專利名稱：串行信號通訊電路及通訊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及信號傳輸領(lǐng)域，具體涉及一種串行信號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)，如串行通訊信號屮的數(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;而在具體場合,信號的傳輸環(huán)境極其復(fù)雜， 如電梯串行通訊過程中，由于環(huán)境條件的復(fù)雜性，現(xiàn)有的產(chǎn)品己不能滿足電梯環(huán)境的通訊要 求；
同時(shí)，由于長途的傳輸線間存在干擾信號以及傳輸線間存在電容，高速的數(shù)字通訊會 出現(xiàn)畸變，導(dǎo)致接收端信號出錯，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
本實(shí)用新型的目的在于提供一種串行信號通訊電路及通訊裝置，本實(shí)用新型串行通訊在 長距離傳輸時(shí)，其通訊能力強(qiáng)，隔離性好。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的
一種串行信號通訊電路，該通訊電路包括發(fā)送信號處理模塊、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的初級線圈的兩端與發(fā)送信號處理模塊的兩個輸出端連接，初級線圈的中段與基準(zhǔn)電壓 輸入端VPS連接，副級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 級線圈連接，脈沖變壓器T2的副級線圈與比較電路連接。 前述串行通訊電路的通訊方法包括如下步驟
a、 串行信號經(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 該串行信號中兩個相鄰的數(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"交錯傳輸；
b、 接收電路接受傳輸線L所傳輸?shù)男盘柡?，按上述a步驟反向處理再將信號輸出，艮P:
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)需傳信號時(shí)，啟動脈沖變壓器T1、 T2，發(fā)送信號處理模塊的兩個輸出端分別產(chǎn)生Ta、
Tb兩個信號，分別輸出至脈沖變壓器T1的初級線圈，兩組平衡的線圈通過相同的電流，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€數(shù)據(jù)元"0"時(shí)，Tb釋 放，只有Ta驅(qū)動脈沖變壓器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 副級線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，隨著脈沖變壓器T1初級磁通的穩(wěn)定，副級線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電壓急劇 變小，為了要發(fā)送多個相鄰的數(shù)據(jù)元"0"，由發(fā)送信號處理模塊控制由Ta釋放，而由Tb驅(qū) 動脈沖變壓器，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；本實(shí)用新型由于采用脈沖變壓器，頻率過高、 頻率過低均不能通過，從而對抗干擾起到一定作用。 本實(shí)用新型所述電路的進(jìn)一步結(jié)構(gòu)是
該通訊電路還包括第二個發(fā)送信號處理模塊及第二個比較電路，第二個發(fā)送信號處理模 塊的輸出端與所述脈沖變壓器T2副級線圈的兩端連接，所述脈沖變壓器T2副級線圈的中段 與基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，在第二個比較電路的兩個輸入端與所述脈沖變壓器Tl初級線圈 的兩端連接。即在脈沖變壓器T2、脈沖變壓器T1 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，其初級線圈的兩端均與所述傳輸線L連接，其副級線圈 的兩端均連接有所述發(fā)送信號處理模塊、比較電路。由于本實(shí)用新型所采用的電路，其信號 傳輸速率高，在一套通訊系統(tǒng)中可同時(shí)實(shí)現(xiàn)多臺設(shè)備之間的信號傳輸。
所述比較電路包括門電路M、兩個比較器Voutl、 Vout2及朝向比較器Voutl、 Vout2的
兩個單向元件D1、 D2，所述脈沖變壓器T2副級線圈的一端各通過一個單向元件D1與一個比
較器Voutl的輸入端連接，所述脈沖變壓器T2副級線圈的另一端各通過另一個單向元件D2
與另一個比較器Vout2的輸入端連接，兩個比較器Voutl、 Vout2的另一個輸入端與基準(zhǔn)電壓
輸入端Vref連接，兩個比較器Voutl、 Vout2的輸出端分別與門電路M的兩個輸入端連接。
