CN115580307A - 曼彻斯特解码方法和装置以及应用其的电池管理*** - Google Patents
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Abstract
依据本发明的实施例揭露了一种曼彻斯特解码方法和装置以及应用其的电池管理***,所述的曼彻斯特解码方法包括根据曼彻斯特编码获得第一信号和第二信号;第一信号中高电平脉冲的宽度小于曼彻斯特编码中高电平脉冲的宽度,第二信号中高电平脉冲的宽度小于曼彻斯特编码中低电平脉冲的宽度;曼彻斯特编码中待译码元的跳变时刻位于第一信号和第二信号相邻的两个高电平脉冲之间;以跳变时刻为基准,以固定频率分别向前和后各第一参考宽度内1或/和0的个数进行计数;根据当前码元的跳变时刻前后各第一参考宽度内1或/和0的个数对当前码元进行译码。本发明中的曼彻斯特解码方法能够很好的应对接收端接收到的信号发生脉宽畸变和存在毛刺畸变的情况。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,更具体的说,涉及一种曼彻斯特解码方法和装置以及应用其的电池管理***。
背景技术
曼彻斯特编码是一种同步时钟编码技术,通过电平的高低转换来表示“0”或“1”,每一位的中间有一个跳变的动作,这个动作既作时钟信号,又作数据信号,其中“0”的曼彻斯特编码的逻辑为低电平跳变为高电平,“1”的曼彻斯特编码的逻辑为高电平跳变为低电平。曼彻斯特编码因其传输同步时钟信号,并且不含直流成分,具有很好的抗干扰能力而被广泛应用于电池管理***中。
传统的曼彻斯特解码方法为根据曼彻斯特编码获得编码时钟的跳变时刻以及码元中间的跳变时刻和方式进行曼彻斯特解码,从而传统的曼彻斯特解码方法依赖于正确的电平跳变时刻。但当曼彻斯特编码在电池管理***中进行传输时,由于长距离通讯带来传输路径的阻抗发生变化,会使得接收端接收到信号的幅值衰减且跳变的边沿不陡峭,并且,如果电池管理***在高噪音的环境中运行,会使得接收端接收到信号存在随机毛刺畸变,从而使得曼彻斯特编码的电平跳变时刻出现模糊,因此利用传统的曼彻斯特解码的误码率较大。
发明内容
有鉴于此,本发明提出了一种曼彻斯特解码方法和装置以及应用其的电池管理***,以解决现有技术中存在的当接收端接收到信号的幅值衰减且跳变的边沿不陡峭以及接收到的信号存在随机毛刺畸变时,误码率较大的技术问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种曼彻斯特解码方法,包括以下步骤:根据曼彻斯特编码获得第一信号和第二信号;其中,所述第一信号中高电平脉冲的宽度小于曼彻斯特编码中高电平脉冲的宽度,所述第二信号中高电平脉冲的宽度小于曼彻斯特编码中低电平脉冲的宽度,所述第一信号和所述第二信号均为方波信号,且两者的高电平脉冲区域不重叠;所述曼彻斯特编码中待译码元的跳变时刻位于所述第一信号和所述第二信号相邻的两个高电平脉冲之间;以所述跳变时刻为基准,以固定频率分别向前和向后各第一参考宽度内1或/和0的个数进行计数;根据当前码元的跳变时刻前后各第一参考宽度内1或/和0的个数对当前码元进行译码。
在一个实施例中,向前计数第一参考宽度内,所述第一信号为1的个数为第一计数;向后计数第一参考宽度内,所述第一信号为1的个数为第二计数;向前计数第一参考宽度内,所述第二信号为1的个数为第三计数;向后计数第一参考宽度内,所述第二信号为1的个数为第四计数;若第一计数和第四计数之和大于第二计数和第三计数,则判断当前码元为1;和/或,若第一计数和第四计数之和小于第二计数和第三计数,则判断当前码元为0。
在一个实施例中,向前计数第一参考宽度内,所述第一信号为0的个数为第一计数;向后计数第一参考宽度内,所述第一信号为0的个数为第二计数;向前计数第一参考宽度内,所述第二信号为0的个数为第三计数;向后计数第一参考宽度内,所述第二信号为0的个数为第四计数;若第一计数和第四计数之和大于第二计数和第三计数,则判断当前码元为0;和/或,若第一计数和第四计数之和小于第二计数和第三计数,则判断当前码元为1。
在一个实施例中,将曼彻斯特编码进行差分比较和滤波,以得到第一信号和第二信号;利用高频时钟对所述第一信号和所述第二信号进行高频采样,并分别存入第一FIFO存储器和第二FIFO存储器中;根据所述第一信号和所述第二信号获得表征半个码元周期宽度的参考宽度和各个第一宽度,其中,所述第一宽度用于表征所述曼彻斯特编码中数据码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中距离各个码元的跳变时刻最近的两个脉冲跳变沿之间的距离;根据所述参考宽度和当前码元对应的所述第一宽度在所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中对当前码元的跳变时刻进行定位,以对当前码元进行译码。
在一个实施例中,根据所述曼彻斯特编码中同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号生成所述参考宽度。
在一个实施例中,所述曼彻斯特编码中的前N个码元被设置为相同逻辑的同步码,之后的码元为数据码,其中,所述同步码被设置为0或1的曼彻斯特编码,所述数据码为需要传输的数据的曼彻斯特编码,N大于零。
在一个实施例中,利用第一计数器和第二计数器对所述第一信号和所述第二信号的采样值进行计数;在同步码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的第N个下降沿,所述第一计数器开始计数,在数据码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的下降沿,且当前所述第一计数器的计数值不小于第一系数和所述参考宽度的乘积时,所述第一计数器复位并开始重新计数,其中N为曼彻斯特编码中同步码的个数;在第一计数器的复位时刻,所述第二计数器开始计数,在数据码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的上升沿,所述第二计数器复位;其中,所述第一宽度被配置为等于所述第二计数器的计数值。
在一个实施例中,所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻被配置为在第一存储单元和第二存储单元之间;所述第一存储单元被配置为第当前码元对应的所述第一宽度的一半和所述参考宽度之和个存储单元;所述第二存储单元为所述第一存储单元之后的一个存储单元。
在一个实施例中,所述曼彻斯特解码方法还包括:若当前码元对应的所述第一信号和所述第二信号已分别存入所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中时,根据所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个存储单元中1或/和0的个数对当前码元进行译码。
