CN101895451A - 阻抗匹配方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻抗匹配方法和装置，其中，该阻抗匹配方法包括：控制模块接收主备倒换控制信号；上述控制模块将匹配电路的阻抗设置为由上述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗；上述控制模块控制上述备单元设备通过上述匹配电路继续与总线上的设备进行通信。本发明解决了现有技术中在主设备倒换时信号质量明显下降的问题，保证了主备倒换后较高的信号质量和较低的通讯误码率。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种阻抗匹配方法和装置。
背景技术
在通讯传输系统中，经常采用一种总线的拓扑结构。但是，图1所示的匹配电路无法在背板上实现，只能在单板设备上实现。同时，系统要求对总线上一些重要设备进行备份，当主设备运行发生故障时，要求能够切换到从设备，从而增加系统的可靠性。该主备倒换系统的结构图如图1所示，该结构包括：
1)第一主单元设备102-1，用于与从单元设备101间进行通信。
2)第二主单元设备102-2，当第一主单元设备102-1损坏，第二主单元设备102-2进行主备切换，由备份状态转到主状态，保证整个系统的可靠工作。
3)第一个从单元设备到第n个从单元设备101，与主单元设备保持通信连接。
其中，上述主备倒换系统的总线103为直线型总线。
由于匹配电路在单板设备上实现的特殊性，系统要求只有一个主设备在位时，系统能够工作。然而，由于第一主设备在位时的传输阻抗与第一主设备在位时的不同，从而在发生主备倒换之后，倒换后的主设备不能在传输网络中实现阻抗匹配，使得传输信号线存在很大的反射，造成信号质量明显下降，通讯误码率明显上升。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种阻抗匹配方法和装置，以至少解决现有技术中在主设备倒换时信号质量明显下降的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种阻抗匹配方法，其包括：控制模块接收主备倒换控制信号；上述控制模块将匹配电路的阻抗设置为由上述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗；上述控制模块控制上述备单元设备通过上述匹配电路继续与总线上的设备进行通信。
进一步地，上述匹配电路包括：多个电阻和控制开关，其中，上述控制开关用于控制上述电阻的连接状态。
进一步地，上述控制模块将匹配电路的阻抗设置为由上述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗包括：根据上述备单元设备的匹配阻抗控制上述控制开关的连通或断开，使上述电阻连接构成的阻抗发生变化。
进一步地，上述匹配电路包括：主单元设备匹配电路、备单元设备匹配电路，以及控制开关，其中，上述主单元设备匹配电路的阻抗为上述主单元设备的匹配阻抗，上述备单元设备匹配电路的阻抗为上述备单元设备的匹配阻抗。
进一步地，上述控制模块将匹配电路的阻抗设置为由上述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗包括：通过上述控制开关将上述备单元设备连接至上述备单元设备匹配电路，并将上述备单元设备匹配电路连接至上述总线；通过上述控制开关断开上述主单元设备匹配电路与上述总线之间的通信。
进一步地，控制上述备单元设备通过上述匹配电路继续进行上述通信包括：上述备单元设备的发送端将通信数据发送给上述总线上的设备；上述总线上的设备通过上述匹配电路将上述通信数据发送给上述备单元设备的接收端。其中，上述备单元设备的发送端和接收端分别位于上述总线的两端。
进一步地，上述主单元设备和上述备单元设备工作在以下模式之一：单工模式、半双工模式或全双工模式。
根据本发明的另一方面，提供了一种阻抗匹配装置，包括：控制模块，用于控制模块接收主备倒换控制信号；匹配电路，与上述控制模块连接，并连接在上述备单元设备与总线之间，用于将匹配电路的阻抗设置为由上述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗，并控制上述备单元设备通过上述匹配电路继续与上述总线上的设备进行通信。
进一步地，上述匹配电路包括：多个电阻和控制开关，其中，上述控制开关用于控制上述电阻的连接状态。
进一步地，上述匹配电路包括：主单元设备匹配电路、备单元设备匹配电路，以及控制开关，其中，上述主单元设备匹配电路的阻抗为上述主单元设备的匹配阻抗，上述备单元设备匹配电路的阻抗为上述备单元设备的匹配阻抗，上述控制开关用于将上述主单元设备匹配电路与上述主单元设备相连，或者将上述备单元设备匹配电路与上述备单元设备相连。
