CN106411360A - 一种通信设备和通信系统 - Google Patents

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CN106411360A CN201610835060.4A CN201610835060A CN106411360A CN 106411360 A CN106411360 A CN 106411360A CN 201610835060 A CN201610835060 A CN 201610835060A CN 106411360 A CN106411360 A CN 106411360A
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Abstract

本发明提供了一种通信设备和通信系统，通信设备包括主控芯片、通断模块、第一开关模块、控制模块、接入检测模块、第一有线对外接口和与供电电源连接的供电接口；主控芯片包括控制端口、检测端口和接入检测端；第一有线对外接口中的第一接口与供电接口电连接，第二接口与供电电源的地端电连接；控制端口与通断模块电连接；检测端口连接在供电接口与第一接口的连接点上；通断模块设置在地端与连接点之间；第一开关模块串联在第一组件和第二组件之间，第一开关模块的第一连接端与第二组件电连接，第二连接端与第一组件电连接，受控端与控制模块的开关控制端电连接；接入检测模块还包括检测信号输出端，检测信号输出端与主控芯片的接入检测端电连接。

Description

一种通信设备和通信系统
技术领域
本发明涉及一种电子技术领域，尤其涉及一种通信设备和通信系统。
背景技术
目前电子类产品发展迅速，外部接口混杂，对于存在主芯片的产品，一般存在对外接口，同时具备充电与通信功能。目前，一般电子产品的通信接口中充电接口与通信接口是分离的，即分别使用不同的信号线来实现通信和充电，至少需要三线以上，需要很多硬件支持，浪费资源，且大多不支持反插功能。随着产品舒适性的不断提高，方便用户使用，不限正反的接口通信亦越来越重要。
发明内容
本发明旨在解决上述问题。
本发明的主要目的在于提供一种应用于主端的通信设备。
本发明的另一目的在于提供一种通信系统。
为达到上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明一方面提供了一种通信设备，该通信设备包括：主控芯片、通断模块、第一开关模块、控制模块、接入检测模块、第一有线对外接口和与供电电源连接的供电接口；其中，主控芯片包括：控制端口、检测端口和接入检测端；第一有线对外接口由第一接口和第二接口组成，第一接口与供电接口电连接，第二接口与供电电源的地端电连接；控制端口与通断模块电连接；检测端口连接在供电接口与第一接口的连接点上；通断模块设置在地端与连接点之间，在控制端口的输出信号的控制下断开或导通地端与连接点之间的通路；第一开关模块串联在第一组件和第二组件之间，第一开关模块的第一连接端与第二组件电连接，第一开关模块的第二连接端与第一组件电连接，第一开关模块的受控端与控制模块的开关控制端电连接，第一开关模块常态下导通，受控端配置为在开关控制端的输出信号的控制下断开第一连接端与第二连接端之间的通路；其中，第一组件为供电接口，第二组件为第一接口，接入检测模块串联在第二接口与供电电源的地引脚之间；或者，第一组件为第二接口，第二组件为供电电源的地端，接入检测模块串联在供电接口与第一接口之间；或者，第一组件为第二接口，第二组件为接入检测模块，接入检测模块串联在第一开关模块与供电电源的地端之间；接入检测模块还包括检测信号输出端，检测信号输出端与主控芯片的接入 检测端电连接，配置为在接入检测模块检测到有外部设备接入第一有线对外接口时向接入检测端输出接入检测信号；主控芯片的接入检测端，配置为在接收到检测信号输出端输出的接入检测信号时识别出有外部设备接入第一有线对外接口。
此外，控制模块与第一开关模块并联，配置为检测第一连接端的电平与第二连接端的电平，在第一连接端与第二连接端之间的电平的差值满足线路保护触发条件时控制开关控制端输出第一控制信号。
此外，控制模块还包括第一控制检测端和第二控制检测端；其中：第一控制检测端与接入检测模块的检测信号输出端电连接，配置为检测检测信号输出端输出的接入检测信号的电平；第二控制检测端与参考端电连接，配置为检测参考端输出的参考电平；开关控制端，配置为在接入检测信号的电平高于参考电平时受控地输出第一控制信号。
此外，接入检测模块包括检测组件和负载组件；在第一组件为供电接口，第二组件为第一接口，接入检测模块串联在第二接口与供电电源的地引脚之间的情况下，负载组件串联在第二接口与供电电源的地引脚之间，负载组件的第一连接端与第二接口电连接，负载组件的第二连接端与供电电源的地引脚电连接；在第一组件为第二接口，第二组件为接入检测模块，接入检测模块串联在第一开关模块与供电电源的地端之间的情况下，负载组件串联在第一开关模块与供电电源的地端之间，负载组件的第一连接端与第一开关模块的第一连接端电连接，负载组件的第二连接端与供电电源的地引脚电连接；检测组件包括：第一接入检测端和检测输出端，其中：第一接入检测端与负载组件的第一连接端电连接，配置为检测所负载组件的第一连接端的第一检测电压，检测输出端作为接入检测模块的检测信号输出端，配置为在第一检测电压为高电平时受控地输出接入检测信号。
此外，接入检测模块包括检测组件和负载组件；在第一组件为第二接口，第二组件为供电电源的地端，接入检测模块串联在供电接口与第一接口之间的情况下，负载组件串联在供电接口与第一接口之间，负载组件的第一连接端与供电接口电连接，负载组件的第二连接端与第一接口电连接；检测组件包括：第一接入检测端、第二接入检测端和检测输出端，其中：第一接入检测端与负载组件的第一连接端电连接，配置为检测负载组件的第一连接端的第一检测电压，第二接入检测端与负载组件的第二连接端电连接，配置为检测负载组件的第二连接端的第二检测电压，检测输出端作为接入检测模块的检测信号输出端，配置为在第一检测电压与第二检测电压的差值满足预设阈值时受控地输出接入检测信号。
此外，通断模块包括：第一通断连接端，与地端电连接；第二通断连接端，与连接点电连接；和控制端，与控制端口相连，并配置成根据控制端口的输出信号控制第一通断连接端和第二通断连接端断开或导通。
此外，该通信设备还包括：稳流组件，连接在供电接口与连接点之间。
此外，稳流组件包括：电感元件。
此外，该通信设备还包括：续流组件，其中，续流组件的第一端与连接点电连接，续流组件的第二端与供电接口电连接，且续流组件只能从第一端到第二端导通。
此外，该通信设备还包括：串联在连接点与地端之间的第一分压负载元件和第二分压负载元件，其中，第一分压负载元件连接在连接点与第二分压负载元件之间，检测端口通过第一分压负载元件与连接点电连接。
此外，该通信设备还包括：连接在控制端口与通断模块之间的隔直组件。
此外，该通信设备还包括：升压复位电路单元，升压复位电路单元电连接在供电接口与稳流组件之间，或者，电连接在稳流组件和连接点之间，其中，升压复位电路单元还与主控芯片电连接，用于根据主控芯片输出的升压控制信号进入工作状态或非工作状态，其中，在工作状态下，升压复位电路单元对从供电接口输入的供电电压进行升压，并为第一接口提供升压后的供电电压，在非工作状态下，升压复位电路单元不对从供电接口输入的供电电压进行升压，并输出预定低电压。
此外，升压复位电路单元包括：DC/DC升压组件，其中：DC/DC升压组件包括：输入端、输出端和控制端，输入端与供电接口电连接，输出端与稳流组件电连接，或者，输入端与稳流组件电连接，输出端与连接点电连接；控制端，与主控芯片电连接，并配置成根据主控芯片输出的升压控制信号来控制DC/DC升压组件进入工作状态或者非工作状态。
此外，升压复位电路单元，还包括：连接在地端与DC/DC升压组件的输出端之间的滤波组件。
此外，升压复位电路单元，还包括：第二开关模块，其中：第二开关模块包括：第三连接端，与地端电连接；第四连接端，与输出端电连接；和控制端，与主控芯片电连接，并配置成根据主控芯片输出的通断控制信号来控制第三连接端和第四连接端断开或导通。
本发明另一方面还提供了一种通信系统，该通信系统包括：主通信设备和从通信设备，其中，主通信设备包括上述的通信设备；从通信设备至少包括：对外接口，其中，对外接口由第三接口和第四接口组成，对外接口与主通信设备的第一有线对外接口电连接。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供了一种通信设备和通信系统，其中通信设备仅具有两个通信的接口，通过本实施例可以实现仅具有两个接口的通信设备之间的双线通信，且能够支持防反插、过流检测以及外部设备接入检测等功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例1提供的一种通信系统的结构示意图；
图2a为本发明实施例1提供的一种主通信设备的结构示意图；
图2b为本发明实施例1提供的另一种主通信设备的结构示意图；
图2c为本发明实施例1提供的另一种主通信设备的结构示意图；
图3a为本发明实施例1提供的第一开关模块和控制模块的结构示意图；
图3b为本发明实施例1提供的主能信设备的部分结构示意图；
图3c为本发明实施例1提供的另一种主能信设备的部分结构示意图；
图3d为本发明实施例1提供的另一种主能信设备的部分结构示意图；
图4a为本发明实施例1提供的另一种主通信设备的结构示意图；
图4b为本发明实施例1提供的另一种主通信设备的结构示意图；
图4c为本发明实施例1提供的另一种主通信设备的结构示意图；
图4d为本发明实施例1提供的另一种主通信设备的结构示意图；
图5a为本发明实施例1提供的另一种主通信设备的结构示意图；
图5b为本发明实施例1提供的另一种主通信设备的结构示意图；
图5c为本发明实施例1提供的升压复位电路单元的结构示意图；
图6a为本发明实施例1提供的可选主通信设备的电路原理图；
图6b为本发明实施例1提供的可选主通信设备的电路原理图；
图7为本发明实施例1提供的一个可选的通信系统的电路原理图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量或位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电 连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种通信系统。
图1为本实施例提供的通信系统的结构示意图，如图1所示，该通信系统100包括：主通信设备10和从通信设备20，从通信设备20的对外接口与主通信设备10的第一有线对外接口连接，其中，从通信设备20的对外接口由第三接口和第四接口这两个接口组成，主通信设备10的第一有线对外接口也是由第一接口和第二接口这两个接口组成，主通信设备10与从通信设备20通过各自的两个接口实现数据通信。