在一个实施例中,所述曼彻斯特解码方法还包括:从所述第二计数器复位开始,延迟第一时间后生成第一脉冲;每生成一个第一脉冲,根据所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个存储单元中1或/和0的个数对当前码元进行译码;其中,所述第一时间被配置为等于所述参考宽度和所述高频时钟的周期的乘积。
在一个实施例中,当所述第一FIFO存储器中第一区间内1的个数和所述第二FIFO存储器中第二区间内1的个数之和大于所述第一FIFO存储器中第二区间的1的个数和所述第二FIFO存储器中第一区间内1的个数之和时,则判断当前码元为1;或/和当所述第一FIFO存储器中第一区间内1的个数和所述第二FIFO存储器中第二区间内1的个数之和小于所述第一FIFO存储器中第二区间的1的个数和所述第二FIFO存储器中第一区间内1的个数之和时,则判断当前码元为0;其中,所述第一区间被配置为所述跳变时刻之前的所述参考宽度个存储单元的区间,所述第二区间被配置为所述跳变时刻之后的所述参考宽度个存储单元的区间。
在一个实施例中,对所述同步码部分对应的所述第一信号中相邻的两个上升沿或下降沿之间宽度进行计数;对所述同步码部分对应的所述第二信号中相邻的两个上升沿或下降沿之间的宽度进行计数;所述参考宽度被配置为所述同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中所有相邻两个上升沿或下降沿之间的宽度之和与第二系数之比,其中,所述第二系数被配置为所述同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中所有相邻的两个上升沿或下降沿的个数的两倍。
在一个实施例中,将所述曼彻斯特编码分别和第一阈值和第二阈值进行比较,以得到第一比较信号和第二比较信号;对所述第一比较信号和所述第二比较信号进行滤波,以得到所述第一信号和所述第二信号。
第二方面,本发明实施例提供了一种曼彻斯特解码装置,包括:第一FIFO存储器和第二FIFO存储器;比较滤波模块,被配置为将输入的曼彻斯特编码进行差分比较和滤波,以得到第一信号和第二信号;采样模块,被配置为利用高频时钟对所述第一信号和所述第二信号进行高频采样,并分别存入所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中;定位信号生成模块,被配置为根据所述第一信号和所述第二信号的采样值获得表征半个码元周期宽度的参考宽度和各个第一宽度,其中,所述第一宽度用于表征所述曼彻斯特编码中数据码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中距离各个码元的跳变时刻最近的两个脉冲跳变沿之间的距离;和译码模块,被配置为根据所述参考宽度和当前码元对应的所述第一宽度在所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中对当前码元的跳变时刻进行定位,以对当前码元进行译码。
在一个实施例中,所述定位信号生成模块包括参考宽度生成模块,被配置为根据所述曼彻斯特编码中同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号生成所述参考宽度。
在一个实施例中,所述曼彻斯特编码中的前N个码元被设置为相同逻辑的同步码,之后的码元为数据码,其中,所述同步码被设置为0或1的曼彻斯特编码,所述数据码为需要传输的数据的曼彻斯特编码,N大于零。
在一个实施例中,所述定位信号生成模块包括:第一计数器,被配置为在同步码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的第N个下降沿开始计数;在检测到数据码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的下降沿,且当前所述第一计数器的计数值不小于第一系数和所述参考宽度的乘积时复位并重新计数,其中,N为曼彻斯特编码中同步码的个数;第二计数器,被配置为在第一计数器的复位时刻开始计数,在检测到数据码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的上升沿时复位;其中,所述第一宽度被配置为等于所述第二计数器的计数值。
在一个实施例中,所述译码模块包括定位模块,被配置为对当前码元的跳变时刻进行定位,在所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻被定位为在第一存储单元和第二存储单元之间;所述第一存储单元被配置为第当前码元对应的所述第一宽度的一半和所述参考宽度之和个存储单元;所述第二存储单元为所述第一存储单元之后的一个存储单元。
在一个实施例中,所述译码模块还包括译码单元,若当前码元对应的所述第一信号和所述第二信号已分别存入所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中时,所述译码单元根据所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个存储单元中1或/和0的个数对当前码元进行译码。
在一个实施例中,所述译码模块还包括译码单元,从所述第二计数器复位开始延迟第一时间后生成第一脉冲,每生成一个第一脉冲,所述译码单元根据所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个存储单元中1或/和0的个数对当前码元进行译码;其中,所述第一时间被配置为等于所述参考宽度和所述高频时钟的周期的乘积。
在一个实施例中,所述译码单元被配置为:当所述第一FIFO存储器中第一区间内1的个数和所述第二FIFO存储器中第二区间内1的个数之和大于所述第一FIFO存储器中第二区间的1的个数和所述第二FIFO存储器中第一区间内1的个数之和时,则判断当前码元为1;和/或当所述第一FIFO存储器中第一区间内1的个数和所述第二FIFO存储器中第二区间内1的个数之和小于所述第一FIFO存储器中第二区间的1的个数和所述第二FIFO存储器中第一区间内1的个数之和时,则判断当前码元为0;其中,所述第一区间被配置为所述跳变时刻之前的所述参考宽度个存储单元的区间,所述第二区间被配置为所述跳变时刻之后的所述参考宽度个存储单元的区间。
在一个实施例中,所述参考宽度生成模块被配置为:对所述同步码部分对应的所述第一信号中相邻的两个上升沿或下降沿之间宽度进行计数;对所述同步码部分对应的所述第二信号中相邻的两个上升沿或下降沿之间的宽度进行计数;所述参考宽度被配置为所述同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中所有相邻两个上升沿或下降沿之间的宽度之和与第二系数之比,其中,所述第二系数被配置为所述同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中所有相邻的两个上升沿或下降沿的个数的两倍。
在一个实施例中,所述高频时钟的频率为曼彻斯特编码的传输速率的16倍。
