專利名稱：一種基于音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手機數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，特別涉及一種基于音頻輸入輸出接口的手機通用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，主要用于實現(xiàn)手機對磁卡記錄信息的讀寫。
背景技術(shù)：
隨著智能手機的普及，特別是3G智能手機的出現(xiàn)，及iPhone，Andr0id等智能手機的操作系統(tǒng)功能強大，智能手機的應(yīng)用功能早已超出電話通信的范疇，各種移動應(yīng)用開發(fā)充分體現(xiàn)了智能手機的優(yōu)勢。在手機的智能化應(yīng)用中，手機如果要讀取外部設(shè)備信息，一般要通過專用的數(shù)據(jù)接口。目前存在的問題是，各個手機廠家的數(shù)據(jù)接口各不相同，外部設(shè)備難以一一兼容；有的廠家出于各種商業(yè)目的，限制數(shù)據(jù)接口的開放，或者要收取高昂的使用 費；有些出于主導(dǎo)地位的手機廠商，還對外設(shè)的生產(chǎn)方有嚴(yán)格的資質(zhì)要求，人為增加了進入的門檻。種種限制，導(dǎo)致手機的外部設(shè)備開發(fā)困難，成本較高。本發(fā)明使用的是手機的耳機話筒接口連接外部設(shè)備，很顯然，各個廠家的耳機話筒接口是開放的，接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，通過它實現(xiàn)手機與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸，開發(fā)成本低，通用性強，在傳輸數(shù)據(jù)量不大的應(yīng)用中，具體很大的一統(tǒng)天下的兼容優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容
基于手機音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸關(guān)鍵要解決兩方面的問題1)如何通過模擬信號進行可靠的數(shù)據(jù)通信，也就是要設(shè)計一種嚴(yán)格的通信機制和通信協(xié)議，保證基于手機音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸可靠；2)為了達(dá)到產(chǎn)品使用的移動便利性，還要解決外設(shè)的供電問題。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸方法及其實現(xiàn)系統(tǒng)，包括基于音頻輸入輸出接口及采用差分曼徹斯特編碼的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、從音頻輸出接口給數(shù)據(jù)傳輸置裝供電的方法及實現(xiàn)它的電源模塊、實現(xiàn)編解碼及傳輸協(xié)議的主控模塊。利用本發(fā)明方法實現(xiàn)一種手機磁卡讀卡器，能兼容多種不同類型的手機進行磁卡記錄信息的讀寫，實現(xiàn)的讀卡器系統(tǒng)靈活、輕便、實用，易于普及推廣。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種基于音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸方法，其實現(xiàn)裝置通過音頻輸入輸出接口與智能手機進行數(shù)據(jù)通信，外部裝置通過手機音頻輸入輸出接口發(fā)送及接收數(shù)據(jù)信號，數(shù)據(jù)信號在主控模塊中進行編解碼處理，再通過磁頭裝置讀取、寫入外部磁性媒質(zhì)上的存儲數(shù)據(jù)，參見

圖1。外部裝置與手機進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木唧w方式中，外部裝置通過插入手機外置話筒音頻輸入接口或線路音頻輸入接口的連接插線發(fā)送數(shù)據(jù)信號給手機，外部裝置通過插入手機外置耳機音頻接口或音頻線路輸出接口的連接插線接收手機發(fā)送出的數(shù)據(jù)信號。為了解決給外部裝置在移動應(yīng)用中的供電問題，本發(fā)明提出了一種給外部裝置供電的特別方式，在這種方式中，包含主控模塊在內(nèi)的外部裝置由手機供電，手機通過程序發(fā)出固定頻率(22.1khz)、最大音量的聲音信號，此信號通過耳機接口輸出為一個固定頻率的交流信號，此信號通過外部裝置中的電源模塊電路轉(zhuǎn)換為直流電，供電給整個外部裝置電路。所述的一種基于音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸方法,在音頻輸入輸出線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號采用差分曼徹斯特編碼，不進行載波調(diào)制與解調(diào)，直接在音頻線路上傳輸數(shù)據(jù)編碼信號。具體協(xié)議機制如下(I)所述的基于音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸方法是一種串行通訊方法，參考標(biāo)準(zhǔn)同步串行通訊協(xié)議，采用差分曼徹斯特編碼，其特點為每發(fā)送一位至少有一個跳變，以適應(yīng)在只能傳輸交流的音頻輸入輸出線路上傳輸數(shù)據(jù)。通信信號中使用中間時刻的跳變來表·示發(fā)送的0或1，第一個跳變的如果是正跳變表示1，如果是負(fù)跳變表示0，之后的跳變與前一個跳變進行差分，由相比較的結(jié)果決定是I還是0，如果當(dāng)前位跳變方向與前一位的跳變方向相同，則表示為0，否則表示為1，參見圖2。采用差分曼徹斯特編碼，通信雙方的同步允許差半位時間，同步差半位時間內(nèi)接收的數(shù)據(jù)不受影響。(2)基于音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸是雙工方式，從手機輸出數(shù)據(jù)的傳輸使用音頻輸出線路，進入手機的數(shù)據(jù)的傳輸使用音頻輸入線路，發(fā)送數(shù)據(jù)前讓總線(音頻輸入輸出線路)空閑準(zhǔn)備，提示接收方做好接收準(zhǔn)備?？