CN107770021B - 家庭总线系统hbs电路、信号转换方法和装置 - Google Patents

家庭总线系统hbs电路、信号转换方法和装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种家庭总线系统HBS电路、信号转换方法和装置，涉及，用于通过Microchip芯片实现家庭总线HomeBus通讯。该电路包括：Microchip芯片、HB驱动芯片、电阻、电容和三极管，所述Microchip芯片包括通用异步收发传输器UART输入管脚和串行外设接口SPI输出管脚，所述HB驱动芯片包括输入管脚。本申请实施例应用于家庭总线通信。

Description

家庭总线系统HBS电路、信号转换方法和装置
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种家庭总线系统(Home Bus System，HBS)驱动电路、方法和装置。
背景技术
多联机产品长期以来都使用家庭总线(HomeBus，HB)通讯，该通讯方式稳定可靠、接线也无需考虑极性。但是支持此通讯方式的微控制单元(Micro Control Unit，MCU)多年以来只局限于日本的芯片厂家，经常出现供货不足的情况。
Microchip芯片是美国最大的单片机生产厂家，技术支援及供货保障能力均较强，芯片价格也较上述厂家有优势。但是此类芯片由于没有HomeBus通讯所需要的同步时钟不可直接支持HomeBus通讯。
发明内容
本申请的实施例提供一种家庭总线系统HBS电路、信号转换方法和装置，用于通过Microchip芯片实现家庭总线HomeBus通讯。
为达到上述目的，本申请的实施例采用如下技术方案：
第一方面，提供了一种家庭总线系统HBS电路，应用于通过Microchip芯片实现家庭总线HB通信，所述电路包括：Microchip芯片、HB驱动芯片、电阻、电容和三极管，所述Microchip芯片包括通用异步收发传输器UART输入管脚和串行外设接口SPI输出管脚，所述HB驱动芯片包括输入管脚；
所述SPI输出管脚连接至所述三极管的基极、所述电容的第一端，所述三极管的集电极连接至所述电阻的第一端以及所述HB驱动芯片的输入管脚，所述三极管的发射极接地，所述电阻的第二端连接至电源，所述电容的第二端接地；
所述Microchip芯片通过所述UART输入管脚接收UART信号，其中，所述UART信号为未经同步时钟调制的原始UART信号；
所述Microchip芯片将所述UART信号转换为SPI信号，其中，所述SPI信号中每4个字节对应所述UART信号的一帧，所述SPI信号的波特率等于所述UART信号的波特率的两倍，所述SPI信号用于模拟经同步时钟调制的UART信号；
所述Microchip芯片通过所述SPI输出管脚发送所述SPI信号，所述SPI信号用作HB驱动芯片的输入以获取差分模拟HB信号。
第二方面，提供了信号转换方法，应用于通过Microchip芯片实现家庭总线HB通信，所述方法包括：
所述Microchip芯片通过通用异步收发传输器UART输入管脚接收UART信号，其中，所述UART信号为未经同步时钟调制的原始UART信号；
所述Microchip芯片将所述UART信号转换为串行外设接口SPI信号，其中，所述SPI信号中每4个字节对应所述UART信号的一帧，所述SPI信号的波特率等于所述UART信号的波特率的两倍，所述SPI信号用于模拟经同步时钟调制的UART信号；
所述Microchip芯片通过SPI输出管脚发送所述SPI信号，所述SPI信号用作HB驱动芯片的输入以获取差分模拟HB信号。
第三方面，提供了一种信号转换装置，应用于通过Microchip芯片实现家庭总线HB通信，所述装置包括：
接收单元，用于通过通用异步收发传输器UART输入管脚接收UART信号，其中，所述UART信号为未经同步时钟调制的原始UART信号；
转换单元，用于将所述UART信号转换为串行外设接口SPI信号，其中，所述SPI信号中每4个字节对应所述UART信号的一帧，所述SPI信号的波特率等于所述UART信号的波特率的两倍，SPI信号用于模拟经同步时钟调制的UART信号；
发送单元，用于通过SPI输出管脚发送所述SPI信号，所述SPI信号用作HB驱动芯片的输入以获取差分模拟HB信号。
本申请的实施例提供的家庭总线系统HBS电路、信号转换方法和装置，通过Microchip芯片将输入的UART信号按照字节转换为SPI信号，使SPI信号模拟经同步时钟调制的UART信号，SPI信号用作HB驱动芯片的输入，最终HB驱动芯片输出差分模拟HB信号，实现了家庭总线HomeBus通讯。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请的实施例提供的一种HBS电路的结构示意图；
图2为本申请的实施例提供的另一种HBS电路的结构示意图；
图3为本申请的实施例提供的又一种HBS电路的结构示意图；
图4为本申请的实施例提供的信号转换方法的流程示意图；
图5为现有技术中一帧UART信号的示意图；
图6为现有技术中经过PWM时钟信号调制的UART信号的示意图；
图7为本申请的实施例提供的各信号对应关系的示意图；
图8为本申请的实施例提供的信号转换装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本申请的实施例进行描述。