在一个实施例中,所述比较滤波模块包括:比较模块,被配置为将输入的曼彻斯特编码分别和第一阈值和第二阈值进行比较,以得到第一比较信号和第二比较信号;滤波模块,被配置为对所述第一比较信号和所述第二比较信号进行滤波,以得到所述第一信号和所述第二信号。
在一个实施例中,当所述曼彻斯特编码大于所述第一阈值时,则所述第一比较信号为高电平,否则所述第一比较信号为低电平;当所述曼彻斯特编码小于所述第二阈值时,则所述第二比较信号为高电平,否则所述第二比较信号为低电平。
第三方面,本发明实施例提供了一种电池管理***,包括多个芯片和上位机,被配置为相互之间利用隔离的菊花链进行通讯;每个芯片和上位机均包括:发射端,用于向下位芯片或上位机发送曼彻斯特编码;接收端,用于接收上位芯片或上位机发送的所述曼彻斯特编码,并利用以上任意一种曼彻斯特解码方法对所述曼彻斯特编码进行解码。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:本发明所述的曼彻斯特解码方法包括将所述曼彻斯特编码分别与第一阈值和第二阈值进行比较,并对比较后的信号进行滤波,以得到第一信号和第二信号;利用高频时钟对所述第一信号和所述第二信号进行高频采样,并分别存入第一FIFO存储器和第二FIFO存储器中;根据所述第一信号和所述第二信号获得表征半个码元周期宽度的参考宽度和各个第一宽度,其中,所述第一宽度用于表征所述曼彻斯特编码中数据码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中距离各个码元的跳变时刻最近的两个脉冲跳变沿之间的距离;根据所述参考宽度和当前码元对应的所述第一宽度在所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中对当前码元的跳变时刻进行定位,以对当前码元进行译码。本发明所述的曼彻斯特解码方法对接收到的曼彻斯特编码进行差分比较,并利用高频时钟对差分比较后的信号进行高频采样和滤波以得到消除毛刺后的第一信号和第二信号,利用FIFO存储器、第一信号和第二信号对曼彻斯特编码中的每个码元的跳变时刻进行定位,从而在FIFO存储器中还原每个码元的采样值,以实现解码。本发明所述的曼彻斯特解码方法不依赖时钟的绝对精度,从而无需应用高精度时钟,节省了成本;并且,在长距离隔离通讯和高噪声通讯的应用条件下,能够很好的应对接收端的信号发生脉宽畸变以及存在随机毛刺畸变的情况,误码率较小,鲁棒性较高,应用场景灵活。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1为本发明曼彻斯特解码方法的实施例的流程图;
图2为本发明曼彻斯特解码装置的实施例的示意图;
图3为本发明比较滤波模块的一种工作波形图;
图4为本发明定位信号生成模块的一种工作波形图;
图5为本发明译码模块的一种工作波形图;
图6为本发明电池管理***的实施例示意图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述,但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质,公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。
同时,应当理解,在以下的描述中,“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时,它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件,元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反,当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时,意味着两者不存在中间元件。
除非上下文明确要求,否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义;也就是说,是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明中,所述曼彻斯特解码方法包括以下步骤:
根据曼彻斯特编码获得第一信号和第二信号;其中,所述第一信号中高电平脉冲的宽度小于曼彻斯特编码中高电平脉冲的宽度,所述第二信号中高电平脉冲的宽度小于曼彻斯特编码中低电平脉冲的宽度,所述第一信号和所述第二信号均为方波信号,且两者的高电平脉冲区域不重叠;
所述曼彻斯特编码中待译码元的跳变时刻位于所述第一信号和所述第二信号相邻的两个高电平脉冲之间;
以所述跳变时刻为基准,以固定频率分别向前和向后各第一参考宽度内1或/和0的个数进行计数;
根据当前码元的跳变时刻前后各第一参考宽度内1或/和0的个数对当前码元进行译码。优选的,所述第一参考宽度被配置为半个码元周期的宽度。
可选的,向前计数第一参考宽度内,所述第一信号为1的个数为第一计数;向后计数第一参考宽度内,所述第一信号为1的个数为第二计数;向前计数第一参考宽度内,所述第二信号为1的个数为第三计数;向后计数第一参考宽度内,所述第二信号为1的个数为第四计数;若第一计数和第四计数之和大于第二计数和第三计数,则判断当前码元为1;和/或,若第一计数和第四计数之和小于第二计数和第三计数,则判断当前码元为0。
可选的,向前计数第一参考宽度内,所述第一信号为0的个数为第一计数;向后计数第一参考宽度内,所述第一信号为0的个数为第二计数;向前计数第一参考宽度内,所述第二信号为0的个数为第三计数;向后计数第一参考宽度内,所述第二信号为0的个数为第四计数;若第一计数和第四计数之和大于第二计数和第三计数,则判断当前码元为0;和/或,若第一计数和第四计数之和小于第二计数和第三计数,则判断当前码元为1。
在其他的实施例中,还可以对当前码元的跳变时刻前后各第一参考宽度内1和0的个数进行计数,从而判断当前码元为“0”或为“1”,判断的方法和上述类似,在此不进行赘述。
图1给出了一种曼彻斯特解码方法的具体实现方式,但本发明对此不进行限制。图1为本发明曼彻斯特解码方法的实施例的流程图;所述曼彻斯特解码方法包括以下步骤:
01、将所述曼彻斯特编码进行差分比较和滤波,以得到第一信号和第二信号;
02、利用高频时钟对所述第一信号和所述第二信号进行高频采样,并分别存入第一FIFO存储器和第二FIFO存储器中;
03、根据所述第一信号和所述第二信号获得表征半个码元周期宽度的参考宽度和各个第一宽度;其中,所述第一宽度用于表征所述曼彻斯特编码中数据码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中距离各个码元的跳变时刻最近的两个脉冲跳变沿之间的距离;
04、根据所述参考宽度和当前码元对应的所述第一宽度在所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中对当前码元的跳变时刻进行定位,以对当前码元进行译码。
