CN205750382U - 一种新型的复合通讯总线电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型的复合通讯总线电路，包括主机通信电源，主机发送及主机接收电路，从机电源，从机发送及从机接收端口；其中主机通信电源为通信和从机提供整体电源；主机发送电路负责将来自主机发送端口的信号加载到电源线上；主机接收电路负责将加载在电源线上的信号从电源线上分离出来并送到主机的接收端口。本实用新型所述的复合通讯总线电路提供了一种新的通信方式；此电路的主机、从机可以根据软件编制者自定义；省去了原有的通信线，简化了外部接线；有较好的扩展性；最大程度的利用了硬件资源节省了设计成本。
Description
技术领域
本实用新型属于主从机之间的通讯电路领域，尤其是涉及一种能够实现复合通讯总线电路。
背景技术
在传统的电子产品通讯设计里面，电源线和通讯线都是分开独立工作和使用，在一些长距离的需要通讯的现场，会造成线束太多，并且经济性也不好。
实用新型内容
本实用新型的目的在于一种新型的复合通讯总线电路，基于电源供电线进行复合使用，仅仅只需要两根线束就可以同时完成部件之间的通讯和供电功能，在发送端把调制通讯信号到电源线上，而接收端基于电源线载波进行解调信息，同时电源线也给后端供电，极大的提高了线束利用率，具有可观的经济性。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种新型的复合通讯总线电路，包括主机通信电源，主机发送及主机接收电路，从机电源，从机发送及从机接收端口；其中主机通信电源为通信和从机提供整体电源；主机发送电路负责将来自主机发送端口的信号加载到电源线上；主机接收电路负责将加载在电源线上的信号从电源线上分离出来并送到主机的接收端口。
本实用新型所述的复合通讯总线电路提供了一种新的通信方式；此电路的主机、从机可以根据软件编制者自定义；省去了原有的通信线，简化了外部接线；有较好的扩展性；最大程度的利用了硬件资源节省了设计成本。
本实用新型可以根据实际需要接入多个从机，主机发送命令，从机接收命令后分别向主机返回信息。
本实用新型将信号加载到了电源线上，主机和从机之间采用了分时总线控制的通信机制。在实际应用中主机需要与从机约定每个从机对应一个地址编码，主机发送命令的方式为：头码+地址码+数据/命令标记+数据+校验码。格式也可以根据用户需要自己定义,主机只能有唯一一个。
附图说明
图1为实施例复合通信总线示意图；
图2A-C为实施例复合通信总线的实现电路示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本实用新型作进一步详细说明。
[如图2A-C所示，本复合通讯总线电路主要包括主机通信电源、主机发送、主机接收、从机电源、从机发送、从机接收部分。其中主机通信电源为通信和从机提供整体电源；主机发送电路负责将来自主机发送端口（TXD）的信号加载到电源线上；主机接收电路负责将加载在电源线上的信号从电源线上分离出来并送到主机的接收端口（RXD）；从机电源部分负责将电源线上的信号滤除，得到稳定的从机电源；从图2B及2C中可以看出从机的收、发电路的作用与主机的收、发电路一致，其作用与主机的收、发电路相同。两个MCU通过电源线和地线完成通信供能。
如图1所示，主机和从机之间采用了分时总线控制的通信机制，将信号加载到了电源线上。在实际应用中主机需要与从机约定每个从机对应一个地址编码，主机发送命令的方式为：头码+地址码+数据/命令标记+数据+校验码。格式也可以根据用户需要自己定义,主机只能有唯一一个。
如主机发送一个命令或数据，所有的从机包括主机都能收到此信号。主机对此信号进行自检，如果自检后发现自检回来的信号与发送的信号有出入，则主机重新发送此命令或数据。所有从机在接收到头码之后都进入接收准备状态，准备读取地址码，主机发送的每一个地址码只对应唯一的从机，只有当从机读回来的地址码与从机本身的地址相匹配时此从机才会继续读取数据/命令标记位，而其它的从机忽略此帧；若标记位为数据则继续执行当前进程，可把数据先存放到buffer中，并给主机回复一个应答信号，表示数据接收完成，待当前进程处理完成后再处理此数据；若读回来的标记位为命令，则从机产生中断，暂停当前进程，待接收命令后给主机一个应答信号，先处理此命令再继续处理之前的进程，这样一来对于命令的响应时间不受完整程序循环时间的限制。
整个***的电源可以由主机提供，从机从通信的电源线上获取能量，通过半导体电子器件将信号从电源线上去除得到一定幅值的电源信号，其具体实现电路可参见图2A-C。
这样在保证了***可靠性的同时最大限度的利用了硬件资源。
在本复合通讯总线电路中，主要包括如下信号接口：
信号RXD: 主机MCU信号接收端口，主机通过此端口接收来自从机的信息，也可以接收自己发送出的信号进行自检。
信号TXD : 主机MCU信号发送端口，主机通过此端口给从机发送命令或者数据，与RXD端口一起实现和从机的通信。
信号USART_RX1: 第1号从机MCU信号接收端口，第1号从机可以通过此端口接收来自主机的数据或者命令信号，也可以接收自己发送出的信号进行自检。
信号USART_TX1: 第1号从机MCU信号发送端口，第1号从机通过此端口向主机发送数据，与USART_RX1端口一起实现和主机的通信。
信号USART_RXN: 第N号从机MCU信号接收端口，第N号从机可以通过此端口接收来自主机的数据或者命令信号，也可以接收自己发送出的信号进行自检。
