触发捕捉模块1、第一定时器2、第二定时器3、第三定时器4、数据解码模块5、数据编码模块6、存储器7、单片机8、以及I/O输出模块9；所述的边沿触发捕捉模块接收待解码数据，顺序送到第三定时器和第二定时器，经定时后送到数据解码模块进行解码，将完成解码的数据送到存储器中储存，单片机从从存储器中接收数据，进行确认，将由执行机构执行的需解码的数据通过存储器调出到数据编码模块，并由第一定时器定时，通过I/O输出模块输出编码的数据。利用单片机所带的定时器、I/O输出模块及边沿捕捉模块，使用程序算法来实现ETC***中对需要发送的上行数据进行NRZI码然后从I/O输出模块发送出去；利用单片机的边沿捕捉模块和定时器来实现对下行数据的接收，并使用程序算法来对接收到的FMO码的数据进行解码，以供单片机进行处理，若未接收到数据或接收数据出错，单片机回发出指令要求重发数据。
请参阅图2，这是本发明的数据解码的流程框图，其中，a是PCA中断服务的程序流程图；b是第三定时器中断服务的程序流程图；c是第二定时器中断服务的程序流程图。利用边沿捕捉模块和定时器来进行数据的采集和解码。
下面以下行FMO码数据的解码的实施例来说明本发明解码的过程。FMO码数据的特点是：每个位元的边沿都发生变化，并且码元中心有变化表示0，码元中心没有变化表示1，并且要求数据发送速率为500Kbps。此程序定义一个19位的数组来接收每一位数据的脉宽计数值。在程序进行解码时的方法步骤如下：
①利用边沿触发捕捉模块PCA的一个引脚(什么功能的引脚)来接收数据，当接收数据有上升沿或下降沿的变化时则进入边沿触发中断服务程序，在中断服务程序中判断如果是第一个下降沿则表示数据刚发送，启动第二定时器和第三定时器；
②第二定时器负责接收19位数据时间的定时，第三定时器负责每一位数据脉宽的计数；在第三定时器中断服务程序中对接收数据进行判断，如果不是第一个下降沿或是上升沿的话，则将第三定时器的计数值存入接收数组。以此为循环，不断将计数值存入数组，直到第三定时器定时时间到；
③当第二定时器定时时间到时，在第二定时器中断服务程序中根据对接收数组中的FMO码数据中的位0和位1所对应的脉宽计数值，解出当前位是0或1，并将解出的数据存入内存变量。
请参阅图3，这是本发明数据编码流程示意图，其中：a是编码子程序流程图；b是第一定时器中断服务的程序流程图。利用第一定时器和I/O输出模块进行数据的编码。
下面以上行数据NRZI码说明本发明编码的流程。NRZI码的特点是：电平没变化代表1，电平有变化代表0。并且要求上行数据发送速率是250Kbps。在程序进行编码时的方法步骤如下：
④定义一个10位数组(包括起始位和停止位)来存储最终发送的编码数据.若当前要发送的数据位是1，则编码数组下一个数组元素的值等于当前数组元素的值；若当前要发送的数据位是0，如果当前数组元素不为0则下一个数组元素为0，否则下一个数组元素为1.
⑤按照上述对数据的编码方法，对所有发送数据进行编码直到所有数据编码完成。
⑥编码结束后，开启第一定时器，第一定时器定时常数设置为4微秒，当定时器中断到来时，在中断服务程序中将编码数组中的数据从I/O输出模块发送出去，直至数据发送完毕。
本发明采用了以上技术方案后，能完成ETC收费***所要求的对传送数据进行FMO、NRZI的编解码，并能以较高的数据速率接收或发送。并且电路设计简单，仅需一片单片机及其***电路，数据处理工作均由程序算法完成，数据编解码速度快，误码率较少，能适应于ETC***对数据处理的要求。
Claims (10)
1.具有编解码能力的通信终端模块，使用在电子不停车收费***ETC收费***中，其特征在于，
包括边沿触发捕捉模块、第一定时器、第二定时器、第三定时器、数据解码模块、数据编码模块、存储器、单片机、以及I/O输出模块；所述的边沿触发捕捉模块接收待解码数据，顺序送到第三定时器和第二定时器，经定时后送到数据解码模块进行解码，将完成解码的数据送到存储器中储存，单片机从存储器中接收数据，进行确认，将由执行机构执行的需编码的数据通过存储器调出到数据编码模块编码，并由第一定时器定时，通过I/O输出模块输出编码的数据。
2.具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，使用在电子不停车收费***ETC收费***中，所述通信终端模块包括边沿触发捕捉模块、第一定时器、第二定时器、第三定时器、数据解码模块、数据编码模块、存储器、单片机、以及I/O输出模块，其特征在于，
所述的边沿触发捕捉模块接收待解码数据，顺序送到第三定时器和第二定时器，经定时后送到数据解码模块进行解码，将完成解码的数据送到存储器中储存，单片机从存储器中接收数据进行数据处理，并确认需编码的数据通过存储器调出到数据编码模块进行编码，并由第一定时器定时，通过I/O输出模块输出编码的数据。
3.根据权利要求2所述的具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其特征在于：在进行解码时的方法步骤如下：
①利用边沿触发捕捉模块接收数据，当接收数据有上升沿或下降沿的变化时则进入边沿触发中断服务，在中断服务中判断如果是第一个下降沿则表示数据刚发送，启动第二定时器和第三定时器；
②第二定时器对接收的数据时间进行定时，第三定时器对每一位数据脉宽进行计数；在第三定时器中断服务中对接收数据进行判断，如果不是第一个下降沿，或如果是上升沿的话，则将第三定时器的计数值存入接收数组；以此为循环，不断将计数值存入数组，直到第三定时器定时时间到；
③当第二定时器定时时间到时，在第二定时器中断服务中根据对接收数组中的FMO码数据中的位0和位1所对应的脉宽计数值，解出当前位是0或1，并将解出的数据存入内存变量。
4.根据权利要求3所述的具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其特征在于：所述FMO码数据为下行FMO码数据，其发送速率为500Kbps。
5.根据权利要求3所述的具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其特征在于：步骤①所述的接收每一位数据的脉宽计数值定义为一个19位的数组。
6.根据权利要求3所述的具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其特征在于：所述FMO码的特点是：每个位元的边沿都发生变化，并且码元中心有变化表示0，码元中心没有变化表示1。
7.根据权利要求2所述的具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其特征在于：进行编码时的方法步骤如下：
④定义一个包括起始位和停止位为10位的数组来存储由单片机确定的最终发送的编码数据；若当前要发送的数据位是1，则编码数组下一个数组元素的值等于当前数组元素的值；若当前要发送的数据位是0，如果当前数组元素不为0则下一个数组元素为0，否则下一个数组元素为1；
⑤按照上述对数据的编码方法，对所有发送数据进行编码直到所有数据编码完成；
⑥编码结束后，开启第一定时器，当第一定时器中断到来时，在中断服务中将编码数组中的数据从I/O输出模块发送出去，直至数据发送完毕。
8.根据权利要求7所述的具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其特征在于：进行编码时的特点是：电平没有变化代表1，电平有变化代表0。
9.根据权利要求7所述的具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其特征在于：对上行数据NRZI码数据进行编码，并且，所述上行数据NRZI码数据的发送速率是250Kbps。
10.根据权利要求7所述的具有编解码能力的通信终端模块进行编解码的方法，其特征在于：所述的第一定时器定时常数设置为4微秒。
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