CN106611924A - 一种通信设备、转接装置及通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通信设备、转接装置及通信系统，其中，该通信系统包括：主通信设备和从通信设备，主通信设备包括：由第一引脚和第二引脚组成的第一对外接口以及与所述第一引脚电连接的信号发生模块；所述信号发生模块，用于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个信号，其中，每个所述信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为所述待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，不同比特串对应的时间间隔不同，N≥1，X≥1且X为自然数；所述第一对外接口，用于通过所述第一引脚发送所述X个信号。本发明可以实现仅具有两个引脚的通信设备之间的双线通信，且从设备可以从主设备取电，并能够支持防反插的功能。

Description

一种通信设备、转接装置及通信系统

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、转接装置及通信系统。

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之一。

本发明的主要目的在于提供一种通信设备；

本发明的另一目的在于提供一种转接装置；

本发明的另一目的在于提供一种通信设备。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

方案1、一种通信设备，其特征在于，包括：由第一引脚和第二引脚组成的第一对外接口以及与所述第一引脚电连接的信号发生模块；

所述信号发生模块，用于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个信号，其中，每个所述信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为所述待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，不同比特串对应的时间间隔不同，N≥1，X≥1且X为自然数；

所述第一对外接口，用于通过所述第一引脚发送所述X个信号。

方案2、如方案1所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：与所述第一对外接口连接的信号接收模块；其中：

所述第一对外接口，还用于接收Y个信号；

所述信号接收模块，用于检测到所述第一对外接口接收到的所述Y个信号，根据Y-1个时间间隔中每连续L个时间间隔中单个时间间隔对应的比特串，得到L个时间间隔传输的比特串，其中，在L＞1的情况下，所述L个时间间隔相同，其中，Y和L均为正整数，且L≤Y-1。

方案3、如方案2所述的通信设备，其特征在于，

所述第二引脚与所述信号接收模块电连接，用于接收所述Y个信号。

方案4、如方案2所述的通信设备，其特征在于，

所述第一引脚与所述信号接收模块电连接，所述第二引脚连接地端；

所述第一引脚，还用于接收所述Y个信号。

方案5、如方案1至4任一项所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：与供电电源连接的供电接口；所述信号发生模块连接在所述供电接口与所述第一引脚之间。

方案6、如方案1至4任一项所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：与供电电源连接的供电接口；所述供电接口与所述第一引脚电连接。

方案7、如方案1至4、6中任一项所述的通信设备，其特征在于，所述信号发生模块包括：主控芯片和信号产生单元，其中：

所述主控芯片与所述信号产生单元连接，用于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，输出所述X个控制信号以触发所述信号产生单元产生所述X个信号；

所述信号产生单元设置在地端和所述供电接口与所述第一引脚的连接点之间，在所述主控芯片输出的所述X个控制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，用于产生所述X个信号，其中，每个所述信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为所述待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，X≥1且X为自然数。

方案8、如方案7所述的通信设备，其特征在于，所述信号产生单元包括：

第一连接端，与所述地端电连接；

第二连接端，与所述所述供电接口与所述第一引脚的连接点电连接；和

控制端，与所述主控芯片相连，并配置成根据所述主控芯片输出的所述X个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9、如方案1至5任一项所述的通信设备，其特征在于，所述信号发生模块包括：主控芯片和信号产生单元，其中：

所述主控芯片与所述信号产生单元连接，用于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，输出所述X个控制信号以触发所述信号产生单元产生所述X个信号；

所述信号产生单元，设置在供电接口与所述第一引脚之间，在所述主控芯片输出的所述X个控制信号的控制下断开或导通所述供电接口与所述第一引脚之间的通路，用于产生所述X个信号，其中，每个所述信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为所述待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，X≥1且X为自然数。

方案10、如方案9所述的通信设备，其特征在于，所述信号产生单元包括：

第一连接端，与所述供电接口电连接；

第二连接端，与所述第一引脚连接；和

控制端，与所述主控芯片相连，并配置成根据所述主控芯片输出的所述X个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11、如方案1至10任一项所述的通信设备，其特征在于，

所述X个信号包括：X个低电平脉冲。

方案12、如方案7至11任一项所述所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：升压复位 电路单元，所述升压复位电路单元电连接在所述供电接口与所述信号产生单元之间，并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升压复位电路单元进入工作状态或者不工作状态。

方案13、如方案12所述所述的通信设备，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，与所述信号产生单元电连接；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不工作状态。

方案14、如方案13所述所述的通信设备，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。

方案15、如方案14所述所述的通信设备，其特征在于，所述升压复位电路单元，还包括：通断模块，其中：

所述通断模块包括：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。

方案16、如方案1至15任一项所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：线路保护电路单元，所述线路保护电路单元串联在第一组件和第二组件之间，其中：

所述第一组件为所述信号发生模块，所述第二组件为所述第一引脚；或者，

所述第一组件为所述供电接口，所述第二组件为所述信号发生模块；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引脚；或者，

所述第一组件为所述供电接口，所述第二组件为所述升压复位电路单元；或者，

所述第一组件为所述升压复位电路单元，所述第二组件为所述信号产生单元；或者，

所述第一组件为所述地端，所述第二组件为所述第二引脚。

方案17、如方案16所述的通信设备，其特征在于，所述线路保护电路单元，包括控制模块和开关模块；其中：

所述开关模块包括第五连接端、第六连接端和受控端口；

所述控制模块包括第一检测端口、第二检测端口和控制端口，所述第一检测端口与所述开关模块的第五连接端电连接，所述第二检测端口与所述开关模块的第六连接端电连接，所述控制端口与所述开关模块的受控端口电连接；

所述控制模块，用于在所述开关模块导通所述第五连接端和所述第六连接端后，通过所述第一检测端口检测所述开关模块的第五连接端的第一电平，通过所述第二检测端口检测所述开关模块的第六连接端的第二电平；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，通过所述控制端口向所述开关模块的受控端口输出第一控制信号，用于控制所述开关模块断开所述第五连接端和所述第六连接端；

其中，所述第五连接端与所述第一组件电连接；或者，所述第六连接端与所述第二组件电连接。

方案18、一种转接装置，其特征在于，所述转接装置包括：如方案1所述的通信设备、第二对外接口 和编解码模块；所述编解码模块电连接在所述第二对外接口与所述信号发生模块之间，其中：

所述第二对外接口，用于接收与所述第二对外接口电连接的外部终端发来的第一数据；

所述编解码模块，用于根据所述第二对外接口支持的协议对所述第一数据进行解码，获得所述当前待发送的长度为N的比特串，并将所述当前待发送的长度为N的比特串发送至所述信号发生模块。

方案19、如方案18所述的转接装置，其特征在于，所述转接装置还包括：连接至所述第一对外接口和所述编解码模块的信号接收模块；其中：

所述第一对外接口，还用于接收Y个信号；

所述信号接收模块，用于检测到所述第一对外接口接收到的所述Y个信号，根据Y-1个时间间隔中每连续L个时间间隔中单个时间间隔对应的比特串，得到L个时间间隔传输的比特串，并发送至所述编解码模块，其中，在L＞1的情况下，所述L个时间间隔相同，其中，Y和L均为正整数，且L≤Y-1；

所述编解码模块，还用于接收所述信号接收模块发送来的所述L个时间间隔传输的比特串，并根据第二对外接口支持的协议对所述L个时间间隔传输的比特串进行编码，获得第二数据；

所述第二对外接口，还用于将所述第二数据发送至所述外部终端。

方案20、如方案19所述的转接装置，其特征在于，

所述第二引脚与所述信号接收模块电连接，用于接收所述Y个信号。

方案21、如方案19所述的转接装置，其特征在于，

所述第一引脚与所述信号接收模块电连接，所述第二引脚连接地端；

所述第一引脚，还用于接收所述Y个信号。

方案22、如方案18至21任一项所述的转接装置，其特征在于，所述转接装置还包括：与供电电源连接的供电接口；所述信号发生模块连接在所述供电接口与所述第一引脚之间。

方案23、如方案18至21任一项所述的转接装置，其特征在于，所述转接装置还包括：与供电电源连接的供电接口；所述供电接口与所述第一引脚电连接。

方案24、如方案18至21、23中任一项所述的转接装置，其特征在于，所述信号发生模块包括：主控芯片和信号产生单元，其中：

所述主控芯片与所述信号产生单元连接，用于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，输出所述X个控制信号触发所述信号产生单元产生所述X个信号；

所述信号产生单元设置在地端与所述第一引脚之间，在所述主控芯片输出的所述X个控制信号的控制下断开或导通所述地端与所述第一引脚之间的通路，用于产生所述X个信号，其中，每个所述信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为所述待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，X≥1且X为自然数。

方案25、如方案24所述的转接装置，其特征在于，所述信号产生单元包括：

第一连接端，与所述地端电连接；

第二连接端，与所述第一引脚电连接；和

控制端，与所述主控芯片相连，并配置成根据所述主控芯片输出的所述X个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26、如方案18至22任一项所述的转接装置，其特征在于，所述信号发生模块包括：主控芯片和信号产生单元，其中：

所述主控芯片与所述信号产生单元连接，用于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，输出所述X个控制信号触发所述信号产生单元产生所述X个信号；

所述信号产生单元，设置在供电接口与所述第一引脚之间，在所述主控芯片输出的所述X个控制信号的控制下断开或导通所述供电接口与所述第一引脚之间的通路，用于产生所述X个信号，其中，每个所述信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为所述待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，X≥1且X为自然数。

方案27、如方案26所述的转接装置，其特征在于，所述信号产生单元包括：

第一连接端，与所述供电接口电连接；

第二连接端，与所述第一引脚连接；和

控制端，与所述主控芯片相连，并配置成根据所述主控芯片输出的所述X个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28、如方案24至27任一项所述的转接装置，其特征在于，

所述编解码模块与所述主控芯片电连接，用于根据所述第二对外接口支持的协议对所述第一数据进行解码，获得所述当前待发送的长度为N的比特串，并将所述当前待发送的长度为N的比特串发送至所述主控芯片。

方案29、如方案18至27任一项所述的转接装置，其特征在于，

所述X个信号包括：X个低电平脉冲。

方案30、如方案15至29任一项所述的转接装置，其特征在于，所述转接装置还包括：线路保护电路单元，所述线路保护电路单元串联在第一组件与第二组件之间，其中：

所述第一组件为所述信号发生模块，所述第二组件为所述第一引脚；或者，

所述第一组件为所述供电接口，所述第二组件为所述信号发生模块；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引脚；或者，

所述第一组件为所述地端，所述第二组件为所述第二引脚。

方案31、如方案30所述的通信设备，其特征在于，所述线路保护电路单元，包括控制模块和开关模块；其中：

所述开关模块包括第五连接端、第六连接端和受控端口；

所述控制模块包括第一检测端口、第二检测端口和控制端口，所述第一检测端口与所述开关模块的第五连接端电连接，所述第二检测端口与所述开关模块的第六连接端电连接，所述控制端口与所述开关模块的受控端口电连接；

所述控制模块，用于在所述开关模块导通所述第五连接端和所述第六连接端后，通过所述第一检测端口检测所述开关模块的第五连接端的第一电平，通过所述第二检测端口检测所述开关模块的第六连接端的第二电平；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，通过所述控制端口向所述开关模块的受控端口输出第一控制信号，用于控制所述开关模块断开所述第五连接端和所述第六连接端；