图2a、图2b和图2c为本实施例提供的主通信设备10的结构示意图，该主通信设备10主要包括：主控芯片110、通断模块120、第一有线对外接口130、与供电电源连接的供电接口140、第一开关模块1120、控制模块1130和接入检测模块1140。其中，主控芯片110包括：控制端口111、检测端口112和接入检测端116。第一有线对外接口130由第一接口131和第二接口132组成，第一接口131与供电接口140电连接，第二接口132与供电电源的地端(GND_M)电连接，其中，第二接口132作为信息反馈接口。控制端口111与通断模块120电连接，检测端口112连接在供电接口140与第一接口131的连接点T0上。通断模块120设置在地端与连接点T0之间，在控制端口111的输出信号的控制下断开或导通地端与连接点T0之间的通路。第一开关模块1120串联在第一组件和第二组件之间，第一开关模块1120的第一连接端1121与第二组件电连接，第一开关模块1120的第二连接端1122与第一组件电连接，第一开关模块1120的受控端1123与控制模块1130的开关控制端1131电连接，第一开关模块1120常态下导通，受控端1123配置为在开关控制端1131的输出信号的控制下断开第一连接端1121与第二连接端1122之间的通路。其中，如图2a所示，第一组件为供电接口140，第二组件为第一接口131，第一开关模块1120串联在供电接口140和第一接口131之间，第一开关模块1120的第一连接端1121与第一接口131电连接，第一开关模块1120的第二连接端1122与供电接口140电连接，接入检测模块1140串联在第二接口132与供电电源的地引脚之间，第二接口132可以作为接入检测接口；或者，如图2b所示，第一组件为第二接口132，第二组件为供电电源的地端，第一开关模块1120串联在第二接口132和供电电源的地端(GND_M)之间，第一开关模块1120的第一连接端1121接地，第一开关模块1120的第二连接端1122与第二接口132电连接，接入检测模块1140串联在供电接口140与第一接口131之间，第二接口132可以作为过流保护接口；或者，如图2c所示，第一组件为第二接口132，第二组件为接入检测模块1140，接入检测模块1140串联在第一开关模块1120与供电电源的地端之间，其中，第一开关模块1120的第一连接端1121与接入检测模块1140电连接，第一开关模块1120的第二连接端1122与第二接口132电连接，第二接口132可以作为过流保护及接入检测接口。在上述图2a、2b、2c中，接入检测模块1140还包括检测信号输出端1141，检测信号输出端1141与主控芯片110的接入检测端116电连接，配置为在接入检测模块1140检测到有外部设备接入第一有线对外接口130时向接入检测端116输出接入检测信号；主控芯片110的接入检测端116，配置为在接收到检测信号输出端1141输出的接入检测信号时识别出有外部设备接入第一有线对外接口130。
由此，通过本发明实施例提供的主通信设备10，在发送数据时，可以通过控制端口111的信号，控制连接点T0与地端的通路导通或关断，使得第一接口131的电平周期性发生变化，进而传输对应的比特数据。在接收数据时，可以通过检测端口112检测第一接口131的电平，主控芯片可以根据检测端口112连续检测到的电平变化得出对应的比特数据。在发送数据时，当连接点T0与地端的通路导通时，连接点T0的电压被地端拉低，第一接口131输出低电平的信号(接地电压为零)；当连接点T0与地端的通路断开时，连接点T0的电压来自供电电源，第一接口131输出高电平的信号，因此，通过主控芯片110的控制端口111输出的信号便可以控制主通信设备10待输出的比特数据。此外，主通信设备10还包括接入检测模块1140、第一开关模块1120以及控制模块1130。其中，接入检测模块1140在检测到有外部设备接入第一有线对外接口130时会向接入检测端116输出接入检测信号，由此，主控芯片110可以在接收到接入检测信号时识别出第一有线对外接口130已被外部设备接入。并且，主通信设备10中的控制模块1130还能够在线路上的电流过大时控制第一开关模块1120断开其第一连接端1121与第二连接端1122之间的通路，由此，避免线路出现过流的情况，从而达到保护电路中元器件不被烧毁的目的。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图2a(或图2b、图2c)所示，主控芯片110还包括：供电接口113，该供电接口113与主通信设备的10的供电接口140连接，以便于供电电源为主控芯片110和主通信设备10供电。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图3a所示，控制模块1130与第一开关模块1120并联，配置为检测第一开关模块1120的第一连接端1121的电平与第一开关模块1120的第二连接端1122的电平，在第一连接端1121与第二连接端1122之间的电平的差值满足线路保护触发条件时控制所述开关控制端1131输出第一控制信号。具体地，控制模块1130包括开关控制端1131、第一检测端口1132和第二检测端口1133，其中，第一检测端1132与第一开关模块1120的第一连接端1121电连接，配置为检测所述第一开关模块的第一连接端的第一电平V1；第二检测端1133与第一开关模块1120的第二连接端1122电连接，配置为检测所述第一开关模块的第二连接端的第二电平V2；开关控制端1131与第一开关模块1120的受控端1123电连接，配置为在第一开关模块1120的第一连接端1121的第一电平V1与第一开关模块1120的第二连接端1122的第二电平V2的差值满足线路保护触发条件时，受控地输出第一控制信号。在本实施 例中，第一开关模块1120与第一组件和第二组件的连接关系如上文所述，在此不再做重复说明。
第一开关模块1120的受控端1123用于根据接收到的第一控制信号断开第一连接端1121与第二连接端1122的连接。在一种可选的实施方式中，线路保护触发条件为第二电平V2与第一电平V1的差值大于预设值，即当电平满足V2-V1>VF时，触发线路保护，开关控制端1131受控地输出第一控制信号，其中，VF为预设值。由此，控制模块1130通过检测第一开关模块1120两端电平的差值，来判断线路上的电流是否过大，当电流过大时(即电平的差值大于预设值)，控制模块1130向第一开关模块1120输出第一控制信号，以断开第一开关模块1120的第一连接端1121与第二连接端1122之间的连接，从而在线路发生短路时进行保护，防止主通信设备10中的元器件因线路上的电流过大而被烧坏。
可选地，在第一开关模块1120的第一连接端1121与第二连接端1122之间的连接处于断开的情况下，开关控制端1131，还配置为受控地向第一开关模块1120的受控端1123输出第二控制信号，用来控制第一开关模块1120导通其第一连接端1121与第二连接端1122之间的连接。在第一连接端1121和第二连接端1122导通后，控制模块1130再次通过第一检测端口1132检测第一开关模块1120的第一连接端1121的第一电平V1，通过第二检测端口1133检测第一开关模块1120的第二连接端1122的第二电平V2，如果第二电平V2与第一电平V1的差值不满足线路保护触发条件(即V2-V1≤VF，其中VF为预设值)，则说明线路保护电路所接入的电路中的短路异常已经消失，此时，第一开关模块1120的第一连接端1121与第二连接端1122之间的连接维持导通状态；否则，在第二电平V2与第一电平V1的差值满足线路保护触发条件时(即V2-V1＞VF，其中VF为预设值)，通过开关控制端1131向第一开关模块1120的受控端1123输出第一控制信号，用来控制第一开关模块1120断开其第一连接端1121与第二连接端1122之间的连接，从而使主通信设备10的电路处于断开状态。通过该可选实施方式提供的技术方案，在第一开关模块1120的第一连接端1121与第二连接端1122之间的连接断开时，控制模块1130向第一开关模块1120输出第二控制信号，使第一开关模块1120重新进入导通的状态，再次判断第二电平V2与第一电平V1的差值是否满足线路保护触发条件，并在不满足线路保护触发条件时，即在主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路的短路异常恢复后，控制模块1130持续向第一开关模块1120输出第二控制信号，控制第一开关模块1120导通其第一连接端1121和第二连接端1122，从而将主通信设备10的电路从断开状态恢复为导通状态。
在该可选的实施方式中，第一开关模块1120可以采用NMOS管或PMOS管来实现通断功能，现分别对第一开关模块1120为NMOS管以及PMOS管进行详细说明。
方式一(第一开关模块1120为NMOS管)：
本实施方式中，第一开关模块1120为NMOS管，其栅极G作为第一开关模块1120的受控端1123，其源极S作为第一开关模块1120的第一连接端1121，其漏极D作为第一开关模块1120的第二连接端1122。控制模块1130，用于在NMOS管处于导通状态时，通过其第一检测端口1132检测NMOS管的源极S的 第一电平V1，并通过第二检测端口1133检测NMOS管的漏极D的第二电平V2。并且，在第二电平V2与第一电平V1的差值满足线路保护触发条件时，即第二电平V2与第一电平V1的差值大于预设值(V2-V1＞VF，其中VF为预设值)，控制模块1130通过开关控制端1131向NMOS管的栅极G输出第一控制信号，该第一控制信号为低电平信号VN1，用于使NMOS管进入截止状态，其中，低电平信号VN1满足VN1≤V1，且|VN1-V1|≤|Vth|，Vth为NMOS管的开启电压。由此，可以通过第一控制信号(即低电平信号VN1)断开第一开关模块1120的第一连接端1121与第二连接端1122之间的连接，使第一组件与第二组件之间形成断路，控制模块1130在检测到NMOS管源极S和漏极D的电平差值过大时(即主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路中存在短路异常时)，控制NMOS管进入截止状态，断开第一组件与第二组件之间的电路，以防止主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路中的元器件因电路中存在短路异常而受损。
可选地，控制模块1130，还用于在NMOS管处于截止状态时，即第一组件与第二组件之间的连接断开的情况下，通过开关控制端1131向NMOS管的栅极G输出第二控制信号，该第二控制信号为高电平信号VN2，用于使NMOS管进入导通状态，其中，高电平信号VN2满足VN2＞V1，且|VN2-V1|＞|Vth|，Vth为NMOS管的开启电压，V1为NMOS管的源极S的电平。由此，可以通过第二控制信号(即高电平信号VN2)使第一组件与第二组件之间的连接导通。在第一组件与第二组件之间的连接导通后，控制模块1130可以再次通过第一检测端口1132检测NMOS管源极S的第一电平V1，通过第二检测端口1133检测NMOS管漏极D的第二电平V2，此时，如果第二电平V2与第一电平V1的差值不满足线路保护触发条件(即V2-V1≤VF，其中VF为预设值)，说明主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路的短路异常已经消失，则第一组件与第二组件之间继续维持导通状态；否则，在第二电平V2与第一电平V1的差值满足线路保护触发条件时(即V2-V1＞VF，其中VF为预设值)，控制模块1130通过开关控制端1131向NMOS管的栅极G输出第一控制信号，该第一控制信号为低电平信号，使NMOS管进入截止状态，从而将第一组件与第二组件之间的连接断开，使主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路处于短路保护状态。由此，在主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路处于短路保护的状态(NMOS管处于截止状态)时，控制模块1130向NMOS管输出高电平信号，使NMOS管重新进入导通的状态，再次判断第二电平V2与第一电平V1的差值是否满足线路保护触发条件，并在不满足线路保护触发条件时，即在主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路的短路异常恢复后，控制模块1130持续向NMOS管输出高电平信号，控制NMOS管导通，从而将主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路从短路保护状态恢复为正常工作状态。