信号USART_TXN: 第N号从机MCU信号发送端口，第N号从机通过此端口向主机发送数据，与USART_RXN端口一起实现和主机的通信。
在主机、从机不通信的时候其发送端口为高电平“1”，这个条件为整个通信***的约束项。通信的波特率应足够大。***必须避免主机、从机共同占用总线的情况发生，若出现共占总线，则会导致通信错误，甚至导致从机***不稳定。
如图2A-C 复合通信总线的实现电路图中，以主机和从机1通信为例进行分析：
在电路中当主机TXD端发送低电平“0”时->三极管Q22截止->Q22集电极为高电平“1”->M5导通->A点电位为0V,此时从机电源靠E3提供->Q13截止，Q13集电极为高电平“1”->Q12导通，Q12集电极为低电平“0”，1号从机的接收端口USART_RX1为低电平“0”，完成主机到1号从机的低电平“0”的传输；
当主机TXD端为高电平“1”时->三极管Q22导通->Q22集电极为低电平“0”->M5截止->A点电位为VCC-2VBE(≈VCC-1.4V)，此时E3的能量得到补充，并继续给从机供电，->Q13导通，Q13集电极电平为低电平“0”->Q12截止，Q12集电极电平为高电平“1”，1号从机的接收端口USART_RX1为高电平“1”，完成主机到1号从机的高电平“1”的传输；
当1号从机的USART_TX1端发送低电平“0”时->Q11截止，Q11集电极为高电平“1”->M2导通->A点电位为0V，此时从机电源靠E3提供->Q20截止，Q20集电极点位为高电平“1”->Q19导通,其集电极点位为低电平“0”，主机的接收端口RXD为低电平“0”，完成1号从机到主机低电平“0”的传输；
当1号从机的USART_TX1端发送高电平“1”时->Q11导通，Q11集电极为低电平“0”->M2截止->A点电位为VCC-2VBE(≈VCC-1.4V)，此时E3的能量得到补充->Q20导通，Q20集电极点位为低电平“0”->Q19截止,其集电极为高电平“1”，主机的接收端口RXD为高电平“1”，完成1号从机到主机高电平“1”的传输。
电路中的Z1、Z2两个稳压二极管的作用是虑除电路中的干扰信号，提高抗干扰能力；R87和R55分别为Q13和Q20的保护电阻；R46、R51为Q19和Q20的静态偏置电阻；R50为主机芯片保护电阻；R57、R58、R59为Q22和M5的静态偏置电阻；R60、R2为Q13和Q12的静态偏置电阻；R86为从机1 MCU端口的保护电阻；R34、R1、R36为M2和Q11的静态偏置电阻；D1、R56、D9、R88、R11、D3在电路中起保护作用。
在不通信时、通信电源线经过整流二极管给电容充电以及给后级电路供电，当通信进行时，从机电源主要靠稳压芯片前端的电容提供。
Claims (7)
1.一种新型的复合通讯总线电路，其特征是：包括主机通信电源，主机发送及主机接收电路，从机电源，从机发送及从机接收端口；其中主机通信电源为通信和从机提供整体电源；主机发送电路负责将来自主机发送端口的信号加载到电源线上；主机接收电路负责将加载在电源线上的信号从电源线上分离出来并送到主机的接收端口。
2.如权利要求1所述的新型的复合通讯总线电路，其特征是：所述总线电路包括主机MCU信号接收端口，主机通过此该端口接收来自从机的信息，或接收自己发送出的信号进行自检。
3.如权利要求1所述的新型的复合通讯总线电路，其特征是：所述总线电路包括MCU信号发送端口，机通过该端口给从机发送命令或者数据，与RXD端口一起实现和从机的通信。
4.如权利要求1所述的新型的复合通讯总线电路，其特征是：所述总线电路包括第1号从机MCU信号接收端口，第1号从机通过该端口接收来自主机的数据或者命令信号，或者接收自己发送出的信号进行自检。
5.如权利要求1所述的新型的复合通讯总线电路，其特征是：所述总线电路包括第1号从机MCU信号发送端口，1号从机通过此端口向主机发送数据，与第1号从机MCU信号接收端口一起实现和主机的通信。
6.如权利要求1所述的新型的复合通讯总线电路，其特征是：所述总线电路包括第N号从机MCU信号接收端口，第N号从机通过此端口接收来自主机的数据或者命令信号，或者接收自己发送出的信号进行自检。
7.如权利要求1所述的新型的复合通讯总线电路，其特征是：所述总线电路包括第N号从机MCU信号发送端口，N号从机通过该端口向主机发送数据，与第N号从机MCU信号接收端口一起实现和主机的通信。
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| CN110661245A (zh) * | 2018-06-29 | 2020-01-07 | 彭博 | 两线远程供电与多站通信 |
| CN112104393A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-12-18 | 四川虹美智能科技有限公司 | 供电通信装置、方法及*** |
| WO2022218086A1 (zh) * | 2021-04-12 | 2022-10-20 | 合肥一通电子技术有限公司 | 一种***电源 |
| CN115459809A (zh) * | 2021-06-08 | 2022-12-09 | 江苏锂宁电子科技有限公司 | 一种bms载波通讯电路及其使用方法 |
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