其中，所述第五连接端与所述第一组件电连接；或者，所述第六连接端与所述第二组件电连接。

方案32、一种通信设备，其特征在于，包括：由第一引脚和第二引脚组成的对外接口以及与所述第一引脚电连接的信号接收模块；

所述对外接口，用于通过所述第一引脚接收W个信号；

所述信号接收模块，用于检测到所述第一引脚接收到的所述W个信号，根据W-1个时间间隔中每连续L个时间间隔中单个时间间隔对应的比特串，得到L个时间间隔传输的比特串，其中，在L＞1的情况下，所述L个时间间隔相同，其中，W和L均为正整数，且L≤W-1。

方案33、如方案32所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：与所述对外接口连接的信号发生模块；其中：

所述信号发生模块，用于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Z个信号，其中，每个所述信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为所述待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，不同比特串对应的时间间隔不同，N≥1，Z≥1且Z为自然数；

所述对外接口，还用于发送所述Z个信号。

方案34、如方案33所述的通信设备，其特征在于，

所述第一引脚与所述信号发生模块电连接，所述第二引脚连接至地端；

所述第一引脚，还用于发送所述Z个信号。

方案35、如方案33所述的通信设备，其特征在于，

所述第二引脚与所述信号发生模块电连接，用于发送所述Z个信号。

方案36、如方案33至35任一项所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：防反接模块；其中：

所述防反接模块与所述对外接口电连接，并分别与所述信号发生模块的输入端和所述信号接收模块的输入端电连接，所述信号发生模块的输出端和所述信号接收模块的输出端分别电连接至地端，所述防反接模块连接至所述地端；

所述防反接模块，用于将从所述第一引脚和所述第二引脚中的一个引脚至第一连接点的第一通路导通，将从所述地端到所述第一引脚和所述第二引脚中的另一个引脚的第二通路导通，其中，所述第一连接点为所述防反接模块与所述信号发生模块的输入端以及所述信号接收模块的输入端相连的连接点。

方案37、如方案36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引脚连接，所述第二端口与所述第二引脚连接，所述第三端口与所述第一连接点电连接，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第四端口、所述第一端口和所述第二端口连接，用于将从所述第四端口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38、如方案36或37所述的通信设备，其特征在于，所述信号发生模块包括：主控芯片和信号产生单元，其中：

所述主控芯片与所述信号产生单元连接，用于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Z个控制信号，输出所述Z个控制信号以触发所述信号产生单元产生所述Z个信号；

所述信号产生单元设置在地端与所述第一连接点之间，在所述主控芯片输出的所述Z个控制信号的控制下断开或导通所述地端与所述第一连接点之间的通路，用于产生所述Z个信号，其中，每个所述信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为所述待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，Z≥1且Z为自然数；

方案39、如方案38所述的通信设备，其特征在于，所述信号产生单元包括：

第一连接端，与所述地端电连接；

第二连接端，与所述第一连接点电连接；和

控制端，与所述主控芯片相连，并配置成根据所述主控芯片输出的所述Z个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40、如方案32至34、36至39任一项所述的通信设备，其特征在于，

所述Z个信号：包括Z个低电平脉冲。

方案41、如方案36至40任一项所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：固定负载，所述固定负载的一端与所述第一连接点电连接，所述固定负载的另一端与所述地端电连接。

方案42、如方案41所述的通信设备，其特征在于，所述固定负载还包括：充电开关和充电电池，所述充电开关连接在所述第一连接点和所述充电电池的一端之间，配置成受控地使所述第一连接点和所述充电电池断开或导通，所述充电电池的另一端与所述地端电连接。

方案43、如方案41至42任一项所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：滤波组件，所述滤波组件连接在所述第一连接点与所述地端之间，或者，所述滤波组件连接在所述充电开关与所述充电电池中间的连接点与所述地端之间。

方案44、如方案32所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：防反接模块，其中：所述信号接收模块包括输入端和输出端；

所述防反接模块与所述对外接口电连接，并分别与所述信号接收模块的所述输入端和所述输出端电连接；

所述防反接模块用于将从所述第一引脚和所述第二引脚中的一个接口至所述信号接收模块的输入端的第一通路导通，将从所述信号接收模块的输出端到所述第一引脚和所述第二引脚中的另一个接口的第二通路导通。

方案45、如方案44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引脚连接，所述第二端口与所述第二引脚连接，所述第三端口与所述信号接收模块的输入端电连接，所述第四端口与所述信号接收模块的输出端电连接；

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第四端口、所述第一端口和所述第二端口连接，用于将从所述第四端 口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46、如方案37或45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。

方案47、如方案44至46任一项所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：固定负载，所述固定负载的一端连接在所述防反接模块与所述信号接收模块的输入端之间的连接点上，所述固定负载的另一端与所述地端电连接。

方案48、如方案47所述的通信设备，其特征在于，所述固定负载包括：充电开关和充电电池，所述充电开关连接在所述防反接模块与所述信号接收模块的输入端之间的连接点和所述充电电池的一端之间，配置成受控地使所述防反接模块与所述信号接收模块的输入端之间的连接点和所述充电电池断开或导通，所述充电电池的另一端与所述地端电连接。

方案49、如方案47至48任一项所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：滤波组件，所述滤波组件连接在所述防反接模块与所述信号接收模块的输入端之间的连接点与所述地端之间，或者，所述滤波组件连接在所述充电开关与所述充电电池中间的连接点与所述地端之间。

方案50、如方案32至49任一项所述的通信设备，其特征在于，

所述W个信号：包括W个低电平脉冲。

方案51、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如方案1至18任一项所述的通信设备，所述从通信设备包括如方案32至50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。

方案52、根据方案51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。

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、转接装置及通信系统，其中通信设备仅具有两个通信的引脚，通过本实施例可以实现仅具有两个引脚的通信设备之间的双线通信，且从设备可以从主设备取电，并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提供的通信系统的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的主通信设备的结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的主通信设备的结构示意图；

图4为本发明实施例1提供的主通信设备的结构示意图；

图5为本发明实施例1提供的主通信设备的结构示意图；

图6为本发明实施例1提供的主通信设备的结构示意图；

图6A～图6B为本发明实施例1提供的转接装置的结构示意图；

图7A～图7B为本发明实施例1提供的带有升压复位电路单元的主通信设备的结构示意图；

图7C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7D～7E为本发明实施例4提供的带有升压复位电路单元的主通信设备10的电路原理图；

图8A～图8B为本发明实施例1提供的带有线路保护电路单元的主通信设备的结构示意图；

图8C为本发明实施例1提供的线路保护电路单元的结构示意图；

图8D～8E为本发明实施例5提供的带有线路保护电路单元的主通信设备10的电路原理图；

图9为本发明实施例1提供的从通信设备的结构示意图；

图10为本发明实施例1提供的从通信设备的结构示意图；

图11为本发明实施例1提供的从通信设备的结构示意图；

图12为本发明实施例1提供的从通信设备的结构示意图；

图13为本发明实施例1提供的防反接模块的结构示意图；

图14为本发明实施例1提供的防反接模块的结构示意图；

图14A～图14C为本发明实施例6提供的防反接模块的结构示意图；

图15为本发明实施例2提供的一种通信系统的电路原理图；

图16为本发明实施例3提供的一种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的第一对外接口连接，其中，从通信设备20的对外接口由两个引脚组成，主通信设备10的第一对外接口也是由两个引脚组成，主通信设备10与从通信设备20通过各自的两个引脚实现数据通信。

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：信号发生模块110、第一对外接口130，第一对外接口130由第一引脚131和第二引脚132组成，信号发生模块110与第一引脚131电连接。其中，信号发生模块110，用于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个信号，其中，X个信号中每个信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，不同比特串对应的时间间隔不同，N≥1，X≥1且X为自然数；第一对外接口130，用于通过第一引脚发送X个信号。

作为本实施例的一个可选实施方式，信号发生模块110可以先获取2^N个长度为N的比特串中各个比特串与时间间隔的对应关系，其中，2^N个比特串互不相同，且不同比特串对应的时间间隔不同，N≥1。例如当N＝1时，2个长度为1的比特串中各个比特串分别为0和1，当N＝2时，4个长度为2的比特串中各个比特串分别为：00、01、10和11，当N＝3或者以上时，参照N＝2，在此不再赘述。然后，再获取当前待发送的长度为N的比特串，便可以根据长度为N的比特串中各个比特串与时间间隔的对应关系，确定当前待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔。

在本实施例的一个可选实施方式中，长度为N的比特串(即N比特数据)包含2^N个不同的数值，例如，N＝1时，1比特数据，其包含2个不同数值，分别为0,1；N＝2时，2比特数据，其包含4个不同数值，分别为00,01,10,11。获取2^N个长度为N的比特串中各个比特串与时间间隔的对应关系，可以理解为：例如，当N＝1时，获取0对应的时间间隔，获取1对应的时间间隔；当N＝2时，获取00对应的时间间隔，获取01对应的时间间隔，获取10对应的时间间隔，获取11对应的时间间隔，不同比特串对应的时间间隔不同，例如00、01、10与11对应的时间间隔各不相同。当然，当N为其他值时，与上述理解方式相同，在此不再赘述。

在本实施例的一个可选实施方式中，信号发生模块110产生X个信号可以产生X个低电平脉冲，或产生X个高电平脉冲，该低电平脉冲/高电平脉冲可以采用方波、正弦波、三角波等可区分高低电平脉冲的波形表示，在此不作限制。从通信设备20作为接收端可以通过检测到的低电平脉冲或高电平脉冲之间的时间间隔以确定接收到的比特数据。本实施例中，均以信号发生模块110产生X个低电平脉冲信号为例进行说明，高电平脉冲与低电平脉冲类似，请参考低电平脉冲的实施方式。

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，可以通过信号发生模块110产生的X个信号，使得第一引脚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，实现两 线通信设备的数据发送。

在本实施例的一个可选实施方式中，如图3所示，主通信设备10还包括：与第一对外接口130连接的信号接收模块120；其中：第一对外接口130，还用于接收Y个信号；信号接收模块120，用于检测到第一对外接口接收到的Y个信号，根据Y-1个时间间隔中每连续L个时间间隔中单个时间间隔对应的比特串，得到L个时间间隔传输的比特串，其中，在L＞1的情况下，L个时间间隔相同，其中，Y和L均为正整数，且L≤Y-1。

在本实施例的一个可选实施方式中，信号接收模块120获取Y-1个时间间隔中每连续L个时间间隔中单个时间间隔对应的数值，得到L个时间间隔传输的数值，L个时间间隔传输的数值为单个时间间隔对应的数值，数值为长度为N的比特串包含的2^N个不同数值中的一个，即在Y-1个时间间隔中，在L＞1的情况下，每L个连续时间间隔相同，其中单个时间间隔对应的长度为N的比特串的数值即为该L个时间间隔传输的数值。如，接收到7个信号，获取到6个时间间隔，其中3个连续的时间间隔是相同的，即发送端采用了多个相同的时间间隔表示了长度为N的比特串的数值，得到3个时间间隔中单个时间间隔对应的长度为N的比特串，进一步得到3个时间间隔传输的数值，在L＝1的情况下，得到1个时间间隔传输的数值。