在该可选的实施方式中，在第一开关模块1120采用NMOS管，且第一组件为第二接口132、第二组件为供电电源的地端(GND_M)的情况下；或者，在第一开关模块1120采用NMOS管，且第一组件为第二接口132、第二组件为接入检测模块1140的情况下，控制模块1130的功能还可以由计算芯片1134和 主控芯片110共同实现。图3b为本实施例的主能信设备10的部分结构示意图，图中只示出与第一开关模块1120和控制模块1130相关的部分，其余未示出。如图3b所示，计算芯片1134包括第一检测引脚11341、第二检测引脚11342和输出引脚11343，第一检测引脚11341作为控制模块1130的第一检测端口1132，第二检测引脚11342作为控制模块1130的第二检测端口1133。主控芯片110还设置有检测引脚117以及控制引脚118，检测引脚117与计算芯片1134的输出引脚11343电连接，控制引脚118与第一开关模块1120的受控端1123电连接，其中，控制引脚118作为控制模块1130的开关控制端1131。第一开关模块1120为NMOS管，其栅极G作为第一开关模块1120的受控端1123，其源极S作为第一开关模块1120的第一连接端1121，其漏极D作为第一开关模块1120的第二连接端1122。本实施例中，计算芯片1134的第一检测引脚11341与NMOS管的源极S电连接，用于在NMOS管处于导通状态时，检测NMOS管源极S的第一电平V1，第二检测引脚11342与NMOS管的漏极D电连接，用于在NMOS管处于导通状态时，检测NMOS管漏极D的第二电平V2。
本实施方式中，计算芯片1134，用于在第二电平V2与第一电平V1的差值满足线路保护触发条件时，即第二电平V2与第一电平V1的差值大于预设值(V2-V1＞VF，其中VF为预设值)，通过其输出引脚11343输出第一触发信号VO1，主控芯片110，用于在其检测引脚117检测到第一触发信号VO1时，通过其控制引脚118向NMOS管的栅极G输出第一控制信号，其中，第一控制信号为低电平信号VN1，用于使NMOS管进入截止状态，其中，低电平信号VN1满足VN1≤V1，且|VN1-V1|≤|Vth|，Vth为NMOS管的开启电压。由此，可以通过第一控制信号(即低电平信号VN1)使第一组件与第二组件之间形成断路，主控芯片110可以在计算芯片1134检测到NMOS管源极S和漏极D的电平差值过大时，控制NMOS管进入截止状态，断开第一组件与第二组件之间的电路，以防止主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路中的元器件因电路中存在短路异常而受损。
可选地，计算芯片1134可以采用锂电池保护IC芯片(例如，日本精工S-8261ABJMD-G3JT2)。该锂电池保护IC芯片在第二电平V2与第一电平V1的差值大于100mV时(V2-V1＞100mV，100mV为预设值)，通过其输出引脚11343输出低电平信号。主控芯片110在其检测引脚117检测到低电平信号时，通过其控制引脚118向NMOS管的栅极G输出低电平信号，使NMOS管进入截止状态。由此，主控芯片110可以配合该锂电池保护IC，实现线路的短路保护，且该锂电池保护IC成本较低，功能集成化较高，有利于降低线路保护电路的制作成本和扩展线路保护电路的功能。
可选地，如图3b所示，计算芯片1134还可以包括供电引脚11344，且计算芯片1134的供电引脚11344与供电接口140电连接。由此，计算芯片1134可以通过其供电引脚11344获得电能。
可选地，主控芯片110，还可用于在NMOS管处于截止状态时，即第一组件与第二组件之间的连接断开时，通过控制引脚118向NMOS管的栅极G输出高电平信号VN2，使NMOS管进入导通状态，其中， 高电平信号VN2满足VN2＞V1，且|VN2-V1|＞|Vth|，Vth为NMOS管的开启电压，V1为NMOS管的源极S的电平。由此，可以通过该高电平信号VN2使第一组件与第二组件之间的连接导通。在第一组件与第二组件之间的连接导通后，计算芯片1134再次通过其第一检测引脚11341检测NMOS管源极S的第一电平V1，通过第二检测引脚11342检测NMOS管漏极D的第二电平V2，此时，如果第二电平V2与第一电平V1的差值不满足线路保护触发条件(即V2-V1≤VF，其中VF为预设值)，说明主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路的短路异常已经消失，则第一组件与第二组件之间的连接继续维持导通状态；否则，在第二电平V2与第一电平V1的差值满足线路保护触发条件时(即V2-V1＞VF，其中VF为预设值)，计算芯片1134通过其输出引脚11343输出第一触发信号VO1，主控芯片110在其检测引脚117检测到第一触发信号VO1时，通过其控制引脚3503向NMOS管的栅极G输出低电平信号VN1，用于使NMOS管进入截止状态，其中，低电平信号VN1满足VN1≤V1，且|VN1-V1|≤|Vth|，Vth为NMOS管的开启电压。由此，可以通过该低电平信号VN1将第一组件与第二组件之间的连接断开，使主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路处于短路保护状态。由此，在主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路处于短路保护的状态时(NMOS管处于截止状态)，主控芯片110向NMOS管输出高电平信号，使NMOS管重新进入导通的状态，计算芯片1134再次判断第二电平V2与第一电平V1的差值是否满足线路保护触发条件，并在不满足线路保护触发条件时，即在主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路的短路异常恢复后，使NMOS管持续导通，以维持主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路的正常工作，从而将主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路从短路保护状态恢复为正常工作状态。
在本实施例的一个可选实施方式中，计算芯片1134的输出引脚11343也可以直接与NMOS管的栅极G连接，在检测第二电平V2与第一电平V1的差值满足线路保护触发条件时(即V2-V1＞VF，其中VF为预设值)，向NMOS管的栅极G输出低电平，断开第一组件与第二组件之间的连接，一段时间之后，再向NMOS管的栅极G输出高电平，导通第一组件与第二组件之间的连接，并开始检测第二电平V2与第一电平V1，如此循环。
方式二(第一开关模块1120为PMOS管)：
本实施方式中，第一开关模块1120为PMOS管，其栅极G作为第一开关模块1120的受控端1123，其漏极D作为第一开关模块1120的第一连接端1121，其源极S作为第一开关模块1120的第二连接端1122。控制模块1130，用于在PMOS管处于导通状态时，通过其第一检测端口1132检测PMOS管的漏极D的第一电平V1，并通过第二检测端口1133检测PMOS管的源极S的第二电平V2。并且，在第二电平V2与第一电平V1的差值满足线路保护触发条件时，即第二电平V2与第一电平V1的差值大于预设值(V2-V1＞VF，其中VF为预设值)，控制模块1130通过控制端口103向PMOS管的栅极G输出第一控制信号，该第一控制信号为高电平信号VP1，用于使PMOS管进入截止状态，其中，高电平信号VP1满足VP1≥V2，且|VP1-V2|≤|Vth|，Vth为PMOS管的开启电压。由此，可以通过该高电平信号VP1断开第一开关模块1120的第一连接端1121和第二连接端1122，使第一组件与第二组件之间形成断路。由此，控制模块1130在检测到PMOS管源极S和漏极D的电平差值过大(即待保护电路2中存在短路异常)时，控制PMOS管进入截止状态，断开第一组件和第二组件之间的电路，以防止主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路中的元器件因电路中存在短路异常而受损。
可选地，控制模块1130，还用于在PMOS管处于截止状态时，即第一组件与第二组件之间的连接断开时，通过控制端口103向PMOS管的栅极G输出第二控制信号，该第二控制信号为低电平信号VP2，用于使PMOS管进入导通状态，其中，低电平信号VP2满足VP2＜V2，且|VP2-V2|＞|Vth|，Vth为PMOS管的开启电压，V2为PMOS管的源极S的电平。由此，可以通过该低电平信号VP2使第一组件与第二组件之间的连接导通。在第一组件与第二组件之间的连接导通后，控制模块1130再次通过第一检测端口1132检测PMOS管漏极D的第一电平V1，通过第二检测端口1133检测PMOS管源极S的第二电平V2，此时，如果第二电平V2与第一电平V1的差值不满足线路保护触发条件(即V2-V1≤VF，其中VF为预设值)，说明主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路的短路异常已经消失，则第一组件与第二组件之间继续维持导通状态；否则，在第二电平V2与第一电平V1的差值满足线路保护触发条件时(即V2-V1＞VF，其中VF为预设值)，控制模块1130通过控制端口103向PMOS管的栅极G输出第一控制信号，该第一控制信号为高电平信号VP1，用于使PMOS管进入截止状态，从而将第一组件与第二组件之间的连接断开，使主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路处于短路保护状态。由此，在主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路处于短路保护的状态时(PMOS管处于截止状态)，控制模块1130向PMOS管输出低电平信号VP2，使PMOS管重新进入导通的状态，再次判断第二电平V2与第一电平V1的差值是否满足线路保护触发条件，并在不满足线路保护触发条件时，即在主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路的短路异常恢复后，控制模块1130持续向PMOS管输出低电平信号，控制PMOS管导通，从而将主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路从短路保护状态恢复为正常工作状态。
