CN106484643B - 一种通信设备、系统及数据发送、接收方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通信设备、系统及数据发送、接收方法，其中，通信系统包括主通信设备和从通信设备，且主通信设备和从通信设备均仅具有两个通信的接口，主通信设备包括：主控芯片、通断模块、第一对外接口和与供电电源连接的供电接口；从通信设备至少包括：主控芯片、通断模块和对外接口，主通信设备的第一对外接口与从通信设备的对外接口连接，主通信设备与从通信设备通过各自的两个接口实现数据通信。本发明可以实现仅具有两个接口的通信设备之间的双线通信，且能够支持防反插的功能。

Description

一种通信设备、系统及数据发送、接收方法

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、系统及数据发送、接收方法。

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应用于从端的通信设备。

本发明的另一目的在于提供一种通信系统。

本发明的另一目的在于提供一种应用于上述通信系统的数据发送方法。

本发明的另一目的在于提供一种应用于上述通信系统的数据接收方法。

为达到上述目的，本发明提供了以下技术方案：

方案一、一种通信设备，包括：主控芯片、通断模块、第一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：控制端口和检测端口；

所述第一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；

所述检测端口与所述供电接口与所述第一接口的连接点电连接；

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。

方案二、根据方案一所述的设备，所述通断模块包括：

第一连接端，与所述地端电连接；

第二连接端，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连接端和所述第二连接端断开或导通。

方案三、根据方案一或二所述的设备，还包括：稳流组件，连接在所述供电接口与所述连接点之间。

方案四、根据方案三所述的设备，所述稳流组件包括：电感元件。

方案五、根据方案四所述的设备，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。

方案六、根据方案一至五中任一项所述的设备，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。

方案七、根据方案一至六任一项所述的设备，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。

方案八、根据方案一至七任一项所述的设备，所述通信设备还包括：第二对外接口。

方案九、根据方案一至八任一项所述的设备，还包括：控制模块和第一开关模块；其中，

所述第一开关模块连接在第一组件与第二组件之间，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；其中，所述第一组件为所述供电接口，第二组件为所述稳流组件；或者，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；或者，所述第一组件为稳流组件，所述第二组件为所述第一接口；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；

所述控制模块包括第一检测端、第二检测端和控制端，其中，所述控制模块的第一检测端与所述第一开关模块的第一连接端电连接，所述控制模块的第二检测端与所述第一开关模块的第二连接端电连接，所述控制模块的控制端与所述第一开关模块的受控端电连接；

所述控制模块，用于在所述第一开关模块导通所述第一连接端与所述第二连接端之间的连接时，通过所述第一检测端检测所述第一开关模块的第一连接端的第一电平，通过所述第二检测端检测所述第一开关模块的第二连接端的第二电平；并在所述第二电平与第一电平的差值满足线路保护触发条件时，通过所述控制模块的控制端向所述第一开关模块的受控端输出第一控制信号；

所述第一开关模块的受控端用于在所述第一控制信号的控制下，断开所述第一开关模块的所述第一连接端与所述第二连接端之间的连接。

方案十、根据方案一至九任一项所述的设备，还包括：电连接在供电接口与所述连接点之间的升压复位电路单元，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。

方案十一、根据方案十所述的设备，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，与所述供电接口电连接；输出端，与所述第一接口电连接；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。

方案十二、根据方案十所述所述的通信设备，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。

方案十三、根据方案十二所述所述的通信设备，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：第一连接端，与所述地端电连接；第二连接端，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一连接端和所述第二连接端断开或导通。

方案十四、一种通信设备，包括：主控芯片、通断模块和对外接口，其中，

所述主控芯片包括：控制端口和检测端口；

所述对外接口由第一接口和第二接口组成，其中，所述第一接口与所述通断模块电连接，所述第二接口与所述通信设备的地端电连接；

所述控制端口与所述通断模块电连接；

所述检测端口与所述第一接口与所述通断模块的连接点电连接；

所述通断模块连接在所述连接点与所述地端之间，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。

方案十五、一种通信设备，包括：主控芯片、防反接模块、通断模块和对外接口，其中，

所述主控芯片包括：控制端口和检测端口；

所述对外接口由第一接口和第二接口组成；

所述控制端口与所述通断模块电连接；

所述第一接口和所述第二接口分别与所述防反接模块电连接；

所述防反接模块分别与所述通断模块和所述通信设备的地端电连接；

所述检测端口与所述防反接模块与所述通断模块的连接点电连接；

所述通断模块连接在所述连接点与所述地端之间，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；

所述防反接模块用于将从所述第一接口和所述第二接口中的一个接口至所述连接点第一通路导通，将从所述地端到所述第一接口和所述第二接口中的另一个接口的第二通路导通。

方案十六、根据方案十五所述的设备，所述防反接模块包括：第一防反接单元、第二防反接单元、第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；其中，所述第一端口与所述第一接口连接，所述第二端口与所述第二接口连接，所述第三端口与所述连接点电连接，所述第四端口与所述地端电连接；

所述第一防反接单元分别与所述第一端口、所述第二端口和所述第三端口连接，用于将从所述第一端口和所述第二端口中的一个端口至所述第三端口的通路导通；

所述第二防反接单元分别与所述地端、所述第一端口和所述第二端口连接，用于将从所述地端至所述第一端口和所述第二端口中的另一个端口的通路导通。

方案十七、根据方案十六所述的设备，所述第一防反接单元包括：第一防反接器件和第二防反接器件；第二防反接单元包括：第三防反接器件和第四防反接器件；其中，

所述第一防反接器件连接在所述第一端口和所述第三端口之间，能够导通从所述第一端口至所述第三端口的通路；

所述第二防反接器件连接在所述第二端口和所述第三端口之间，能够导通从所述第二端口至所述第三端口的通路；

所述第三防反接器件连接在所述第四端口和所述第一端口之间，能够导通从所述第四端口至所述第一端口的通路；

所述第四防反接器件连接在所述第四端口和所述第二端口之间，能够导通从所述第四端口至所述第二端口的通路。

方案十八、根据方案十四至十七任一项所述的设备，所述主控芯片还包括：充电端口，与所述连接点电连接。

方案十九、根据方案十八所述的设备，所述主控芯片还包括：充电开关和充电电池，所述充电开关连接在所述充电端口和所述充电电池之间，配置成受控地使所述充电端口和所述充电电池断开或导通。

方案二十、根据方案十四至十九任一项所述的设备，所述通断模块包括：

第一连接端，与所述连接点电连接；

第二连接端，与所述地端电连接；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连接端和所述第二连接端断开或导通。

方案二十、根据方案十四至二十任一项所述的设备，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。

方案二十二、根据方案十四至方案二十任一项所述的设备，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。

二十三、一种通信系统，包括：主通信设备和从通信设备，其中，所述主通信设备包括方案十至十三任一项所述的通信设备，所述从通信设备包括方案十四至二十二任一项所述的通信设备，所述从通信设备的对外接口与所述主通信设备的第一对外接口连接。