在本实施例的一个可选实施方式中，第一对外接口130接收Y个信号可以是检测到Y次低电平脉冲，也可以是检测到Y次高电平脉冲。该低电平脉冲/高电平脉冲可以采用方波、正弦波、三角波等可区分高低电平脉冲的波形表示，在此不作限制。

在本实施例中，第一对外接口130的两个引脚(第一引脚131和第二引脚132)可以在不同的情况下分别电连接至信号接收模块120，在本实施例的一个可选实施方式中，如图3所示，第一引脚131与信号接收模块120电连接，第二引脚132电连接至地端(GND_M)；第一引脚131，还用于接收Y个信号。在该可选实施方式中，第二引脚132可以检测到Y次低电平脉冲。

在本实施例的另一个可选实施方式中，如图4所示，第二引脚132与信号接收模块120电连接，用于接收Y个信号。在该可选实施方式中，第二引脚132可以检测到Y次高电平脉冲。在该可选实施方式，如图4所示，主通信设备10还包括：采样电阻140；采样电阻140的一端与第二引脚132与信号接收模块120的一端的连接点连接，采样电阻140的另一端接地(GND_M)。由此，通过在采样电阻上流过的电流可以得到采样电阻上的电压，进而可以检测到高/低电平。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，信号接收模块120包括：与采样电阻140的一端电连接的检测模块(图中未示出)，用于比较采样电阻140上的电压与参考电压的大小，根据比较结果输出高电平或低电平，即可检测到Y次高电平脉冲或Y次低电平脉冲。在该可选实施方式中，可选的，检测模块可以为比较器，比较器的同向输入端(+)与采样电阻140的一端连接，比较器的反向输入端(-)输入参考电压Vref，比较器的输出端输出高电平或低电平。根据比较器的特性可知，如果同相输入大于反相，则输出高电平，否则输出低电平。由此，信号接收模块可以检测到Y次高电平脉冲或Y次低电平脉冲，并根据高/低电平脉冲之间的时间间隔确定对应的长度为N的比特串，从而实现比特数据的接收。

在图4的基础上，在本实施例的一个可选实施方式中，如图5所示，主通信设备10还包括：与供电电源连接的供电接口150；信号发生模块110连接在供电接口150与第一引脚131之间，由此，供电电源 可以为与第一对外接口130连接的从通信设备20供电。其中，该供电电源可以由主通信设备10的外部电源，也可以是由主通信设备10内部电源(比如主通信设备10的内部电池电源，或者由主通信设备10的主控芯片输出的持续高电平作为供电电源都是可以的，本实施例对此不做限制)。

在该可选实施方式中，可选的，如图5所示，信号发生模块110包括：主控芯片111和信号产生单元112，其中：

主控芯片111与信号产生单元112连接，用于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个控制信号以触发信号产生单元112产生X个信号；

信号产生单元112，设置在供电接口150与第一引脚131之间，在主控芯片111输出的X个控制信号的控制下断开或导通供电接口150与第一引脚131之间的通路，用于产生X个信号，其中，每个信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，X≥1且X为自然数。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，信号产生单元112包括：第一连接端1121，与供电接口150电连接；第二连接端1122，与第一引脚131连接；和控制端1123，与主控芯片111相连，并配置成根据主控芯片111输出的X个信号控制第一连接端1121和第二连接端1122断开或导通。

在该可选实施方式中，信号产生单元112可以为PMOS管，其源极(S)作为信号产生单元112的第一连接端1121，其漏极(D)作为信号产生单元112的第二连接端1122，其栅极(G)作为信号产生单元112的控制端1123。当然，该信号产生单元112也可以为NMOS管，其各端连接参照NMOS管的导通条件来设定，这里不做限制。

在本实施例的另一个可选实施方式中，如图6所示，供电接口150与第一引脚131电连接。由此，供电电源可以为与第一对外接口130连接的从通信设备20供电。其中，该供电电源可以由主通信设备10的外部电源，也可以是由主通信设备10提供的内部电源(比如主通信设备10的内部电池电源，或者由主通信设备10的主控芯片输出的持续高电平作为供电电源，本实施例对此不做限制)。

在该可选实施方式中，信号产生单元112设置在地端(GND_M)与第一引脚131之间，在主控芯片111输出的X个控制信号的控制下断开或导通地端(GND_M)与第一引脚131之间的通路，用于产生X个信号，其中，每个信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，X≥1且X为自然数。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，信号产生单元112包括：第一连接端1121，与地端(GND_M)电连接；第二连接端1122，与第一引脚131连接；和控制端1123，与主控芯片111相连，并配置成根据主控芯片111输出的X个信号控制第一连接端1121和第二连接端1122断开或导通。

在该可选实施方式中，信号产生单元112可以为NMOS管，其源极(S)作为信号产生单元的第一连接端，其漏极(D)作为信号产生单元的第二连接端，其栅极(G)作为信号产生单元的控制端。当然，该信号产生单元112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。

在本实施例的另一个可选实施方式中，如图5和图6所示，供电接口150还可以与主控芯片111电连接(如虚线所示)，由此，供电电源可以为主控芯片111和主通信设备10供电，并且，该供电电源也可以为与第一对外接口130连接的从通信设备20供电。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图6所示，主通信设备10还可以包括：稳流组件160，连接在供电接口150与连接点T0之间，如图6所示，该连接点T0为信号产生单元112与第一引脚131之间的连接点。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，在信号产生单元112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6所示，主通信设备10还可以包括：续流组件170，其中，续流组件170的第一端171与连接点T0电连接，续流组件170的第二端172与供电接口电连接，且续流组件170只能从第一端171到第二端172导通。在具体实施时，作为一种可选方式，续流组件170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。当信号产生单元112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6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181和第二分压负载元件182，其中，第一分压负载元件181连接在连接点T0与第二分压负载元件182之间，信号接收模块120通过第一分压负载元件181与连接点T0电连接。作为一种可选方式，第一分压负载元件181和第二分压负载元件182可以为电阻或其他可以负载元件，本实施例不做限制。

如图6所示，第二分压负载元件182连接在地端和第一分压负载元件181之间，信号接收模块120连接在第一分压负载元件181和第二分压负载元件182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6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：连接在主控芯片111与信号产生单元112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6所示，主通信设备10还可以包括：串联在信号产生单元112的第一连接端和第三连接端之间的短路保护组件1100，作为一种可选方式，短路保护组件1100可以为电阻或其他保护组件，本实施例不做限制。通过短路保护组件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。

具体地，作为一种具体的实施方式，在实施例2中，针对本发明提供的主通信设备10进行了示例说明，图15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，其中，关于主通信设备10的电路原理请参见实施例2中的具体描述。作为另一种具体的实施方式，在实施例3中，针对本发明提供的通 信系统100进行了示例说明，图16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，其中，关于主通信设备10的电路原理请参见实施例3中的具体描述。

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：升压复位电路单元1110，该升压复位电路单元1110可以连接在供电接口150与第一引脚131之间，也可以连接在供电接口150与供电电源之间，其目的是将第一引脚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。

具体地，作为一种可选实施方式，在图5的基础上，主通信设备10还可以包括：升压复位电路单元1110，如图7A所示，该升压复位电路单元1110可以连接在供电接口150与信号产生单元112的第三连接端1121之间，并与主控芯片111连接；作为另一种可选实施方式，如图7B所示，该升压复位电路单元1110可以连接在供电接口150与连接点T0之间，并与主控芯片111连接，并配置成根据主控芯片111输出的升压控制信号来控制升压复位电路单元1110进入工作状态或者不工作状态。

其中，在具体实施时，作为一种可选方式，如图7C所示，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150电连接；输出端11111，与信号产生单元112的第三连接端1121(图7A的情况)或与连接点T0(图7B的情况)电连接；和控制端11112，与主控芯片111电连接，并配置成根据主控芯片111输出的升压控制信号来控制DC/DC升压组件1111进入工作状态或者不工作状态。

在本实施例中，常态下，主控芯片111会持续向DC/DC升压组件1111发送升压控制信号，则DC/DC升压组件1111处于工作状态，当DC/DC升压组件1111处于工作状态下时，根据主控芯片111输出的升压控制信号，DC/DC升压组件1111会对其输入端11110输入的供电电压进行升压以使其输出端11111的输出电压升高，高于供电电源的供电电源；若主控芯片111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，当DC/DC升压组件1111处于不工作状态时，DC/DC升压组件1111的输出端11111的输出电压快速降为低电平，此时，无论信号产生单元112的第一连接端1121与第二连接端1122导通还是关断，第一引脚131将一直输出低电平的信号；若第一引脚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111不向DC/DC升压组件1111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111不向DC/DC升压组件1111发送升压控制信号。

由此，通过本发明实施例提供的主通信设备10，可以通过主控芯片111输出的升压控制信号，控制DC/DC升压组件1111对供电电源的供电电压进行升压，使得输入至信号发生模块110的电压为升压后的供电电压，同时，还具备通过主控芯片111不输出升压控制信号来启动主从通信设备进入复位状态的功能。

进一步地，如图7C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，相应的，第一引脚131输出的电压信号也是从高电平逐渐变为低电平，该从高电平变为低电平的过程也占用了一定的时长，由此，造成第一引脚131持续输出低电平信号的时间会小于预设时长，从通信设备20可能不会将该持续低电平信号识别为复位信号。为避免这种情况发生，应使滤波组件1112快速放电，从而使第一引脚131输出连续输出低电平的时间基本与预设时长相等，因此，为使滤波组件1112能够快速放电，在该实施可选方式中，如图7C所示，升压复位电路1110还可以包括：通断模块1113，该通断模块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111连接；该通断模块1113接收主控芯片111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111停止向DC/DC升压组件1111发送升压控制信号时，主控芯片111向通断模块1113发送通断控制信号，控制通断模块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。

进一步地，如图7C所示，通断模块1113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111相连，并配置成根据主控芯片111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。

进一步地，通断模块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通断模块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7C所示，升压复位电路单元1110还可以包括：连接在通断模块1113的第三连接端11130和控制端11132之间的通断模块保护组件1114；作为一种可选方式，通断模块保护组件1114可以为电阻或其他保护组件，本实施例不做限制。通过通断模块保护组件1114例如可以防止NMOS管的G极由于异常的电荷积累而造成MOS导通击穿，由此，本实施例提供的通断模块保护组件可以防止通断模块1113的意外烧毁。

进一步地，如图7C所示，升压复位电路单元1110还可以包括：连接在通断模块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。当通断模块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7C所示，升压复位电路单元1110还可以包括：连接在通断模块1113的控制端11132和主控芯片111之间的限流组件1116；作为一种可选方式，限流组件1116可以为电阻或其他降耗组件， 本实施例不做限制。利用该限流组件1116上的压降，使限流组件之后的负载上的电压降低而使电流限制在一定范围内，从而降低电路的功耗。

作为本发明实施例的另一个可选实施方式，主通信设备10还可以包括：设置在供电接口150与供电电源之间的升压复位电路单元1110(此处的供电接口为主通信设备的内部供电接口)，此外，该升压复位电路单元1110也需要与主控芯片111连接，以接收主控芯片111的控制信号；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7C所示的升压复位电路单元的结构，升压复位电路单元1110的内部结构以及工作原理可以参照本实施例中对图7C的具体描述，在此不再赘述。

上述带有升压复位电路单元的可选实施方式的目的在于：将第一引脚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。