在该可选的实施方式中，在第一开关模块1120为PMOS管，且第一组件为供电接口140，第二组件为第一接口131的情况下，控制模块1130的功能还可以由计算芯片1134和主控芯片110共同实现。图3c为本实施例的主通信设备10的部分结构示意图，图中只示出与第一开关模块1120和控制模块1130相关的部分，其余未示出。如图3c所示，计算芯片1134包括第一检测引脚11341、第二检测引脚11342和输出引脚11343，第一检测引脚11341作为控制模块1130的第一检测端口1132，第二检测引脚11342作为控制模块1130的第二检测端口1133。主控芯片110还包括检测引脚117和控制引脚118，主控芯片110的检测引脚117与计算芯片1134的输出引脚11343电连接，控制引脚118与第一开关模块1120的受控端1123电连接。其中，控制引脚118作为控制模块1130的开关控制端1131。第一开关模块1120为PMOS管，其 栅极G作为第一开关模块1120的受控端1123，其漏极D作为第一开关模块1120的第一连接端1121，其源极S作为第一开关模块1120的第二连接端1122。本实施例中，计算芯片1134的第一检测引脚11341与PMOS管的漏极D电连接，用于在PMOS管处于导通状态时，检测PMOS管漏极D的第一电平V1，第二检测引脚11342与PMOS管的源极S电连接，用于在PMOS管处于导通状态时，检测PMOS管源极S的第二电平V2。
本实施例中，控制引脚118与PMOS管的栅极G电连接，用于控制PMOS管的截止或导通。计算芯片1134，用于在第二电平V2与第一电平V1的差值满足线路保护触发条件时，即第二电平V2与第一电平V1的差值大于预设值(V2-V1＞VF，其中VF为预设值)，通过其输出引脚11343输出第一触发信号VO1，主控芯片110，用于在其检测引脚117检测到第一触发信号VO1时，通过其控制引脚118向PMOS管的栅极G输出第一控制信号，其中，第一控制信号为高电平信号VP1，用于使PMOS管进入截止状态，其中，高电平信号VP1满足VP1≥V2，且|VP1-V2|≤|Vth|，Vth为PMOS管的开启电压。由此，可以通过该高电平信号VP1使第一组件与第二组件之间形成断路，主控芯片110可以在计算芯片1134检测到PMOS管源极S和漏极D的电平差值过大时，控制PMOS管进入截止状态，断开第一组件与第二组件之间的电路，以防止主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路中的元器件因电路中存在短路异常而受损。
可选地，计算芯片1134采用锂电池保护IC芯片(例如，日本精工S-8261ABJMD-G3JT2)。该锂电池保护IC芯片在第二电平V2与第一电平V1的差值大于100mV时(V2-V1＞100mV，100mV为预设值)，通过其输出引脚11343输出低电平信号。主控芯片110，用于在其检测引脚117检测到低电平信号时，通过其控制引脚118向PMOS管的栅极G输出高电平信号，使PMOS管进入截止状态。由此，主控芯片110可以配合该锂电池保护IC，实现线路的短路保护，且该锂电池保护IC成本较低，功能集成化较高，有利于降低线路保护电路的制作成本和扩展线路保护电路的功能。
可选地，如图3c所示，计算芯片1134还包括供电引脚11344，且计算芯片1134的供电引脚11344与供电接口140电连接。由此，计算芯片1134可以通过其供电引脚11344获得电能。
可选地，主控芯片110，还用于在PMOS管处于截止状态时，即第一组件与第二组件之间的连接断开时，通过控制引脚118向PMOS管的栅极G输出低电平信号VP2，用于使PMOS管进入导通状态，其中，低电平信号VP2满足VP2＜V2，且|VP2-V2|＞|Vth|，Vth为PMOS管的开启电压，V2为PMOS管的源极S的电平。由此，可以通过该低电平信号VP2使第一组件与第二组件之间的连接导通。在第一组件与第二组件之间的连接导通后，计算芯片1134再次通过其第一检测引脚11341检测PMOS管漏极D的第一电平V1，通过第二检测引脚11342检测PMOS管源极S的第二电平V2，此时，如果第二电平V2与第一电平V1的差值不满足线路保护触发条件(即V2-V1≤VF，其中VF为预设值)，说明主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路的短路异常已经消失，则第一组件与第二组件之间的连接继续维持导通状态；否则，在 第二电平V2与第一电平V1的差值满足线路保护触发条件时(即V2-V1＞VF，其中VF为预设值)，计算芯片1134通过其输出引脚11343输出第一触发信号VO1，主控芯片110，用于在其检测引脚117检测到第一触发信号VO1时，通过其控制引脚118向PMOS管的栅极G输出高电平信号VP1，用于使PMOS管进入截止状态，其中，高电平信号VP1满足VP1≥V2，且|VP1-V2|≤|Vth|，Vth为PMOS管的开启电压。由此，可以通过该高电平信号VP1使第一组件与第二组件之间的连接断开，使主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路处于短路保护状态。由此，在主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路处于短路保护的状态时(PMOS管处于截止状态)，主控芯片110向PMOS管输出低电平信号VP2，使PMOS管重新进入导通的状态，计算芯片1134再次判断第二电平V2与第一电平V1的差值是否满足线路保护触发条件，并在不满足线路保护触发条件时，即在主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路的短路异常恢复后，使PMOS管持续导通，以维持主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路的正常工作，从而将主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路从短路保护状态恢复为正常工作状态。
因此，通过如方式一或方式二中提供的线路过流保护的技术方案，仅需利用控制模块1130检测第一开关模块1120的两个连接端的电平差值即可达到判断线路是否存在异常的目的。不需要在线路中搭载电阻，测量电阻两端的电压、计算流经电阻的电流并判断流经电阻的电流是否过大，再通过判断结果控制开关的通断。因此，本实施方式提供的技术方案具有电路结构简单，且判断线路是否断路的速度较快等优点。
作为本发明实施例的另一个可选实施方式，如图3d所示，控制模块1130包括第一控制检测端1132和第二控制检测端1133；其中：第一控制检测端1132与接入检测模块1140的检测信号输出端1141电连接，配置为检测检测信号输出端1141输出的接入检测信号的电平；第二控制检测端1133与参考端1150电连接，配置为检测参考端输出的参考电平Vref；开关控制端1131，配置为在接入检测信号的电平高于参考电平Vref时受控地输出第一控制信号。
在该可选的实施方式中，第一开关模块1120连接在第一组件和第二组件之间，当第一开关模块当从通信设备20与主通信设备10的连接电路发生短路时，接入检测模块1140的检测信号输出端1141输出高电平信号，该高电平信号的电平值高于参考电平Vref，其中，参考电平Vref可以为预设的电平值。第一开关模块1120可以采用NMOS管来实现通断功能，NMOS管的G极为第一开关模块1120的受控端1123，该NMOS管通过其G极接收控制模块1130发送的第一控制信号，第一控制信号为低电平信号VN1，用于使NMOS管进入截止状态，其中，低电平信号VN1满足VN1≤V1，且|VN1-V1|≤|Vth|，Vth为NMOS管的开启电压，V1为NMOS管S极的电平值。在该可选的实施方式中，第一开关模块1120还可以采用PMOS管来实现通断功能，PMOS管的G极为第一开关模块1120的受控端1123，该PMOS管通过其G极接收控制模块1130发送的第一控制信号，第一控制信号为高电平信号VP1，用于使PMOS管进入截止状态，其中， 高电平信号VP1满足VP1≥V2，且|VP1-V2|≤|Vth|，Vth为PMOS管的开启电压，V2为PMOS管S极的电平值。由此，控制模块1130可以在线路发生短路时输出第一控制信号，该第一控制信号用于控制第一开关模块1120断开第一组件和第二组件之间的连接，从而防止主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路中的元器件因电路中存在短路异常而受损。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图4a所示，接入检测模块1140包括检测组件1142和负载组件1143；在第一组件为供电接口140，第二组件为第一接口131，接入检测模块1140串联在第二接口132与供电电源的地引脚(GND_M)之间的情况下，负载组件1143串联在第二接口132与供电电源的地引脚之间，负载组件1143的第一连接端11431与第二接口132电连接，负载组件的第二连接端11432与供电电源的地引脚电连接。检测组件1142包括：第一接入检测端11421和检测输出端11422，其中：第一接入检测端11421与负载组件1143的第一连接端11431电连接，配置为检测负载组件1143的第一连接端11431的第一检测电压，检测输出端11422即为接入检测模块1140的检测信号输出端1141，配置为在第一检测电压为高电平时受控地输出接入检测信号。
作为本发明实施例的另一个可选实施方式，如图4b所示，接入检测模块1140包括检测组件1142和负载组件1143；在第一组件为第二接口132，第二组件为接入检测模块1140，接入检测模块1140串联在第一开关模块1120与供电电源的地端之间的情况下，负载组件1143串联在第一开关模块1120与供电电源的地端之间，负载组件1143的第一连接端11431与第一开关模块1120的第一连接端1121电连接，负载组件1143的第二连接端11432与供电电源的地引脚电连接。检测组件1142包括：第一接入检测端11421和检测输出端11422，其中：第一接入检测端11421与负载组件1143的第一连接端11431电连接，配置为检测所负载组件1143的第一连接端11431的第一检测电压，检测输出端11422为接入检测模块1140的检测信号输出端1141，配置为在第一检测电压为高电平时受控地输出接入检测信号。
在上述两种可选的实施方式中，负载模块1143可以采用分压电阻，该分压电阻的第一端与第二接口132连接，第二端接地，检测组件1142用于通过其第一接入检测端11421检测分压电阻第一端的电平。当第一有线对外接口有外部设备接入时，电流从主通信设备10的供电接口140流出，经由第一开关模块1120，通过第一接口131流入外部设备，再经由第二接口132流入分压电阻，最后流向主通信设备10的地，从而使主通信设备10与接入的外部设备间形成回路，此时，检测组件1142通过其第一接入检测端11421检测到分压电阻的第一端(即图4a、4b中11431)为高电平，此时，检测组件1142的检测输出端11422输出接入检测信号。主控芯片110通过其接入检测端116接收该接入检测信号，由此，主控芯片110可以判断出有外部设备接入第一有线对外接口130。当第一有线对外接口没有外部设备接入时，主通信设备10不能与外部设备形成回路，检测组件1142通过其第一接入检测端11421检测到分压电阻第一端的电平值为 主通信设备10的地的电平值，此时，检测组件1142的检测输出端11422不会输出第一接入检测信号。由此，主控芯片110在其接入检测端116没有接收到第一检测信号时，可以判断出第一有线对外接口130没有外部设备接入。由此，检测组件1142可以通过其第一接入检测端11421检测分压电阻第一端的电平是否为高电平，控制其检测输出端11422输出接入检测信号，使得主控芯片110识别是否有从通信设备20接入。