本发明具有以下有益效果：
本发明对倒换前后的匹配电路的阻抗进行调整，以便达到倒换后的设备的匹配阻抗，从而保证了主备倒换后较高的信号质量和较低的通讯误码率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据相关技术的总线系统的架构示意图；
图2是根据本发明实施例的阻抗匹配方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的单工系统的架构示意图；
图4是根据本发明实施例的半双工系统的架构示意图；
图5是根据本发明实施例的全双工系统的架构示意图；
图6是根据本发明实施例的阻抗匹配装置的结构示意图；
图7是根据本发明实施例的包括阻抗匹配装置的一种总线系统的示意图；
图8是根据本发明实施例的包括阻抗匹配装置的另一种总线系统的示意图；
图9是根据本发明实施例的包括阻抗匹配装置的总线系统的优选示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图2是根据本发明实施例的阻抗匹配方法的流程图。如图2所示，根据本发明实施例的阻抗匹配方法包括如下步骤：
S202，控制模块接收主备倒换控制信号；
S204，上述控制模块将匹配电路的阻抗设置为由上述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗；
S206，上述控制模块控制上述备单元设备通过上述匹配电路继续与总线上的设备进行通信。优选的，上述主单元设备可以作为从节点与备单元设备进行通信。
在现有技术中，在发生主备倒换之后，倒换后的主设备不能在传输网络中实现阻抗匹配，使得传输信号线存在很大的反射，造成信号质量明显下降，通讯误码率明显上升。在本发明实施例中，对倒换前后的匹配电路的阻抗进行调整，以便达到倒换后的设备的匹配阻抗，从而保证了主备倒换后较高的信号质量和较低的通讯误码率。
优选的，控制模块控制上述备单元设备通过上述匹配电路继续与总线上的设备进行通信是指：在主单元设备倒换成备单元设备时，备单元设备取代主单元设备通过上述匹配电路继续执行主单元设备倒换前与总线上的设备的通信过程。
作为一种优选的实施例，所述匹配电路包括：多个电阻和控制开关，其中，所述控制开关用于控制所述电阻的连接状态。
在匹配电路具有上述结构的情况下，所述控制模块将匹配电路的阻抗设置为由所述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗包括：根据所述备单元设备的匹配阻抗控制所述控制开关的连通或断开，使所述电阻连接构成的阻抗发生变化。通过控制开关实现了对匹配电路中的电阻的个数和连接方式的改变，从而可以适用于不同的场景，例如，主备单元设备的匹配电阻发生改变时，不需要重新设计匹配电路，而只需要改变已有的匹配电路中的电阻的数量和连接方式，即可实现改变后的匹配电阻，这样，既节约了成本、又能满足不同的网络需求。
作为另一种优选的实施例，所述匹配电路包括：主单元设备匹配电路、备单元设备匹配电路，以及控制开关，其中，所述主单元设备匹配电路的阻抗为所述主单元设备的匹配阻抗，所述备单元设备匹配电路的阻抗为所述备单元设备的匹配阻抗。
在匹配电路具有上述结构的情况下，所述控制模块将匹配电路的阻抗设置为由所述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗包括：通过所述控制开关将所述备单元设备连接至所述备单元设备匹配电路，并将所述备单元设备匹配电路连接至所述总线；通过所述控制开关断开所述主单元设备匹配电路与所述总线之间的通信。
由于使用两个匹配电路分别等效于主单元设备的匹配阻抗和备单元设备的匹配阻抗，从而在控制时只需要将对应的匹配电路与相应的单元设备相连，即可完成设置，大大降低了操作的复杂度，提高了操作的效率。
优选的，控制所述备单元设备通过所述匹配电路继续进行所述通信包括：所述备单元设备的发送端将通信数据发送给所述总线上的设备；所述总线上的设备通过所述匹配电路将所述通信数据发送给所述备单元设备的接收端。优选的，上述备单元设备的发送端和接收端分别位于所述总线的两端。
优选的，所述主单元设备和所述备单元设备工作在以下模式之一：单工模式(如图3所示)、半双工模式(如图4所示)或全双工模式(如图5所示)。可见，本发明实施例可以不受工作模块的限制，具有很强的适用性。
本发明还提供了关于阻抗匹配装置的实施例，根据本发明实施例的阻抗匹配装置可以适用于上述的阻抗匹配方法。