参照图1中所示，本申请实施例提供了一种HBS电路，用于通过Microchip芯片实现HB通信，该电路包括：Microchip芯片11、HB驱动芯片12、电阻R1、电容C1和三极管Q1，Microchip芯片11包括通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)输入管脚RX、串行外设接口(Serial Peripheral Interface，SPI)输出管脚TX和中断管脚INT，HB驱动芯片12包括输入管脚IN。
Microchip芯片11的UART输入管脚RX和中断管脚INT相连，UART输入管脚RX用于接收UART信号。HB驱动芯片12通过采集输入管脚IN所在总线上的数字差分信号，最终输出模拟差分信号作为HB信号。
Microchip芯片11的SPI输出管脚TX连接至三极管Q1的基极、电容的第一端。三极管Q1的集电极连接至电阻R1的第一端以及HB驱动芯片12的输入管脚IN。三极管Q1的发射极接地GND，电阻R1的第二端连接至正电压VCC(例如5V)，电容的第二端接地GND。
Microchip芯片11可以是PIC32MX芯片，HB驱动芯片可以采用MITSUMI生产的MM1192通讯芯片。
由于PIC32MX系列芯片的SPI输出管脚在空闲时是低电平，而MM1192的输入管脚IN的空闲信号输入要求是高电平，所以三极管Q1用于在SPI信号输入MM1192之前进行电平反转。R1作为三极管Q1的上拉电阻，C1为滤波电容。
参照图2中所示，UART输入管脚RX可以占用Microchip芯片11的一个逻辑通讯端口111的输入管脚RX，SPI输出管脚TX可以占用另一逻辑通讯端口112的输出管脚TX，逻辑通讯端口111的输出管脚TX0以及逻辑通讯端口112的输入管脚RX0接地。该设计实现了HBS同时发送同时接收；避免了定时器模拟叠加频繁进入中断的问题；无需考虑送信数据和送信时钟边沿难以对齐的问题；另外，送信采用数据模拟，解决了PWM时钟调制后启停位和校验位与普通UART不同的问题。
Microchip芯片具有端口映射功能，因此，参照图3中所示，可以使UART输入管脚RX占用Microchip芯片的一个逻辑通讯端口113的输入管脚RX，SPI输出管脚TX占用该逻辑通讯端口113的输出管脚TX。该设计相对于图2中的设计可以节省一个逻辑端口资源，相当于UART信号和SPI信号各占用半个逻辑端口。在硬件设计时，需要注意与SPI总线匹配的串行时钟线(Serial Clock，SCK)端口自动生效，不可再用做其它输入输出(I/O)。
本申请实施例提供了一种信号转换方法，应用于上述电路，参照图4中所示，该方法包括：
S101、Microchip芯片通过UART输入管脚接收UART信号，其中，UART信号为未经同步时钟调制的原始UART信号。
UART信号的一帧一共可以传输11个比特位，参照图5中所示，包括1比特的起始位、8比特(1字节)的有效数据(D0-D7)、1比特的奇偶检验位、1比特的终止位。
参照图6中所示，现有技术中原始UART信号被二倍频的脉冲宽度调制(PulseWidth Modulation，PWM)时钟信号调制后的信号为22比特位。
S102、Microchip芯片将UART信号转换为SPI信号，其中，SPI信号中每4个字节对应UART信号的一帧，SPI信号的波特率等于UART信号的波特率的两倍，SPI信号用于模拟经同步时钟调制的UART信号。
为了节省PWM时钟信号，用转换后的SPI信号模拟经过PWM时钟信号的UART信号，SPI信号的波特率需要等于UART信号的波特率的两倍，例如假设输入的UART信号的波特率为9600bps时，输出的SPI信号的波特率为19200bps。
Microchip芯片输出的SPI信号的每个SPI数据包可以是8、16、32比特位。假设选择8比特位作为一个SPI数据包，为了模拟一帧UART信号经调制后的22比特位就需要至少3个SPI数据包。字节与比特的对应转换可以通过软件编程来实现，或者通过查表来实现，通过查表其转换效率更高。
方式一、
为了节省PWM时钟信号，并模拟UART信号一个字节的有效数据，可以发送四个字节的SPI数据包，SPI信号的第一字节对应UART信号一帧数据的起始位，SPI信号的第二字节对应UART信号一帧数据的有效数据的第0比特至第3比特位，SPI信号的第三字节对应所述有效数据的第4比特至第7比特位，SPI信号的第四字节对应奇偶检验位和终止位。
以下五个数组为映射表，用于通过UART信号的比特值来快速查找转换后的四个字节的SPI数据包。例如，假设UART信号的有效数据为“0x00”，波特率为9600bps，则经转换后的SPI信号的四个字节的SPI数据包包括：“0x01”+“0x55”+“0x55”+“0x40”，并且其波特率为19200bps。
第一个字节对应的起始位：
const unsigned char TXnum_table0[256]＝{//第1字节
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//0～9
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//10～19
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//20～29
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//30～39