二十四、根据方案二十三所述的系统，所述系统还包括：通信终端，所述主通信设备的第二对外接口与所述通信终端连接。

二十五、一种数据发送方法，应用于方案一至二十二任一项所述的通信设备，所述方法包括：

所述通信设备的主控芯片确定当前待输出的数据比特；

所述主控芯片根据预先设定的周期与数据比特的对应关系，确定与当前待输出的数据比特对应的发送周期，其中，所述对应关系中不同的数据比特对应的周期不相同；

所述主控芯片通过所述主控芯片的控制端口每间隔所述发送周期对应的时间间隔，输出一次使所述通信设备的通断模块导通的控制信号，至少连续n次，其中，n为大于一的自然数；

所述通断模块在所述控制信号的控制下，每间隔所述发送周期对应的时间间隔导通一次；

所述通信设备的对外接口输出包含n-1个按照所述发送周期周期性变化的波形的电平，通过所述n-1个周期性变化的波形的电平，指示接收端当前输出的数据比特。

二十六、一种数据接收方法，应用于方案一至二十二任一项所述的通信设备，所述方法包括：

所述通信设备的主控芯片检测所述主控芯片的检测端口的电平；

所述主控芯片检测到包含n个以相同周期周期性变化的波形的电平，其中，n为大于等于1的整数；

所述主控芯片确定所述n个以相同周期周期性变化的波形的周期；

所述主控芯片根据预先设定的周期与数据比特的对应关系，确定与所述n个以相同周期周期性变化的波形的周期对应的数据比特，得到所述n个以相同周期周期性变化的波形的电平传输的数据比特，其中，不同的数据比特对应的周期不相同。

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、系统及数据发送、接收方法，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，且能够支持防反插的功能。

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2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3A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3B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3C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3D为本发明实施例1提供的线路保护电路的结构示意图；

图3E为本发明实施例1提供的一种可选主通信设备的部分结构示意图；

图4A为本发明实施例1提供的主通信设备的电路原理图；

图4B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5为本发明实施例1提供的一种从通信设备的结构示意图；

图6为本发明实施例1提供的另一种从通信设备的结构示意图；

图7为本发明实施例1提供的一种防反接模块的结构示意图；

图8A为本发明实施例1提供的另一种防反接模块的结构示意图；

图8B～8D为本发明实施例2提供的3种防反接模块的结构示意图；

图9为本发明实施例1提供的又一种从通信设备的结构示意图；

图10为本发明实施例1提供的又一种从通信设备的结构示意图；

图11为本发明实施例1提供的一种可选从通信设备的电路原理图；

图12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；

图13为本发明实施例3提供的数据发送方法的流程图；

图14为本发明实施例3提供的数据比特对应的波形示意图；

图15为本发明实施例3提供的数据比特对应的波形示意图；

图16为本发明实施例3提供的数据比特为“0110”对应的波形示意图；

图17为本发明实施例4提供的数据接收方法的流程图。

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的第一对外接口连接，其中，从通信设备20的对外接口由两个接口组成，主通信设备10的第一对外接口也是由两个接口组成，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2为本实施例提供的主通信设备10的结构示意图，如图2所示，该主通信设备10主要包括：主控芯片110、通断模块120、第一对外接口130和与供电电源连接的供电接口140；其中，主控芯片110包括：控制端口111和检测端口112；第一对外接口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与供电电源的地端电连接；控制端口111与通断模块120电连接；检测端口112与供电接口140与第一接口131的连接点T0电连接；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。

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。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图2所示，主控芯片110还包括：供电端口113，该供电端口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，通断模块120包括：第一连接端121，与地端电连接；第二连接端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连接端121和第二连接端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3A所示，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3A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3A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3A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3A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3A所示，主通信设备10还可以包括：串联在通断模块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3B所示，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，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的第一连接端121与第二连接端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3C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；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3C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3C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3C所示，第二开关模块1113可以包括：第一连接端11130，与地端电连接；第二连接端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一连接端11130和第二连接端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)作为通断模块的第一连接端11130，其漏极(D)作为通断模块的第二连接端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3C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的第一连接端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3C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的第二连接端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3C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3A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通过供电端口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3C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3C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。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，主通信设备10中还可以包括线路保护电路，该线路保护电路可以采用如图3d所示的结构。

如图3d所示，该线路保护电路包括可以控制模块310和第一开关模块320。其中，第一开关模块320包括第一连接端3201、第二连接端3202和受控端3203。控制模块310包括第一检测端口3101、第二检测端口3102和控制端3103，第一检测端3101与第一开关模块320的第一连接端3201电连接，第二检测端3102与第一开关模块320的第二连接端3202电连接，控制端3103与第一开关模块320的受控端3203电连接。

在该可选实施方式中，第一开关模块320可以连接在第一组件与第二组件之间，其中，第一开关模块320的第一连接端3201与第二组件电连接，第一开关模块320的第二连接端3202与第一件电连接；其中，第一组件为供电接口140，第二组件为稳流组件150；或者，第一组件为供电接口140，第二组件为第一接口131；或者，第一组件为稳流组件150，第二组件为第一接口131；或者，第一组件为第二接口132，第二组件为供电电源的地端(GND_M)。具体地，第一开关模块320可以设置在如图2所示的主通信设备的供电接口140与第一接口131之间，具体地，第一开关模块320可以设置在供电接口140与连接点T0之间，也可以设置在连接点T0与第一接口131之间。而在图3所示的主通信设备之中，第一开关模块320可以设置在供电接口140与稳流组件150之间，也可以设置在稳流组件150与第一接口131之间。在第一开关模块320设置在稳流组件150与第一接口131之间的情况下，第一开关模块320可以设置在稳流组件150与连接点T0之间，也可以连接在连接点T0与第一接口131之间，具体本实施例不作限定。也就是说，在本实施例中，第一开关模块320可以设置在从供电接口140到第一接口131串接的电路上的通路上，任意两个组件之间，或者，第一开关模块320也可以设置在第二接口132与地端(GND_M)之间。

在第一开关模块320连接在连接点T0与第一接口131之间的情况下，第一开关模块320的第一连接端3201与第一接口131电连接，第一开关模块320的第二连接端3202与连接点T0电连接；在第一开关模块320设置在第二接口132与地端(GND_M)之间的情况下，第一开关模块320连接在供电电源的地端(GND_M)与第二接口132之间，在这种情况下，第一开关模块320的第一连接端3201与供电电源的地端(GND_M)电连接，第一开关模块320的第二连接端3202与第二接口132电连接。第一开关模块320的其它连接方式类似，在此不再赘述。

在本实施例中，控制模块310，用于在第一开关模块320导通其第一连接端3201与第二连接端3202之间的连接时，通过其第一检测端3101检测第一连接端3201的第一电平V₁，并通过第二检测端3102检测第二连接端3202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，通过控制端3103向第一开关模块320的受控端3203输出第一控制信号。第一开关模块320的受控端3203用于根据接收到的第一控制信号断开第一连接端3201与第二连接端3202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>V_F时，触发线路保护，其中，V_F为预设值。由此，控制模块310通过检测第一开关模块320两端电平的差值，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310向第一开关模块320输出第一控制信号，以断开第一开关模块320的第一连接端3201与第二连接端3202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，控制模块310还可用于在第一开关模块320的第一连接端3201与第二连接端3202之间的连接处于断开的情况下，通过控制端3103向第一开关模块320的受控端3203输出第二控制信号，用来控制第一开关模块320导通其第一连接端3201与第二连接端3202之间的连接。在第一连接端3201和第二连接端3202导通后，控制模块310再次通过第一检测端3101检测第一开关模块320的第一连接端3201的第一电平V₁，通过第二检测端3102检测第一开关模块320的第二连接端3202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≤V_F，其中V_F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320的第一连接端3201与第二连接端3202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＞V_F，其中V_F为预设值)，通过控制端3103向第一开关模块320的受控端3203输出第一控制信号，用来控制第一开关模块320断开其第一连接端3201与第二连接端3202之间的连接，从而使线路保护电路处于断开状态。通过该可选实施方式提供的技术方案，在线路保护电路处于断开状态时，控制模块310向第一开关模块320输出第二控制信号，使第一开关模块320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，即在线路保护电路所接入的电路中的异常恢复后，控制模块310持续向第一开关模块320输出第二控制信号，控制第一开关模块320导通其第一连接端3201和第二连接端3202，从而将线路保护电路从断开状态恢复为导通状态。