或者，所述比較電路包括一個比較器Vout及朝向比較器Vout的兩個單向元件D1、 D2，所述
脈沖變壓器T2副級線圈的兩端分別與兩個單向元件D1、 D2的前端連接，單向元件D1、 D2的
6后端同時(shí)與比較器Vout的其中一個輸入端連接，比較器Vout的另一個輸入端與基準(zhǔn)電壓輸 入端Vref連接。比較器用于對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。
一種串行信號通訊裝置，該通訊電路包括發(fā)送信號處理模塊、脈沖變壓器T1、比較電路； 脈沖變壓器T1的初級線圈的兩端與發(fā)送信號處理模塊的兩個輸出端連接，初級線圈的中段與 基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，副級線圈的兩端為通訊信號輸入端；脈沖變壓器T1的初級線圈的 兩端同時(shí)與比較電路的兩個輸入端連接，比較電路的輸出端為通訊信號輸出端。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整體，使用時(shí)，將兩個(或更多)的通訊裝置通過 傳輸線對接，即可在兩個通訊裝置之間實(shí)現(xiàn)串行通訊。


圖1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，電路電壓與信號對應(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)施方式
實(shí)施例一
如圖1所示， 一種串行信號通訊電路，該通訊電路包括發(fā)送信號處理模塊、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的初級線圈的兩端與發(fā)送信號處理模塊的兩個輸出端連接， 初級線圈的中段與基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，副級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的初級線圈連接，脈沖變壓器T2的副級線圈與比較電路連接。
其中，該通訊電路還包括第二個發(fā)送信號處理模塊及第二個比較電路，第二個發(fā)送信號 處理模塊的輸出端與脈沖變壓器T2副級線圈的兩端連接，脈沖變壓器T2副級線圈的中段與 基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，在第二個比較電路的兩個輸入端與脈沖變壓器Tl初級線圈的兩端 連接。
脈沖變壓器T2為兩個，其初級線圈的兩端均與傳輸線L連接，其副級線圈的兩端均連接 有發(fā)送信號處理模塊、比較電路。
比較電路包括門電路M、兩個比較器Voutl、 Vout2及朝向比較器Voutl、 Vout2的兩個
單向元件Dl、 D2 (即單向二極管)，脈沖變壓器T2副級線圈的一端各通過一個單向元件Dl
與一個比較器Voutl的輸入端連接，脈沖變壓器T2副級線圈的另一端各通過另一個單向元件
D2與另一個比較器Vout2的輸入端連接，兩個比較器Voutl、 Vout2的另一個輸入端與基準(zhǔn)
電壓輸入端Vref連接，兩個比較器Voutl、 Vout2的輸出端分別與門電路M的兩個輸入端連
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整體式的通訊裝置，單個的通訊裝
8置如圖2所示，使用時(shí)，將多個串行通訊裝置通過傳輸線連接即可實(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 該串行信號中兩個相鄰的數(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"交錯傳輸；
b、 接收電路接受傳輸線L所傳輸?shù)男盘柡?，按上述a步驟反向處理再將信號輸出，艮P-
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"。 在通訊過程中，電路波形及傳輸信號對應(yīng)圖如圖3所示。
當(dāng)需傳信號時(shí)，啟動脈沖變壓器T1、 T2，發(fā)送信號處理模塊的兩個輸出端分別產(chǎn)生Ta、
Tb兩個信號，分別輸出至脈沖變壓器T1的初級線圈，兩組平衡的線圈通過相同的電流，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€數(shù)據(jù)元"0"時(shí)，Tb釋
放，只有Ta驅(qū)動脈沖變壓器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
副級線圈產(chǎn)生感應(yīng)電壓，隨著脈沖變壓器T1初級磁通的穩(wěn)定，副級線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電壓急劇
變小，為了要發(fā)送多個相鄰的數(shù)據(jù)元"0"，由發(fā)送信號處理模塊控制由Ta釋放，而由Tb驅(qū)
