專利名稱：串行信號(hào)通訊方法、該方法所用通訊電路及通訊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號(hào)傳輸領(lǐng)域，具體涉及一種串行信號(hào)通訊方法、該方法所用通訊電路及通 訊裝置。
背景技術(shù)：
串行通訊技術(shù)已是比較成熟的一種通訊技術(shù)，如串行通訊信號(hào)中的數(shù)據(jù)元為"0"時(shí)， 傳輸線為低電平，當(dāng)串行通訊信號(hào)中的數(shù)據(jù)元為"1"時(shí)，傳輸線為高電平，目前已有的串 行通訊技術(shù)主要為低速或非隔離型串行通訊模式；而在具體場(chǎng)合，信號(hào)的傳輸環(huán)境極其復(fù)雜， 如電梯串行通訊過(guò)程中，由于環(huán)境條件的復(fù)雜性，現(xiàn)有的產(chǎn)品已不能滿足電梯環(huán)境的通訊要 求；
同時(shí)，由于長(zhǎng)途的傳輸線間存在干擾信號(hào)以及傳輸線間存在電容，高速的數(shù)字通訊會(huì) 出現(xiàn)畸變，導(dǎo)致接收端信號(hào)出錯(cuò)，甚至?xí)?dǎo)致電壓超出器件使用范圍出現(xiàn)器件燒壞；

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種串行信號(hào)通訊方法、該方法所用通訊電路及通訊裝置，本發(fā) 明串行通訊在長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，其通訊能力強(qiáng)，隔離性好。 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
一種串行信號(hào)通訊電路，該通訊電路包括發(fā)送信號(hào)處理模塊、發(fā)送電路、傳輸線L及接
收電路，發(fā)送電路包括脈沖變壓器Tl，接收電路包括脈沖變壓器T2及比較電路；脈沖變壓 器T1的初級(jí)線圈的兩端與發(fā)送信號(hào)處理模塊的兩個(gè)輸出端連接，初級(jí)線圈的中段與基準(zhǔn)電壓 輸入端VPS連接，副級(jí)線圈的兩端與兩根傳輸線L連接，兩根傳輸線L與脈沖變壓器T2的初 級(jí)線圈連接，脈沖變壓器T2的副級(jí)線圈與比較電路連接。
前述串行通訊電路所用的串行信號(hào)通訊方法包括如下步驟
a、 串行信號(hào)經(jīng)發(fā)送處理模塊處理后，輸出至發(fā)送電路，再經(jīng)傳輸線L傳輸至接收電路， 傳輸時(shí)，采用如下傳輸協(xié)議
① 該串行信號(hào)中數(shù)據(jù)元為"1"時(shí)，兩根傳輸線L之間為"零電平"；
② 該串行信號(hào)中數(shù)據(jù)元為"0"時(shí)，兩根傳輸線L之間為"正電平"或"負(fù)電平"；
③ 該串行信號(hào)中兩個(gè)相鄰的數(shù)據(jù)元均為"0"時(shí)，傳輸線L之間的電平按"正電平"、"負(fù) 電平"交錯(cuò)傳輸；
b、 接收電路接受傳輸線L所傳輸?shù)男盘?hào)后，按上述a步驟反向處理再將信號(hào)輸出，艮口
① 兩根傳輸線L之間的電平為"零電平"時(shí)，向外輸出數(shù)據(jù)元為"1";
② 兩根傳輸線L之間的電平為"正電平"或"負(fù)電平"時(shí)，向外輸出數(shù)據(jù)元"0"。 當(dāng)需傳信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)脈沖變壓器T1、 T2，發(fā)送信號(hào)處理模塊的兩個(gè)輸出端分別產(chǎn)生Ta、