本发明实施例的一个可选实施方式中，第一开关模块320可以为NMOS管，其栅极G作为第一开关模块320的受控端3203，其源极S作为第一开关模块320的第一连接端3201，其漏极D作为第一开关模块320的第二连接端3202。控制模块310，用于在NMOS管处于导通状态时，通过其第一检测端3101检测NMOS管的源极S的第一电平V₁，并通过第二检测端3102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＞V_F，其中V_F为预设值)，控制模块310通过控制端口3103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，其中低电平信号是指低于或等于NMOS管源极S电平的电平信号，用于使NMOS管进入截止状态，从而断开第一开关模块320的第一连接端3201与第二连接端3202之间的连接，使主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路中第一组件与第二组件之间形成断路。由此，控制模块310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，断开主通信设备10与从通信设备20之间的通信电路中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310，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，通过控制端3103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，用于使NMOS管进入导通状态，从而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310可以再次通过第一检测端3101检测NMOS管源极S的第一电平V₁，通过第二检测端3102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≤V_F，其中V_F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，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＞V_F，其中V_F为预设值)，控制模块310通过控制端3103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时(NMOS管处于截止状态)，控制模块310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310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。

根据本实施例第一种实施方式中，控制模块310包括计算芯片340。图3e本实施例的主能信设备10的部分结构示意图，图中只示出与线路保护电路相关的部分，其余未示出。如图3e所示，计算芯片340包括第一检测引脚3401、第二检测引脚3402和输出引脚3403，第一检测引脚3401作为控制模块310的第一检测端3101，第二检测引脚3402作为控制模块310的第二检测端3102。开关模块320为NMOS管，其栅极G作为开关模块320的受控端口3203，其源极S作为开关模块320的第一连接端3201，其漏极D作为与开关模块320的第二连接端3202。本实施例中，计算芯片340的第一检测引脚3401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402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340，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＞V_F，其中V_F为预设值)，通过其输出引脚3403输出第一触发信号V_O1，主控芯片110，用于在其检测引脚3502检测到第一触发信号V_O1时，通过其控制引脚3503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，该低电平信号是指低于或等于NMOS管源极S电平的电平信号，用于使NMOS管进入截止状态，从而使待保护电路2与地引脚之间形成断路。由此，主控芯片110可以在计算芯片340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340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3403输出低电平信号。主控芯片110在其检测引脚3502检测到低电平信号时，通过其控制引脚3503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3e所示，计算芯片340还可以包括供电引脚3404，且计算芯片340的供电引脚3404与供电接口140电连接。由此，计算芯片340可以通过其供电引脚3404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3503向NMOS管的栅极G输出高电平信号，使NMOS管进入导通状态，从而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340再次通过其第一检测引脚3401检测NMOS管源极S的第一电平V₁，通过第二检测引脚3402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≤V_F，其中V_F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＞V_F，其中V_F为预设值)，计算芯片340通过其输出引脚3403输出第一触发信号V_O1，主控芯片110在其检测引脚3502检测到第一触发信号V_O1时，通过其控制引脚3503向NMOS管的栅极G输出低电平信号，该低电平信号是指低于NMOS管源极S电平的电平信号，用于使NMOS管截止，从而将第一组件与第二组件之间的连接断开，使待主通信设备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340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340的输出引脚3403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＞V_F，其中V_F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。

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。

以下，针对本发明提供的主通信设备10进行示例说明，图4A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，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连接端121，其漏极(D)作为通断模块的第二连接端122，其栅极(G)作为通断模块的控制端123；第一对外接口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通过电感L3和二极管D1连接至供电电源V_MPWR，L3连接在供电电源与J1的接口1的之间，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；J1的接口2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。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。

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。

图4B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，如图4B所示，该主通信设备10与图4A所示的主通信设备的区别在于，图4B中的主通信设备增加了升压复位电路单元。如图4B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通过电感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，J1的接口2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)。

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。

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5和图6为本实施例提供的从通信设备20的结构示意图，作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图5所示，该从通信设备20包括：主控芯片210、通断模块220和对外接口230；其中，主控芯片210包括：控制端口211和检测端口212；对外接口230由第一接口231和第二接口232组成，其中，第一接口231与通断模块220电连接，第二接口232与从通信设备20的地端电连接；控制端口211与通断模块220电连接；检测端口212与第一接口与通断模块220的连接点T2电连接；通断模块220设置在地端与连接点T2之间，在控制端口211的输出信号的控制下断开或导通地端与连接点T2之间的通路。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图6所示，该从通信设备20包括：主控芯片210、通断模块220、对外接口230和防反接模块240；其中，主控芯片210包括：控制端口211和检测端口212；对外接口230由第一接口231和第二接口232组成，其中，第一接口231和第二接口232分别与防反接模块240电连接；防反接模块240分别与通断模块220和从通信设备20的地端电连接；检测端口212与防反接模块240与通断模块220的连接点T2电连接；通断模块220设置在地端与连接点T2之间，在控制端口211的输出信号的控制下断开或导通地端与连接点T2之间的通路；防反接模块240用于将从第一接口和第二接口中的一个接口至连接点第一通路导通，将从地端到第一接口和第二接口中的另一个接口的第二通路导通。

通过本实施例中的防反接器件可以实现防反插的功能，即无论从通信设备20的对外接口230的两个接口与主通信设备的第一对外接口130的两个接口正向连接(即，第一接口131接第一接口231，第二接口231接第二接口232)，还是反向连接(即，第一接口131接第二接口232，第二接口231接第一接口231)，主通信设备与从通信设备都可以进行通信。而现有技术中，只能单向连接，例如，只能正向连接时可以正常通信，而反向连接时则无法通信，或者，只能反向连接时可以正常通信，而正向连接时则无法通信，而本发明中无论从通信设备正插还是反插都可以与主通信设备通信。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图7所示，防反接模块240可以包括：第一防反接单元241、第二防反接单元242、第一端口S1、第二端口S2、第三端口S3和第四端口S4；其中，第一端口S1与第一接口231连接，第二端口S2与第二接口232连接，第三端口S3与连接点T2电连接，第四端口S4与从通信设备的地端电连接；第一防反接单元241分别与第一端口S1、第二端口S2和第三端口S3连接，用于将从第一端口和第二端口中的一个端口至第三端口的通路导通；第二防反接单元242分别与地端、第一端口S1和第二端口S2连接，用于将从地端至第一端口S1和第二端口S2中的另一个端口的通路导通。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图8A所示，第一防反接单元241包括：第一防反接器件2411和第二防反接器件2412；第二防反接单元242包括：第三防反接器件2421和第四防反接器件2422；其中，第一防反接器件2411连接在第一端口S1和第三端口S3之间，能够导通从第一端口S1至第三端口S3的通路；第二防反接器件2412连接在第二端口S2和第三端口S3之间，能够导通从第二端口至第三端口的通路；第三防反接器件2421连接在第四端口S4和第一端口S1之间，能够导通从第四端口S4至第一端口S1的通路；第四防反接器件2422连接在第四端口S4和第二端口S2之间，能够导通从第四端口S4至第二端口S2的通路。作为一种可选方式，第一防反接器件2411、第二防反接器件2412、第三防反接器件2421和第四防反接器件2422可以为二极管、三极管等单向导通组件，本实施例不做限制。在一个具体的应用示例中，防反接器件采用二极管，防反接模块240如图8A所示。此外，除了二极管之外，本发明还提供了另外3种实现防反接模块的电路，如图8B～图8D所示，具体请参见实施例2中的详细描述。

