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龙图腾网获悉北京华孚聚能科技有限公司申请的专利基于国产单片机的通讯管理机系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119807129B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510300193.0，技术领域涉及：G06F15/78；该发明授权基于国产单片机的通讯管理机系统是由朱鹏程;吴水生设计研发完成，并于2025-03-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于国产单片机的通讯管理机系统在说明书摘要公布了：本发明公开了基于国产单片机的通讯管理机系统，涉及通讯管理机系统技术领域，包括如下步骤：在通讯管理机运行时对通讯管理机的内存资源进行动态分配和管理；对普通IO口进行模拟通信串口处理，得到模拟通信串口，并对模拟通信串口进行管理；对通讯管理机的配置信息进行定制固化处理；利用单片机内部的RC振荡器并结合软件时间进行时间双同步管理；本发明用于解决现有的通讯管理机系统普遍基于Linux操作系统，需要较高的单片机主频和内存容量，导致性价比不高的问题。

本发明授权基于国产单片机的通讯管理机系统在权利要求书中公布了：1.基于国产单片机的通讯管理机系统，其特征在于，包括空间优化模块、串口模拟模块、配置管理模块以及时间同步模块； 所述空间优化模块用于在通讯管理机运行时对通讯管理机的内存资源进行动态分配和管理； 所述串口模拟模块对普通IO口进行模拟通信串口处理，得到模拟通信串口，并对模拟通信串口进行管理； 所述配置管理模块用于对通讯管理机的配置信息进行定制固化处理； 所述时间同步模块利用单片机内部的RC振荡器并结合软件时间进行时间双同步管理； 所述空间优化模块配置有空间优化策略，空间优化策略包括： 在通讯管理机运行过程中，在第一时间周期内以第一时间间隔统计单片机的内存池的大小，并按照大小从小到大排序，标记为周期内存大小信息，记作GAi＝[R1，R2，R3，……，Rn]，其中i代表第i个第一时间周期；其中第一时间周期为T0，第一时间间隔为t1；第一时间周期T0为24小时，第一时间间隔t1为5分钟； 空间优化策略还包括： 设置第一时间窗口为c2，以第一时间窗口对周期内存大小信息进行划分，对于划分后的周期内存大小信息内任意一个第一时间窗口，选取该第一时间窗口内最大的内存池的大小，记作RM，计算q0★RM；并将q0＊RM标记为对应的第一时间窗口的参考大小，完成后得到参考内存大小信息，记作GBi，其中q0为比例系数q0∈[0.5，1]；第一时间窗口c2为1小时，q0为0.9，即选取一小时内采集的数据的最大值乘以0.9，作为这一小时的参考大小； 空间优化策略还包括： 将通讯管理机运行过程中，若通讯管理机运行过程进入一个新的第一时间窗口时，根据上一个第一时间周期内对应的第一时间窗口的参考大小，记作BRi-1，以及上上一个第一时间周期内对应的第一时间窗口的参考大小，记作BRi-2，通过第一参考公式计算预测参考大小；第一参考公式如下：BRi＝q1*BRi-1+q2*BRi-2，其中BRi代表预测参考大小，q1以及q2为权重系数，q1+q2＝1，且q10，q20；并调整内存池的大小为预测参考大小；q1＝0.6，q2＝0.4； 否则采集内存池的利用率，当连续K0个第一时间间隔内存池的利用率都大于K1时，增大内存池，当内存池的利用率都小于K2时，减少内存池；其中，K0为设置的阈值个数，K1以及K2为设置的阈值利用率；K0＝3，K1＝90％，K3＝0.3； 串口模拟模块配置有串口模拟策略，串口模拟策略包括： 对于单片机的普通的IO口，选择A1个普通的IO口，并进行排序，k为偶数；将排序序号为奇数的IO口与下一个序序号为偶数的IO口进行配对，记作配对IO口，对于配对IO空，选择序序号为奇数的IO口作为发送引脚，选择排序序号为偶数的IO口作为接收引脚，并标记为模拟通信串口；使用定时器控制模拟通信串口波特率，并通过分时复用技术，并使用一个定时器管理多个模拟通信串口；通过软件模拟通信串口，能够利用普通GPIO口实现串口功能，从而扩充硬件串口资源；结合多路模拟串口管理技术，能够在资源受限的单片机平台上实现多个串口的并行运行； 配置管理模块配置有配置管理策略，配置管理策略包括： 基于单片机的Flash，将单片机的Flash划分为配置数据分区、配置备份分区、默认配置分区以及配置日记分区；在默认配置分区存储一份默认配置数据；当配置数据损坏或无效时，使用默认配置启动系统，每个分区的大小根据配置数据的实际需求确定； 将单片机的配置数据划分为普通配置数据以及敏感配置数据； 当接收到新的单片机配置数据，记作第一配置数据，计算第一配置数据的校验值，并定义第一配置数据的版本号，再判断新配置数据是否为敏感配置数据，若是，则对新配置数据进行加密，若不是，则不进行加密；完成后得到第二配置数据； 配置管理策略还包括： 将第二配置数据与对应的校验值一起写入配置备份分区；并验证配置备份分区的数据完整性，若验证不通过，则发出写入错误警告；若验证通过，则擦除配置数据分区的配置数据，再将配置备份分区的第二配置数据复制到配置数据分区；并更新配置日记分区的配置更新日志，记录新配置数据更新的时间以及版本号； 配置管理策略还包括： 在读取配置数据时，根据读取的配置数据重新计算对应的校验值，并与存储的校验值进行比较，若相同，则读取成功，若不相同，则发出错误警告； 若配置数据分区的配置数据导致通讯管理机系统异常，则根据配置更新日志以及配置备份分区的数据，将对应的配置数据回滚到对应的上一版本；通过双备份和校验机制，确保配置数据的完整性和一致性；通过数据分区管理，能够优化存储空间的使用；通过数据加密，能够保护配置数据的安全；通过将配置数据存储在Flash中，避免了扩展外部存储器的成本，同时提高了系统的可靠性和启动速度；结合数据校验、加密和版本管理，能够进一步确保配置数据的安全性和完整性； 时间同步模块配置有时间同步策略，时间同步策略包括： 通过外部高精度时钟源获取准确的时间戳，记作外部时间P1，并使用单片机内部的RC振荡器驱动的定时器记录当前时间；记作内部时间P2；并利用频率偏差公式计算频率偏差PC； 频率偏差公式如下：基于频率偏差校准RC振荡器的频率； 设置校准触发周期，包括：在通讯管理机系统启动时校准RC振荡器的频率；以第二时间间隔校准RC振荡器的频率，第二时间间隔为t2；设置温度变化阈值以及电压变化阈值，当温度变化超过温度变化阈值或者电压变化超过电压变化阈值时，校准RC振荡器的频率； 时间同步策略还包括： 基于单片机的硬件定时器生成高精度时间基准，记作第一基准时间；并使用一个32变量记录微秒级时间，记作第二基准时间； 在通讯管理机每次通讯或发生事件时，记录当前的时间戳，以第三时间间隔利用第一基准时间以及第二基准时间进行本地时间同步，并通过单片机的通信接口与其他设备进行时间同步，第三时间间隔为t3。

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