Tb兩個(gè)信號(hào)，分別輸出至脈沖變壓器T1的初級(jí)線圈，兩組平衡的線圈通過(guò)相同的電流，令 脈沖變壓器Tl的磁通為0，即傳輸線L上的電壓為0，當(dāng)傳輸?shù)谝粋€(gè)數(shù)據(jù)元"0"時(shí)，Tb釋 放，只有Ta驅(qū)動(dòng)脈沖變壓器Tl,由于脈沖變壓器具有磁通不可突變的特點(diǎn)，脈沖變壓器T1 副級(jí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，隨著脈沖變壓器T1初級(jí)磁通的穩(wěn)定，副級(jí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電壓急劇 變小，為了要發(fā)送多個(gè)相鄰的數(shù)據(jù)元"0"，由發(fā)送信號(hào)處理模塊控制由Ta釋放，而由Tb驅(qū) 動(dòng)脈沖變壓器，同理，由于脈沖變壓器T1的磁通急劇變化，脈沖變壓器T1副級(jí)線圈產(chǎn)生電 磁感應(yīng)，在傳輸線L上產(chǎn)生反向的感應(yīng)電壓；本發(fā)明由于采用脈沖變壓器，頻率過(guò)高、頻率 過(guò)低均不能通過(guò)，從而對(duì)抗干擾起到一定作用。 本發(fā)明所述電路的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)是
該通訊電路還包括第二個(gè)發(fā)送信號(hào)處理模塊及第二個(gè)比較電路，第二個(gè)發(fā)送信號(hào)處理模 塊的輸出端與所述脈沖變壓器T2副級(jí)線圈的兩端連接，所述脈沖變壓器T2副級(jí)線圈的中段 與基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，在第二個(gè)比較電路的兩個(gè)輸入端與所述脈沖變壓器Tl初級(jí)線圈 的兩端連接。即在脈沖變壓器T2、脈沖變壓器Tl 一端分別設(shè)有接收電路、發(fā)送電路，采用 該結(jié)構(gòu)后，串行通訊信號(hào)不但可從脈沖變壓器T1向脈沖變壓器T2方向傳輸，也可從脈沖變 壓器T2向脈沖變壓器T1方向傳輸，即可以實(shí)現(xiàn)雙向傳輸(但在同一時(shí)間只能實(shí)現(xiàn)單一方向 的傳輸)。
所述脈沖變壓器T2為至少兩個(gè)，其初級(jí)線圈的兩端均與所述傳輸線L連接，其副級(jí)線圈 的兩端均連接有所述發(fā)送信號(hào)處理模塊、比較電路。由于本發(fā)明所采用的電路，其信號(hào)傳輸 速率高，在一套通訊系統(tǒng)中可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)設(shè)備之間的信號(hào)傳輸。
所述比較電路包括門(mén)電路M、兩個(gè)比較器Voutl、 Vout2及朝向比較器Voutl、 Vout2的 兩個(gè)單向元件D1、 D2，所述脈沖變壓器T2副級(jí)線圈的一端各通過(guò)一個(gè)單向元件D1與一個(gè)比 較器Voutl的輸入端連接，所述脈沖變壓器T2副級(jí)線圈的另一端各通過(guò)另一個(gè)單向元件D2 與另一個(gè)比較器Vout2的輸入端連接，兩個(gè)比較器Voutl、 Vout2的另一個(gè)輸入端與基準(zhǔn)電壓 輸入端Vref連接，兩個(gè)比較器Voutl、 Vout2的輸出端分別與門(mén)電路M的兩個(gè)輸入端連接。 或者，所述比較電路包括一個(gè)比較器Vout及朝向比較器Vout的兩個(gè)單向元件D1、 D2，所述
脈沖變壓器T2副級(jí)線圈的兩端分別與兩個(gè)單向元件D1、 D2的前端連接，單向元件D1、 D2的 后端同時(shí)與比較器Vout的其中一個(gè)輸入端連接，比較器Vout的另一個(gè)輸入端與基準(zhǔn)電壓輸 入端Vref連接。比較器用于對(duì)脈沖變壓器所輸出的電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，若其電壓低于 基準(zhǔn)電壓，即為低電平，若高于基準(zhǔn)電壓，即為高電平，若與基準(zhǔn)電壓基本持平，則為零電 平，從理論上看，比較器輸入端的基準(zhǔn)電壓與脈沖變壓器線圈上的基準(zhǔn)電壓一致。
所述接收電路還包括有一個(gè)濾波處理電路，該濾波處理電路的輸入端與所述比較電路的 輸出端連接。
一種串行信號(hào)通訊裝置，該通訊電路包括發(fā)送信號(hào)處理模塊、脈沖變壓器T1、比較電路； 脈沖變壓器T1的初級(jí)線圈的兩端與發(fā)送信號(hào)處理模塊的兩個(gè)輸出端連接，初級(jí)線圈的中段與 基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，副級(jí)線圈的兩端為通訊信號(hào)輸入端；脈沖變壓器T1的初級(jí)線圈的 兩端同時(shí)與比較電路的兩個(gè)輸入端連接，比較電路的輸出端為通訊信號(hào)輸出端。即在生產(chǎn)時(shí)， 將前述傳輸線兩端的電路分別制作成一個(gè)整體，使用時(shí)，將兩個(gè)(或更多)的通訊裝置通過(guò) 傳輸線對(duì)接，即可在兩個(gè)通訊裝置之間實(shí)現(xiàn)串行通訊。