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//40～49
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//50～59
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//60～69
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//70～79
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//80～89
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//90～99
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//100～109
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//110～119
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//120～129
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//130～139
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//140～149
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//150～149
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//160～169
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//170～179
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//180～189
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//190～199
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//200～209
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//210～219
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//220～229
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//230～239
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,//240～249
0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01//250～255
}；
第二个字节对应的有效数据的第0比特位至第3比特位：
const unsigned char TXnum_table1[256]＝{//第二字节
0x55,0x15,0x45,0x5,0x51,0x11,0x41,0x1,0x54,0x14,//0～9
0x44,0x4,0x50,0x10,0x40,0x0,0x55,0x15,0x45,0x5,//10～19
0x51,0x11,0x41,0x1,0x54,0x14,0x44,0x4,0x50,0x10,//20～29
0x40,0x0,0x55,0x15,0x45,0x5,0x51,0x11,0x41,0x1,//30～39
0x54,0x14,0x44,0x4,0x50,0x10,0x40,0x0,0x55,0x15,//40～49
0x45,0x5,0x51,0x11,0x41,0x1,0x54,0x14,0x44,0x4,//50～59
0x50,0x10,0x40,0x0,0x55,0x15,0x45,0x5,0x51,0x11,//60～69
0x41,0x1,0x54,0x14,0x44,0x4,0x50,0x10,0x40,0x0,//70～79
0x55,0x15,0x45,0x5,0x51,0x11,0x41,0x1,0x54,0x14,//80～89
0x44,0x4,0x50,0x10,0x40,0x0,0x55,0x15,0x45,0x5,//90～99
0x51,0x11,0x41,0x1,0x54,0x14,0x44,0x4,0x50,0x10,//100～109
0x40,0x0,0x55,0x15,0x45,0x5,0x51,0x11,0x41,0x1,//110～119
0x54,0x14,0x44,0x4,0x50,0x10,0x40,0x0,0x55,0x15,//120～129
0x45,0x5,0x51,0x11,0x41,0x1,0x54,0x14,0x44,0x4,//130～139
0x50,0x10,0x40,0x0,0x55,0x15,0x45,0x5,0x51,0x11,//140～149
0x41,0x1,0x54,0x14,0x44,0x4,0x50,0x10,0x40,0x0,//150～159