进一步的,根据所述曼彻斯特编码中同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号生成所述参考宽度。优选的,对所述同步码部分对应的所述第一信号中相邻的两个上升沿或下降沿之间宽度进行计数;并对所述同步码部分对应的所述第二信号中相邻的两个上升沿或下降沿之间的宽度进行计数;所述参考宽度被配置为所述同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中所有相邻两个上升沿或下降沿之间的宽度之和与第二系数之比,其中,所述第二系数被配置为所述同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中所有相邻的两个上升沿或下降沿的个数的两倍。
所述曼彻斯特编码中的前N个码元为同步码,被设置为相同的逻辑,之后的码元为数据码,其中,所述同步码的码元被设置均为0或均为1的曼彻斯特编码,所述数据码为需要传输的数据的曼彻斯特编码,N大于零。在这里需要说明的是,本发明对同步码的码元个数N不进行限制,越多的同步码越有力于通过均值获取稳定的参考宽度;并且本发明对同步码的逻辑不进行限制,可以均为由高电平跳变为低电平(即表征的数据1),也可以均为由低电平变成高电平(即表征数据0)。
优选的,利用第一计数器和第二计数器对所述第一信号和所述第二信号的采样值进行计数;在同步码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的第N个下降沿,所述第一计数器开始计数,在数据码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的下降沿,且当前所述第一计数器的计数值不小于第一系数和所述参考宽度的乘积时,所述第一计数器复位并开始重新计数,其中N为曼彻斯特编码中同步码的个数;在第一计数器的复位时刻,所述第二计数器开始计数,在数据码部分对应的述第一信号或所述第二信号的上升沿,所述第二计数器复位;其中,所述第一宽度被配置为等于所述第二计数器的计数值。可选的,所述第一计数器和所述第二计数器利用所述高频时钟进行计数。
进一步的,所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻被配置为在第一存储单元和第二存储单元之间;所述第一存储单元被配置为第当前码元对应的所述第一宽度的一半和所述参考宽度之和个存储单元;所述第二存储单元为所述第一存储单元之后的一个存储单元。
所述曼彻斯特编码方法还包括:若当前码元对应的所述第一信号和所述第二信号已分别存入所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中时,根据所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个存储单元中1或/和0的个数对当前码元进行译码。
优选的,所述曼彻斯特编码方法还包括:从所述第二计数器复位开始,延迟第一时间后生成第一脉冲;根据所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个存储单元中1或/和0的个数对当前码元进行译码。每生成一个第一脉冲,表征当前码元对应的所述第一信号和所述第二信号已分别存入所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中。其中,所述第一时间被配置为等于所述参考宽度和所述高频时钟的周期的乘积。
进一步的,当所述第一FIFO存储器中第一区间内1的个数和所述第二FIFO存储器中第二区间内1的个数之和大于所述第一FIFO存储器中第二区间的1的个数和所述第二FIFO存储器中第一区间内1的个数之和时,则判断当前码元为1(1判断);当所述第一FIFO存储器中第一区间内1的个数和所述第二FIFO存储器中第二区间内1的个数之和小于所述第一FIFO存储器中第二区间的1的个数和所述第二FIFO存储器中第一区间内1的个数之和时,则判断当前码元为0(0判断);其中,所述第一区间被配置为所述跳变时刻之前的所述参考宽度个存储单元的区间,所述第二区间被配置为所述跳变时刻之后的所述参考宽度个存储单元的区间。需要说明的是,在本实施例中,对当前码元进行了“1判断”和“0判断”,但本发明对此并不进行限制。在一个实施例中,仅对当前码元进行“1判断”,若判断当前码元不是“1”,则认为当前码元为“0”;在另一个实施例中,仅对当前码元进行“0判断”,若判断当前码元不是“0”,则认为当前码元为“1”。并且,在本实施例中,利用当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个存储单元中1的个数对当前码元进行译码,但本发明对此不进行限制,在其他的实施例中,利用当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个存储单元中0的个数(或1和0的个数)对当前码元进行译码,在此不进行赘述。
优选的,所述高频时钟的频率为曼彻斯特编码的传输速率的16倍。本发明对此不进行限制。
优选的,所述曼彻斯特编码分别与第一阈值和第二阈值进行比较,以得到第一比较信号和第二比较信号;对第一比较信号和第二比较信号进行滤波,以得到所述第一信号和所述第二信号。具体的,当所述曼彻斯特编码大于所述第一阈值时,则所述第一比较信号为高电平,否则所述第一比较信号为低电平;当所述曼彻斯特编码小于所述第二阈值时,则所述第二比较信号为高电平,否则所述第二比较信号为低电平。其中,所述第一阈值为正值,所述第二阈值为负值;可选的,所述第一阈值和所述第二阈值的绝对值相等。在本实施例中,所述曼彻斯特编码先进行差分比较再进行数字滤波,本发明对此不进行限制,在其他的实施例中,可以先对所述曼彻斯特编码进行滤波,再进行差分比较。在另外的实施例中,输入的曼彻斯特编码的毛刺较少,所述第一信号和所述第二信号可以为第一比较信号和第二比较信号,特此进行说明。
图2为本发明曼彻斯特解码装置的实施例的示意图;图3为本发明比较滤波模块的一种工作波形图;图4为本发明定位信号生成模块的一种工作波形图;
图5为本发明译码模块的一种工作波形图。结合图2-图5以说明曼彻斯特解码装置的解码过程。曼彻斯特编码中的前N个码元被设置为相同逻辑的同步码,之后的码元为数据码,其中,所述同步码被设置为0或1的曼彻斯特编码,所述数据码为需要传输的数据的曼彻斯特编码,N大于零。
在本实施例中,所述曼彻斯特解码装置包括第一FIFO存储器、第二FIFO存储器、比较滤波模块1、采样模块2、定位信号生成模块3和译码模块4。比较滤波模块1被配置为将输入的曼彻斯特编码VM进行差分比较和滤波,以得到第一信号Fp和第二信号Fn。比较滤波模块1包括比较模块11和滤波模块12。