由此，本实施例提供的防反接模块电路实现简单，退一步讲，即便相关技术中有类似于苹果接口或USB TYPE-C可以实现放反插，但相关技术中的如上接口需要更多的硬件支持，硬件成本较高，而本实施例提供的防反接模块则硬件成本非常低，仅仅利用4个二极管就可以实现防反插的功能，不需要很多硬件支持。此外，除了二极管之外，本实施例还提供了另外3种实现防反接模块的电路，具体请参见实施例6。

由此，通过本发明实施例提供的从通信设备20，检测端口212检测连接点T3的电压(相当于检测连接点T2的电平变化)，该连接点T2的电压是对外接口230从主通信设备的第一接口131接收到的电压信号，静默态时，连接点T2与地端的通路断开，第一接口131输出高电平的信号，检测端口212检测到高电平，在接收数据时，检测端口212检测到连接点T2的电压突然下降，此时，第一接口131输出低电平的信号(连接点T0的电压被地端拉低)，说明从通信设备在接收数据，主控芯片可以根据检测端口212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在发送数据时，可以通过控制端211的信号，控制连接点T2与地端的通路导通或关断，使得对外接口230的电平周期性发生变化，进而传输对应的比特数据。在发送数据时，当连接点T2与地端的通路导通时，连接点T2的电压被地端拉低，对外接口230(第一接口231或第二接口232中与第一接口131连接的那个接口)输出低电平的信号(接地时电压为零)，因此，通过主控芯片210的控制端口211输出的信号便可以控制从通信设备20待输出的比特数据。由此可以实现仅具有两个接口的通信设备之间的双线通信。

在图5和图6提供的从通信设备20的基础上，如图5和图6所示，作为本发明实施例的一个可选实施方式，主控芯片210还包括：充电端口213，与连接点T2电连接。通过该充电端口213可以在主通信设备发送高电平时，主通信设备可以为主控芯片以及从通信设备充电，从而从通信设备可以实现同时进行通信和充电。

在图5和图6提供的从通信设备20的基础上，作为本发明实施例的一个可选实施方式，主控芯片210还包括：充电开关和充电电池(图上未示出)，充电开关连接在充电端口213和充电电池之间，配置成受控地使充电端口213和充电电池断开或导通。由此，从通信设备可以可控地对内置的充电电池进行充电，以备从通信设备在没有主通信设备供电时，可以自己供电。

在图5和图6提供的从通信设备20的基础上，如图5和图6所示，作为本发明实施例的一个可选实施方式，通断模块220包括：第一连接端221，与地端电连接；第二连接端222，与连接点T2电连接；和控制端223，与控制端口211相连，并配置成根据控制端口211的输出信号控制第一连接端221和第二连接端222断开或导通。

在该可选实施方式中，通断模块220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220为NMOS管为例进行说明。当然，该通道模块220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。

在图5和图6提供的从通信设备20的基础上，作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图9和图10所示，从通信设备20还包括：串联在连接点T2与地端之间的第一分压负载元件250和第二分压负载元件260，其中，第一分压负载元件250连接在连接点T2与第二分压负载元件260之间，检测端口112通过第一分压负载元件250与连接点T2电连接。作为一种可选方式，第一分压负载元件250和第二分压负载元件260可以为电阻或其他可以负载元件，本实施例不做限制。

如图9和图10所示，第二分压负载元件260连接在地端和第一分压负载元件250之间，检测端口212连接在第一分压负载元件250和第二分压负载元件260的连接点T3上，以检测该连接点T3的电压。在具体实施时，主通信设备10侧的供电电源的供电电压与从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9和图10所示，作为本发明实施例的一个可选实施方式，从通信设备20还可以包括：连接在控制端口211与通断模块220之间的隔直组件270。作为一种可选方式，隔直组件270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9和图10所示，从通信设备20还可以包括：串联在通断模块220的第一连接端与第三连接端之间的通断模块保护组件280，作为一种可选方式，通断模块保护组件280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280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例如可以防止NMOS管的G极由于异常的电荷积累造成MOS导通。

以下，针对本发明提供的从通信设备20进行示例说明，图11是根据本发明实施例的一个可选的从通信设备20的电路原理图，在该可选电路原理图中，通断模块220为NMOS管Q5，其源极(S)作为通断模块220的第一连接端，其漏极(D)作为通断模块220的第二连接端，其栅极(G)作为通断模块220的控制端；防反接模块240包括：第一防反接单元241、第二防反接单元242、第一端口S1、第二端口S2、第三端口S3和第四端口S4；其中，第一防反接单元241包括二极管D7和D9，第二防反接单元242包括二极管D4和D10，对外接口230为J2，第一接口231为J2的接口1，第二接口232为J2的接口2，第一分压负载元件250为分压电阻R20、第二分压负载元件260为分压电阻R21，隔直组件270为C2，其中，J2的接口1连接至S1，J2的接口2连接至S2，S3连接至Q5的D端，S4连接至从通信设备的地GND_S，D7的正极连接至S1(即，J2的接口1)，负极连接至S3(即，Q5的D端)，D9的正极连接至S4(即，地GND_S)，负极连接至S3(即，Q5的D端)，D4的正极连接至S4(即，地GND_S)，负极连接至S1(即，J2的接口1)，D10的正极连接至S4(即，地GND_S)，负极连接至S2(即，J2的接口2)；控制端口SO通过隔直电容C2电连接至Q5的G端，Q5的S端接地端GND_S，R22串联在隔直电容C2与Q5的S端；分压电阻R20和R21串联在连接点T2与地GND_S之间，检测端口SI电连接至分压电阻R20和R21的连接点T3，检测端口SI检测T3的电压(相当于检测T2的电平变化)；Q5的D端和S端在控制端口SO的输出信号的控制下断开或导通地端GND_S与连接点T2之间的通路。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。另外，分压电阻R20和R21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主通信设备10侧的供电电源的输出电压匹配，在此不再赘述。其中，分压电阻R20和R21的阻值可以遵从下面的公式，V_T3＝R21/(R20+R21)*V_T2。

以下，对本发明提供的从通信设备20的工作原理进行简单说明：

静默态时，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)，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；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，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；发送数据时，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(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10J1的接口1，发送数据结束后回到静默态。

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。

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，此外，从通信设备还具备防反插的功能，即无论正插还是反插至主通信设备都可以进行通信。

以下，针对本发明提供的通信系统100进行示例说明，图12是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，如图12所示，在该可选电路原理图中，包括主通信设备10(如图4所示)以及从通信设备20(如图11所示)，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以及从通信设备20的结构连接具体参见图4和9中的描述，此处不再赘述。

本实施例中，从通信设备的J2可以正插或反插至J1，即，J2的接口1连接J2的接口1，J2的接口2连接至J2的接口2，此为正插，或者，J2的接口2连接J2的接口1，J2的接口1连接至J2的接口2，此外反插。当从通信设备的J2正插至J1时，如果Q5断开时，防反接模块240的导通流向为：J1的接口1……>J2的接口1……>D7……T2……>R20……>R21……>GND_S……>D10……>J2的接口2……>J1的接口2；如果Q5导通时，防反接模块240的导通流向为：J1的接口1……>J2的接口1……>D7……T2……>Q5……>GND_S……>D10……>J2的接口2……>J1的接口2。