偩€空閑準(zhǔn)備是用連續(xù)發(fā)送8位以上的0來表示。(3)所述基于音頻輸入輸出接口的串行通訊采用幀起始標(biāo)志進行同步，幀起始可以從任意一位開始，所述的串行通訊的幀起始標(biāo)志采用與標(biāo)準(zhǔn)串口通信同步中一樣的標(biāo)識，即連續(xù)發(fā)送6個1，即發(fā)送字符0x7e表示發(fā)送了幀起始標(biāo)志。(4)所述基于音頻輸入輸出接口的串行通訊采用幀結(jié)束標(biāo)志表示本次數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束，進入總線空閑狀態(tài)。連續(xù)發(fā)送7個1，即發(fā)送字符0x7f表示發(fā)送了幀結(jié)束。(5)所述基于音頻輸入輸出接口的串行通訊中，線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的單位為位，發(fā)送字節(jié)時首先發(fā)送最高位，最后發(fā)送最低位，發(fā)送數(shù)據(jù)時字節(jié)間沒有間隔。發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)中很可能有連續(xù)的6個1，這與幀起始標(biāo)志和幀結(jié)束標(biāo)志相同，會造成通訊歧義。為了消除歧義，規(guī)定，當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時，連續(xù)發(fā)送5個I后，必須發(fā)送一位無效的0，再接著發(fā)送其它數(shù)據(jù)。而接收到連續(xù)的5個I后，需要刪除接著收到的O。這連續(xù)的5個I并非一定在一個字節(jié)中，例如，兩個字節(jié)OxOf和OxcO，每個字節(jié)都沒有連續(xù)的5個1，但先發(fā)送OxOf后發(fā)送OxcO時，就有連續(xù)的5個I 了，需要動態(tài)插入、刪除一位0.(5)所述基于音頻輸入輸出接口的串行通訊中，線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀格式如下
權(quán)利要求
1.一種基于音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于實現(xiàn)本發(fā)明的外部裝置通過音頻輸入輸出接口與智能手機進行數(shù)據(jù)通信，外部裝置通過手機音頻輸入輸出接口發(fā)送及接收數(shù)據(jù)信號，數(shù)據(jù)信號在主控模塊中進行編解碼處理，再通過磁頭裝置讀取、寫入外部磁性媒質(zhì)上的存儲數(shù)據(jù)。外部裝置與手機進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木唧w方式中，外部裝置通過插入手機外置話筒音頻輸入接口或線路音頻輸入接口的連接插線發(fā)送數(shù)據(jù)信號給手機，外部裝置通過插入手機外置耳機音頻接口或音頻線路輸出接口的連接插線接收手機發(fā)送出的數(shù)據(jù)信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于所述外部裝置的特別供電方式，具體是外部處理主控模塊由手機供電，手機通過程序發(fā)出固定頻率的聲音信號，此信號通過耳機接口輸出為一個固定頻率的交流信號，此信號通過外部裝置主控板上的電源模塊的電路轉(zhuǎn)換為直流電，供電給整個外部裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于米用差分曼徹斯特編碼協(xié)議，不需要載波，直接在音頻線路上傳輸數(shù)據(jù)編碼信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于通信雙方的手機端功能采用軟件方法實現(xiàn)，通過程序?qū)囊纛l輸入接口采集到的音頻信號進行差分曼徹斯特解碼，通過程序?qū)敵鰯?shù)據(jù)進行差分曼徹斯特編碼并送到音頻輸出接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于具有一個磁頭讀寫裝置，用于在磁性媒質(zhì)上讀寫基于曼徹斯特編碼的數(shù)據(jù)信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于具有一個主控電路模塊，實現(xiàn)雙向信號的編解碼(I)主控電路模塊將磁頭裝置傳入的曼徹斯特編碼數(shù)據(jù)信息解碼成國標(biāo)數(shù)據(jù)，再編碼為差分曼徹斯特編碼數(shù)據(jù)信號，送到連接手機話筒接口或線路音頻輸入接口的傳輸線上；(2)主控電路模塊從連接手機耳機接口或線路音頻輸出接口的傳輸線上接收差分曼徹斯特編碼數(shù)據(jù)信號，解碼成國標(biāo)數(shù)據(jù)，再編碼為標(biāo)準(zhǔn)曼徹斯特編碼數(shù)據(jù)信息，送到磁頭裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于音頻輸入輸出接口的數(shù)據(jù)傳輸方法及其實現(xiàn)系統(tǒng)，所述方法包括從音頻輸出接口給數(shù)據(jù)傳輸置裝供電的方式、基于音頻輸入輸出接口及采用差分曼徹斯特編碼的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。所述方法的實現(xiàn)系統(tǒng)包括電源電路模塊、主控電路模塊、通過音頻輸入輸出接口與其連接的智能手機裝置、讀寫數(shù)據(jù)的磁頭裝置。智能手機從音頻輸出接口輸出音頻交流，經(jīng)電源模塊轉(zhuǎn)換為直流后給主控模塊供電，智能手機通過音頻輸入輸出接口經(jīng)主控模塊、磁頭裝置讀寫外部媒介質(zhì)上數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。本發(fā)明能兼容多種不同類型的手機進行磁卡信息的讀寫，靈活、輕便、實用，易于普及推廣。
文檔編號H04M1/725GK103002118SQ20111028033
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者朱星宇, 黃春芳 申請人:朱星宇