所述比较模块11被配置为将输入的曼彻斯特编码VM分别与第一阈值Vp和第二阈值Vn进行比较,以得到第一比较信号Cp和第二比较信号Cn。其中,所述第一阈值Vp为正值,所述第二阈值Vn为负值;可选的,所述第一阈值Vp和所述第二阈值Vn的绝对值相等。在一个优选的实施例中,第一阈值Vp和所述第二阈值Vn的绝对值等于发送端发送信号幅值的三分之一。具体的,在本实施例中,如图3所示,当所述曼彻斯特编码VM大于所述第一阈值Vp时,则所述第一比较信号Cp为高电平,否则所述第一比较信号Cp为低电平;当所述曼彻斯特编码VM小于所述第二阈值Vn时,则所述第二比较信号Cn为高电平,否则所述第二比较信号Cn为低电平,本发明对此不进行限制。利用曼彻斯特编码VM分别与第一阈值Vp和第二阈值Vn进行比较,得到了电平跳变时刻清楚的第一比较信号Cp和第二比较信号Cn,再利用第一比较信号Cp和第二比较信号Cn对码元的跳变时刻进行定位,从而解决了接收端接收到的曼彻斯特编码信号的电平跳变时刻模糊的技术问题。
滤波模块12被配置为对第一比较信号Cp和第二比较信号Cn进行滤波,以得到所述第一信号Fp和所述第二信号Fn。具体的,如图3所示,利用高频时钟HCLK对第一比较信号Cp和第二比较信号Cn进行高频采样,若当前采样值和前一个采样值相同,则滤波模块12的输出信号为当前采样值;否则滤波模块12的输出信号维持不变(即为所述滤波模块12的上一个输出信号),从而得到第一信号Fp和第二信号Fn。这里仅给出了一个滤波模块12具体工作方式的一个示意,但本发明对此不进行限制。在其他的实施例中,若连续L个采样值相同,则滤波模块12的输出信号为当前采样值;否则滤波模块12的输出信号维持不变(即为所述滤波模块12的上一个输出信号),从而得到第一信号Fp和第二信号Fn。应理解,任意的数字滤波方式均包括在本发明的保护范围内。在本发明中,对第一比较信号Cp和第二比较信号Cn进行数字滤波,可以消除曼彻斯特编码中存在毛刺畸变而造成误码率较大的问题。如图3所示,对第一比较信号Cp和第二比较信号Cn进行数字滤波,以消除输入的曼彻斯特编码VM中存在毛刺畸变而造成所述第一比较信号Cp在错误的时刻出现跳变的问题,从而降低误码率。
采样模块2被配置为利用高频时钟对所述第一信号和所述第二信号进行高频采样,并分别存入所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中。所述定位信号生成模块3被配置为根据所述第一信号和所述第二信号的采样值获得表征半个码元周期宽度的参考宽度和各个第一宽度,其中,所述第一宽度用于表征所述曼彻斯特编码中数据码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中距离各个码元的跳变时刻最近的两个脉冲跳变沿之间的距离。所述定位信号生成模块3包括参考宽度生成模块31、第一计数器CT1和第二计数器CT2。
所述参考宽度生成模块31被配置为根据所述曼彻斯特编码中同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号的采样值生成所述参考宽度Hbit。在本实施例中,所述参考宽度生成模块31包括第三计数器(图2中未显示)和第四计数器(图2中未显示),所述第三计数器对同步码S0S1对应的第一信号Fp中相邻的两个上升沿之间宽度进行计数,以得到如图4所示的计数值CNT3;所述第四计数器对同步码S0S1对应的第二信号Fn中相邻的两个上升沿之间宽度进行计数,以得到如图4所示的计数值CNT4;所述参考宽度Hbit被配置为计数值CNT3和CNT4之和的四分之一,即Hbit=(CNT3+CNT4)/4=8。可选的,所述第三计数器和所述第四计数器利用所述高频时钟进行计数。在本实施例中,对相邻上升沿之间的宽度进行计数以得到参考宽度,本发明对此不进行限制,在其他的实施例中,对相邻的下降沿之间的宽度进行计数以得到所述参考宽度。在本实施中,所述同步码的个数为2,且所述同步码均被设置为“0”,但本发明对此不进行限制。在一个实施例中,所述同步码还可以均被设置为“1”。在另外的实施例中,所述同步码的个数可以为N个,N大于零。所述参考宽度生成模块31的功能可以扩展为:所述第三计数器对所述同步码部分对应的所述第一信号中相邻的两个上升沿或下降沿之间的宽度进行计数;所述第四计数器对所述同步码部分对应的所述第二信号中相邻的两个上升沿或下降沿之间的宽度进行计数;所述参考宽度被配置为所述同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中所有相邻两个上升沿或下降沿之间的宽度之和与第二系数之比,其中,所述第二系数被配置为所述同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中所有相邻的两个上升沿或下降沿的个数的两倍。
第一计数器CT1被配置为在同步码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的第N个下降沿开始用高频时钟计数;在检测到数据码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的下降沿,且当前所述第一计数器CT1的计数值不小于第一系数和所述参考宽度Hbit的乘积时复位清零并重新计数,以得到如图4所示的计数值CNT1,其中,N为曼彻斯特编码中同步码的个数,所述第一系数不小于1.5不大于2,优选的,所述第一系数为1.5。在本实施例中,所述同步码的个数为2,且所述同步码被设置为“0”,从而如图4所示,第一计数器CT1在同步码对应的第二信号Fn的第2个下降沿开始利用高频时钟进行计数,但本发明对此不进行限制。例如,在另外的实施例中,所述同步码个数为2,且所述同步码被设置为“1”,则从而第一计数器CT1在同步码对应的第一信号Fp的第2个下降沿开始计数。
第二计数器CT2被配置为在第一计数器CT1的复位时刻开始用高频时钟进行计数,在检测到数据码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的上升沿时复位清零;所述第一宽度GAP被配置为等于所述第二计数器的计数值。如图4所示,每次第二计数器CT2复位清零,则第一宽度GAP被刷新。
所述译码模块4被配置为根据定位信号生成模块3生成所述参考宽度Hbit和当前码元对应的所述第一宽度GAP在所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中对当前码元的跳变时刻进行定位,以对当前码元进行译码。所述译码模块4包括定位模块(图2中未显示)和译码单元(图2中未显示)。
所述定位模块根据所述参考宽度Hbit和当前码元对应的所述第一宽度GAP对当前码元的跳变时刻进行定位。具体的,在所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻被定位为在第一存储单元和第二存储单元之间;所述第一存储单元被配置为第当前码元对应的所述第一宽度的一半和所述参考宽度之和个存储单元,即第0.5×GAP+Hbit个存储单元;所述第二存储单元为所述第一存储单元之后的一个存储单元,即第0.5×GAP+Hbit+1个存储单元。在本实施例中,每个存储单元中存储一个高频采样值。
所述译码单元用于根据当前码元的跳变时刻以及在第一和第二FIFO存储器中还原每个码元的采样值进行译码。若当前码元对应的所述第一信号和所述第二信号已分别存入所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中时,所述译码单元根据所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个(即Hbit个)存储单元中1或/和0的个数对当前码元进行译码。