当从通信设备的J2反插至J1时，如果Q5断开时，防反接模块240的导通流向为：J1的接口1……>J2的接口2……>D9……T2……>R20……>R21……>GND_S……>D4……>J2的接口1……>J1的接口2；如果Q5导通时，防反接模块240的导通流向为：J1的接口1……>J2的接口2……>D9……T2……>Q5……>GND_S……>D4……>J2的接口1……>J1的接口2。

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，此外，从通信设备还具备防反插的功能，即无论正插还是反插至主通信设备都可以进行通信。

实施例2

本实施例提供了3种防反接模块240的具体实现电路，如图8B～图8D所示，并对实施例1中从通信设备20中防反接模块240的电路原理进行了示例说明。

图8B为本发明实施例1的一个可选的防反接模块240的电路原理图。

如图8B所示，第一防反接单元241中的第一防反接器件2411和第二防反接器件2412采用NMOS管，分别为Q1和Q2；第二防反接单元242中的第三防反接器件2421和第四防反接器件2422采用二极管，分别为D1和D2；其中，第一防反接器件2411(Q1)连接在第一端口S1和第三端口S3之间，如图8B所示，Q1的漏极D电连接至S1，源极S电连接至S3，Q1的栅极G电连接至S2，能够导通从第一端口S1至第三端口S3的通路；第二防反接器件(Q2)2412连接在第二端口S2和第三端口S3之间，如图8B所示，Q2的漏极D电连接至S2，Q2的源极S电连接至S3，Q2的栅极G电连接至S1，能够导通从第二端口至第三端口的通路；第三防反接器件2421(D1)连接在第四端口S4和第一端口S1之间，能够导通从第四端口S4至第一端口S1的通路；第四防反接器件2422(D2)连接在第四端口S4和第二端口S2之间，能够导通从第四端口S4至第二端口S2的通路。

以下以第一端口S1、第二端口S2分别加高电压、低电压为例，并参照图8B对本实施例的防反接模块240的具体电路的工作原理进行说明：

当S1加高电压、S2加低电压时，由于NMOS管和二极管的导通特性，则D1正极加高电压，D1导通；D2正极加低电压，D2截止；Q1的栅极加低电压，Vgs＜Vt，则Q1截止；Q2的栅极加高电压，Vgs＞Vt，则Q2导通，且此时NMOS管Q2的漏极接的是低电压，因此电流从Q2源极流向漏极，可以等效于NMOS管Q2通过寄生二极管导通，压降小。因此电流的流通方向为：S1……>D1……>S4……>S3……>Q2……>S2，从而形成一个回路。

当S1加低电压、S2加高电压时，由于NMOS管和二极管的导通特性，则D1正极加低电压，D1截止；D2正极加高电压，D2导通；Q1的栅极加高电压，Vgs＞Vt，则Q1导通，且此时NMOS管Q1的漏极接的是低电压，因此电流从Q1的源极流向漏极，可以等效于NMOS管Q1通过寄生二极管导通，压降小；Q2的栅极加低电压，Vgs＜Vt，则Q2截止。因此电流的流通方向为S2……>D2……>S4……>S3……>Q12……>S1，从而形成一个回路。

图8C为本发明实施例1的另一个可选的防反接模块240的电路原理图。

如图8C所示，第一防反接单元241中的第一防反接器件2411和第二防反接器件2412采用二极管，分别为D3和D4；第二防反接单元242中的第三防反接器件2421和第四防反接器件2422采用PMOS管，分别为Q3和Q4；其中，第一防反接器件2411(D3)连接在第一端口S1和第三端口S3之间，能够导通从第一端口S1至第三端口S3的通路；第二防反接器件(D4)2412连接在第二端口S2和第三端口S3之间，能够导通从第二端口至第三端口的通路；第三防反接器件2421(Q3)连接在第四端口S4和第一端口S1之间，如图8C所示，Q3的漏极D电连接至S1，Q3的源极S电连接至S3，Q3的栅极G电连接至S2，能够导通从第四端口S4至第一端口S1的通路；第四防反接器件2422(Q4)连接在第四端口S4和第二端口S2之间，如图8C所示，Q4的漏极D电连接至S2，Q4的源极S电连接至S3，Q4的栅极G电连接至S1，能够导通从第四端口S4至第二端口S2的通路。

以下以第一端口S1、第二端口S2分别加高电压、低电压为例，并参照图8C对本实施例的防反接模块240的具体电路的工作原理进行说明：

当S1加高电压、S2加低电压时，由于PMOS管和二极管的导通特性，则Q3的栅极加低电压，Vgs＜Vt，则Q3导通，且此时PMOS管Q3的漏极接的是高电压，因此电流从Q3漏极流向源极，可以等效于PMOS管Q3通过寄生二极管导通，压降小；Q4的栅极加高电压，Vgs＞Vt，则Q4截止；D3负极加高电压，D3截止；D4负极加低电压，D4导通。因此电流的流通方向为：S1……>Q3……>S4……>S3……>D4……>S2，从而形成一个回路。

当S1加低电压、S2加高电压时，由于PMOS管和二极管的导通特性，则Q3的栅极加高电压，Vgs＞Vt，则Q3截止；Q4的栅极加低电压，Vgs＜Vt，则Q4导通，且此时PMOS管Q4的漏极接的是高电压，因此电流从Q4漏极流向源极，可以等效于PMOS管Q4通过寄生二极管导通，压降小；D3负极加低电压，D3导通；D4负极加高电压，D4截止。因此电流的流通方向为S2……>Q4……>S4……>S3……>D3……>S1，从而形成一个回路。

图8D为本发明实施例1的另一个可选的防反接模块240的电路原理图。

如图8D所示，第一防反接单元241中的第一防反接器件2411和第二防反接器件2412采用NMOS管，分别为Q5和Q6；第二防反接单元242中的第三防反接器件2421和第四防反接器件2422采用PMOS管，分别为Q7和Q8；其中，第一防反接器件2411(Q5)连接在第一端口S1和第三端口S3之间，如图8D所示，Q5的漏极D电连接至S1，Q5的源极S电连接至S3，Q5的栅极G电连接至S2，能够导通从第一端口S1至第三端口S3的通路；第二防反接器件(Q6)2412连接在第二端口S2和第三端口S3之间，如图8D所示，Q6的漏极D电连接至S2，Q6的源极S电连接至S3，Q6的栅极G电连接至S1，能够导通从第二端口至第三端口的通路；第三防反接器件2421(Q7)连接在第四端口S4和第一端口S1之间，如图8D所示，Q7的漏极D电连接至S1，Q7的源极S电连接至S3，Q7的栅极G电连接至S2，能够导通从第四端口S4至第一端口S1的通路；第四防反接器件2422(Q8)连接在第四端口S4和第二端口S2之间，如图8D所示，Q8的漏极D电连接至S2，Q8的源极S电连接至S3，Q8的栅极G电连接至S1，能够导通从第四端口S4至第二端口S2的通路。

以下以第一端口S1、第二端口S2分别加高电压、低电压为例，并参照图8D对本实施例的防反接模块240的具体电路的工作原理进行说明：

当S1加高电压、S2加低电压时，由于NMOS管和PMOS管的导通特性，则PMOS管Q7栅极加低电压，Vgs＜Vt，则Q7导通，且此时PMOS管Q7的漏极接的是高电压，因此电流从Q7漏极流向源极，可以等效于PMOS管Q7通过寄生二极管导通，压降小；PMOS管Q8的栅极加高电压，Vgs＞Vt，则Q8截止。而NMOS管Q5的栅极加低电压，Vgs＜Vt，则Q5截止；Q6的栅极加高电压，则Vgs＞Vt，Q6导通，且此时NMOS管Q6的漏极接的是低电压，因此电流从Q6源极流向漏极，可以等效于NMOS管Q6通过寄生二极管导通，压降小。因此电流的流通方向为：S1……>Q7……>S4……>S3……>Q6……>S2，从而形成一个回路。