動脈沖變壓器，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；本實(shí)用新型由于采用脈沖變壓器，頻率過高、頻率過低均不能通過，從而對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，比較電路包括一個比較器Vout及朝向比較器Vout的兩個單 向元件D1、 D2，脈沖變壓器T2副級線圈的兩端分別與兩個單向元件D1、 D2的前端連接，單 向元件Dl、 D2的后端同時(shí)與比較器Vout的其中一個輸入端連接，比較器Vout的另一個輸入 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， 均通過傳輸線連接而實(shí)現(xiàn)其相互之間的串行通訊。
權(quán)利要求1、一種串行信號通訊電路，其特征在于，該通訊電路包括發(fā)送信號處理模塊、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的初級線圈的兩端與發(fā)送信號處理模塊的兩個輸出端連接，初級線圈的中段與基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，副級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的初級線圈連接，脈沖變壓器T2的副級線圈與比較電路連接。
2、 如權(quán)利要求l所述串行信號通訊電路，其特征在于，該通訊電路還包括第二個發(fā)送信號處 理模塊及第二個比較電路，第二個發(fā)送信號處理模塊的輸出端與所述脈沖變壓器T2副級 線圈的兩端連接，所述脈沖變壓器T2副級線圈的中段與基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，在第 二個比較電路的兩個輸入端與所述脈沖變壓器Tl初級線圈的兩端連接。
3、 如權(quán)利要求2所述串行信號通訊電路，其特征在于，所述脈沖變壓器T2為至少兩個，其 初級線圈的兩端均與所述傳輸線L連接，其副級線圈的兩端均連接有所述發(fā)送信號處理模 塊、比較電路。
4、 如權(quán)利要求l所述串行信號通訊電路，其特征在于，所述比較電路包括門電路M、兩個比 較器Voutl、 Vout2及朝向比較器Voutl、 Vout2的兩個單向元件Dl、 D2,所述脈沖變壓 器T2副級線圈的一端各通過一個單向元件D1與一個比較器Voutl的輸入端連接，所述脈 沖變壓器T2副級線圈的另 一端各通過另一個單向元件D2與另一個比較器Vout2的輸入端 連接，兩個比較器Voutl、 Vout2的另一個輸入端與基準(zhǔn)電壓輸入端Vref連接，兩個比較 器Voutl、 Vout2的輸出端分別與門電路M的兩個輸入端連接。
5、 如權(quán)利要求1所述串行信號通訊電路，其特征在于，所述比較電路包括一個比較器Vout 及朝向比較器Voiit的兩個單向元件Dl、 D2，所述脈沖變壓器T2副級線圈的兩端分別與兩個單向元件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 個輸入端連接，比較器Vout的另一個輸入端與基準(zhǔn)電壓輸入端Vref連接。
6、 如權(quán)利要求4或5所述串行信號通訊電路，其特征在于，所述單向元件D1、 D2為單向二 極管。
7、 如權(quán)利要求1或2或3或4或5所述串行信號通訊電路，其特征在于，所述接收電路還包 括有一個濾波處理電路，該濾波處理電路的輸入端與所述比較電路的輸出端連接。
8、 一種串行信號通訊裝置，該通訊電路包括發(fā)送信號處理模塊、脈沖變壓器T1、比較電路； 脈沖變壓器T1的初級線圈的兩端與發(fā)送信號處理模塊的兩個輸出端連接，初級線圈的中 段與基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，副級線圈的兩端為通訊信號輸入端；脈沖變壓器T1的初 級線圈的兩端同時(shí)與比較電路的兩個輸入端連接，比較電路的輸出端為通訊信號輸出端。
9、 如權(quán)利要求8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。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種串行信號通訊電路及通訊裝置，其通訊電路包括發(fā)送信號處理模塊、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的初級線圈的兩端與發(fā)送信號處理模塊的兩個輸出端連接，初級線圈的中段與基準(zhǔn)電壓輸入端VPS連接，副級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的初級線圈連接，脈沖變壓器T2的副級線圈與比較電路連接。本實(shí)用新型用“零電平”傳輸“1”信號，用“正電平”或“負(fù)電平”傳輸“0”信號，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H04L25/02GK201256397SQ20082005195
公開日2009年6月10日 申請日期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 申請人:廣州日濱科技發(fā)展有限公司