图6是根据本发明实施例的阻抗匹配装置的结构示意图。如图6所示，该阻抗匹配装置包括：控制模块602，用于控制模块接收主备倒换控制信号；匹配电路604，与所述控制模块602连接，并连接在所述备单元设备与总线之间，用于将匹配电路的阻抗设置为由所述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗，并控制所述备单元设备通过所述匹配电路继续与总线上的设备进行通信。优选的，此时，上述主单元设备可以作为从节点与备单元设备进行通信。
在本发明实施例中，对倒换前后的匹配电路的阻抗进行调整，以便达到倒换后的设备的匹配阻抗，从而保证了主备倒换后较高的信号质量和较低的通讯误码率。
作为一种优选的实施例，所述匹配电路604包括：多个电阻和控制开关，其中，所述控制开关用于控制所述电阻的连接状态。
在匹配电路604具有上述结构的情况下，所述控制模块602将匹配电路604的阻抗设置为由所述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗，其具体步骤包括：根据所述备单元设备的匹配阻抗控制所述控制开关的连通或断开，使所述电阻连接构成的阻抗发生变化。通过控制开关实现了对匹配电路中的电阻的个数和连接方式的改变，从而可以适用于不同的场景，例如，主备单元设备的匹配电阻发生改变时，不需要重新设计匹配电路，而只需要改变已有的匹配电路中的电阻的数量和连接方式，即可实现改变后的匹配电阻，这样，既节约了成本、又能满足不同的网络需求。
作为另一种优选的实施例，所述匹配电路604包括：主单元设备匹配电路、备单元设备匹配电路，以及控制开关，其中，所述主单元设备匹配电路的阻抗为所述主单元设备的匹配阻抗，所述备单元设备匹配电路的阻抗为所述备单元设备的匹配阻抗，所述控制开关用于将所述主单元设备匹配电路与所述主单元设备相连，或者将所述备单元设备匹配电路与所述备单元设备相连。
在匹配电路604具有上述结构的情况下，所述控制模块602将匹配电路604的阻抗设置为由所述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗，其具体步骤包括：通过所述控制开关将所述备单元设备连接至所述备单元设备匹配电路604，并将所述备单元设备匹配电路连接至所述总线；和/或通过所述控制开关断开所述主单元设备匹配电路与所述总线之间的通信。
由于使用两个匹配电路分别等效于主单元设备的匹配阻抗和备单元设备的匹配阻抗，从而在控制时只需要将对应的匹配电路与相应的单元设备相连，即可完成设置，大大降低了操作的复杂度，提高了操作的效率。
图7是根据本发明实施例的包括阻抗匹配装置的一种总线系统的示意图。如图7所示，该总线系统包括：控制模块702、匹配电路704、主单元设备706、备单元设备708、主备倒换模块710以及从单元设备712。
在工作状态下，主单元设备706发生故障，主备倒换模块710将主单元设备706转换成备单元设备708，并通知控制模块702发生设备倒换。然后，控制模块702将匹配电路的阻抗设置为备单元设备708的匹配阻抗，从而备单元设备708通过总线与从单元设备712连接时，可以实现阻抗匹配。
图8是根据本发明实施例的包括阻抗匹配装置的另一种总线系统的示意图。如图8所示，该总线系统包括：控制模块802和816、匹配电路804和818、主单元设备806、备单元设备808、主备倒换模块810和814以及从单元设备812。其中，控制模块802和816可以具有相同的结构和功能，主备倒换模块810和814可以具有相同的结构和功能，并且主备倒换模块810和814之间可以通信。
在工作状态下，主单元设备806发生故障，主备倒换模块810将主单元设备806倒换成备单元设备，并通知主备倒换模块814将备单元设备808倒换成主单元设备。然后，控制模块816将匹配电路的阻抗设置为备单元设备808的匹配阻抗，从而备单元设备808通过总线与从单元设备812连接时，可以实现阻抗匹配。优选的，此时，上述主单元设备806可以作为从节点与主单元进行通信。
优选的，控制模块802和816可以与控制模块702具有相同的结构和功能；匹配电路804和818可以与匹配电路704具有相同的结构和功能；主单元设备806可以与主单元设备706具有相同的结构和功能；备单元设备808可以与备单元设备808具有相同的结构和功能；主备倒换模块810和814可以与主备倒换模块710具有相同的结构和功能。
图9是根据本发明实施例的包括阻抗匹配装置的总线系统的优选示意图。如图9所示，备单元设备通过发送驱动器和接收驱动器连接到总线，而主单元设备的发送端通过发送驱动器和匹配电路连接到总线，主单元设备的接收端通过接收驱动器和匹配电路连接到总线，其中，匹配电路包括匹配电阻。