当S1加低电压、S2加高电压时，由于NMOS管和PMOS管的导通特性，则PMOS管Q7的栅极加高电压，Vgs＞Vt，则Q7截止；PMOS管Q8栅极加低电压，Vgs＜Vt，则Q8导通，且此时PMOS管Q8的漏极接的是高电压，因此电流从Q8漏极流向源极，可以等效于PMOS管Q8通过寄生二极管导通，压降小。而Q5的栅极加高电压，则Vgs＞Vt，Q5导通，且此时NMOS管Q5的漏极接的是低电压，因此电流从Q5源极流向漏极，可以等效于NMOS管Q5通过寄生二极管导通，压降小；NMOS管Q6的栅极加低电压，Vgs＜Vt，则Q6截止。因此电流的流通方向为S2……>Q8……>S4……>S3……>Q5……>S1，从而形成一个回路。

在本实施例中具体来说，本实施例的NMOS管、PMOS管均采用单个的MOS管，单个的MOS管由于其制造工艺或其他原因，其带有一个寄生二极管，也叫体二极管，一般来说当NMOS管、PMOS管中通过较小的电流时，通过该寄生二极管的电流产生的电压压降比通过普通的二极管产生的电压压降低。此外，正常情况下的NMOS管本身的导通方向是漏极到源极，即漏极电压高于源极，从而实现NMOS管的开关性能；而在本实施例中，是利用NMOS管的隔离特性来实现电流的导通，即在本实施例中是源极电压高于漏极电压，从而等效于通过寄生二极管来反向导通电流，从而使得导通的所产生的压降降低。而相对应的，正常情况下PMOS管本身的导通方向是从源极到漏极，即源极电压高于漏极，从而实现PMOS管的开关性能；而在本实施例中，是利用PMOS管的隔离特性来实现电流的导通，即在本实施例中是漏极电压高于源极电压，从而等效于通过寄生二极管来反向导通电流，从而使得导通的所产生的压降降低。

在本实施例中具体来说，在本实施例的二极管D1～D4均可以是锗二极管，也可以是硅二极管，还可以替换为肖特基二极管，只要能实现二极管的功能均可。此外，由于二极管本身的特性会造成通过其的电流产生一定的压降，在利用较小电压供电的电子设备中，可以采用导通压降小的二极管。由于二极管的压降属于其本身特性，此处不再赘叙。

在本实施例的一种具体实施方式中，防反接模块240还可以包括：保护电阻；在各个MOS管(包括NMOS和PMOS)的旁边都可以增加一个该保护电阻，该保护电阻可以串联在NMOS管(PMOS管)的栅极和S1和S2中的一个端口之间，其中，S1和S2中的一个端口是指在图8B～图8D中该NMOS管(PMOS管)的栅极连接至S1和S2中的一个端口。本实施例中的保护电阻可以用来调节MOS管的通断速度，当栅极保护电阻小，则MOS管的通断速度快，开关损耗小；反之当栅极保护电阻大，则MOS管的通断速度慢，开关损耗大。然而通断速度过快将使得MOS管的电压和电流变化率大大提供，从而产生较大的干扰，影响整个装置的工作，因此本发明中的保护电阻的阻值可以根据实际需要进行设置。此外，MOS管栅极和源极之间会产生一个寄生电容，在栅极电压驱动下会产生很强的振荡，保护电阻可以与串联在MOS管栅极和源极之间的寄生电容形成串联的防振荡电路，减少振荡。

由上述示例可以看出，当本实施例的防反接模块240应用在从通信设备当中时，从通信设备的负载可以通过防反接模块240连接到从通信设备的对外接口，实现当该对外接口230连接到主通信设备的第一设备对外接口时，无论该对外接口被正接还是反接，都能保证从通信设备的电路正常工作。此外，本实施例采用MOS管来实现防反接电路，比利用四个二极管来实现防反接电路的实施方式来说，有效地降低了电压通过的压降，对于利用较小电压的电子设备来说，可以提高电能的使用率，减少损耗。

实施例3

根据本发明实施例，提供了一种数据发送方法，该数据发送方法可通过上述实施例1中的主通信设备10或从通信设备20。图13是根据本发明实施例提供的一种可选的数据发送方法的流程图。如图13所示，以下均以通信设备作为数据发送方，该通信设备可以认为是主通信设备或从通信设备，主通信设备与从通信设备互为发送方和接收方，该方法要包括以下步骤：

步骤S101，通信设备的主控芯片确定当前待输出的数据比特；

在本实施例中，主通信设备与从通信设备传输的是数字信号，即传输数据比特，数据比特包括：“0”和“1”，以十六进制为例，连续传输“0001”，则表示输出十进制的1。

步骤S102，主控芯片根据预先设定的周期与数据比特的对应关系，确定与当前待输出的数据比特对应的发送周期，其中，对应关系中不同的数据比特对应的周期不相同；

在本实施例中，预先设定数据比特对应的周期，通过不同的周期可以识别出对应的数据比特，例如，数据比特“0”对应的周期为t₁，数据比特“1”对应的周期为t₂，t₁不等于t₂，如果待输出的数据比特为“0”则可以输出周期为t₁的波形，波形包括：正弦波、方波、锯齿波等等，可以采用相同的波形传输数据比特，当然也可以采用不同的波形传输数据比特，例如，如图14所示，采用方波传输数据比特，方波(A)的周期为t₁，表示传输一个“0”，方波(B)的周期为t₂，表示传输一个“1”。

步骤S103，主控芯片通过主控芯片的控制端口每间隔发送周期对应的时间间隔，输出一次使通信设备的通断模块导通的控制信号，至少连续n次，其中，n为大于1的自然数；

在本实施例中，控制信号可以控制通断模块导通，即使得对外接口的电平被拉低，产生一个下降沿，接收端接收数据，每隔一个周期都会产生一个下降沿，接收端都会检测到该下降沿。此外，有时操作失误，无意中发出一个控制信号使得通断模块导通，并非真的在发送数据比特，为了防止错误发送数据比特，可以连续间隔相同周期发送n次控制信号，例如，发送数据比特“0”，周期为t₁，发送n次控制信号，会产生n个下降沿，每一次的间隔都是t₁。这样，接收方也会连续n次检测到下降沿，且每个下降沿之间的时间间隔都为t1，说明发送端并非误发，可以正常接收数据。当然，这个连续n次是发送端和接收端(主通信设备与从通信设备)预先约定好的，例如，设置连续发送4个周期为t1的方波表示数据比特“0”，设置连续发送4个周期为t2的方波表示数据比特“1”，如图15所示。

步骤S104，通断模块在控制信号的控制下，每间隔发送周期对应的时间间隔导通一次；

在本实施例中，控制信号可以控制通断模块导通，即在通断模块导通后，与地连通，使得对外接口的电平被地拉低，产生一个下降沿，接收端都会检测到该下降沿，接收数据。

步骤S105，通信设备的对外接口输出包含n-1个按照发送周期周期性变化的波形的电平，通过n-1个周期性变化的波形的电平，指示接收端当前输出的数据比特。

本步骤中，如果该通信设备为主通信设备10，则通过主通信设备10的对外接口的第一接口131输出上述电平，如果该通信设备为从通信设备20，则可以通过从通信设备20的对外接口中的一个接口(第一接口231或第二接口232)输出上述电平，从通信设备20正插主通信设备10时，第一接口231输出上述电平，从通信设备20反插主通信设备10时，第二接口232输出上述电平。