具体地，作为具体的实施方式，在实施例4中，针对本发明提供的主通信设备10中带有升压复位电路单元1110的情况进行了示例说明，图7D、图7E分别是根据本发明实施例的可选的主通信设备10的电路原理图，请参见实施例4中的具体描述。

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：线路保护电路单元1120，该线路保护电路单元1120可以串联在第一组件与第二组件之间，其中：第一组件和第二组件可以有以下组成形式：第一组件为信号发生模块110，第二组件为第一引脚131；或者，第一组件为供电接口150，第二组件为信号发生模块11；或者，第一组件为供电接口150，第二组件为第一引脚131；或者，第一组件为供电接口15，第二组件为稳流组件160或续流组件170；或者，第一组件为稳流组件160或续流组件170，第二组件为第一引脚131；或者，第一组件为供电接口150，第二组件为升压复位电路单元1110；或者，第一组件为升压复位电路单元1110，第二组件为稳流组件160或续流组件170；第一组件为升压复位电路单元1110，第二组件为信号发生模块150；或者，第一组件为地端GND_M，第二组件为第二引脚132；或者，第一组件为地端GND_M，第二组件为采样电阻140；或者，第一组件为采样电阻140，第二组件为第二引脚GND_M。也就是说，在图7A中，该线路保护电路单元1120可以串联在供电接口150与第一引脚131之间的任意两个相邻组件之间，在图7B中，该线路保护电路单元1120可以串联在地端GND_M与第二引脚132之间的任意两个相邻组件之间。

例如，作为一种可选实施方式，在图5的基础上，该线路保护电路单元1120可以连接在地端与第二引脚之间，并与主控芯片111连接，如图8A所示；作为另一种可选实施方式，在图6的基础上，该升压复位电路单元1110也可以连接在供电接口150与稳流组件160之间，并与主控芯片111连接,如图8B所示，并配置为受控地导通或关断该升压复位电路单元1110中的开关模块。当然，本实施例只是以图8A和图8B为例，并不排除上述该线路保护电路单元1120串联在第一组件和第二组件之间的其他方式。在主通信设备或与主通信设备连接的从通信设备中的线路发生短路时该线路保护单元的开关模块可以关断，进而使得主通信设备的电路断路，由此可以避免在主通信设备或与主通信设备连接的从通信设备中的线路发生短路时通路中的元器件因线路上的电流过大而被烧坏。

其中，在具体实施时，作为一种可选方式，如图8C所示，该线路保护电路单元1120可以包括：开关模块1121和控制模块1122；其中：开关模块1121包括第五连接端1121a、第六连接端1121b和受控端口1121c；控制模块1122包括：第一检测端口1122a、第二检测端口1122b和控制端口1122c，第一检测端口1122a与开关模块1121的第五连接端1121a电连接，第二检测端口1122b与开关模块1121的第六连接端1121b电连接，控制端口1122c与开关模块1121的受控端口1121c电连接；第五连接端1121a与第一组件电连接，第六连接端1121b与第二组件电连接。

控制模块1122，用于在开关模块1121导通第五连接端1121a和第六连接端1121b时，通过第一检测端口1122a检测开关模块1121的第五连接端1121a的第一电平V₁，通过第二检测端口1122b检测开关模块1121的第六连接端1121b的第二电平V₂；并在第二电平V₂与第一电平V₁的差值满足线路保护触发条件时，通过控制端口1122c向开关模块1121的受控端口1121c输出第一控制信号，用于控制开关模块1121断开第五连接端1121a和第六连接端1121b。

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1122通过检测开关模块1121两端电平的差值，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1122向开关模块1121输出第一控制信号，以断开开关模块1121的第五连接端1121a和第六连接端1121b，从而在线路发生短路时进行保护，防止主通信设备或与主通信设备连接的从通信设备中的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1122，还用于在开关模块1121的第五连接端1121a和第六连接端1121b处于断开状态下，通过控制端口1122c向开关模块1121的受控端口1121c输出第二控制信号，用来控制开关模块1121导通其第五连接端1121a和第六连接端1121b。在第五连接端1121a和第六连接端1121b导通后，控制模块1122再次通过第一检测端口1122a检测开关模块1121的第五连接端1121a的第一电平V₁，通过第二检测端口1122b检测开关模块1121的第六连接端1121b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)，则说明该线路保护电路单元1120所接入的电路中的短路异常已经消失，此时，开关模块1121的第五连接端1121a和第六连接端1121b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)，通过控制端口1122c向开关模块1121的受控端口1121c输出第一控制信号，用来控制开关模块1121断开其第五连接端1121a和第六连接端1121b，从而使线路保护电路单元1120处于断开状态。通过本实施方式提供的技术方案，在线路保护电路单元1120处于断开状态时，控制模块1122向开关模块1121输出第二控制信号，使开关模块1121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，即在线路保护电路单元1120所接入的电路中的异常恢复后，控制模块1122持续向开关模块1121输出第二控制信号，控制开关模块1121导通其第五连接端1121a和第六连接端1121b，从而将线路保护电路单元1120从断开状态恢复为导通状态。

具体地，作为一种具体的实施方式，在实施例5中，针对本发明提供的主通信设备10中带有线路保护电路单元1120的情况进行了示例说明，图8D和图8E是根据本发明实施例的可选的主通信设备10的电路原理图，请参见实施例5中的具体描述。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，主通信设备10还可以作为一个转接装置，在图2的基础上，该转接装置还可以包括：第二对外接口1130和编解码模块1140，如图6A所示，编解码模块1140的一端与第二对外接口1130连接，另一端与信号发生模块110连接；其中：第二对外接口1130，用于接收外部终端发来的第一数据；编解码模块1140，用于根据第二对外接口1130支持的协议对第一数据进行解码，获得待发送的长度为N的比特串，并将待发送的长度为N的比特串发送至信号发生模块110。

具体来说，该第二对外接口1130可以是现有的通用接口，包括无线和有线接口，例如USB接口、音频接口、串口、蓝牙、wifi、NFC等接口，数据传输装置通过该第二对外接口1130可以连接到外部终端，以接收从外部终端发送来的第一数据，外部终端可以是手机、电脑、PAD等设备。该第二对外接口1130根据其接口类型的不同，其所支持的传输协议也不同，第二对外接口1130可以利用自身支持的协议对接收到的第一数据进行解码，例如，第二对外接口1130可以根据USB协议、音频协议、串口协议、蓝牙协议、wifi协议、NFC协议等对第一数据进行解码，获得第一数据对应的数据比特串，为待发送的长度为N的比特串。通过该第二对外接口1130进行数据转换，可以实现将外部终端发送过来的数据转换成适合在本实施例中传输的数据，实现不同接口之间的转换，扩大了本实施例的使用范围。

作为作为本发明实施例的一个可选实施方式，主通信设备10还可以作为一个转接装置，与图6A中实施方式不同的是，本实施例给出的是数据由第一对外接口接收后，发送至编解码模块进行编码，再通过第二对外接口外发出去的情形。在图3和图6A的基础上，转接装置的编解码模块1140还连接至信号接收模块120，如图6B所示，编解码模块1140，还用于接收信号接收模块120发送来的L个时间间隔传输的比特串，并根据第二对外接口1130支持的协议对将L个时间间隔传输的比特串进行编码，获得第二数据；第二对外接口1130，还用于将第二数据发送至外部终端。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图5、图6、图7A、图7B、图8A、图8B所示，当主通信设备10作为转接装置时，该转接装置还可以包括：第二对外接口1130和编解码模块1140，编解码模块1140的一端与第二对外接口1130连接，另一端分别连接至信号发生模块110的主控芯片111以及信号接收模块120，其中：

当该转接装置从第二对外接口1130接收数据并由第一设备通信接口130发送出去时：第二对外接口1130，用于接收外部终端发来的第一数据；编解码模块1140，用于根据第二对外接口1130支持的协议对第一数据进行解码，获得待发送的长度为N的比特串，并将待发送的长度为N的比特串发送至信号发生模块110的主控芯片111。

当该转接装置从第一设备通信接口130接收数据并由第二对外接口1130发送出去时：编解码模块1140，还用于接收信号接收模块120发送来的L个时间间隔传输的比特串，并根据第二对外接口1130支持的协议对将L个时间间隔传输的比特串进行编码，获得第二数据；第二对外接口1130，还用于将第二数据发送至外部终端。

在上述实施方式中，该第二对外接口1130可以是现有的通用接口，包括无线和有线接口，例如USB接口、音频接口、串口、蓝牙、wifi、NFC等接口，数据传输装置通过该第二对外接口1130可以连接到外部终端，以接收从外部终端发送来的第一数据，外部终端可以是手机、电脑、PAD等设备。该第二对外接 口1130根据其接口类型的不同，其所支持的传输协议也不同，第二对外接口1130可以利用自身支持的协议对接收到的第一数据进行解码，例如，第二对外接口1130可以根据USB协议、音频协议、串口协议、蓝牙协议、wifi协议、NFC协议等对第一数据进行解码，获得第一数据对应的数据比特串，为待发送的长度为N的比特串。通过该第二对外接口1130进行数据转换，可以实现将外部终端发送过来的数据转换成适合在本实施例中传输的数据，实现不同接口之间的转换，扩大了本实施例的使用范围。

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，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。主通信设备10通过该第二对外接口与通信终端电连接，编解码模块可以将外部终端通过第二对外接口输入至主通信设备10的待发送的比特数据进行对应的传输协议转换，输入至主控芯片，主控芯片根据获取的待发送的比特数据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。同时，主控芯片也可以将从从通信设备20接收到的比特数据通过编解码模块进行对应传输协议的转换，通过第二对外接口输出至外部的通信终端，从而实现非两线设备与两线设备的通信。

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，可以通过信号发生模块110的信号，控制连接点T0的电平，使得第一引脚131的电平发生变化(如产生高电平脉冲或低电平脉冲)，进而传输对应的比特数据。在接收数据时，可以通过信号接收模块检测第一引脚131或第二引脚132的电平，主控芯片可以根据信号接收模块连续检测到的电平变化得出对应的比特数据，可以实现主通信设备与从通信设备的两线通信。并且，供电接口150可以电连接至第一引脚131，供电电源可以为与第一对外接口130连接的从通信设备20供电。由此，主通信设备10可以持续为从通信设备20供电。因此，本实施例可以在保证主通信设备与从通信设备进行两线通信的同时，也能实现主通信设备为从通信设备供电的目的。

图9至图12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9所示，该从通信设备20包括：信号接收模块210、对外接口230，该对外接口230由第一引脚231和第二引脚232组成，信号接收模块210与对外接口230的第一引脚231电连接。其中，对外接口230，用于通过第一引脚231接收W个信号；信号接收模块210，用于检测到第一引脚231接收到的W个信号，根据W-1个时间间隔中每连续L个时间间隔中单个时间间隔对应的比特串，得到L个时间间隔传输的比特串，其中，在L＞1的情况下，L个时间间隔相同，其中，W和L均为正整数，且L≤W-1。

在本实施例的一个可选实施方式中，信号接收模块210获取W-1个时间间隔中每连续L个时间间隔中单个时间间隔对应的数值，得到L个时间间隔传输的数值，L个时间间隔传输的数值为单个时间间隔对应的数值，数值为N比特数据包含的2^N个不同数值中的一个，即在W-1个时间间隔中，在L＞1的情况下，每L个连续时间间隔相同，其中单个时间间隔对应的N比特数据的数值即为该L个时间间隔传输的数值。如，接收到7个信号，获取到6个时间间隔，其中3个连续的时间间隔是相同的，即发送端采用了多个相同的时间间隔表示了N比特数据的数值，得到3个时间间隔中单个时间间隔对应的N比特数据，进一步得到3个时间间隔传输的数值，在L＝1的情况下，得到1个时间间隔传输的数值。