在本实施例中,利用定位信号生成模块3生成脉冲信号G1,每生成一个脉冲信号,默认前码元对应的所述第一信号和所述第二信号已分别存入所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中。如图4所示,所述定位信号生成模块3从所述第二计数器CT2复位开始延迟第一时间to后生成第一脉冲。所述第一时间to被配置为等于所述参考宽度Hbit和所述高频时钟的周期的乘积。每生成一个第一脉冲,所述译码单元根据所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个(即Hbit个)存储单元中1或/和0的个数对当前码元进行译码。
在本实施例中,所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器为24比特的FIFO存储器,本发明对此不进行限制。
进一步的,对所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器进行时间上的划分,第二区间RHBIT的范围包括:
P(0.5×GAP+1)~P(0.5×GAP+Hbit)
N(0.5×GAP+1)~N(0.5×GAP+Hbit)
第一区间LHBIT的范围包括:
P(0.5×GAP+Hbit+1)~P(0.5×GAP+2×Hbit)
N(0.5×GAP+Hbit+1)~N(0.5×GAP+2×Hbit)
由于FIFO存储器为先进先出型存储器,从而第一区间LHBIT为所述跳变时刻之前的所述参考宽度个存储单元的区间,第二区间RHBIT为所述跳变时刻之后的所述参考宽度个存储单元的区间。
在本实施例中,所述译码单元包括第五计数器(图2中未显示)和第六计数器(图2中未显示)。每生成一个第一脉冲,利用第五计数器对第一FIFO存储器中第一区间LHBIT内1的个数和所述第二FIFO存储器中第二区间RHBIT内1的个数之和,利用第六计数器计数所述第一FIFO存储器中第二区间RHBIT的1的个数和所述第二FIFO存储器中第一区间LHBIT内1的个数之和。当所述第一FIFO存储器中第一区间LHBIT内1的个数和所述第二FIFO存储器中第二区间RHBIT内1的个数之和大于所述第一FIFO存储器中第二区间RHBIT的1的个数和所述第二FIFO存储器中第一区间LHBIT内1的个数之和时,即第五计数器的值大于第六计数器的值时,则判断当前码元为1;否则,当前码元为0。
在另外的实施例中,当所述第一FIFO存储器中第一区间LHBIT内1的个数和所述第二FIFO存储器中第二区间RHBIT内1的个数之和小于所述第一FIFO存储器中第二区间RHBIT的1的个数和所述第二FIFO存储器中第一区间LHBIT内1的个数之和时,即第五计数器的值小于第六计数器的值时,则判断当前码元为0;否则当前码元为1。本发明对此不进行限制。
需要说明的是,在本实施例中,由于从所述第二计数器CT2复位开始延迟第一时间to后生成第一脉冲,所述第一时间to被配置为等于所述参考宽度Hbit和所述高频时钟的周期的乘积。当前码元对应的所述第一信号和所述第二信号已分别存入所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中时,即产生第一脉冲的时刻,距离当前码元的跳变时刻的距离为(0.5×GAP+Hbit)*所述高频时钟的周期的乘积。从而,所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻被定位为在第一存储单元和第二存储单元之间;所述第一存储单元被配置为第当前码元对应的所述第一宽度的一半和所述参考宽度之和个存储单元,即第0.5×GAP+Hbit个存储单元;所述第二存储单元为所述第一存储单元之后的一个存储单元,即第0.5×GAP+Hbit+1个存储单元。因此,当前码元的跳变时刻和生成第一脉冲的时刻有关,若生成第一脉冲的时刻改变,则对应的码元的跳变时刻相应发生改变。
图5中以对数据码的码元D0进行解码为例进行说明。其中,Hbit=8,GAP=4,当前码元的跳变时刻为第0.5×GAP+Hbit个存储单元和第0.5×GAP+Hbit+1个存储单元之间,即当前码元的跳变时刻为第10个存储单元和第11个存储单元之间。
从而在图5中,第二区间RHBIT的范围包括:P3~P10,N3~N10
第一区间LHBIT的范围包括:P11~P18,N11~N18
所述第一FIFO存储器中第一区间LHBIT(即P11~P18)内1的个数和所述第二FIFO存储器中第二区间RHBIT(即N3~N10)内1的个数之和为8,所述第一FIFO存储器中第二区间RHBIT(即P3~P10)的1的个数和所述第二FIFO存储器中第一区间LHBIT(即N11~N18)内1的个数为0,从而第五计数器的值大于第六计数器的值,判断码元D0为1。
依次利用该方法判断数据码码元D1~D5分别为1,0,1,1,0。
进而判断码元的数量是否达到需要传达的数据的数量,若达到,则译码完成。
在本实施例中,利用当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个存储单元中1的个数对当前码元进行译码,但本发明对此不进行限制,在其他的实施例中,利用当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个存储单元中0的个数(或1和0的个数)对当前码元进行译码,均在本发明的保护范围内。
在本实施中,曼彻斯特解码装置还包括高频时钟生成单元5,用于生成高频时钟,所述的高频时钟的频率为数据的传输速率的16倍,也即为曼彻斯特编码的传输速率的16倍。需要说明的是,理论上采样频率越高,则分辨率越好,但采样频率越高,则会引起功耗变大,也会对FIFO的存储深度要求更高,从而16倍是一个相对合理的值,但本发明对此不进行限制。
图6为本发明电池管理***的实施例示意图;所述电池管理***包括多个芯片1~N和上位机,所述上位机包括主机和收发器,所述主机和所述多个芯片1~N之间通过收发器进行通讯。在另外的实施例中,所述主机自带收发器,则不需要额外的收发器,特此进行说明。
在本实施例中,所述收发器和所述多个芯片被配置为相互之间利用隔离的菊花链进行通讯,所述隔离可以为变压器隔离或电容隔离。
在本实施例中,所述菊花链使用双线束传输差分信号,提高共模噪声的抑制能力,但本发明对此不进行限制。
进一步的,每个芯片和上位机均包括发射端和接收端,所述发射端用于向下位芯片或上位机发送曼彻斯特编码;所述接收端用于接收上位芯片或上位机发送的所述曼彻斯特编码,并且每个芯片以及上位机中均设置有如图2所示的曼彻斯特解码装置,以在接收到曼彻斯特编码后,利用图1所示的曼彻斯特解码方法对所述曼彻斯特编码进行解码,进而得到传递的数据信息。曼彻斯特编码属于双极性归零码,有效信号中不含直流分量,满足变压器的电感和电容作为隔离器件带来的“伏秒平衡”要求。需要说明的是,所述上位芯片在这里指的是发送信号的芯片,所述下位芯片指的是接收信号的芯片。