在上述两种可选的实施方式中，检测组件1142可以替换为一根导线，该导线的一端连接主控芯片110的接入检测端口116，另一端连接负载组件1143的第一连接端11431，由此，主控芯片110可以通过其接入检测端口116直接检测负载组件1143第一连接端11431的电平值，从而使主控芯片110可以判断出是否有外部设备通过第一有线对外接口130接入主通信设备10。
作为本实施例一种可选的实施方式，如图4c所示，接入检测模块1140包括检测组件1142和负载组件1143。在第一组件为第二接口132，第二组件为供电电源的地端(GND_M)，接入检测模块1140串联在供电接口140与第一接口131之间的情况下，负载组件1143串联在供电接口140与第一接口131之间，负载组件1143的第一连接端11431与供电接口140电连接，负载组件1143的第二连接端11432与第一接口131电连接。检测组件1142包括：第一接入检测端11421、第二接入检测端11423和检测输出端11422，其中：第一接入检测端11421与负载组件1143的第一连接端11431电连接，配置为检测负载组件1143的第一连接端11431的第一检测电压，第二接入检测端11423与负载组件1143的第二连接端11432电连接，配置为检测负载组件1143的第二连接端11432的第二检测电压，检测输出端11422作为接入检测模块1140检测信号输出端1141，配置为在第一检测电压与第二检测电压的差值满足预设阈值时受控地输出接入检测信号。
在该可选的实施方式中，负载模块1143可以采用分压电阻，该分压电阻连接在供电接口140与第一接口131之间，检测组件1142可以采用差分放大器，该差分放大器的同相输入端(+)为第一接入检测端11421，用于检测分压电阻第一端的电平，该差分放大器的反相输入端(-)为第二接入检测端11423，用于检测分压电阻第二端电平。当第一有线对外接口130有外部设备接入时，电流从主通信设备10的供电接口140流出，经由负载模块1143，通过第一接口131流入外部设备，再经由第二接口132流入最后流向主通信设备10的地，从而使主通信设备10与接入的外部设备间形成回路，此时，因为分压电阻上有电流通过，差分放大器的两个检测引脚可以检测到电压差，由此，差分放大器可以将检测到的电压差放大得到接入检测信号，并通过其检测输出端11422将接入检测信号输出，主控芯片110通过其接入检测端116接收该接入检测信号，由此，主控芯片110可以判断出有外部设备接入第一有线对外接口130。当第一有线对外接口没有外部设备接入时，主通信设备10不能与外部设备形成回路，此时，因为分压电阻上没有电 流通过，差分放大器的两个检测引脚不能够检测到电压差，主控芯片110因此接收不到接入检测信号，由此，主控芯片110可以在其接入检测端116接收不到接入检测信号时，判断出第一有线对外接口130没有外部设备接入。
作为本实施例一种可选的实施方式，如图4d所示，第一组件为第二接口132，第二组件为供电电源的地端(GND_M)，接入检测模块1140串联在供电接口140与第一接口131之间。检测组件1142可以采用差分放大器，负载组件1143可以采用分压电阻。该差分放大器的同相输入端(+)检测分压电阻第一端11431的电平(即第一检测电压)，该差分放大器的反相输入端(-)检测分压电阻第二端11432电平(即第二检测电压)，该差分放大器的输出端与主控芯片110的接入检测端116电连接，在第一检测电压与第二检测电压的差值满足预设阈值时受控地输出接入检测信号。由此，主控芯片110可以判断出第一有线对外接口130是否有外部设备接入。在该可选的实施方式中，控制模块1130包括第一控制检测端1132和第二控制检测端1133。其中：第一控制检测端1132与差分放大器的输出端电连接，配置为检测差分放大器的输出端所输出的接入检测信号的电平；第二控制检测端1133与参考端1150电连接，配置为检测参考端输出的参考电平Vref。开关控制端1131，在接入检测信号的电平高于参考电平Vref时受控地输出第一控制信号。在有外部设备接入主通信设备10，且外部设备的电路存在短路故障的情况下，电流从主通信设备10的供电接口140流出，经由负载模块1143，通过第一接口131流入外部设备，再经由第二接口132流入最后流向主通信设备10的地，从而使主通信设备10与接入的外部设备间形成回路，并且，由于外部设备存在短路故障，通过分压电阻的电流较大，因此差分放大器的两个检测引脚可以检测到较大的电压差，由此，差分放大器可以将检测到的电压差放大得到接入检测信号(该接入检测信号为高电平信号)，并通过其输出端将接入检测信号输出至主控芯片110，主控芯片110通过其接入检测端116接收该接入检测信号，由此，主控芯片110可以判断出有外部设备接入第一有线对外接口130。并且，由于差分放大器的输出端与控制模块1130的第一控制检测端1132电连接，控制模块1130的第一控制检测端1132由此可以接收到差分放大器发送的接入检测信号。控制模块1130在接入检测信号的电平高于参考电平Vref时通过其开关控制端1131输出第一控制信号，以控制第一开关模块1120关断。由此，采用本实施方式提供的电路，在接入主通信设备10的外部设备存在短路故障的情况下，控制模块1130可以控制第一开关模块1120关断，从而使主通信设备10的第一组件和第二组件之间形成断路，达到保护主通信设备10中元器件不被烧毁的目的。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，主通信设备10可以是PC机、PAD(平板电脑)、智能手机、智能可穿戴设备等可以与从设备进行通讯的设备，也可以是转接装置，其受控于外部终端，本通信系统100还包括外部的通信终端(图上未示出)，通过外部的通信终端控制作为转接装置的主通信设备10与从通信设备20进行比特数据传输，此时，外部的通信终端可以是PC机、PAD(平板电脑)、智能手机、智能可 穿戴设备等主控设备，因此，作为一种可选是实施方式，主通信设备10还包括：第二对外接口，主通信设备10通过该第二对外接口与通信终端电连接，主通信设备10接收通信终端的控制信号，控制主控芯片的控制端口输出对应的控制信号，控制主通信设备10向从通信设备20传输待输出的比特数据。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，通断模块120包括：第一通断连接端121，与地端电连接；第二通断连接端122，与连接点T0电连接；和控制端123，与控制端口111相连，并配置成根据控制端口111的输出信号控制第一通断连接端121和第二通断连接端122断开或导通。
在该可选实施方式中，通断模块120可以为NMOS管，其源极(S)作为通断模块的第一连接端，其漏极(D)作为通断模块的第二连接端，其栅极(G)作为通断模块的控制端。本实施例中以下的描述中均以通断模块120为NMOS管为例进行说明。当然，该通道模块120也可以为PMOS管，其各端连接参照PMOS管的导通条件来设定，这里不做限制。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图5a所示(图5a所示的主通信设备10采用如图2a所示的方式连接第一开关模块1120以及接入检测模块1140)，主通信设备10还可以包括：稳流组件150，连接在供电接口140与连接点T0之间。其中，在具体实施时，作为一种可选方式，稳流组件可以包括：电感元件。稳流组件可以利用电感的特性，保证电路电流没有突变，在通断模块120导通对地时不会烧毁主通信设备的其他器件。
此外，作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图5a所示，主通信设备10还可以包括：续流组件160，其中，续流组件160的第一端161与连接点T0电连接，续流组件160的第二端162与供电接口电连接，且续流组件160只能从第一端161到第二端162导通。在具体实施时，作为一种可选方式，续流组件160可以为二极管或其他可以续流的元件，本实施例不做限制。以二极管为例，二极管的正极作为第一端，负极作为第二端，即，二极管可以反向并联在电感的两端。当通断模块120从导通状态变成断开的瞬间，稳流组件中的电感两端的电动势并不立即消失，连接点T0的电压不稳定，波形的波峰或波谷出现振荡(有毛刺)，而残余的电动势会对电路中的元件产生反向电压，进而烧毁元件，反向并联在电感两端的二极管，可以将残余的电动势释放(起这种作用的二极管就叫续流二极管)，从而保护了电路中的其它元件的安全，进一步地，通过该续流组件可以消除快速下降沿的振荡(即，得到平稳的波形)，以输出平稳的电压(高电平或低电平)。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图5a所示，主通信设备10还可以包括：串联在连接点T0与地端之间的第一分压负载元件170和第二分压负载元件180，其中，第一分压负载元件170连接在连接点T0与第二分压负载元件180之间，检测端口112通过第一分压负载元件170与连接点T0电连接。作为一种可选方式，第一分压负载元件170和第二分压负载元件180可以为电阻或其他可以负载元件，本实施 例不做限制。
如图5a所示，第二分压负载元件180连接在地端和第一分压负载元件170之间，检测端口112连接在第一分压负载元件170和第二分压负载元件180的连接点T1上，以检测该连接点T1的电压。在具体实施时，供电电源的供电电压与主通信设备的系统检测电压可能会不一致，例如，供电电源的供电电压为5V，而检测端口的最高检测电压只能承受3.5V，那么就需要通过分压，使得检测端口的输入最高电压小于等于3.5V，使得检测端口与供电电源做到电平匹配。
如图5a所示，作为本发明实施例的一个可选实施方式，主通信设备10还可以包括：连接在控制端口111与通断模块120之间的隔直组件190。作为一种可选方式，隔直组件190可以为电容或其他可以隔离直流的组件，本实施例不做限制。通过该隔直组件可以隔离直流信号，以防止主控器件的控制端由于错误操作或其他异常情况长时间输出高电平，而引起通断模块长时间导通导致器件烧毁。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图5a所示，主通信设备10还可以包括：串联在通断模块120的第一连接端和第三连接端之间的通断模块保护组件1100，作为一种可选方式，通断模块保护组件1100可以为电阻或其他保护组件，本实施例不做限制。通过通断模块保护组件1100可以将由于异常积累在通断模块120的控制端123的电荷从地端放掉避免造成，从而可以防止例如NMOS管的G极由于异常的电荷积累造成MOS导通。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图5b所示(图5b所示的主通信设备10采用如图2a所示的方式连接第一开关模块1120以及接入检测模块1140)，主通信设备10还可以包括：升压复位电路单元1110，该升压复位电路单元1110电连接在供电接口140与连接点T0之间，或者，该升压复位电路单元1110点连接在稳流组件150和连接点T0之间，且与主控芯片110连接。在该可选实施方式中，如果供电接口140与连接点T0之间连接有稳流组件150，且如图3B所示，该升压复位电路单元1110可以连接在供电接口140与稳流组件150之间，并与主控芯片110的接口114连接。即升压复位电路单元1110可以有三个端口：输入端、输出端和控制端，其中，输入端与供电接口140电连接，输出端口与稳流组件150电连接，控制端与主控芯片110的接口114电连接。在该可选实施方式中，升压复位电路单元110配置为根据主控芯片110输出的升压控制信号进入工作状态或非工作状态。其中，在工作状态下，升压复位电路单元1110对从供电接口140输入的供电电压进行升压，并为第一接口131提供升压后的供电电压，在非工作状态下，升压复位电路单元1110不对从供电接口140输入的供电电压进行升压，并输出预定低电压。例如，在非工作状态升压复位电路单元1110可以断开输出端口与升压复位电路单元1110内部的其它元器件的连接，从而使得升压复位电路单元1110的输出端口的电压为0，进而使得第一接口131的输入电压为0。当然，在非工作状态下，升压复位电路单元1110输出的预定低电平也可以是除0以外的其它低于供电接口140输入的供电电压的电压值，具体本实施例不作限定。