在本实施例的一个可选实施方式中，对比接口230接收W个信号可以是检测到W次低电平脉冲，也可以是检测到W次高电平脉冲。该低电平脉冲/高电平脉冲可以采用方波、正弦波、三角波等可区分高低电平脉冲的波形表示，在此不作限制。

由此，通过本发明实施例提供的从通信设备20，在接收数据时，信号接收模块210可以检测到Y次高电平脉冲或Y次低电平脉冲，并根据高/低电平脉冲之间的时间间隔确定对应的长度为N的比特串，从而实现比特数据的接收。

在本实施例的一个可选实施方式中，如图10所示，从通信设备20还包括：与对外接口230连接的信号发生模块220；其中：信号发生模块220，用于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Z个信号，其中，每个信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，不同比特串对应的时间间隔不同，N≥1，Z≥1且Z为自然数；对外接口230，还用于发送Z个信号。

与本实施例图2中主通信设备10的信号发生模块110生成信号的原理类似。作为本实施例的一个可选实施方式，信号发生模块220可以先获取2^N个长度为N的比特串中各个比特串与时间间隔的对应关系，其中，2^N个比特串互不相同，且不同比特串对应的时间间隔不同，N≥1。然后，再获取当前待发送的长度为N的比特串，便可以根据长度为N的比特串中各个比特串与时间间隔的对应关系，确定当前待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔。

在本实施例的一个可选实施方式中，信号发生模块220产生Z个信号可以产生Z个低电平脉冲，或产生Z个高电平脉冲，该低电平脉冲/高电平脉冲可以采用方波、正弦波、三角波等可区分高低电平脉冲的波形表示，在此不作限制。主通信设备10作为接收端可以通过检测到的低电平脉冲或高电平脉冲之间的时间间隔以确定接收到的比特数据。

由此，通过本发明实施例提供的从通信设备20，在发送数据时，可以通过信号发生模块220产生的Z个信号，使得第一引脚131输出Z个低电平脉冲或Z个高电平脉冲，进而传输对应的比特数据，实现两线通信设备的数据发送。

在本实施例中，对外接口230的两个引脚(第一引脚231和第二引脚232)中的一个可以电连接至信号发生模块220，在本实施例的一个可选实施方式中，如图10中实线所示，第一引脚231与信号发生模块220电连接，第二引脚232电连接至地端(GND_S)；第一引脚231，还用于发送Z个信号。在该可选实施方式中，第一引脚232可以输出Z次低电平脉冲。

在本实施例的另一个可选实施方式中，第二引脚232与信号发生模块220电连接，用于发送Z个信号。在该可选实施方式中，第二引脚232可以输出Z次高电平脉冲。由此，本实施例中的从通信设备20通过这两种方式，可以利用对外接口的任意一个引脚实现数据的发送。

在本实施例的一个可选实施方式中，如图10所示，信号发生模块220包括：主控芯片221和信号产生单元222，其中：

主控芯片221与信号产生单元222电连接，用于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Z个控制信号，输出Z个控制信号以触发信号产生单元222产生Z个信号；

信号产生单元222，设置在地端(GND_S)与第一连接点T2之间，在主控芯片221输出的Z个控制 信号的控制下断开或导通地端(GND_S)与第一连接点T2之间的通路，用于产生Z个信号，其中，第一连接点T2为第一引脚231与信号发生模块的输入端以及信号接收模块的输入端相连的连接点。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，信号产生单元222包括：第一连接端2221，与地端(GND_S)电连接；第二连接端2222，与第一引脚231连接；和控制端2223，与主控芯片221相连，并配置成根据主控芯片221输出的Z个信号控制第一连接端2221和第二连接端2222断开或导通。

在该可选实施方式中，信号产生单元222可以为NMOS管，其源极(S)作为信号产生单元的第一连接端，其漏极(D)作为信号产生单元的第二连接端，其栅极(G)作为信号产生单元的控制端。当然，该信号产生单元222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。

如图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：连接在主控芯片221与信号产生单元222之间的隔直组件250。作为一种可选方式，隔直组件250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10所示，从通信设备20还可以包括：串联在信号产生单元222的第一连接端与第三连接端之间的短路保护组件260，作为一种可选方式，短路保护组件260可以为电阻或其他保护组件，本实施例不做限制。通过短路保护组件260可以为电阻或其他保护组件，本实施例不做限制。通过短路保护组件260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。

在本实施例的一个可选实施方式中，在图9的基础上，从通信设备20还包括：防反接模块240，如图11所示，防反接模块240与对外接口210电连接，并分别与信号接收模块210的输入端和输出端电连接，防反接模块240，用于将从第一引脚231和第二引脚232中的一个引脚至信号接收模块的输入端的第一通路导通，将从信号接收模块210的输出端到第一引脚231和第二引脚232中的另一个引脚的第二通路导通。具体地，第一通路的电流流向是从第一引脚231和第二引脚232中的一个引脚流向信号接收模块的输入端，第二通路的电流流向是从信号接收模块210的输出端流向第一引脚231和第二引脚232中的另一个引脚。其中，信号接收模块的输入端是指电流流入的一端，输出端是指电流流出的一端。

在本实施例的另一个可选实施方式中，如图10的基础上，从通信设备20还包括：防反接模块240，如图12所示，防反接模块240与对外接口210电连接，并分别与信号发生模块220的输入端和信号接收模块210的输入端电连接，信号发生模块220的输出端电连接至地端(GND_S)，信号接收模块210的输出端通过较大的负载电连接至地端(GND_S)(图上未示出)，防反接模块240连接至地端(GND_S)；防反接模块240，用于将从第一引脚231和第二引脚232中的一个引脚至第一连接点T2的第一通路导通，将从地端(GND_S)到第一引脚231和第二引脚232中的另一个引脚的第二通路导通，其中，第一连接点T2为防反接模块240与信号发生模块220的输入端以及信号接收模块210的输入端相连的连接点。具体地，第一通路的电流流向是从第一引脚231和第二引脚232中的一个引脚流向第一连接点T2，第二通路的电流流向是从地端(GND_S)流向第一引脚231和第二引脚232中的另一个引脚。其中，信号接收模块210和信号发生模块220的输入端均指电流流入的一端，信号接收模块210和信号发生模块220的输出端均指电流流出的一端。

在图10中，信号发生模块220中的信号产生单元222设置在地端与第一连接点T2之间，信号产生单元222与第一连接点T2连接的一端为信号发生模块222的输入端，信号产生单元222与地端连接的一端为信号发生模块222的输出端。

通过本实施例中的防反接器件可以实现防反接的功能，即无论从通信设备20的对外引脚230的两个引脚与主通信设备的第一设备对外引脚130的两个引脚正向连接(即，第一引脚131接第一引脚231，第二引脚231接第二引脚232)，还是反向连接(即，第一引脚131接第二引脚232，第二引脚231接第一引脚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13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；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S1和第二端口S2中的一个端口至第三端口S3的通路导通；第二防反接单元242分别与第四端口S4、第一端口S1和第二端口S2连接，用于将从第四端口S4至第一端口S1和第二端口S2中的另一个端口的通路导通。如果将该防反接模块240应用于图11中，防反接模块240、对外接口230以及信号接收模块210的连接关系如下：第一端口S1与第一引脚231连接，第二端口S2与第二引脚232连接，第三端口S3与信号接收模块的输入端电连接，第四端口S4与信号接收模块的输出端电连接；如果将该防反接模块240应用于图12中，防反接模块240、对外接口230以及信号接收模块210的连接关系如下：第一端口S1与第一引脚231连接，第二端口S2与第二引脚232连接，第三端口S3与第一连接点T2电连接，第四端口S4与从通信设备的地端电连接。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图14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、MOS管等防反接组件，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14所示。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，如图14A～图14C所示，具体请参见实施例6中的详细描述。

如图11和图12所示，从通信设备20还包括：固定负载270，作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图11所示，固定负载270的一端连接在防反接模块240与信号接收模块210的输入端之间的连接点上， 为了方便描述，此处将该连接点称为连接点T3。在该可选实施方式中，固定负载270包括：充电开关271和充电电池272，充电开关271连接在连接点T3和充电电池272之间，配置成受控地使连接点T3和充电电池272断开或导通。作为本发明实施例的另一个可选实施方式，如图12所示，固定负载270的一端与第一连接点T2电连接。在该可选实施方式中，固定负载270包括：充电开关271和充电电池272，充电开关271连接在第一连接点T2和充电电池272之间，配置成受控地使第一连接点T2和充电电池272断开或导通。通过该固定负载可以在主通信设备发送高电平时，主通信设备可以为从通信设备充电，从而从通信设备可以同时进行通信和充电。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。

如图11和图12所示，从通信设备20还包括：滤波组件280，作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图11所示，滤波组件280连接在连接点T3与地端(GND_S)之间(如图11所示)，或者，滤波组件280连接在充电开关271与充电电池272中间的连接点与地端之间(图上未示出)。作为本发明实施例的另一个可选实施方式，如图12所示，滤波组件280连接在第一连接点T2与地端(GND_S)之间(图上未示出)，或者，滤波组件280连接在充电开关271与充电电池272中间的连接点与地端之间(如图12所示)。作为一种可选方式，滤波组件280可以为电容或其他可以滤波的组件，本实施例不做限制。通过该滤波组件可以有效去掉从对外接口230的第一引脚231接收到的高电平信号中的毛刺，使高电平信号平滑，持续地为充电电池充电。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，如图11和图12所示，从通信设备20还包括：第一分压负载元件291和第二分压负载元件292，如图11所示，第一分压负载元件291和第二分压负载元件292串联在连接点T3与地端之间，其中，第一分压负载元件291连接在连接点T3与第二分压负载元件292之间，信号接收模块210通过第一分压负载元件291与连接点T3电连接。如图12所示，第一分压负载元件291和第二分压负载元件292串联在连接点T2与地端之间，其中，第一分压负载元件291连接在连接点T2与第二分压负载元件292之间，信号接收模块210通过第一分压负载元件291与连接点T2电连接。作为一种可选方式，第一分压负载元件291和第二分压负载元件292可以为电阻或其他可以负载元件，本实施例不做限制。

如图11和图12所示，第二分压负载元件292连接在地端和第一分压负载元件291之间，信号接收模块210连接在第一分压负载元件291和第二分压负载元件292的连接点T4(图12)或T5(图11)上，以检测该连接点T4(图12)或T5(图11)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，而信号接收模块210可以接受的最高检测电压只能承受3.5V，那么就需要通过分压，使得信号接收模块210的输入最高电压小于等于3.5V，使得信号接收模块210的检测电压与供电电源做到电平匹配。