具体地，例如，通信设备待发送的数据比特为“0110”，“0”对应的周期为t1，“1”对应的周期为t2，为简便表示，以连续发送2次控制信号为例，“0110”的波形如图16所示。

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。在主通信设备发送数据时，从通信设备只能接收数据，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。同样地，从通信设备发送数据时，主通信设备也只能接收数据，不能发送数据，当从通信设备发送数据结束后，会向主通信设备发送数据发送结束的指示，主通信设备结束接收数据，可以开始发送数据；此时，从通信设备可以检测到主通信设备发送的数据，从通信设备进入接收数据的状态。

通过本实施例提供的数据发送方法，可以实现仅具有两个接口的通信设备之间的双线通信。

实施例4

根据本发明实施例，提供了一种数据接收方法，该数据接收方法可通过上述实施例1中的主通信设备10或从通信设备20。图17是根据本发明实施例提供的一种可选的数据接收方法的流程图。如图17所示，以下均以通信设备作为数据接收方，该通信设备可以认为是主通信设备或从通信设备，主通信设备与从通信设备互为发送方和接收方，该方法要包括以下步骤：

步骤S201，通信设备的主控芯片检测主控芯片的检测端口的电平；

本实施例中，具体地，在静默态时，检测端口的电平一直处于高电平，当发送端开始发送数据时，会拉低作为发送端的通信设备的对外接口的电平，此时，作为接收端的通信设备的对外接口的电平也被拉低，检测端口会检测到下降沿。发送端每发送一个控制信号，都会产生一个下降沿，检测端口也会检测到一个下降沿。

本步骤中，如果该通信设备为主通信设备10，则通过主通信设备10的对外接口的第一接口131接收上述电平，如果该通信设备为从通信设备20，则可以通过从通信设备20的对外接口中的一个接口(第一接口231或第二接口232)接收上述电平，从通信设备20正插主通信设备10时，第一接口231接收上述电平，从通信设备20反插主通信设备10时，第二接口232接收上述电平。

步骤S202，主控芯片检测到包含n个以相同周期周期性变化的波形的电平；

本实施例中，具体地，作为发送端的通信设备为了防止错误发送数据比特，可以连续间隔相同周期发送n+1次控制信号，例如，发送数据比特“0”，周期为t₁，发送n+1次控制信号，会产生n+1个下降沿，每一次的间隔都是t₁，例如，发送的波形可以是包含有n个周期为t1的周期性变化的方波。这样，接收方也会连续n+1次检测到下降沿，且每个下降沿之间的时间间隔都为t1，说明发送端并非误发，接收端可以正常接收数据。具体地，检测端口检测到两个下降沿，就可以判断出有一个周期的方波，两个下降沿之间的时间间隔就是方波的周期，如果检测端口检测到n+1个下降沿，就可以判断接收到n个以t1为周期周期性变化的波形，其中，n为大于等于1的自然数。

步骤S203，主控芯片确定n个以相同周期周期性变化的波形的周期；

本实施例中，主控芯片根据检测端口检测到的下降沿可以判断接收到有n个以相同周期周期性变化的波形的周期，具体地，检测端口检测到两个下降沿，就可以判断出有一个周期的方波，如果检测端口检测到n+1个下降沿，就可以判断接收到n个以相同周期周期性变化的波形，两个下降沿之间的时间间隔就是方波的周期。

步骤S204，主控芯片根据预先设定的周期与数据比特的对应关系，确定与n个以相同周期周期性变化的波形的周期对应的数据比特，得到n个以相同周期周期性变化的波形的电平传输的数据比特，其中，不同的数据比特对应的周期不相同。

在本实施例中，预先设定数据比特对应的周期，通过不同的周期可以识别出对应的数据比特，例如，数据比特“0”对应的周期为t₁，数据比特“1”对应的周期为t₂，t₁不等于t₂，如果波形的周期为t₁，表示接收的数据比特为“0”，如果波形的周期为t₂，表示接收的数据比特为“1”，如图14所示。此外，n的数值是发送端和接收端(主通信设备与从通信设备)预先约定好的，例如，设置包含4个周期为t1的周期性变化的波形的电平表示数据比特“0”，设置包含4个周期为t2的周期性变化的波形的电平表示数据比特“1”，如图15所示。

在判断出波形的周期后，就可以根据周期与数据比特的对应关系确定接收的数据比特，例如，如果两个下降沿之间的时间间隔为t1，即波形的周期为t1，且连续n+1个下降沿之间的时间间隔均为t1，则这个可以判断该波形表示数据比特“0”，由于波形是连续的，如果检测到两个下降沿之间的时间间隔发生变化，比如为t2，则说明传输的数据比特改变，且后续的n个下降沿之间的时间间隔也是t2，则说明从第1到第n+1之间的n个周期的波形表示“0”，从第n+2到第2n+1之间的n个周期的波形表示“1”。

具体地，如图16所示，主控芯片根据检测端口检测的下降沿，可以判断出连续3个下降沿之间的时间间隔均为t1，第4个下降沿与第3个下降沿的时间间隔为t2，第5个下降沿与第4个下降沿的时间间隔为t2，第6个下降沿与第5个下降沿的时间间隔又变为t1，第7个下降沿与第6个下降沿的时间间隔为t1，第8个下降沿与第7个下降沿的时间间隔又变为t2，第9个下降沿与第8个的时间间隔为t2，由此可以看出，图16中的电平包含2个周期为t1的周期性波形，表示数据比特为“0”，接着包含2个周期为t2的周期性波形，表示数据比特“1”，接着包含2个周期为t2的周期性波形，表示数据比特“1”，接着包含2个周期为t1的周期性波形，表示数据比特“0”，此时，可以得出接收到的数据比特为“0110”。

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。在主通信设备发送数据时，从通信设备只能接收数据，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。同样地，从通信设备发送数据时，主通信设备也只能接收数据，不能发送数据，当从通信设备发送数据结束后，会向主通信设备发送数据发送结束的指示，主通信设备结束接收数据，可以开始发送数据；此时，从通信设备可以检测到主通信设备发送的数据，从通信设备进入接收数据的状态。

通过本实施例提供的数据接收方法，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 (29)

1.一种通信设备，其特征在于，包括：主控芯片、通断模块、第一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：控制端口和检测端口；

所述第一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；

所述检测端口与所述供电接口与所述第一接口的连接点电连接；

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；

其中，在发送数据时，所述控制端口的输出信号控制所述地端与所述连接点之间的通路导通或关断，所述第一接口输出的电平周期性发生变化，传输对应的比特数据；

在接收数据时，通过所述检测端口检测所述第一接口的电平，所述主控芯片根据所述检测端口连续检测到的电平变化得出对应的比特数据。

2.根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述通断模块包括：

第一连接端，与所述地端电连接；

第二连接端，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连接端和所述第二连接端断开或导通。

3.根据权利要求2所述的通信设备，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。

4.根据权利要求3所述的通信设备，其特征在于，所述稳流组件包括：电感元件。

5.根据权利要求4所述的通信设备，其特征在于，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。

6.根据权利要求1至2任一项所述的通信设备，其特征在于，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。

7.根据权利要求6所述的通信设备，其特征在于，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。

8.根据权利要求7所述的通信设备，其特征在于，还包括：第二对外接口。

9.根据权利要求3至5任一项所述的通信设备，其特征在于，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。