圖l是實(shí)施例一中，串行通訊電路的結(jié)構(gòu)圖; 圖2是實(shí)施例一中，串行通訊裝置的結(jié)構(gòu)圖; 圖3是實(shí)施例一中，電路電壓與信號(hào)對(duì)應(yīng)圖; 圖4是實(shí)施例二中，串行通訊電路的結(jié)構(gòu)； 圖5是實(shí)施例三中，串行通訊電路的結(jié)構(gòu)；
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一
如圖1所示， 一種串行信號(hào)通訊電路，該通訊電路包括發(fā)送信號(hào)處理模塊、發(fā)送電路、 傳輸線L及接收電路，發(fā)送電路包括脈沖變壓器T1，接收電路包括脈沖變壓器T2、比較電路 及濾波處理電路；脈沖變壓器T1的初級(jí)線圈的兩端與發(fā)送信號(hào)處理模塊的兩個(gè)輸出端連接， 初級(jí)線圈的中段與基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，副級(jí)線圈的兩端與兩根傳輸線L連接，兩根傳 輸線L與脈沖變壓器T2的初級(jí)線圈連接，脈沖變壓器T2的副級(jí)線圈與比較電路連接。
其中，該通訊電路還包括第二個(gè)發(fā)送信號(hào)處理模塊及第二個(gè)比較電路，第二個(gè)發(fā)送信號(hào) 處理模塊的輸出端與脈沖變壓器T2副級(jí)線圈的兩端連接，脈沖變壓器T2副級(jí)線圈的中段與 基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，在第二個(gè)比較電路的兩個(gè)輸入端與脈沖變壓器Tl初級(jí)線圈的兩端 連接。
脈沖變壓器T2為兩個(gè)，其初級(jí)線圈的兩端均與傳輸線L連接，其副級(jí)線圈的兩端均連接
有發(fā)送信號(hào)處理模塊、比較電路。
比較電路包括門(mén)電路M、兩個(gè)比較器Voutl、 Vout2及朝向比較器Voutl、 Vout2的兩個(gè) 單向元件Dl、 D2 (即單向二極管)，脈沖變壓器T2副級(jí)線圈的一端各通過(guò)一個(gè)單向元件Dl 與一個(gè)比較器Voutl的輸入端連接，脈沖變壓器T2副級(jí)線圈的另一端各通過(guò)另一個(gè)單向元件 D2與另一個(gè)比較器Vout2的輸入端連接，兩個(gè)比較器Voutl、 Vont2的另一個(gè)輸入端與基準(zhǔn) 電壓輸入端Vref連接，兩個(gè)比較器Voutl、 Vout2的輸出端分別與門(mén)電路M的兩個(gè)輸入端連 接，該濾波處理電路的輸入端與比較電路的輸出端(本實(shí)施例中即為門(mén)電路M)連接。
在具體加工制造時(shí)，傳輸線兩端的電路分別作為一個(gè)整體式的通訊裝置，單個(gè)的通訊裝 置如圖2所示，使用時(shí)，將多個(gè)串行通訊裝置通過(guò)傳輸線連接即可實(shí)現(xiàn)通訊。 本實(shí)施例的通訊方法包括如下步驟
a、 串行信號(hào)經(jīng)發(fā)送處理模塊處理后，輸出至發(fā)送電路，再經(jīng)傳輸線L傳輸至接收電路， 傳輸時(shí)，采用如下傳輸協(xié)議
① 該串行信號(hào)中數(shù)據(jù)元為"1"時(shí)，兩根傳輸線L之間為"零電平"；
② 該串行信號(hào)中數(shù)據(jù)元為"0"時(shí)，兩根傳輸線L之間為"正電平"或"負(fù)電平"；
③ 該串行信號(hào)中兩個(gè)相鄰的數(shù)據(jù)元均為"0"時(shí)，傳輸線L之間的電平按"正電平"、"負(fù) 電平"交錯(cuò)傳輸；
b、 接收電路接受傳輸線L所傳輸?shù)男盘?hào)后，按上述a步驟反向處理再將信號(hào)輸出，艮口
① 兩根傳輸線L之間的電平為"零電平"時(shí)，向外輸出數(shù)據(jù)元為"1";
② 兩根傳輸線L之間的電平為"正電平"或"負(fù)電平"時(shí)，向外輸出數(shù)據(jù)元"0"。 在通訊過(guò)程中，電路波形及傳輸信號(hào)對(duì)應(yīng)圖如圖3所示。