由此，通过本发明实施例提供的从通信设备20，信号接收模块210检测连接点T4(相当于检测连接点T2的电平变化)或T5(相当于检测连接点T3的电平变化)的电压，该连接点T2或T3的电压是对外接口230从主通信设备的第一引脚131接收到的电压信号，静默态时，连接点T2(图12)或T3(图11)与地端的通路断开，第一引脚131输出高电平的信号，信号接收模块210检测到高电平，为从通信设备20 供电，在接收数据时，信号接收模块210检测到连接点T2(图12)或T3(图11)的电压突然下降，即检测到低电平脉冲信号，此时，连接点T2或T3的电压被地端拉低，说明从通信设备在接收数据，信号接收模块210根据连续检测到的低电平脉冲得出对应的比特数据。从通信设备20在发送数据时，信号发生模块220可以通过主控芯片221的控制信号，控制连接点T2(图12)与地端之间信号产生单元的的通路导通或关断，使得对外接口230输出低电平脉冲信号或高电平脉冲信号，进而传输对应的比特数据。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。

具体地，作为一种具体的实施方式，在实施例2中，针对本发明提供的从通信设备20进行了示例说明，图15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，请参见实施例2中的具体描述。作为另一种具体的实施方式，在实施例3中，针对本发明提供的从通信设备20进行了示例说明，图16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，请参见实施例3中的具体描述。

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，从通信设备可以从主通信设备取电，在通信的同时可以充电，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

本实施例对实施例1中通信系统100的工作原理进行了示例说明。图15为本发明实施例1的一个可选的通信系统100的电路原理图。如图15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以及从通信设备20的结构连接具体如下：

以下，针对本发明提供的主通信设备10进行示例说明，在该可选电路原理图中，信号生成单元112为NMOS管Q3，其源极(S)作为信号生成单元112的第一连接端1121，其漏极(D)作为信号生成单元112的第二连接端1122，其栅极(G)作为信号生成单元112的控制端1123；第一对外接口130为J1，第一引脚131为J1的引脚1，第二引脚132为J1的引脚2，供电电源V_MPWR，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181为分压电阻R3、第二分压负载元件182为分压电阻R11，隔直组件190为C1，其中，J1的引脚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的引脚1的之间，D1与L3并联，D1的正极电连接至J1的引脚1，负极电连接至供电电源；J1的引脚2与供电电源的地端GND_M电连接；主控芯片111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的引脚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，信号接收模块120电连接至分压电阻R3和R11的连接点T1，检测T1的电压(相当于检测T0的电平变化)；Q3的D端和S端在主控芯片111的控制端口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，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，主控芯片111的控制端口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，第一引脚输出高电平(此时为从通信设备20供电)；发送数据时，主控芯片111的控制端口MO发送高电平信号，控制Q3导通，连接点T0的电压被拉低，产生低电平脉冲，第一引脚输出低电平脉冲信号，发送数据结束后回到静默态；接收数据时，信号接收模块120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，信号接收模块120可以根据连续检测到的低电平脉冲信号之间的时间间隔确定接收到的对应的长度为N的比特串。

以下，针对本发明提供的从通信设备20进行示例说明，在该可选电路原理图中，信号产生单元222为NMOS管Q5，其源极(S)作为信号产生单元222的第一连接端2221，其漏极(D)作为信号产生单元222的第二连接端2222，其栅极(G)作为信号产生单元222的控制端2223；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，第一引脚231为J2的引脚1，第二引脚232为J2的引脚2，第一分压负载元件291为分压电阻R20、第二分压负载元件292为分压电阻R21，隔直组件250为C2，其中，J2的引脚1连接至S1，J2的引脚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的引脚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的引脚1)，D10的正极连接至S4(即，地GND_S)，负极连接至S2(即，J2的引脚2)；主控芯片221的控制端口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，信号接收模块210电连接至分压电阻R20和R21的连接点T3，信号接收模块210检测T3的电压(相当于检测T2的电平变化)；Q5的D端和S端在主控芯片221的控制端口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，以使得信号接收模块210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)，信号接收模块210检测连接点T2的电压，信号接收模块210一直检测到高电平，此时可以为从通信设备20充电；接收数据时，信号接收模块210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，信号接收模块120可以根据连续检测到的低电平脉冲信号的时间间隔确定对应的比特数据；发送数据时，主控芯片221的控制端口SO发送高电平信号，控制Q5导通，连接点T2的电压被拉低，产生低电平脉冲，对外接口J2(引脚1或引脚2中与主通信设备10的J1的引脚1连接的那个接口)输出低电平脉冲信号给主通信设备10J1的引脚1，发送数据结束后回到静默态。

本实施例中，从通信设备的J2可以正插或反插至J1，即，J2的引脚1连接J2的引脚1，J2的引脚2 连接至J2的引脚2，此为正插，或者，J2的引脚2连接J2的引脚1，J2的引脚1连接至J2的引脚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的引脚1……>J2的引脚1……>D7……T2……>R20……>R21……>GND_S……>D10……>J2的引脚2……>J1的引脚2；如果Q5导通时，防反接模块240的导通流向为：J1的引脚1……>J2的引脚1……>D7……T2……>Q5……>GND_S……>D10……>J2的引脚2……>J1的引脚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的引脚1……>J2的引脚2……>D9……T2……>R20……>R21……>GND_S……>D4……>J2的引脚1……>J1的引脚2；如果Q5导通时，防反接模块240的导通流向为：J1的引脚1……>J2的引脚2……>D9……T2……>Q5……>GND_S……>D4……>J2的引脚1……>J1的引脚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，连接点T0的电压为供电电源的电压，保持高电平，J1的引脚1输出高电平，为从通信设备20供电；信号接收模块120检测连接点T0的电压，信号接收模块120一直检测到高电平，第一接口输出高电平；从通信设备20侧：Q5处于断开状态，连接点T2的电压为J2从J1的引脚1接收到的高电平电压信号，连接点T2的电压保持高电平；信号接收模块210检测连接点T2的电压，信号接收模块210一直检测到高电平；

主通信设备10发送数据，主通信设备10的主控芯片111的控制端口MO发送高电平信号，控制Q3导通，连接点T0的电压被拉低，J1的引脚1输出低电平脉冲信号，发送数据结束后回到静默态；从通信设备20接收数据时，信号接收模块210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的信号接收模块210可以根据连续检测到的低电平脉冲信号之间的时间间隔确定对应的比特数据；

从通信设备20发送数据，从通信设备20的主控芯片221的控制端口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中引脚1或引脚2中与主通信设备10的J1的引脚1连接的那个接口)输出低电平脉冲信号给主通信设备J1的引脚1，发送数据结束后回到静默态；主通信设备10接收数据，信号接收模块120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的信号接收模块120可以根据连续检测到的低电平脉冲信号的时间间隔确定对应的比特数据。

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。

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；可以采用相同的信号产生单元，也可以采用不同的信号产生单元；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，从设备 可以从主设备取电，在通信的同时可以充电，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3

本实施例对实施例1中通信系统100的工作原理进行了示例说明。图16为本发明实施例1的一个可选的通信系统100的电路原理图。如图16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以及从通信设备20的结构连接具体如下：

以下，针对本发明提供的主通信设备10进行示例说明，在该可选电路原理图中，信号生成单元112为PMOS管Q1，其源极(S)作为信号生成单元112的第一连接端1121，其漏极(D)作为信号生成单元112的第二连接端1122，其栅极(G)作为信号生成单元112的控制端1123；第一对外引脚130为J1，第一引脚131为J1的引脚1，第二引脚132为J1的引脚2，供电电源VDD_M，其中，J1的引脚1连接至Q1的D端，Q1的S端连接至供电电源VDD_M，Q1的G端连接至主控芯片111的控制端口MO，Q1的D端和S端在主控芯片111的控制端口MO的输出信号的控制下断开或导通VDD_M与J1的引脚1之间的通路；采样电阻R1连接在J1的引脚2与地GND_M之间，信号接收模块120与J1的引脚2连接，信号接收模块120包括比较器A1；比较器A1的同向输入端与信号接收模块120与J1的引脚2的连接点连接，比较器A1的反向输入端输入参考电压Vref，比较器A1将J1的引脚2输入的电压与参考电压Vref进行比较，当J1的引脚2输入的电压大于参考电压Vref时，输出高电平，否则输出低电平。其中，PMOS管可以采用但不局限于如下型号：2N7002，FDV301，FDV303等；采用电阻R1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参考电压Vref有明显的高低之分，在此不再赘述。参考电压Vref的设置也可以根据R1的阻值进行设置，以使得Vref的值比较明显的小于采用电阻R1两端的电压的值。

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，Q1处于导通状态(此时，主控芯片111的控制端口MO发送低电平信号或不发送信号)，VDD_M持续供电高电平，使得Vs>Vg，Q1导通，引脚1输出高电平，此时为从通信设备20供电；发送数据时，主控芯片111的控制端口MO发送高电平信号，控制Q1断开，引脚1输出低电平信号，发送数据结束后回到静默态(此时，主控芯片111的控制端口MO发送低电平信号或不发送信号，Q1常态导通)；接收数据时，信号接收模块120检测负载电阻R1两端的电压，检测到信号接收模块120的电压突然由低电平升高为高电平，说明在接收数据，比较器A1将信号接收模块120检测的电压与参考电压Vref进行比较，信号接收模块120可以根据比较器A1输出的高低电平，连续检测高电平脉冲信号之间的时间间隔确定对应的比特数据。

以下，针对本发明提供的从通信设备20进行示例说明，在该可选电路原理图中，信号产生单元222为NMOS管Q2，其源极(S)作为信号产生单元222的第一连接端2221，其漏极(D)作为信号产生单元222的第二连接端2222，其栅极(G)作为信号产生单元222的控制端2223；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，对外引脚230为 J2，第一引脚231为J2的引脚1，第二引脚232为J2的引脚2，负载电阻为R2，电池开关K1，充电电池为BATT，滤波组件为C3，其中，J2的引脚1连接至S1，J2的引脚2连接至S2，S3连接至Q2的D端，主控芯片221的控制端口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；负载电阻R2连接在信号产生单元222与信号接收模块210的连接点T2与Q2的D端之间，电池开关K1与充电电池BATT串联在连接点T2与从设备的地端GND_S之间，滤波组件C3的一端连接在电池开关K1与充电电池BATT的连接点上，另一端接地端GND_S。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，电阻R2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参考电压Vref有明显的高低之分，在此不再赘述。

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，Q2处于断开状态(此时，主控芯片221的控制端口SO不发送信号，或者发送低电平信号)，信号接收模块210检测连接点T2的电压，信号接收模块210一直检测到高电平，此时可为充电电池充电，并未从通信设备20供电；接收数据时，信号接收模块210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，信号接收模块120可以根据连续检测到的低电平脉冲信号之间的时间间隔确定对应的比特数据；发送数据时，主控芯片221的控制端口SO发送高电平信号，控制Q2导通，从通信设备从连接点T2到主通信设备的负载电阻R1的回路上的电流变大，电流从T2流经R2->GND_S->R1->GND_M，主通信设备通过检测负载电阻R1上的电压的变化来接收数据，发送数据结束后回到静默态。

本实施例中，从通信设备的J2可以正插或反插至J1，即，J2的引脚1连接J2的引脚1，J2的引脚2连接至J2的引脚2，此为正插，或者，J2的引脚2连接J2的引脚1，J2的引脚1连接至J2的引脚2，此外反插。当从通信设备的J2正插至J1时，如果Q2断开时，防反接模块240的导通反向为：J1的引脚1……>J2的引脚1……>D7……T2……>SI；如果Q2导通时，防反接模块240的导通方向为：J1的引脚1……>J2的引脚1……>D7……T2……>Q2……>GND_S……>A10……>J2的引脚2……>J1的引脚2……>GND_M。