在升压复位电路单元1110处于非工作状态时，无论通断模块120的第一通断连接端121与第二通断连接端122导通还是关断，第一接口131将一直输出低电平的信号。若第一接口131持续输出低电平的时间达到预设时长(预设时长为主控芯片110不向升压复位电路单元1110发送升压控制信号的一次连续时间)，则该持续低电平信号为复位信号，此时的主通信设备10、从通信设备20均处于复位状态，主通信设备10不能向外发送待输出的比特数据，也不能接收从通信设备20发送的比特数据。因此，当主通信设备10检测到数据发送或接收异常(例如：未在有效时间内接收到返回的响应数据等)时，可以通过此种方式启动主从通信设备进入复位状态，即主控芯片110不向升压复位电路单元1110发送升压控制信号。
由此，通过本发明上述可选实施例提供的主通信设备10，可以通过主控芯片110输出的升压控制信号，控制升压复位电路单元1110对供电电源提供的供电电压进行升压，输出升压后的供电电压至第一有线对外接口130。在发送数据时，主控芯片110根据当前待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔产生X个控制信号，输出X个控制信号以触发通断模块120产生X个信号，使第一接口131输出X个低电平脉冲或X个高电平脉冲，进而传输对应的比特数据。具体的，在发送数据时，可以通过主控芯片110产生的X个控制信号，控制连接点T0与地端的通路导通或关断，当连接点T0与地端的通路导通时，连接点T0的电压被地端拉低，第一接口131输出低电平的信号(接地电压为零)；当连接点T0与地端的通路断开时，连接点T0的电压来自升压复位电路单元1110，第一接口131输出高电平的信号，使得第一接口131输出X个低电平脉冲或X个高电平脉冲，进而传输对应的比特数据。
其中，作为一种可选方式，该升压复位电路单元1110可以采用如图5c所示的升压复位电路单元的内部结构，升压复位电路单元1110可以包括DC/DC升压组件1111，该DC/DC升压组件1111包括：输入端11110，与供电接口140电连接，输出端11111，与稳流组件150电连接；或者，输入端11110与稳流组件150电连接，输出端11111与连接点T0电连接；和控制端11112，与主控芯片110的114接口电连接，并配置成根据主控芯片110输出的升压控制信号控制升压复位电路单元1110处于工作状态或非工作状态。
其中，DC/DC升压组件1111可以包括DC/DC升压芯片、电感和二极管等元器件，此为本领域技术人员的公知常识，此处不再对DC/DC升压组件1111的结构赘述。DC/DC升压芯片可以采用但不限于如下型号：MC34063A、BQ24195L、MP3209等；
若主控芯片110不向DC/DC升压组件1111发送升压控制信号，则DC/DC升压组件1111处于不工作状态。因此，当发送数据时，无论连接点T0与地端的通路断开还是导通，连接点T0的电压均为低电平，第一接口131一直输出低电平的信号，主通信设备10不能向外发送待输出的比特数据，此时的主通信设备10相当于处于复位状态。此复位状态是使主通信设备10暂停通过第一接口131向外发送数据，重新初始化。因此，当主通信设备10检测到数据发送或接收异常(例如：未在有效时间内接收到返回的响应数据等)时，可以停止向DC/DC升压组件1111发送升压控制信号，启动复位状态。
在DC/DC升压组件1111不工作的情况下，主通信设备10依然可以通过主控芯片110的检测接口112接收从通信设备20发送的数据，具体地，主控芯片110可以通过检测接口112检测连接点T1的电压，根据连接点T1的电压变化可以确定从通信设备20发送的数据。
进一步地，如图5c所示，升压复位电路单元1110还可以包括：连接在地端与DC/DC升压组件1111的输出端11111之间的滤波组件1112；该滤波组件1112可以有效去掉经DC/DC升压组件1111升压之后的电压信号中的毛刺，使电压信号平滑。其中，在具体实施时，作为一种可选方式，滤波组件1112可以包括：电容元件，电容元件的个数与DC/DC升压组件1111的具体型号有关，本实施例不做限制。
由于在DC/DC升压组件1111工作状态下，滤波组件1112会储存电能，因此，在DC/DC升压组件1111由工作状态变换为不工作状态时，滤波组件1112会逐渐放电，输出电压也相应逐渐降低，最后为零。
为使滤波组件1112能够快速放电，在该实施可选方式中，如图5c所示，升压复位电路1110还可以包括：第二开关模块1113，第二开关模块1113连接在地端与DC/DC升压组件1111的输出端11111之间，并与主控芯片110连接；第二开关模块1113接收主控芯片110发送的通断控制信号，在该通断控制信号的控制下断开或导通地端与输出端11111之间的通路。通过该实施方式，在DC/DC升压组件1111由工作状态变换为不工作状态时，即主控芯片110停止向DC/DC升压组件1111发送升压控制信号时，主控芯片110向第二开关模块1113发送通断控制信号，控制第二开关模块1113导通地端与输出端11111之间的通路，从而使得滤波组件1112的两端都接地，形成回路，利用该回路中的低阻值负载进行放电，加速滤波组件1112中存储的电能的释放速度，进而加快了主通信设备10初始化的速度。
可选地，如图5c所示，第二开关模块1113可以包括：第三连接端11130，与地端电连接；第四连接端11131，与输出端11111电连接；和控制端11132，与主控芯片110相连，并配置成根据主控芯片110输出的通断控制信号来控制第三连接端11130和第四连接端11131断开或导通。
可选地，第二开关模块1113可以为NMOS管，其源极(S)作为通断模块的第三连接端11130，其漏极(D)作为通断模块的第四连接端11131，其栅极(G)作为通断模块的控制端11132。本实施例中以下的描述中均以第二开关模块1113为NMOS管为例进行说明。当然，该通道模块1113也可以为PMOS管、二极管或者三极管，其各端连接参照PMOS管、二极管或者三极管的导通条件来设定，这里不做限制。
进一步地，如图5c所示，升压复位电路单元1110还可以包括：连接在第二开关模块1113的第三连接端11130和控制端11132之间的开关模块保护组件1114；作为一种可选方式，开关模块保护组件1114可以为电阻或其他保护组件，本实施例不做限制。通过开关模块保护组件1114可以将由于异常积累在控制端11132的电荷从地端放掉，从而可以防止例如NMOS管的G极由于异常的电荷积累而造成MOS导通。
进一步地，如图5c所示，升压复位电路单元1110还可以包括：连接在第二开关模块1113的第四连接端11131和输出端11111之间的放电保护组件1115；作为一种可选方式，放电保护组件1115可以为电阻或 其他保护组件，本实施例不做限制。当第二开关模块1113为MOS管时，由于MOS的导通电阻非常小，一般只有几十毫欧至零点几欧姆，采用并联电容两端给电容放电的方法相当于短路放电，极容易烧毁MOS管，因此，在MOS管的漏极和电容器正极之间串联一个几欧姆的电阻再与电容并联即可，此时MOS起开关作用，放电时间几乎不受影响，降低了对MOS管的要求。
进一步地，如图5c所示，升压复位电路单元1110还可以包括：连接在第二开关模块1113的控制端11132和主控芯片110之间的降耗组件1116；作为一种可选方式，降耗组件1116可以为电阻或其他降耗组件，本实施例不做限制。通过该降耗组件1116可以降低整个电路的功耗。
在图5a的基础上，作为本发明实施例的一个可选实施方式，主通信设备10还可以包括：设置在供电接口140内部的升压复位电路单元1110，该升压复位电路单元1110通过接口113与主控芯片110连接；其中，在具体实施时，作为一种可选方式，该升压复位电路单元1110可以采用如图5a所示的升压复位电路单元的结构，其内部结构以及工作原理可以参照上述对图5a的描述，在此不再赘述。
在本发明实施例中，在主通信设备10中增加升压复位电路单元的目的在于：将第一接口131输出至从通信设备20的电压升高，以使得有足够高的电压为从通信设备20供电或充电，从而避免因电路中的功率损耗或电压降低导致不能达到从通信设备20中某些元器件的最小输入电压这种情况发生；并且为主通信设备10提供复位功能。
以下，针对本发明提供的主通信设备10进行示例说明，图6a是根据本发明实施例的一个可选的主通信设备10的电路原理图，图6a所示的主通信设备10采用如图2a所示的方式连接第一开关模块1120以及接入检测模块1140。在该可选电路原理图中，通断模块120为NMOS管Q3，其源极(S)作为通断模块的第一通断连接端121，其漏极(D)作为通断模块的第二通断连接端122，其栅极(G)作为通断模块的控制端123；第一开关模块1120为PMOS管Q4，其漏极(D)作为第一开关模块1120的第一连接端1121，其源极(S)作为第一开关模块1120的第二连接端1122，其栅极(G)作为第一开关模块1120的受控端1123；控制模块1130的开关控制端1131与PMOS管Q4的栅极(G)电连接，第一检测端口1132与PMOS管Q4的漏极(D)电连接，第二检测端口1133与PMOS管Q4的源极(S)电连接；接入检测模块1140为分压电阻R12；第一有线对外接口130为J1，第一接口131为J1的接口1，第二接口132为J1的接口2，供电电源V_MPWR，稳流组件150为电感L3，续流组件160为二极管D1，第一分压负载元件170为分压电阻R3、第二分压负载元件180为分压电阻R11，隔直组件190为C1，其中，J1的接口1可以通过PMOS管Q4、电感L3和二极管D1连接至供电电源V_MPWR，L3连接在供电电源与PMOS管Q4之间，D1与L3并联，D1的正极电连接至J1的接口1，负极电连接至供电电源；PMOS管Q4连接在连接点T0与J1 的接口1之间，且PMOS的漏极(D)与接口1连接、源极(S)与连接点T0连接；J1的接口2可以通过分压电阻R12与供电电源的地端GND_M电连接；控制端口MO通过隔直电容C1电连接至Q3的G端，Q3的S端接地端GND_M，Q3的D端连接至L3与J1的接口1的连接点T0，R19串联在隔直电容C1与Q3的S端；分压电阻R3和R11串联在连接点T0与地GND_M之间，检测端口MI电连接至分压电阻R3和R11的连接点T1，检测端口MI检测T1的电压(相当于检测T0的电平变化)；Q3的D端和S端在控制端口MO的输出信号的控制下断开或导通地端GND_M与连接点T0之间的通路；主控芯片110的接入检测端116电连接至J1的接口2，其中，接入检测端116连接在J1的接口2与分压电阻R12的连接点T3上，接入检测端116检测T3的电压。其中，N MOS管可以采用但不局限于如下型号：2N7002，FDV301，FDV303等；二极管可以采用但不局限于如下型号：BAR43，BAR54，BAR46，BAR50等。另外，分压电阻R3和R11的阻值可以根据需求进行选择，以使得检测端口检测到的电压与供电电源的输出电压匹配，在此不再赘述。其中，分压电阻R3和R11的阻值可以遵从下面的公式，V_T1＝R11/(R3+R11)*V_T0。