當(dāng)需傳信號(hào)時(shí)，啟動(dòng)脈沖變壓器T1、 T2,發(fā)送信號(hào)處理模塊的兩個(gè)輸出端分別產(chǎn)生Ta、 Tb兩個(gè)信號(hào)，分別輸出至脈沖變壓器T1的初級(jí)線圈，兩組平衡的線圈通過(guò)相同的電流，令 脈沖變壓器Tl的磁通為0，即傳輸線L上的電壓為0，當(dāng)傳輸?shù)谝粋€(gè)數(shù)據(jù)元"0"時(shí)，Tb釋 放，只有Ta驅(qū)動(dòng)脈沖變壓器Tl，由于脈沖變壓器具有磁通不可突變的特點(diǎn)，脈沖變壓器T1 副級(jí)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，隨著脈沖變壓器T1初級(jí)磁通的穩(wěn)定，副級(jí)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電壓急劇 變小，為了要發(fā)送多個(gè)相鄰的數(shù)據(jù)元"0"，由發(fā)送信號(hào)處理模塊控制由Ta釋放，而由Tb驅(qū) 動(dòng)脈沖變壓器，同理，由于脈沖變壓器T1的磁通急劇變化，脈沖變壓器T1副級(jí)線圈產(chǎn)生電
磁感應(yīng)，在傳輸線L上產(chǎn)生反向的感應(yīng)電壓；本發(fā)明由于采用脈沖變壓器，頻率過(guò)高、頻率 過(guò)低均不能通過(guò)，從而對(duì)抗干擾起到一定作用。 實(shí)施例二
如圖4所示，本實(shí)施例中，比較電路包括一個(gè)比較器Vout及朝向比較器Vout的兩個(gè)單 向元件D1、 D2，脈沖變壓器T2副級(jí)線圈的兩端分別與兩個(gè)單向元件D1、 D2的前端連接，單 向元件Dl、 D2的后端同時(shí)與比較器Vcmt的其中一個(gè)輸入端連接，比較器Vout的另一個(gè)輸入 端與基準(zhǔn)電壓輸入端Vref連接。
實(shí)施例三
如圖5所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同之處在于，其中圖2所示的通訊裝置為多個(gè)， 均通過(guò)傳輸線連接而實(shí)現(xiàn)其相互之間的串行通訊。
權(quán)利要求
1、一種串行信號(hào)通訊方法，其特征在于，該通訊方法包括如下步驟a、串行信號(hào)經(jīng)發(fā)送處理模塊處理后，輸出至發(fā)送電路，再經(jīng)傳輸線L傳輸至接收電路，傳輸時(shí)，采用如下傳輸協(xié)議①該串行信號(hào)中數(shù)據(jù)元為“1”時(shí)，兩根傳輸線L之間為“零電平”；②該串行信號(hào)中數(shù)據(jù)元為“0”時(shí)，兩根傳輸線L之間為“正電平”或“負(fù)電平”；③該串行信號(hào)中兩個(gè)相鄰的數(shù)據(jù)元均為“0”時(shí)，傳輸線L之間的電平按“正電平”、“負(fù)電平”交錯(cuò)傳輸；b、接收電路接受傳輸線L所傳輸?shù)男盘?hào)后，按上述a步驟反向處理再將信號(hào)輸出，即①兩根傳輸線L之間的電平為“零電平”時(shí)，向外輸出數(shù)據(jù)元為“1”；②兩根傳輸線L之間的電平為“正電平”或“負(fù)電平”時(shí)，向外輸出數(shù)據(jù)元“0”。
2、 一種串行信號(hào)通訊電路，其特征在于，該通訊電路包括發(fā)送信號(hào)處理模塊、發(fā)送電路、傳 輸線L及接收電路，發(fā)送電路包括脈沖變壓器T1，接收電路包括脈沖變壓器T2及比較電 路；脈沖變壓器T1的初級(jí)線圈的兩端與發(fā)送信號(hào)處理模塊的兩個(gè)輸出端連接，初級(jí)線圈 的中段與基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，副級(jí)線圈的兩端與兩根傳輸線L連接，兩根傳輸線L 與脈沖變壓器T2的初級(jí)線圈連接，脈沖變壓器T2的副級(jí)線圈與比較電路連接。