当从通信设备的J2反插至J1时，如果Q2断开时，防反接模块240的导通方向为：J1的引脚1……>J2的引脚2……>D9……>T2……>SI；如果Q2导通时，防反接模块240的导通流向为：J1的引脚1……>J2的引脚2……>D9……T2……>Q2……>GND_S……>D4……>J2的引脚1……>J1的引脚2……>GND_M。

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：Q1处于导通状态(此时，主控芯片111的控制端口MO发送低电平信号或不发送信号)，VDD_M持续提供电高电平，使得Vs>Vg，Q1导通，J1的引脚1输出高电平；主通信设备10的信号接收模块120检测负载电阻R1两端的电压；从通信设备20侧：Q2处于断开状态(此时，主控芯片221的控制端口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的引脚1接收到的高电平电压信号，连接点T2的电压保持高电平；从通信设备10的信号接收模块210检测连接点T2的电压，信号接收模块210一直检测到高电平；

主通信设备10发送数据，主控芯片111的控制端口MO发送高电平信号，控制Q1断开，J1的引脚1输出低电平信号，发送数据结束后回到静默态(此时，主控芯片111的控制端口MO发送低电平信号或不发送信号，Q1常态导通)；从通信设备20接收数据时，信号接收模块210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的信号接收模块210可以根据连续检测到的低电平脉冲信号之间的时间间隔确定对应的比特数据；

从通信设备20发送数据，从通信设备20的主控芯片221的控制端口SO发送高电平信号，控制Q2导通，从通信设备从连接点T2到主通信设备的负载电阻R1的回路中的电流变大，电流从T2流经R2->GND_S->R1->GND_M，主通信设备通过检测负载电阻R1上的电压变化来接收数据，发送数据结束后回到静默态；主通信设备10接收数据，信号接收模块120检测负载电阻R1两端的电压，如果电压突然升高说明在接收数据，比较器A1将信号接收模块120检测的电压与参考电压Vref进行比较，主通信设备10的信号接收模块120可以根据连续检测到的高电平脉冲信号之间的时间间隔确定出对应的比特数据。

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。

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；可以采用相同的信号产生单元，也可以采用不同的信号产生单元；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，从设备可以从主设备取电，在通信的同时可以充电，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4

本实施例对实施例1中主通信设备10中升压复位电路单元的原理进行了示例说明。图7D、7E分别为本发明实施例1的两个可选的主通信设备10的电路原理图。

如图7D所示，通断模块1113为NMOS管Q6，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；信号产生单元112为PMOS管Q7，其源极(S)作为信号产生单元的第三连接端1121，其漏极(D)作为信号产生单元的第四连接端1122，其栅极(G)作为信号产生单元的控制端1123；检测模块为比较器A1；第一对外接口130为J1，第一引脚131为J1的引脚1，第二引脚132为J1的引脚2，供电电源V_MPWR，滤波组件1112为电容C4和C5，放电保护组件1115为电阻R23，限流组件1116为电阻R25，通断模块保护组件1114为电阻R24，采样电阻140为R26；其中，供电接口150、DC/DC升压组件1111的控制端11112分别电连接至主控芯片111的供电端口111a、升压复位控制端口111b，供电接口150电连接至DC/DC升压组件1111的输入端11110；滤波电容C4和C5分别连接在DC/DC升压组件1111的输出端11111与地端GND_M之 间；主控芯片111的通断控制端口111c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Q7的S端的连接点T6，R24连接在Q6的S端与G端之间，R23连接在连接点T6与Q6的D端之间，Q6的D端和S端在通断控制端口111c输出的通断控制信号的控制下断开或导通地端GND_M与连接点T6之间的通路；J1的引脚1连接至Q7的D端，Q7的S端连接至DC/DC升压组件1111的输出端11111，Q7的G端连接至主控芯片111的信号产生控制端口MO，Q7的D端和S端在信号产生控制端口MO输出的控制信号的控制下断开或导通DC/DC升压组件1111与J1的引脚1之间的通路；采样电阻R26连接在J1的引脚2与地端GND_M之间，J1的引脚2与信号接收模块120的检测端口MI连接，检测端口MI检测R26两端的电压，并输入比较器A1；比较器A1的同向输入端与检测端口MI连接，比较器A1的反向输入端输入参考电压Vref，比较器A1将检测端口MI输入的电压与参考电压Vref进行比较，当检测端口MI输入的电压大于参考电压Vref时，输出高电平，否则输出低电平。

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；PMOS管可以采用但不局限于如下型号：2N7002，FDV301，FDV303等；NMOS管可以采用但不局限于如下型号：2N7002，FDV301，FDV303等；为加快电容C4和C5的放电速度V4和V5(V4＝R23*C4，V5＝R23*C5)R23的阻值应越小越好，可以选择几欧姆；采样电阻R26的阻值可以根据需求进行选择，以使得检测端口MI检测到的电压与参考电压Vref有明显的高低之分，在此不再赘述。参考电压Vref的设置也可以根据R26的阻值进行设置，以使得Vref的值比较明显的小于采样电阻R26两端的电压的值。

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接收升压复位控制端口111b发送的升压控制信号，并对供电电源的供电电压进行升压处理，电容C4和C5去掉升压后的电压信号中的毛刺；Q6处于断开状态(此时，通断控制端口111c发送低电平信号或不发送信号)，连接点T6的电压为经过DC/DC升压组件1111升压后的电压，Q7处于导通状态(此时，信号产生控制端口MO发送低电平信号或不发送信号)，V_MPWR持续供电高电平，使得Vs>Vg，Q7导通，J1的引脚1持续输出高电平(升压后的电压)。

发送数据时，信号产生控制端口MO发送高电平信号，控制Q7断开，J1的引脚1输出低电平信号，发送数据结束后回到静默态(此时，信号产生控制端口MO发送低电平信号或不发送信号，Q7常态导通)；接收数据时，检测端口MI检测采样电阻R26两端的电压，检测到检测端口MI的电压突然由低电平升高为高电平，说明在接收数据，比较器A1将检测端口MI检测的电压与参考电压Vref进行比较，信号接收模块120可以根据比较器A1输出的高低电平，连续检测高电平脉冲信号之间的时间间隔确定对应的长度为N的比特串。

需要复位时，升压复位控制端口111b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T6的电压被拉低，无论Q7导通还是关断，J1的引脚1持续输出低电平信号，主通信设备10都不能通过电平变化来向从通信设备20发送比特数据，也不能接收从通信设备20发送的比特数据，此时，主通信设备10、从通信设备20均处于复位状态。

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(例如10ms)才能放电完全，因此连接点T6也会由高电平缓慢下降为低电平，相应的，J1的引脚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，通断控制端口111c发送高电平信号，控制Q6导通，连接点T6的电压被拉低，使C4和C5能够迅速放电完全，J1的引脚1输出的电平也会由高迅速变为低，因而从通信设备20识别的引脚1连续输出低电平信号的时间为(预设时长-10ms)，导致从通信设备20不能有效识别该连续输出低电平信号为复位信号。

因此，在升压复位控制端口111b不向DC/DC升压组件1111发送升压控制信号的初始时刻，通断控制端口111c就向Q6发送通断控制信号，通过控制Q6导通来使C4和C5进行快速放电。具体的，通断控制端口111c发送高电平信号，控制Q6导通，C4和C5分别与R23、GND_M形成回路，使C4和C5能够迅速放电完全，J1的引脚1输出的电平也会由高电平迅速变为低电平。

如图7E所示，通断模块1113为NMOS管Q6，其源极(S)作为通断模块的第三连接端11110，其漏极(D)作为通断模块的第四连接端11111，其栅极(G)作为通断模块的控制端11112；信号产生单元112为NMOS管Q3，其源极(S)作为信号产生单元的第三连接端1121，其漏极(D)作为信号产生单元的第四连接端1122，其栅极(G)作为信号产生单元的控制端1123；第一对外接口130为J1，第一引脚131为J1的引脚1，第二引脚132为J1的引脚2，供电电源V_MPWR，滤波组件1112为电容C4和C5，放电保护组件1115为电阻R23，限流组件1116为电阻R25，通断模块保护组件1114为电阻R24，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181为分压电阻R3、第二分压负载元件182为分压电阻R11，隔直组件190为电容C1，短路保护组件1100为电阻R19；其中，供电接口150、DC/DC升压组件1111的控制端11112分别电连接至主控芯片111的供电端口111a、升压复位控制端口111b，供电接口150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的引脚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的引脚1，负极电连接至输出端11111，J1的引脚2与供电电源的地端GND_M电连接；主控芯片111的通断控制端口111c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端在通断控制端口111c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111的信号产生控制端口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的引脚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端在信号产生控制端口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，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；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；为加快电容C4和C5的放电速度V4和V5(V4＝R23*C4，V5＝R23*C5)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接收升压复位控制端口111b发送的升压控制信号，并对供电电源的供电供电电压进行升压处理，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，信号产生控制端口MO、通断控制端口111c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的引脚1输出高电平。

发送数据时，信号产生控制端口MO发送高电平信号，控制Q3导通，连接点T0的电压被拉低，J1的引脚1输出的电平由高变为低，产生低电平脉冲，第一引脚输出低电平脉冲信号，主控芯片111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，信号产生控制端口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的引脚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，信号接收模块120可以根据检测端口MI连续检测到的低电平脉冲信号之间的时间间隔确定接收到的对应的长度为N的比特串。

需要复位时，升压复位控制端口111b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的引脚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从通信设备20发送比特数据，也不能接收从通信设备20发送的比特数据，此时，主通信设备10、从通信设备20均处于复位状态。

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(例如20ms)才能放电完全，因此连接点T7也会由高电平缓慢下降为低电平，相应的，J1的引脚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，通断控制端口111c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的引脚1输出的电平也会由高迅速变为低，因而从通信设备20识别的引脚1连续输出低电平信号的时间为(预设时长-20ms)，导致从通信设备20不能有效识别该连续输出低电平信号为复位信号。

因此，在升压复位控制端口111b不向DC/DC升压组件1111发送升压控制信号的初始时刻，通断控制端口111c就向Q6发送通断控制信号，通过控制Q6导通来使C4和C5快速放电。具体的，通断控制端口111c发送高电平信号，控制Q6导通，C4和C5分别与R23形成回路，使C4和C5能够迅速放电完全，J1的引脚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10，可以将第一引脚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和从通信设备20提供复位功能。

实施例5

本实施例对实施例1中主通信设备10中带有线路保护电路单元1120的原理进行了示例说明。图8D为本实施例提供的针对实施例1的一个可选的主通信设备10的电路原理图，以线路保护电路单元1120串联在地端GND_M与第二引脚132之间为例进行示例说明；图8E为本实施例提供的针对实施例1的另一个可选的主通信设备10的电路原理图，以线路保护电路单元1120串联在供电接口150与第一引脚131之间为例进行示例说明。

