CN105933195A - 采用pwm编解码技术的无极性总线通信技术 - Google Patents

采用pwm编解码技术的无极性总线通信技术 Download PDF

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Abstract

采用PWM编解码技术的无极性总线通信技术，利用单片机的PWM功能，采用PWM编码和解码技术实现总线通信，改进了总线通信技术，不仅实现了总线通信的无极性化，而且抗干扰能力增强，有效传输距离增加。

Description

采用PWM编解码技术的无极性总线通信技术
技术领域
PWM（Pulse Width Modulation）,即脉冲宽度调制，应用在总线通信领域，可以实现无极性通信，增强总线设备的抗干扰能力，增加总线带载能力，提高总线的有效通信距离。
背景技术
总线控制技术是指一台服务器为主机，众多终端设备为从机，主机和从机通过共同的通信线路连接成通信网络的控制技术。在总线系统中，服务器与终端通过指令应答的方式实现点对点通信，也可以广播系统指令。目前广泛采用的RS485总线、消防领域的二总线，这些总线都采用电平的幅值编码，并采用一定的波特率传输数据。由于传输损耗，电平幅值容易衰减，线路受到干扰时，电平幅值容易变形。由于线路的衰减原因采用电平幅值传输信号的总线有效通信距离和挂载终端的数量都有限，要提高通信距离，必须增加总线信号增强装置，增加系统成本。传统的总线通信都有极性，即信号线有正负极，终端的信号线正负极如果被接反将造成灾难后果，轻则总线不通，重则烧毁线路。总线故障时需要逐一排查终端，故障排除耗时耗力。本发明针对传统总线技术的以上缺点，采用PWM非均匀调制技术，改进了总线通信技术，不仅实现了总线通信的无极性化，而且抗干扰能力增强，有效传输距离增加。
发明内容
附图5所示数据包PWM编码表中，同步码被用来确定数据包的解码极性，结束码被用来确定数据包是否接收完成。如附图1所示，采用下降沿捕获，捕获到同步码后，开始捕获有效数据码，一旦捕获到第一个有效数据位，就开始连续捕获数据直到捕获到数据包结束码，完成数据包接收。在同步码捕获阶段，如果捕获到第一个非同步码的脉冲宽度，需要判断是否为有效数据位的脉冲宽度，如果是有效数据，说明收发设备PWM脉冲信号极性相同，如附图1所示，开始连续捕获数据过程，否则需要判断是否是PWM脉冲信号极性相反的情况，如附图2所示。如果该宽度在（数据包同步码PWM宽度+有效数据码PWM宽度）/2附近，说明收发设备PWM脉冲信号极性相反，这时第一个有效数据位的PWM宽度为（当前捕获的PWM宽度-数据包同步码PWM宽度/2）*2，如果计算出的PWM宽度为有效数据位，则开始捕获数据直到捕获到数据包结束码，完成数据包接收。在PWM脉冲信号极性相反的情况下，当前数据位PWM脉冲宽度=（当前捕获的PWM宽度-上次捕获的数据位PWM宽度/2）*2。在连续数据捕获过程中，捕获到无效的脉冲宽度意味着线路受到干扰。如果无效的脉冲宽度小于有效数据位的最小脉冲宽度，则忽略这次捕获，继续新的捕获；否则应该放弃数据包接收，重新开始新的数据包捕获过程。
附图说明
图1是相同极性数据包的PWM序列捕获图。
图2是相反极性数据包的PWM序列捕获图。
图3是PWM数据编码发送流程图。
图4是PWM数据接收解码流程图。
图5是数据包PWM编码表。
具体实施方式
采用具备两个PWM接口的单片机，一个PWM端口做发送端口，另外一个做接收端口。
当有数据发送时，按照附图5所示数据包PWM编码规则对发送数据做PWM编码，先发送至少3个同步码，然后发送数据位，最后发送至少2个数据包结束码，完成数据包发送，数据PWM编码发送的软件流程如附图3。
当接收数据时，先捕获同步码，然后开始捕获有效数据，在捕获数据的过程中，如果捕获到数据包结束码，完成数据包接收，进入数据包处理过程，数据PWM解码接收的软件流程如附图4。

Claims (2)

1.本发明包含的PWM编码和解码技术实现总线无极性通信的技术方法。
2.本发明包含的数据发送和接收的PWM编解码软件流程。
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