以下，对本发明提供的主通信设备10的工作原理进行简单说明：
静默态时，Q3处于断开状态(此时，控制端口MO发送低电平信号或不发送信号)，连接点T0的电压为供电电源的电压，保持高电平，第一接口输出高电平；发送数据时，控制端口MO发送高电平信号，控制Q3导通，连接点T0的电压被拉低，第一接口输出低电平信号，发送数据结束后回到静默态；接收数据时，检测端口MI检测到连接点T1的电压突然由高电平下降为低电平，说明在接收数据，主控芯片可以根据检测端口MI连续检测到的电平变化得出对应的比特数据。
需要说明的是，本发明实施例中的主通信设备和从通信设备都只能单向通信，即，在发送数据时不能接收数据，在接收数据时不能发送数据。当主通信设备发送数据结束后，可以向从通信设备发送数据发送结束的指示，从通信设备结束接收数据，可以开始发送数据，此时，主通信设备可以检测到从通信设备发送来的数据，主通信设备进入接收数据的状态。
由于电阻R12连接在J1的接口2与地之间，在没有外部设备接入主通信设备10时，J1的接口2的电压为低电平，相当于地端的电平，当有外部设备通过J1接入主通信设备10时，电流从供电电源V_MPWR流出，经过J1的接口1流入外部设备，再从外部设备经J1的接口2流入主通信设备10，最后经过分压电阻R12流向供电电源的地端GND_M，从而使主通信设备10与外部通信设备形成回路，由此分压电阻R12上有电流流过，连接点T3的电压被拉高，主控芯片110可以通过接入检测端116检测到连接点T3的电压变高，从而可以判断出有外部设备接入主通信设备10，使主通信设备10可以实现外部设备的接入检测功能。
当接入主通信设备10的外部设备存在短路故障时(即J1的接口1和接口2之间的线路被短路)，主通信设备10线路上的电流较大，此时，Q4的源极(S)与漏极(D)的电压差超过预设值VF，即控制模块1130通过其第一检测端口1132检测到的电平值与通过其第二检测端口1133检测到的电平值差值超过预设值VF，此时，控制模块1130可以通过其开关控制端1131向Q4的栅极(G)发送第一控制信号，该第一控制信号用于控制Q4关断，使主通信设备10中的电路形成断路，防止主通信设备10中的元器件因电流过大而被烧坏。由此，主通信设备10可以在接入的外部设备存在短路故障的情况下，实现过流保护的功能。
通过本实施例提供的通信设备，可以实现仅具有两个接口的通信设备之间的双线通信，且主通信设备10还具有过流保护功能以及外部设备接入检测功能。
图6b是根据本发明实施例的另一个可选的主通信设备10的电路原理图，图6b所示的主通信设备10采用如图2a所示的方式连接第一开关模块1120以及接入检测模块1140。如图6b所示，该主通信设备10与图6a所示的主通信设备的区别在于，图6b中的主通信设备增加了升压复位电路单元。如图6b所示，在该可选电路原理图中，供电电源为V_MPWR，升压复位电路单元1110的第二开关模块1113为NMOS管Q6，其源极(S)作为第二开关模块1113的第一连接端，其漏极(D)作为第二开关模块1113的第二连接端，其栅极(G)作为第二开关模块1113的控制端；升压复位电路单元1110的滤波组件1112为电容C4和C5，放电保护组件1115为电阻R23，升压复位电路单元1110的降耗组件1116为电阻R25，升压复位电路单元1110的开关模块保护组件1114为电阻R24。通断模块120为NMOS管Q3，其源极(S)作为通断模块120的第一连接端1121，其漏极(D)作为通断模块120的第二连接端1122，其栅极(G)作为通断模块120的控制端1123；第一开关模块1120为PMOS管Q4，其漏极(D)作为第一开关模块1120的第一连接端1121，其源极(S)作为第一开关模块1120的第二连接端1122，其栅极(G)作为第一开关模块1120的受控端1123；控制模块1130的开关控制端1131与PMOS管Q4的栅极(G)电连接，第一检测端口1132与PMOS管Q4的漏极(D)电连接，第二检测端口1133与PMOS管Q4的源极(S)电连接；接入检测模块1140为分压电阻R12；第一有线对外接口130为J1，第一接口131为J1的接口1，第二接口132为J1的接口2，稳流组件160为电感L3，续流组件170为二极管D1，第一分压负载元件170为分压电阻R3，第二分压负载元件180为分压电阻R11，隔直组件190为电容C1，通断模块保护组件1100为电阻R19。其中，供电接口140、DC/DC升压组件1111的控制端11112分别电连接至主控芯片110的供电端口113、控制端口114，供电接口140电连接至DC/DC升压组件1111的输入端11110；滤波电容C4和C5连接在DC/DC升压组件1111的输出端11111与地端GND_M之间；J1的接口1可以通过PMOS管Q4、电感L3和二极管D1连接至DC/DC升压组件1111的输出端11111，D1与L3并联，D1的正极电连接至J1的接口1，负极电连接至输出端11111；PMOS管Q4连接在连接点T0与J1的接口1之间，且PMOS的漏极(D)与接口1连接、源极(S)与连接点T0连接；J1的接口2可以通过分压电阻R12与供电电源的地端GND_M电连接；主控芯片110的控制端口115通过降耗电阻R25电连接至Q6的G端，Q6的S 端接地端GND_M，Q6的D端连接至DC/DC升压组件1111的输出端11111与L3的连接点T7，R24连接在Q6的S端与G端之间，R23连接在连接点T7与Q6的D端之间，Q6的D端和S端在控制端口115的通断控制信号的控制下断开或导通地端GND_M与连接点T7之间的通路；主控芯片110的控制端口MO通过隔直电容C1电连接至Q3的G端，Q3的S端接地端GND_M，Q3的D端连接至L3与J1的接口1的连接点T0，R19连接在Q3的S端与G端之间，Q3的D端和S端在控制端口MO的控制信号的控制下断开或导通地端GND_M与连接点T0之间的通路；分压电阻R3和R11串联在连接点T0与地端GND_M之间，检测端口MI电连接至分压电阻R3和R11的连接点T1，检测端口MI检测T1的电压(相当于检测T0的电平变化)；主控芯片110的接入检测端116电连接至J1的接口2与分压电阻R12的连接点T3上，接入检测端116检测T3的电压。
其中，NMOS管可以采用但不局限于如下型号：2N7002，FDV301，FDV303等；二极管可以采用但不局限于如下型号：BAR43，BAR54，BAR46，BAR50等。一般情况下，R23的阻值越小越好，可以选择几欧姆。另外，分压电阻R3和R11的阻值可以根据需求进行选择，以使得检测端口检测到的电压与供电电源的输出电压匹配，在此不再赘述。其中，分压电阻R3和R11的阻值可以遵从下面的公式，V_T1＝R11/(R3+R11)*V_T0。
以下，对本发明提供的主通信设备10的工作原理进行简单说明：
静默态时，DC/DC升压组件1111接收控制端口114发送的升压控制信号，并对供电电源的供电供电压进行升压处理，电容C4和C5去掉升压后的电压信号中的毛刺；Q3和Q6均处于断开状态(此时，控制端口MO、控制端口115发送低电平信号或不发送信号)，连接点T0、T7的电压为经过DC/DC升压组件1111升压后的电压，保持高电平，J1的接口1输出高电平。
发送数据时，控制端口MO发送高电平信号，控制Q3导通，连接点T0的电压被拉低，J1的接口1输出的电平由高变为低，产生低电平脉冲，接口1输出低电平脉冲信号，主控芯片110可以根据低电平脉冲信号之间的时间间隔来发送对应的比特数据，发送数据结束后，控制端口MO再发送低电平信号，控制Q3断开，连接点T0的电压为经过DC/DC升压组件1111升压后的电压，J1的接口1输出的电平由低变为高，回到静默态；接收数据时，检测端口MI检测到连接点T1的电压突然由高电平下降为低电平，说明在接收数据，主控芯片110可以根据检测端口MI连续检测到的低电平脉冲信号的周期确定接收到的对应的比特串。
需要复位时，控制端口114不向DC/DC升压组件1111发送升压控制信号，DC/DC升压组件1111停止工作，输出端11111输出的电压为零，连接点T7、T0的电压被拉低，J1的接口1持续输出低电平信号，无论Q3导通还是断开，主通信设备10都不能通过电平变化来向外发送比特数据，此时，主通信设备10处于复位状态。
但是，由于电容C4和C5储存有一定电能，在DC/DC升压组件1111停止工作后，C4和C5会经过一段时间才能放电完全，因此连接点T7会由高电平缓慢下降为低电平，相应的，J1的接口1输出的电平也会由高缓慢变为低，因此，需要通过控制Q6导通来使C4和C5快速放电。具体的，控制端口115发送高电平信号，控制Q6导通，连接点T7的电压被拉低，使C4和C5能够迅速放电完全，J1的接口1输出的电平也会由高迅速变为低。
由于电阻R12连接在J1的接口2与地之间，在没有外部设备接入主通信设备10时，J1的接口2的电压为低电平，相当于地端的电平，当有外部设备通过J1接入主通信设备10时，电流从供电电源V_MPWR流出，经过J1的接口1流入外部设备，再从外部设备经J1的接口2流入主通信设备10，最后经过分压电阻R12流向供电电源的地端GND_M，从而使主通信设备10与外部通信设备形成回路，由此分压电阻R12上有电流流过，连接点T3的电压被拉高，主控芯片110可以通过接入检测端116检测到连接点T3的电压变高，从而可以判断出有外部设备接入主通信设备10，使主通信设备10可以实现外部设备的接入检测功能。
当接入主通信设备10的外部设备存在短路故障时(即J1的接口1和接口2之间的线路被短路)，主通信设备10线路上的电流较大，此时，Q4的源极(S)与漏极(D)的电压差超过预设值VF，即控制模块1130通过其第一检测端口1132检测到的电平值与通过其第二检测端口1133检测到的电平值差值预设值VF，此时，控制模块1130可以通过其开关控制端1131向Q4的栅极(G)发送第一控制信号，该第一控制信号用于控制Q4关断，使主通信设备10中的电路形成断路，防止主通信设备10中的元器件因电流过大而被烧坏。由此，主通信设备10可以在接入的外部设备存在短路故障的情况下，实现过流保护的功能。
通过本实施例提供的主通信设备，可以将第一接口131输出至从通信设备20的电压升高，以使得有足够高的电压为从通信设备20供电或充电，从而避免因电路中的功率损耗或电压降低导致不能达到从通信设备20中某些元器件的最小输入电压这种情况的发生；并且为主通信设备10提供复位功能。