虽然以上将实施例分开说明和阐述,以及方法和装置进行分开说明和阐述,但涉及部分共通之技术,在本领域普通技术人员看来,可以在实施例之间进行替换和整合,涉及其中一个实施例未明确记载的内容,则可参考有记载的另一个实施例。
依照本发明实施例如上文所述,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (26)
1.一种曼彻斯特解码方法,其特征在于,包括以下步骤:
根据曼彻斯特编码获得第一信号和第二信号;其中,所述第一信号中高电平脉冲的宽度小于曼彻斯特编码中高电平脉冲的宽度,所述第二信号中高电平脉冲的宽度小于曼彻斯特编码中低电平脉冲的宽度,所述第一信号和所述第二信号均为方波信号,且两者的高电平脉冲区域不重叠;
所述曼彻斯特编码中待译码元的跳变时刻位于所述第一信号和所述第二信号相邻的两个高电平脉冲之间;
以所述跳变时刻为基准,以固定频率分别向前和向后各第一参考宽度内1或/和0的个数进行计数;
根据当前码元的跳变时刻前后各第一参考宽度内1或/和0的个数对当前码元进行译码。
2.根据权利要求1所述的曼彻斯特解码方法,其特征在于:
向前计数第一参考宽度内,所述第一信号为1的个数为第一计数;向后计数第一参考宽度内,所述第一信号为1的个数为第二计数;
向前计数第一参考宽度内,所述第二信号为1的个数为第三计数;向后计数第一参考宽度内,所述第二信号为1的个数为第四计数;
若第一计数和第四计数之和大于第二计数和第三计数,则判断当前码元为1;和/或
若第一计数和第四计数之和小于第二计数和第三计数,则判断当前码元为0。
3.根据权利要求1所述的曼彻斯特解码方法,其特征在于:
向前计数第一参考宽度内,所述第一信号为0的个数为第一计数;向后计数第一参考宽度内,所述第一信号为0的个数为第二计数;
向前计数第一参考宽度内,所述第二信号为0的个数为第三计数;向后计数第一参考宽度内,所述第二信号为0的个数为第四计数;
若第一计数和第四计数之和大于第二计数和第三计数,则判断当前码元为0;和/或
若第一计数和第四计数之和小于第二计数和第三计数,则判断当前码元为1。
4.根据权利要求1所述的曼彻斯特解码方法,其特征在于:
将曼彻斯特编码进行差分比较和滤波,以得到第一信号和第二信号;
利用高频时钟对所述第一信号和所述第二信号进行高频采样,并分别存入第一FIFO存储器和第二FIFO存储器中;
根据所述第一信号和所述第二信号获得表征半个码元周期宽度的参考宽度和各个第一宽度,其中,所述第一宽度用于表征所述曼彻斯特编码中数据码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中距离各个码元的跳变时刻最近的两个脉冲跳变沿之间的距离;和
根据所述参考宽度和当前码元对应的所述第一宽度在所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中对当前码元的跳变时刻进行定位,以对当前码元进行译码。
5.根据权利要求4所述的曼彻斯特解码方法,其特征在于:根据所述曼彻斯特编码中同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号生成所述参考宽度。
6.根据权利要求5所述的曼彻斯特解码方法,其特征在于:所述曼彻斯特编码中的前N个码元被设置为相同逻辑的同步码,之后的码元为数据码,
其中,所述同步码被设置为0或1的曼彻斯特编码,所述数据码为需要传输的数据的曼彻斯特编码,N大于零。
7.根据权利要求4所述的曼彻斯特解码方法,其特征在于:
利用第一计数器和第二计数器对所述第一信号和所述第二信号的采样值进行计数;
在同步码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的第N个下降沿,所述第一计数器开始计数,在数据码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的下降沿,且当前所述第一计数器的计数值不小于第一系数和所述参考宽度的乘积时,所述第一计数器复位并开始重新计数,其中N为曼彻斯特编码中同步码的个数;
在第一计数器的复位时刻,所述第二计数器开始计数,在数据码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的上升沿,所述第二计数器复位;
其中,所述第一宽度被配置为等于所述第二计数器的计数值。
8.根据权利要求4所述的曼彻斯特解码方法,其特征在于:
所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻被配置为在第一存储单元和第二存储单元之间;
所述第一存储单元被配置为第当前码元对应的所述第一宽度的一半和所述参考宽度之和个存储单元;所述第二存储单元为所述第一存储单元之后的一个存储单元。
9.根据权利要求4所述的曼彻斯特解码方法,其特征在于:所述曼彻斯特解码方法还包括:
若当前码元对应的所述第一信号和所述第二信号已分别存入所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中时,根据所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个存储单元中1或/和0的个数对当前码元进行译码。
10.根据权利要求7所述的曼彻斯特解码方法,其特征在于:所述曼彻斯特解码方法还包括:
从所述第二计数器复位开始,延迟第一时间后生成第一脉冲;
每生成一个第一脉冲,根据所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个存储单元中1或/和0的个数对当前码元进行译码;
其中,所述第一时间被配置为等于所述参考宽度和所述高频时钟的周期的乘积。
11.根据权利要求9或10所述的曼彻斯特解码方法,其特征在于:
当所述第一FIFO存储器中第一区间内1的个数和所述第二FIFO存储器中第二区间内1的个数之和大于所述第一FIFO存储器中第二区间的1的个数和所述第二FIFO存储器中第一区间内1的个数之和时,则判断当前码元为1;或/和
当所述第一FIFO存储器中第一区间内1的个数和所述第二FIFO存储器中第二区间内1的个数之和小于所述第一FIFO存储器中第二区间的1的个数和所述第二FIFO存储器中第一区间内1的个数之和时,则判断当前码元为0;
其中,所述第一区间被配置为所述跳变时刻之前的所述参考宽度个存储单元的区间,所述第二区间被配置为所述跳变时刻之后的所述参考宽度个存储单元的区间。
12.根据权利要求5所述的曼彻斯特解码方法,其特征在于:
对所述同步码部分对应的所述第一信号中相邻的两个上升沿或下降沿之间宽度进行计数;
对所述同步码部分对应的所述第二信号中相邻的两个上升沿或下降沿之间的宽度进行计数;