以下，以线路保护电路单元1120串联在地端GND_M与第二引脚132之间为例进行示例说明，如图8D所示，该线路保护电路单元1120中开关模块1121包括：第五连接端1121a、第六连接端1121b和受控端口1121c，控制模块1122包括：第一检测端口1122a、第二检测端口1122b和控制端口1122c；第一对外接口包括引脚1和引脚2；供电电源为VBUS_M；第一检测端口1122a与开关模块1121的第五连接端1121a电连接，第二检测端口1122b与开关模块1121的第六连接端1121b电连接，控制端口1122c与开关模块1121的受控端口1121c电连接；开关模块1121电连接在地端GND_M以及引脚2之间，第五连接端1121a与地端GND_M连接，第六连接端1121b与引脚2电连接，本实施方式中，开关模块1121的第五连接端1121a可以直接与地端GND_M电连接，也可以间接与地端GND_M电连接，例如通过电阻等其他元器件或者一些功能性电路与地端GND_M电连接。第一对外接口的引脚1可以直接电连接至供电接口150，或者通过其他元器件连接至供电接口150，供电接口150连接至供电电源VBUS_M。

本实施方式中，开关模块1121为NMOS管，其栅极G作为开关模块1121的受控端口1121c，其源极S作为开关模块1121的第五连接端1121a，其漏极D作为开关模块1121的第六连接端1121b。控制模块1122，用于在NMOS管处于导通状态时，通过其第一检测端口1122a检测NMOS管的源极S的第一电平V₁，并通过第二检测端口1122b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1122通过控制端口1122c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，从而断开开关模块1121的第五连接端1121a和第六连接端1121b，使引脚2与地端GND_M之间形成断路。

可选地，控制模块1122可以包括锂电池保护IC芯片(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)时，可以输出低电平信号。主控芯片50在检测到低电平信号时，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50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1的制作成本和扩展线路保护电路1的功能。

由此，控制模块1122在检测到NMOS管源极S和漏极D的电平差值过大时(即主通信设备或与主通信设备连接的从通信设备中存在短路异常)，控制NMOS管进入截止状态，断开引脚2与地端GND_M之间的电路，以防止主通信设备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1122，还用于在NMOS管处于截止状态时，即引脚2与地端GND_M断开时，通过控制端口1122c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，从而使引脚2与地端GND_M导通。在引脚2与地端GND_M导通后，控制模块1122再次通过第一检测端口1122a检测NMOS管源极S的第一电平V₁，通过第二检测端口1122b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)，说明主通信设备或与主通信设备连接的从通信设备中的短路异常已经消失，则引脚2与地端GND_M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1122通过控制端口1122c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，用于使NMOS管进入截止状态，从而将引脚2与地端GND_M断开，使主通信设备处于短路保护状态。由此，在主通信设备处于短路保护的状态时(NMOS管处于截止状态)，控制模块1122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，即在主通信设备或与主通信设备连接的从通信设备的短路异常恢复后，控制模块1122持续向NMOS管输出高电平信号，控制NMOS管导通，从而将主通信设备或与主通信设备连接的从通信设备从短路保护状态恢复为正常工作状态。

以下，以线路保护电路单元1120串联在供电接口与第一引脚之间为例进行示例说明，如图4所示，该线路保护电路单元1120中的开关模块1121包括第五连接端1121a、第六连接端1121b和受控端口1121c，控制模块1122包括：第一检测端口1122a、第二检测端口1122b和控制端口1122c；第一对外接口包括引脚1和引脚2；供电电源为VBUS_M；第一检测端口1122a与开关模块1121的第五连接端1121a电连接，第二检测端口1122b与开关模块1121的第六连接端1121b电连接，控制端口1122c与开关模块1121的受控端口1121c电连接；开关模块1121电连接在供电接口150以及引脚1之间，第五连接端1121a与引脚1电连接，第六连接端1121b与供电接口150电连接，供电接口150连接至供电电源VBUS_M，本实施例中，开关模块的第六连接端1121b可以直接与供电接口150电连接，也可以间接与供电接口150电连接，例如电阻等其他元器件或者一些功能性电路与供电接口150电连接。

本实施例中，开关模块1121为PMOS管，其栅极G作为开关模块1121的受控端口1121c，其漏极D作为开关模块1121的第五连接端1121a，其源极S作为开关模块1121的第六连接端1121b。控制模块1122，用于在PMOS管处于导通状态时，通过其第一检测端口1122a检测PMOS管的漏极D的第一电平V₁，并通过第二检测端口1122b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＞V_F，其中V_F为预设值)，控制模块1122通过控制端口1122c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，其中高电平信号是指高于或等于PMOS管源极S电平的电平信号，用于使PMOS管进入截止状态，从而断开开关模块1121的第五连接端1121a和第六连接端1121b，使引脚1与供电接口150之间形成断路。

可选地，控制模块1122可以包括锂电池保护IC芯片(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)时，可以输出低电平信号。主控芯片50在检测到低电平信号时，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50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1的制作成本和扩展线路保护电路1的功能。

由此，控制模块1122在检测到PMOS管源极S和漏极D的电平差值过大时(即主通信设备或与主通信设备连接的从通信设备中存在短路异常)，控制PMOS管进入截止状态，断开引脚1与供电接口150之间的电路，以防止主通信设备或与主通信设备连接的从通信设备中的元器件因电路中存在异常而受损。

可选地，控制模块1122，还用于在PMOS管处于截止状态时，即引脚1与供电接口150断开时，通过控制端口1122c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，用于使PMOS管进入导通状态，从而使引脚1与供电接口150导通。在引脚1与供电接口150导通后，控制模块1122再次通过第一检测端口1122a检测PMOS管漏极D的第一电平V₁，通过第二检测端口1122b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≤V_F，其中V_F为预设值)，说明主通信设备或与主通信设备连接的从通信设备的短路异常已经消失，则引脚1与供电接口150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1122通过控制端口1122c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，用于使PMOS管进入截止状态，从而将引脚1与供电接口150断开，使主通信设备或与主通信设备连接的从通信设备处于短路保护状态。由此，在主通信设备或与主通信设备连接的从通信设备处于短路保护的状态时(PMOS管处于截止状态)，控制模块1122向PMOS管输出低电平信号，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，即在主通信设备或与主通信设备连接的从通信设备的短路异常恢复后，控制模块1122持续向PMOS管输出低电平信号，控制PMOS管导通，从而将主通信设备或与主通信设备连接的从通信设备从短路保护状态恢复为正常工作状态。

采用本实施例提供的技术方案，仅需利用控制模块检测开关模块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电路结构简单，且判断线路是否断路的速度较快。

实施例6

本实施例提供了3种防反接模块240的具体实现电路，如图14A～图14C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14A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14A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14A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14A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14A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14B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14B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14B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14B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14B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14C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14C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14C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14C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14C所示，Q7的漏极D电连接至S1，Q7的源极S电连接至S4，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14C所示，Q8的漏极D电连接至S2，Q8的源极S电连接至S4，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14C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14A～图14C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。

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 (10)

1.一种通信设备，其特征在于，包括：由第一引脚和第二引脚组成的第一对外接口以及与所述第一引脚电连接的信号发生模块；

所述信号发生模块，用于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个信号，其中，每个所述信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为所述待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，不同比特串对应的时间间隔不同，N≥1，X≥1且X为自然数；

所述第一对外接口，用于通过所述第一引脚发送所述X个信号。

2.如权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：与所述第一对外接口连接的信号接收模块；其中：

所述第一对外接口，还用于接收Y个信号；

所述信号接收模块，用于检测到所述第一对外接口接收到的所述Y个信号，根据Y-1个时间间隔中每连续L个时间间隔中单个时间间隔对应的比特串，得到L个时间间隔传输的比特串，其中，在L＞1的情况下，所述L个时间间隔相同，其中，Y和L均为正整数，且L≤Y-1。

3.一种转接装置，其特征在于，所述转接装置包括：如权利要求1所述的通信设备、第二对外接口和编解码模块；所述编解码模块电连接在所述第二对外接口与所述信号发生模块之间，其中：

所述第二对外接口，用于接收与所述第二对外接口电连接的外部终端发来的第一数据；

所述编解码模块，用于根据所述第二对外接口支持的协议对所述第一数据进行解码，获得所述当前待发送的长度为N的比特串，并将所述当前待发送的长度为N的比特串发送至所述信号发生模块。

4.如权利要求3所述的转接装置，其特征在于，所述转接装置还包括：连接至所述第一对外接口和所述编解码模块的信号接收模块；其中：

所述第一对外接口，还用于接收Y个信号；

所述信号接收模块，用于检测到所述第一对外接口接收到的所述Y个信号，根据Y-1个时间间隔中每连续L个时间间隔中单个时间间隔对应的比特串，得到L个时间间隔传输的比特串，并发送至所述编解码模块，其中，在L＞1的情况下，所述L个时间间隔相同，其中，Y和L均为正整数，且L≤Y-1；

所述编解码模块，还用于接收所述信号接收模块发送来的所述L个时间间隔传输的比特串，并根据第二对外接口支持的协议对所述L个时间间隔传输的比特串进行编码，获得第二数据；

所述第二对外接口，还用于将所述第二数据发送至所述外部终端。

5.一种通信设备，其特征在于，包括：由第一引脚和第二引脚组成的对外接口以及与所述第一引脚电连接的信号接收模块；

所述对外接口，用于通过所述第一引脚接收W个信号；

所述信号接收模块，用于检测到所述第一引脚接收到的所述W个信号，根据W-1个时间间隔中每连续L个时间间隔中单个时间间隔对应的比特串，得到L个时间间隔传输的比特串，其中，在L＞1的情况下，所述L个时间间隔相同，其中，W和L均为正整数，且L≤W-1。

6.如权利要求5所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：与所述对外接口连接的信号 发生模块；其中：

所述信号发生模块，用于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Z个信号，其中，每个所述信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为所述待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，不同比特串对应的时间间隔不同，N≥1，Z≥1且Z为自然数；

所述对外接口，还用于发送所述Z个信号。

7.如权利要求5至6任一项所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备还包括：防反接模块；其中：

所述防反接模块与所述对外接口电连接，并分别与所述信号发生模块的输入端和所述信号接收模块的输入端电连接，所述信号发生模块的输出端和所述信号接收模块的输出端分别电连接至地端，所述防反接模块连接至所述地端；

所述防反接模块，用于将从所述第一引脚和所述第二引脚中的一个引脚至第一连接点的第一通路导通，将从所述地端到所述第一引脚和所述第二引脚中的另一个引脚的第二通路导通，其中，所述第一连接点为所述防反接模块与所述信号发生模块的输入端以及所述信号接收模块的输入端相连的连接点。

8.如权利要求7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引脚连接，所述第二端口与所述第二引脚连接，所述第三端口与所述第一连接点电连接，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第四端口、所述第一端口和所述第二端口连接，用于将从所述第四端口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。

9.如权利要求5至8任一项所述的通信设备，其特征在于，所述信号发生模块包括：主控芯片和信号产生单元，其中：

所述主控芯片与所述信号产生单元连接，用于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Z个控制信号，输出所述Z个控制信号以触发所述信号产生单元产生所述Z个信号；

所述信号产生单元设置在地端与所述第一连接点之间，在所述主控芯片输出的所述Z个控制信号的控制下断开或导通所述地端与所述第一连接点之间的通路，用于产生所述Z个信号，其中，每个所述信号的开始时刻与相邻的上一个信号的开始时刻的时间间隔为所述待发送的长度为N的比特串对应的时间间隔，Z≥1且Z为自然数。

10.一种通信系统，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如权利要求1至18任一项所述的通信设备，所述从通信设备包括如权利要求32至50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。