聊聊两轮车行业的一线通，AI加持

现在很多厂家都支持一线通的通信协议，控制器呀，仪表呀，BMS呀，通通的提供了一线通的接口，这几乎成了两轮车行业的一个标准了。

第一次看到一线协议蛮惊讶的，因为这居然是一个国际标准，比如：

似乎每一家的协议文档的第一部分，都声称自己采用的是国际标准SIF通信协议。

这么看来，我们不得不了解一下，这个大名鼎鼎的国际标准是个什么标准，哪几个组织联合发布的。

我帮大家搜过了，Google搜索记录一共3页，除了像上面那样介绍自家协议的引用外，关于SIF国际标准的关键字都是医学，或者视频行业的词条。看来Google也是孤陋寡闻了，GPT也是干瞪眼。

我翻到了自行车电动车协会发布的团标，里面引用了一线通，并没有说明一线通是什么国际标准，只是简单介绍了其通信架构。

从上面的一线通架构中，可以看出，这个一线通主要是一发多收的半双工机制。跟半个Uart一样。我之前为了方便，也是采用一根线做Uart通信，只不过我的MCU支持Tx和Rx调换一下，因此可以做到收发一体。

一线通的具体协议

相信很多朋友第一次接触单线通信都是从DS18B20开始的，这是一种单总线结构，它支持主机发送查询命令，然后接收各个子设备的信息。

那么两轮车的这个一线通呢？其实就是砍掉一半，主机只发送，不接受，就像串口uart的Tx一样，自己按照固定的波特率发送，线上的所有监听者按照协定的波特率接收。

区别在于，uart的电平高代表1，电平低代表0，这里指的TTL电平。而一线通该表了这个策略，它使用了固定周期，不同占空比的PWM波形来表示0和1。

这样抗干扰的能力就强了很多，看上去也很眼熟是不是？ 这跟我们常常使用的彩色LED，WS2812的通信非常的相似，下图是WS2812的时序波形图。

其实它们都是采用的单极性归零码，归零码是一种数字信号编码方式，在每个时钟周期内，信号电平都会返回到零电平。

与WS2812所不同的是，一线通采用的同步机制并不是一长段的低电平，而是一长段的低电平后面跟上一个高电平，这样有一个好处，就是可以让通信更健壮，兼容性更佳。

有了同步帧和数据帧的定义，然后再把每一个数据周期定义下来，我们就可以接收到整个完整的数据包了，这里，一线通的数据周期定义为12*8bit，也就是在同步帧后，持续的接收96个bit。

一线通解析方法

网络上看到很多解析一线通的方法，所示配置一个定时器，不断地读取GPIO的电平进行采样，然后根据个数来计算电平的持续时间，通用性还是可以的，只不过进入中断的次数比较多，不过抗干扰会比较好。

我使用的单片机都是有外部中断的，所以我决定采用中断配合定时器计时的方法来接收一线通数据。只需要定义两个边沿都触发，然后再触发中断里面根据触发源，或者再次读取一下IO电平就可以判断出上一次计时器中的计时是高电平还是低电平。

逻辑很简单，但是写起来还得费点功夫，我肯定是想一两分钟搞定的，毕竟有AI加持了，谁还自己敲代码呢。我把波形图和GPIO中断的函数喂给了AI。告诉他，将收到的96个数据存到一个12字节的数组里面。

还记得刚刚说的同步帧吗？ 同步帧后面有一个高电平的。我跟AI说，这个同步帧的高电平其实就是一个单位时间，后面跟来的数据帧都是按同步帧中高电平来计算的，这样做，我们就可以一套代码适用不同厂家的一线通了，AI绝对的聪明，同时他也肯定了我的理解。

瞅瞅，不单看明白了我的意图，还给我增加了允许误差，提高程序的健壮性，代码也不含糊

voidone_wire_int_process(void){int curr_level = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOA, GPIO_PIN_3);HAL_TIM_Base_Stop(&g_hTIMx);uint16_t pulse_time = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&g_hTIMx);
// 重新计时，准备捕获下一个电平    __HAL_TIM_SET_COUNTER(&g_hTIMx, 0);HAL_TIM_Base_Start(&g_hTIMx);
if (curr_level == 0)    {        last_high_time = pulse_time;    }else    {        last_low_time = pulse_time;    }
// 采集到一对高低电平后，直接解析if (last_high_time)    {if (state == WAIT_SYNC)        {if ((last_low_time > LOW_SYNC_MIN && last_low_time < LOW_SYNC_MAX) &&                (last_high_time > HIGH_SYNC_MIN && last_high_time < HIGH_SYNC_MAX))            {                t_unit = last_high_time;                state = RECEIVE_DATA;                bit_idx = 0;for (int i = 0; i < 12; i++)                    data_buf[i] = 0;            }        }elseif (state == RECEIVE_DATA)        {int t1 = t_unit;int t2 = t_unit * 2;int tol1 = TOLERANCE_INT(t1);int tol2 = TOLERANCE_INT(t2);// DATA(0): 低2T高1Tif (abs(last_low_time - t2) < tol2 && abs(last_high_time - t1) < tol1)            {                data_buf[bit_idx / 8] <<= 1;                bit_idx++;            }// DATA(1): 低1T高2Telseif (abs(last_low_time - t1) < tol1 && abs(last_high_time - t2) < tol2)            {                data_buf[bit_idx / 8] <<= 1;                data_buf[bit_idx / 8] |= 1;                bit_idx++;            }else            {                state = WAIT_SYNC;            }if (bit_idx >= DATA_BITS_TOTAL)            {                state = WAIT_SYNC;// TODO 你可以在这里从数组获取数据            }        }// 处理完一对高低电平后，必须立即清零        last_low_time = 0;        last_high_time = 0;    }}

上面是中断里面的处理函数，很多宏定义和变量初始化的部分，AI会帮我添加到头文件，我这里就不拷贝了。

Cursor是真的棒，大家一定要多多体验！