在发生主备倒换时，将上述匹配电路的阻抗调整为备单元设备的匹配阻抗，并将备单元设备连接至调整后的匹配电路，以便其通过该匹配电路与总线相连，这样使得在备单元设备接入到总线时，匹配电路具有备单元设备的匹配阻抗，从而保证了主备倒换后较高的信号质量和较低的通讯误码率。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种阻抗匹配方法，其特征在于，包括：
控制模块接收主备倒换控制信号；
所述控制模块将匹配电路的阻抗设置为由所述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗；
所述控制模块控制所述备单元设备通过所述匹配电路继续与总线上的设备进行通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述匹配电路包括：多个电阻和控制开关，其中，所述控制开关用于控制所述电阻的连接状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制模块将匹配电路的阻抗设置为由所述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗包括：
根据所述备单元设备的匹配阻抗控制所述控制开关的连通或断开，使所述电阻连接构成的阻抗发生变化。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述匹配电路包括：主单元设备匹配电路、备单元设备匹配电路，以及控制开关，其中，所述主单元设备匹配电路的阻抗为所述主单元设备的匹配阻抗，所述备单元设备匹配电路的阻抗为所述备单元设备的匹配阻抗。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制模块将匹配电路的阻抗设置为由所述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗包括：
通过所述控制开关将所述备单元设备连接至所述备单元设备匹配电路，并将所述备单元设备匹配电路连接至所述总线；
通过所述控制开关断开所述主单元设备匹配电路与所述总线之间的通信。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述备单元设备通过所述匹配电路继续进行所述通信包括：
所述备单元设备的发送端将通信数据发送给所述总线上的设备；
所述总线上的设备通过所述匹配电路将所述通信数据发送给所述备单元设备的接收端。
其中，所述备单元设备的发送端和接收端分别位于所述总线的两端。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主单元设备和所述备单元设备工作在以下模式之一：单工模式、半双工模式或全双工模式。
8.一种阻抗匹配装置，其特征在于，包括：
控制模块，用于控制模块接收主备倒换控制信号；
匹配电路，与所述控制模块连接，并连接在所述备单元设备与总线之间，用于将所述匹配电路的阻抗设置为由所述主备倒换控制信号指示的备单元设备的匹配阻抗，并控制所述备单元设备通过所述匹配电路继续与所述总线上的设备进行通信。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述匹配电路包括：多个电阻和控制开关，其中，所述控制开关用于控制所述电阻的连接状态。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述匹配电路包括：主单元设备匹配电路、备单元设备匹配电路，以及控制开关，其中，所述主单元设备匹配电路的阻抗为所述主单元设备的匹配阻抗，所述备单元设备匹配电路的阻抗为所述备单元设备的匹配阻抗，所述控制开关用于将所述主单元设备匹配电路与所述主单元设备相连，或者将所述备单元设备匹配电路与所述备单元设备相连。
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|---|---|---|---|---|
| US20030018922A1 (en) * | 2001-07-18 | 2003-01-23 | Litwin Louis Robert | Method and system for providing emergency shutdown of a malfunctioning device |
| CN101188822A (zh) * | 2007-12-13 | 2008-05-28 | 上海华为技术有限公司 | 接口板主备倒换的方法、系统和能实现主备倒换的接口板 |
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