图7为根据本发明实施例的一个可选的通信系统100的电路原理图(图7所示的通信系统100中的主通信设备10采用如图2a所示的方式连接第一开关模块以及接入检测模块)，如图7所示，作为本发明实施例的一个可选实施方式，该通信系统100的从通信设备20至少包括：对外接口J2，其中，对外接口J2由第三接口和第四接口组成，对外接口J2与主通信设备10的第一有线对外接口J1电连接。此外，从通信设备20还包括具有其他功能的组件，例如，实现通信功能的数据发送组件和数据接收组件，本实施例仅对从通信设备20的对外接口进行说明，不再对从通信设备20中的其他组件进行赘述。
作为本发明实施例的一个可选实施方式，主从通信设备可以采用相同的对外接口，也可以采用不同的对外接口；可以采用相同的通断模块，也可以采用不同的通断模块；可以采用相同的分压负载元件，也可 以采用不同的分压负载元件，可以采用相同的隔直组件，也可以采用不同的隔直组件，只要可以实现本发明实施例中各个元器件的功能，均应属于本发明的保护范围。
通过本实施例提供的通信设备，可以实现仅具有两个接口的通信设备之间的双线通信。
以下，针对本发明提供的通信系统100进行示例说明，如图7所示，在该可选电路原理图中，包括主通信设备10以及从通信设备20，其中，主通信设备的对外接口J1与从通信设备的对外接口J2连接，主通信设备10的结构连接具体参见图2a、图2b或图2c中的描述，此处不再赘述。
以下，对本发明提供的通信系统100的工作原理进行简单说明：
静默态时，主通信设备10侧：Q3处于断开状态(此时，控制端口MO发送低电平信号或不发送信号)，连接点T0的电压为供电电源的电压，保持高电平，J1的接口1输出高电平；MI检测连接点T0的电压，检测端口MI一直检测到高电平，第一接口输出高电平；从通信设备20侧：Q5处于断开状态(此时，控制端口SO不发送信号，或者发送低电平信号)，连接点T2的电压为J2从J1的接口1接收到的高电平电压信号，连接点T2的电压保持高电平；检测端口SI检测连接点T2的电压，检测端口SI一直检测到高电平；
主通信设备10发送数据，控制端口MO发送高电平信号，控制Q3导通，连接点T0的电压被拉低，J1的接口1输出低电平信号，发送数据结束后回到静默态；从通信设备20接收数据时，检测端口SI检测到连接点T2的电压突然从高电平下降为低电平时，说明在接收数据，从通信设备20的主控芯片可以根据检测端口SI连续检测到的电平变化得出对应的比特数据；
从通信设备20发送数据，控制端口SO发送高电平信号，控制Q5导通，连接点T2的电压被拉低，对外接口J2(J2中接口1或接口2中与主通信设备10的J1的接口1连接的那个接口)输出低电平信号给主通信设备J1的接口1，发送数据结束后回到静默态；主通信设备10接收数据，检测端口MI检测到连接点T1的电压突然从高电平下降为低电平，说明在接收数据，主通信设备10的主控芯片可以根据检测端口MI连续检测到的电平变化得出对应的比特数据。
需要说明的是，本发明实施例中的主通信设备和从通信设备都只能单向通信，即，在发送数据时不能接收数据，在接收数据时不能发送数据。当主通信设备发送数据结束后，会向从通信设备发送数据发送结束的指示，从通信设备结束接收数据，可以开始发送数据，此时，主通信设备可以检测到从通信设备发送的数据，主通信设备进入接收数据的状态。
通过本实施例提供的通信系统，可以实现仅具有两个接口的通信设备之间的双线通信。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范 围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (16)

1.一种通信设备，其特征在于，包括：主控芯片、通断模块、第一开关模块、控制模块、接入检测模块、第一有线对外接口和与供电电源连接的供电接口；其中，
所述主控芯片包括：控制端口、检测端口和接入检测端；
所述第一有线对外接口由第一接口和第二接口组成，所述第一接口与所述供电接口电连接，所述第二接口与所述供电电源的地端电连接；
所述控制端口与所述通断模块电连接；
所述检测端口连接在所述供电接口与所述第一接口的连接点上；
所述通断模块设置在所述地端与所述连接点之间，在所述控制端口的输出信号的控制下断开或导通所述地端与所述连接点之间的通路；
所述第一开关模块串联在第一组件和第二组件之间，所述第一开关模块的第一连接端与所述第二组件电连接，所述第一开关模块的第二连接端与所述第一组件电连接，所述第一开关模块的受控端与所述控制模块的开关控制端电连接，所述第一开关模块常态下导通，所述受控端配置为在所述开关控制端的输出信号的控制下断开所述第一连接端与所述第二连接端之间的通路；其中，
所述第一组件为所述供电接口，所述第二组件为所述第一接口，所述接入检测模块串联在所述第二接口与所述供电电源的地引脚之间；或者，所述第一组件为所述第二接口，所述第二组件为所述供电电源的地端，所述接入检测模块串联在所述供电接口与所述第一接口之间；或者，所述第一组件为所述第二接口，所述第二组件为所述接入检测模块，所述接入检测模块串联在所述第一开关模块与所述供电电源的地端之间；
所述接入检测模块还包括检测信号输出端，所述检测信号输出端与所述主控芯片的所述接入检测端电连接，配置为在所述接入检测模块检测到有外部设备接入所述第一有线对外接口时向所述接入检测端输出接入检测信号；
所述主控芯片的所述接入检测端，配置为在接收到所述检测信号输出端输出的接入检测信号时识别出有外部设备接入所述第一有线对外接口。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述控制模块与所述第一开关模块并联，配置为检测所述第一连接端的电平与所述第二连接端的电平，在所述第一连接端与所述第二连接端之间的电平的差值满足线路保护触发条件时控制所述开关控制端输出所述第一控制信号。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述控制模块还包括第一控制检测端和第二控制检测端；其中：
所述第一控制检测端与所述接入检测模块的检测信号输出端电连接，配置为检测所述检测信号输出端输出的所述接入检测信号的电平；
所述第二控制检测端与参考端电连接，配置为检测所述参考端输出的参考电平；
所述开关控制端，配置为在所述接入检测信号的电平高于所述参考电平时受控地输出所述第一控制信号。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，
所述接入检测模块包括检测组件和负载组件；
在所述第一组件为所述供电接口，所述第二组件为所述第一接口，所述接入检测模块串联在所述第二接口与所述供电电源的地引脚之间的情况下，所述负载组件串联在所述第二接口与所述供电电源的地引脚之间，所述负载组件的第一连接端与所述第二接口电连接，所述负载组件的第二连接端与所述供电电源的地引脚电连接；
在所述第一组件为所述第二接口，所述第二组件为所述接入检测模块，所述接入检测模块串联在所述第一开关模块与所述供电电源的地端之间的情况下，所述负载组件串联在所述第一开关模块与所述供电电源的地端之间，所述负载组件的第一连接端与所述第一开关模块的第一连接端电连接，所述负载组件的第二连接端与所述供电电源的地引脚电连接；
所述检测组件包括：第一接入检测端和检测输出端，其中：所述第一接入检测端与所述负载组件的第一连接端电连接，配置为检测所负载组件的第一连接端的第一检测电压，所述检测输出端作为所述接入检测模块的所述检测信号输出端，配置为在所述第一检测电压为高电平时受控地输出所述接入检测信号。
5.根据权利要求1至3任一所述的设备，其特征在于，
所述接入检测模块包括检测组件和负载组件；
在所述第一组件为所述第二接口，所述第二组件为所述供电电源的地端，所述接入检测模块串联在所述供电接口与所述第一接口之间的情况下，所述负载组件串联在所述供电接口与所述第一接口之间，所述负载组件的第一连接端与所述供电接口电连接，所述负载组件的第二连接端与所述第一接口电连接；
所述检测组件包括：第一接入检测端、第二接入检测端和检测输出端，其中：所述第一接入检测端与所述负载组件的第一连接端电连接，配置为检测所述负载组件的第一连接端的第一检测电压，所述第二接入检测端与所述负载组件的第二连接端电连接，配置为检测所述负载组件的第二连接端的第二检测电压，所述检测输出端作为所述接入检测模块的所述检测信号输出端，配置为在所述第一检测电压与所述第二检测电压的差值满足预设阈值时受控地输出所述接入检测信号。
6.根据权利要求1至5任一项所述的设备，所述通断模块包括：
第一通断连接端，与所述地端电连接；
第二通断连接端，与所述连接点电连接；和
控制端，与所述控制端口相连，并配置成根据所述控制端口的输出信号控制所述第一通断连接端和所述第二通断连接端断开或导通。
7.根据权利要求1至6任一项所述的设备，其特征在于，还包括：稳流组件，连接在所述供电接口与所述连接点之间。
8.根据权利要求7所述的设备，所述稳流组件包括：电感元件。
9.根据权利要求8所述的设备，还包括：续流组件，其中，所述续流组件的第一端与所述连接点电连接，所述续流组件的第二端与所述供电接口电连接，且所述续流组件只能从所述第一端到所述第二端导通。
10.根据权利要求1至9任一项所述的设备，还包括：串联在所述连接点与所述地端之间的第一分压负载元件和第二分压负载元件，其中，所述第一分压负载元件连接在所述连接点与所述第二分压负载元件之间，所述检测端口通过所述第一分压负载元件与所述连接点电连接。
11.根据权利要求1至10任一项所述的设备，还包括：连接在所述控制端口与所述通断模块之间的隔直组件。
12.根据权利要求7至11任一项所述的设备，还包括：升压复位电路单元，所述升压复位电路单元电连接在供电接口与所述稳流组件之间，或者，电连接在所述稳流组件和所述连接点之间，其中，
所述升压复位电路单元还与所述主控芯片电连接，用于根据所述主控芯片输出的升压控制信号进入工作状态或非工作状态，其中，在工作状态下，所述升压复位电路单元对从所述供电接口输入的供电电压进行升压，并为所述第一接口提供升压后的供电电压，在非工作状态下，所述升压复位电路单元不对从所述供电接口输入的供电电压进行升压，并输出预定低电压。
13.根据权利要求12所述的设备，所述升压复位电路单元包括：DC/DC升压组件，其中：
所述DC/DC升压组件包括：输入端、输出端和控制端，所述输入端与所述供电接口电连接，所述输出端与所述稳流组件电连接，或者，所述输入端与所述稳流组件电连接，所述输出端与所述连接点电连接；所述控制端，与所述主控芯片电连接，并配置成根据所述主控芯片输出的升压控制信号来控制所述DC/DC升压组件进入工作状态或者非工作状态。
14.根据权利要求13所述的设备，所述升压复位电路单元，还包括：连接在地端与所述DC/DC升压组件的输出端之间的滤波组件。
15.根据权利要求14所述所述的设备，所述升压复位电路单元，还包括：第二开关模块，其中：
所述第二开关模块包括：第三连接端，与所述地端电连接；第四连接端，与所述输出端电连接；和控制端，与所述主控芯片电连接，并配置成根据所述主控芯片输出的通断控制信号来控制所述第三连接端和所述第四连接端断开或导通。
16.一种通信系统，其特征在于，包括：主通信设备和从通信设备，其中，
所述主通信设备包括权利要求1至15任一项所述的通信设备；
所述从通信设备至少包括：对外接口，其中，所述对外接口由第三接口和第四接口组成，所述对外接口与所述主通信设备的第一有线对外接口电连接。
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