3、 如權(quán)利要求2所述串行信號(hào)通訊電路，其特征在于，該通訊電路還包括第二個(gè)發(fā)送信號(hào)處 理模塊及第二個(gè)比較電路，第二個(gè)發(fā)送信號(hào)處理模塊的輸出端與所述脈沖變壓器T2副級(jí) 線圈的兩端連接，所述脈沖變壓器T2副級(jí)線圈的中段與基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，在第 二個(gè)比較電路的兩個(gè)輸入端與所述脈沖變壓器T1初級(jí)線圈的兩端連接。
4、 如權(quán)利要求3所述串行信號(hào)通訊電路，其特征在于，所述脈沖變壓器T2為至少兩個(gè)，其 初級(jí)線圈的兩端均與所述傳輸線L連接，其副級(jí)線圈的兩端均連接有所述發(fā)送信號(hào)處理模 塊、比較電路。
5、 如權(quán)利要求2所述串行信號(hào)通訊電路，其特征在于，所述比較電路包括門(mén)電路M、兩個(gè)比 較器Voutl、 Vout2及朝向比較器Voutl、 Vout2的兩個(gè)單向元件Dl、 D2，所述脈沖變壓 器T2副級(jí)線圈的一端各通過(guò)一個(gè)單向元件Dl與一個(gè)比較器Voutl的輸入端連接，所述脈 沖變壓器T2副級(jí)線圈的另一端各通過(guò)另一個(gè)單向元件D2與另一個(gè)比較器Vout2的輸入端 連接，兩個(gè)比較器Voutl、 Vout2的另一個(gè)輸入端與基準(zhǔn)電壓輸入端Vref連接，兩個(gè)比較 器Voutl、 Vout2的輸出端分別與門(mén)電路M的兩個(gè)輸入端連接。
6、 如權(quán)利要求2所述串行信號(hào)通訊電路，其特征在于，所述比較電路包括一個(gè)比較器Vout 及朝向比較器Vout的兩個(gè)單向元件D1、 D2，所述脈沖變壓器T2副級(jí)線圈的兩端分別與 兩個(gè)單向元件D1、 D2的前端連接，單向元件D1、 D2的后端同時(shí)與比較器Vout的其中一 個(gè)輸入端連接，比較器Vout的另一個(gè)輸入端與基準(zhǔn)電壓輸入端Vref連接。
7、 如權(quán)利要求5或6所述串行信號(hào)通訊電路，其特征在于，所述單向元件D1、 D2為單向二 極管。
8、 如權(quán)利要求2或3或4或5或6所述串行信號(hào)通訊電路，其特征在于，所述接收電路還包 括有一個(gè)濾波處理電路，該濾波處理電路的輸入端與所述比較電路的輸出端連接。
9、 一種串行信號(hào)通訊裝置，該通訊電路包括發(fā)送信號(hào)處理模塊、脈沖變壓器T1、比較電路； 脈沖變壓器T1的初級(jí)線圈的兩端與發(fā)送信號(hào)處理模塊的兩個(gè)輸出端連接，初級(jí)線圈的中 段與基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，副級(jí)線圈的兩端為通訊信號(hào)輸入端；脈沖變壓器T1的初 級(jí)線圈的兩端同時(shí)與比較電路的兩個(gè)輸入端連接，比較電路的輸出端為通訊信號(hào)輸出端。
10、 如權(quán)利要求9所述串行通訊裝置，其特征在于，該通訊裝置還包括有濾波處理電路，該濾波處理電路的輸入端與所述比較電路的輸出端連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種串行信號(hào)通訊方法、該方法所用通訊電路及通訊裝置，其通訊電路包括發(fā)送信號(hào)處理模塊、發(fā)送電路、傳輸線L及接收電路，發(fā)送電路包括脈沖變壓器T1，接收電路包括脈沖變壓器T2及比較電路；脈沖變壓器T1的初級(jí)線圈的兩端與發(fā)送信號(hào)處理模塊的兩個(gè)輸出端連接，初級(jí)線圈的中段與基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，副級(jí)線圈的兩端與兩根傳輸線L連接，兩根傳輸線L與脈沖變壓器T2的初級(jí)線圈連接，脈沖變壓器T2的副級(jí)線圈與比較電路連接。本發(fā)明用“零電平”傳輸“1”信號(hào)，用“正電平”或“負(fù)電平”傳輸“0”信號(hào)，由于采用脈沖變壓器，傳輸效率高，抗干擾能力強(qiáng)。
文檔編號(hào)H04L25/02GK101340407SQ200810030070
公開(kāi)日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日
發(fā)明者仲兆峰, 劉海潮, 蘇柏垣, 郭偉文 申請(qǐng)人:廣州日濱科技發(fā)展有限公司