10.根据权利要求9所述的通信设备，其特征在于，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。

11.根据权利要求10所述的通信设备，其特征在于，还包括：还包括：第二对外接口。

12.根据权利要求11所述的通信设备，其特征在于，还包括：控制模块和第一开关模块；其中，

所述第一开关模块连接在第一组件与第二组件之间，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；其中，所述第一组件为所述供电接口，第二组件为所述稳流组件；或者，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；或者，所述第一组件为稳流组件，所述第二组件为所述第一接口；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；

所述控制模块包括第一检测端、第二检测端和控制端，其中，所述控制模块的第一检测端与所述第一开关模块的第一连接端电连接，所述控制模块的第二检测端与所述第一开关模块的第二连接端电连接，所述控制模块的控制端与所述第一开关模块的受控端电连接；

所述控制模块，用于在所述第一开关模块导通所述第一连接端与所述第二连接端之间的连接时，通过所述第一检测端检测所述第一开关模块的第一连接端的第一电平，通过所述第二检测端检测所述第一开关模块的第二连接端的第二电平；并在所述第二电平与第一电平的差值满足线路保护触发条件时，通过所述控制模块的控制端向所述第一开关模块的受控端输出第一控制信号；

所述第一开关模块的受控端用于在所述第一控制信号的控制下，断开所述第一开关模块的所述第一连接端与所述第二连接端之间的连接。

13.根据权利要求12所述的通信设备，其特征在于，还包括：电连接在供电接口与所述连接点之间的升压复位电路单元，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。

14.根据权利要求13所述的通信设备，其特征在于，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，与所述供电接口电连接；输出端，与所述第一接口电连接；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。

15.根据权利要求14所述的通信设备，其特征在于，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。

16.根据权利要求15所述的通信设备，其特征在于，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：第一连接端，与所述地端电连接；第二连接端，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一连接端和所述第二连接端断开或导通。

17.一种通信设备，其特征在于，包括：主控芯片、通断模块和对外接口，其中，

所述主控芯片包括：控制端口和检测端口；

所述对外接口由第一接口和第二接口组成，其中，所述第一接口与所述通断模块电连接，所述第二接口与所述通信设备的地端电连接；

所述控制端口与所述通断模块电连接；

所述检测端口与所述第一接口与所述通断模块的连接点电连接；

所述通断模块连接在所述连接点与所述地端之间，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；

其中，在发送数据时，所述控制端口的输出信号控制所述地端与所述连接点之间的通路导通或断开，所述对外接口中作为输出端的电平周期性发生变化，传输对应的比特数据；

在接收数据时，通过所述检测端口检测所述对外接口中作为输入端的电平，所述主控芯片根据所述检测端口连续检测到的电平变化得出对应的比特数据。

18.一种通信设备，其特征在于，包括：主控芯片、防反接模块、通断模块和对外接口，其中，

所述主控芯片包括：控制端口和检测端口；

所述对外接口由第一接口和第二接口组成；

所述控制端口与所述通断模块电连接；

所述第一接口和所述第二接口分别与所述防反接模块电连接；

所述防反接模块分别与所述通断模块和所述通信设备的地端电连接；

所述检测端口与所述防反接模块与所述通断模块的连接点电连接；

所述通断模块连接在所述连接点与所述地端之间，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；

所述防反接模块用于将从所述第一接口和所述第二接口中的一个接口至所述连接点第一通路导通，将从所述地端到所述第一接口和所述第二接口中的另一个接口的第二通路导通；

其中，在发送数据时，所述控制端口的输出信号控制所述地端与所述连接点之间的通路导通或关断，所述对外接口中作为输出端的电平周期性发生变化，传输对应的比特数据；

在接收数据时，通过所述检测端口检测所述对外接口中作为输入端的电平，所述主控芯片根据所述检测端口连续检测到的电平变化得出对应的比特数据。

19.根据权利要求18所述的通信设备，其特征在于，所述防反接模块包括：第一防反接单元、第二防反接单元、第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；其中，所述第一端口与所述第一接口连接，所述第二端口与所述第二接口连接，所述第三端口与所述连接点电连接，所述第四端口与所述地端电连接；

所述第一防反接单元分别与所述第一端口、所述第二端口和所述第三端口连接，用于将从所述第一端口和所述第二端口中的一个端口至所述第三端口的通路导通；

所述第二防反接单元分别与所述地端、所述第一端口和所述第二端口连接，用于将从所述地端至所述第一端口和所述第二端口中的另一个端口的通路导通。

20.根据权利要求19所述的通信设备，其特征在于，所述第一防反接单元包括：第一防反接器件和第二防反接器件；第二防反接单元包括：第三防反接器件和第四防反接器件；其中，

所述第一防反接器件连接在所述第一端口和所述第三端口之间，能够导通从所述第一端口至所述第三端口的通路；

所述第二防反接器件连接在所述第二端口和所述第三端口之间，能够导通从所述第二端口至所述第三端口的通路；

所述第三防反接器件连接在所述第四端口和所述第一端口之间，能够导通从所述第四端口至所述第一端口的通路；

所述第四防反接器件连接在所述第四端口和所述第二端口之间，能够导通从所述第四端口至所述第二端口的通路。

21.根据权利要求17至20任一项所述的通信设备，其特征在于，所述主控芯片还包括：充电端口，与所述连接点电连接。

22.根据权利要求21所述的通信设备，其特征在于，所述主控芯片还包括：充电开关和充电电池，所述充电开关连接在所述充电端口和所述充电电池之间，配置成受控地使所述充电端口和所述充电电池断开或导通。

23.根据权利要求22所述的通信设备，其特征在于，所述通断模块包括：

第一连接端，与所述连接点电连接；

第二连接端，与所述地端电连接；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连接端和所述第二连接端断开或导通。

24.根据权利要求23所述的通信设备，其特征在于，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。

25.根据权利要求23所述的通信设备，其特征在于，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。

26.一种通信系统，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16任一项所述的通信设备，所述从通信设备包括权利要求17至25任一项所述的通信设备，所述从通信设备的对外接口与所述主通信设备的第一对外接口连接。

27.根据权利要求26所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：通信终端，所述主通信设备的第二对外接口与所述通信终端连接。

28.一种数据发送方法，应用于权利要求1至25任一项所述的通信设备，其特征在于，所述方法包括：

所述通信设备的主控芯片确定当前待输出的数据比特；

所述主控芯片根据预先设定的周期与数据比特的对应关系，确定与当前待输出的数据比特对应的发送周期，其中，所述对应关系中不同的数据比特对应的周期不相同；

所述主控芯片通过所述主控芯片的控制端口每间隔所述发送周期对应的时间间隔，输出一次使所述通信设备的通断模块导通的控制信号，至少连续n次，其中，n为大于1的自然数；

所述通断模块在所述控制信号的控制下，每间隔所述发送周期对应的时间间隔导通一次；

所述通信设备的对外接口输出包含n-1个按照所述发送周期周期性变化的波形的电平，通过所述n-1个周期性变化的波形的电平，指示接收端当前输出的数据比特。

29.一种数据接收方法，应用于权利要求1至25任一项所述的通信设备，其特征在于，所述方法包括：

所述通信设备的主控芯片检测所述主控芯片的检测端口的电平；

所述主控芯片检测到包含n个以相同周期周期性变化的波形的电平，其中，n为大于等于1的整数；

所述主控芯片确定所述n个以相同周期周期性变化的波形的周期；

所述主控芯片根据预先设定的周期与数据比特的对应关系，确定与所述n个以相同周期周期性变化的波形的周期对应的数据比特，得到所述n个以相同周期周期性变化的波形的电平传输的数据比特，其中，不同的数据比特对应的周期不相同。

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