所述参考宽度被配置为等于所述同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中所有相邻两个上升沿或下降沿之间的宽度之和与第二系数之比,其中,所述第二系数被配置为所述同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中所有相邻的两个上升沿或下降沿的个数的两倍。
13.根据权利要求4所述的曼彻斯特解码方法,其特征在于:
将所述曼彻斯特编码分别和第一阈值和第二阈值进行比较,以得到第一比较信号和第二比较信号;和
对所述第一比较信号和所述第二比较信号进行滤波,以得到所述第一信号和所述第二信号。
14.一种曼彻斯特解码装置,其特征在于,包括:
第一FIFO存储器和第二FIFO存储器;
比较滤波模块,被配置为将输入的曼彻斯特编码进行差分比较和滤波,以得到第一信号和第二信号;
采样模块,被配置为利用高频时钟对所述第一信号和所述第二信号进行高频采样,并分别存入所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中;
定位信号生成模块,被配置为根据所述第一信号和所述第二信号的采样值获得表征半个码元周期宽度的参考宽度和各个第一宽度,其中,所述第一宽度用于表征所述曼彻斯特编码中数据码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中距离各个码元的跳变时刻最近的两个脉冲跳变沿之间的距离;和
译码模块,被配置为根据所述参考宽度和当前码元对应的所述第一宽度在所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中对当前码元的跳变时刻进行定位,以对当前码元进行译码。
15.根据权利要求14所述的曼彻斯特解码装置,其特征在于:所述定位信号生成模块包括参考宽度生成模块,被配置为根据所述曼彻斯特编码中同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号生成所述参考宽度。
16.根据权利要求15所述的曼彻斯特解码装置,其特征在于:所述曼彻斯特编码中的前N个码元被设置为相同逻辑的同步码,之后的码元为数据码,
其中,所述同步码被设置为0或1的曼彻斯特编码,所述数据码为需要传输的数据的曼彻斯特编码,N大于零。
17.根据权利要求14所述的曼彻斯特解码装置,其特征在于:所述定位信号生成模块包括:
第一计数器,被配置为在同步码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的第N个下降沿开始计数;在检测到数据码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的下降沿,且当前所述第一计数器的计数值不小于第一系数和所述参考宽度的乘积时复位并重新计数,其中,N为曼彻斯特编码中同步码的个数;和
第二计数器,被配置为在第一计数器的复位时刻开始计数,在检测到数据码部分对应的所述第一信号或所述第二信号的上升沿时复位;
其中,所述第一宽度被配置为等于所述第二计数器的计数值。
18.根据权利要求14所述的曼彻斯特解码装置,其特征在于:所述译码模块包括定位模块,被配置为对当前码元的跳变时刻进行定位,
在所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻被定位为在第一存储单元和第二存储单元之间;
所述第一存储单元被配置为第当前码元对应的所述第一宽度的一半和所述参考宽度之和个存储单元;所述第二存储单元为所述第一存储单元之后的一个存储单元。
19.根据权利要求14所述的曼彻斯特解码装置,其特征在于:所述译码模块还包括译码单元,若当前码元对应的所述第一信号和所述第二信号已分别存入所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中时,所述译码单元根据所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个存储单元中1或/和0的个数对当前码元进行译码。
20.根据权利要求17所述的曼彻斯特解码装置,其特征在于:所述译码模块还包括译码单元,从所述第二计数器复位开始延迟第一时间后生成第一脉冲;每生成一个第一脉冲,所述译码单元根据所述第一FIFO存储器和所述第二FIFO存储器中当前码元的跳变时刻前后各所述参考宽度个存储单元中1或/和0的个数对当前码元进行译码;其中,所述第一时间被配置为等于所述参考宽度和所述高频时钟的周期的乘积。
21.根据权利要求19或20所述的曼彻斯特解码装置,其特征在于:所述译码单元被配置为:
当所述第一FIFO存储器中第一区间内1的个数和所述第二FIFO存储器中第二区间内1的个数之和大于所述第一FIFO存储器中第二区间的1的个数和所述第二FIFO存储器中第一区间内1的个数之和时,则判断当前码元为1;和/或
当所述第一FIFO存储器中第一区间内1的个数和所述第二FIFO存储器中第二区间内1的个数之和小于所述第一FIFO存储器中第二区间的1的个数和所述第二FIFO存储器中第一区间内1的个数之和时,则判断当前码元为0;
其中,所述第一区间被配置为所述跳变时刻之前的所述参考宽度个存储单元的区间,所述第二区间被配置为所述跳变时刻之后的所述参考宽度个存储单元的区间。
22.根据权利要求15所述的曼彻斯特解码装置,其特征在于:所述参考宽度生成模块被配置为:
对所述同步码部分对应的所述第一信号中相邻的两个上升沿或下降沿之间宽度进行计数;
对所述同步码部分对应的所述第二信号中相邻的两个上升沿或下降沿之间的宽度进行计数;
所述参考宽度被配置为等于所述同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中所有相邻两个上升沿或下降沿之间的宽度之和与第二系数之比,其中,所述第二系数被配置为所述同步码部分对应的所述第一信号和所述第二信号中所有相邻的两个上升沿或下降沿的个数的两倍。
23.根据权利要求14所述的曼彻斯特解码装置,其特征在于:所述高频时钟的频率为曼彻斯特编码的传输速率的16倍。
24.根据权利要求14所述的曼彻斯特解码装置,其特征在于,所述比较滤波模块包括:
比较模块,被配置为将输入的曼彻斯特编码分别和第一阈值和第二阈值进行比较,以得到第一比较信号和第二比较信号;和
滤波模块,被配置为对所述第一比较信号和所述第二比较信号进行滤波,以得到所述第一信号和所述第二信号。
25.根据权利要求23所述的曼彻斯特解码装置,其特征在于:
当所述曼彻斯特编码大于所述第一阈值时,则所述第一比较信号为高电平,否则所述第一比较信号为低电平;
当所述曼彻斯特编码小于所述第二阈值时,则所述第二比较信号为高电平,否则所述第二比较信号为低电平。
26.一种电池管理***,其特征在于,包括:
多个芯片和上位机,被配置为相互之间利用隔离的菊花链进行通讯,
每个芯片和上位机均包括:
发射端,用于向下位芯片或上位机发送曼彻斯特编码;
接收端,用于接收上位芯片或上位机发送的所述曼彻斯特编码,并利用权利要求1-13的曼彻斯特解码方法对所述曼彻斯特编码进行解码。
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