0x55,0x15,0x45,0x5,0x51,0x11,0x41,0x1,0x54,0x14,//160～169
0x44,0x4,0x50,0x10,0x40,0x0,0x55,0x15,0x45,0x5,//170～179
0x51,0x11,0x41,0x1,0x54,0x14,0x44,0x4,0x50,0x10,//180～189
0x40,0x0,0x55,0x15,0x45,0x5,0x51,0x11,0x41,0x1,//190～199
0x54,0x14,0x44,0x4,0x50,0x10,0x40,0x0,0x55,0x15,//200～209
0x45,0x5,0x51,0x11,0x41,0x1,0x54,0x14,0x44,0x4,//210～219
0x50,0x10,0x40,0x0,0x55,0x15,0x45,0x5,0x51,0x11,//220～229
0x41,0x1,0x54,0x14,0x44,0x4,0x50,0x10,0x40,0x0,//230～239
0x55,0x15,0x45,0x5,0x51,0x11,0x41,0x1,0x54,0x14,//240～249
0x44,0x4,0x50,0x10,0x40,0x00//250～255
}；
第三个字节对应的有效数据的第4比特位至第7比特位：
const unsigned char TXnum_table2[256]＝{//第三字节
0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,//0～9
0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x55,0x15,0x15,0x15,0x15,//10～19
0x15,0x15,0x15,0x15,0x15,0x15,0x15,0x15,0x15,0x15,//20～29
0x15,0x15,0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,//30～39
0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,0x45,0x5,0x5,//40～49
0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,0x5,//50～59
0x5,0x5,0x5,0x5,0x51,0x51,0x51,0x51,0x51,0x51,//60～69
0x51,0x51,0x51,0x51,0x51,0x51,0x51,0x51,0x51,0x51,//70～79
0x11,0x11,0x11,0x11,0x11,0x11,0x11,0x11,0x11,0x11,//80～89
0x11,0x11,0x11,0x11,0x11,0x11,0x41,0x41,0x41,0x41,//90～99
0x41,0x41,0x41,0x41,0x41,0x41,0x41,0x41,0x41,0x41,//100～109
0x41,0x41,0x1,0x1,0x1,0x1,0x1,0x1,0x1,0x1,//110～119
0x1,0x1,0x1,0x1,0x1,0x1,0x1,0x1,0x54,0x54,//120～129
0x54,0x54,0x54,0x54,0x54,0x54,0x54,0x54,0x54,0x54,//130～139
0x54,0x54,0x54,0x54,0x14,0x14,0x14,0x14,0x14,0x14,//140～149
0x14,0x14,0x14,0x14,0x14,0x14,0x14,0x14,0x14,0x14,//150～159
0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,//160～169
0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,0x4,0x4,0x4,0x4,//170～179
0x4,0x4,0x4,0x4,0x4,0x4,0x4,0x4,0x4,0x4,//180～189
0x4,0x4,0x50,0x50,0x50,0x50,0x50,0x50,0x50,0x50,//190～199
0x50,0x50,0x50,0x50,0x50,0x50,0x50,0x50,0x10,0x10,//200～209
0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,0x10,//210～219
0x10,0x10,0x10,0x10,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,//220～229
0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,0x40,//230～239
0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,//240～249
0x0,0x0,0x0,0x0,0x0,0x0//250～255
}；
第四个字节对应的有效数据的奇检验位和终止位：
const unsigned char TXnum_table3_1[256]＝{//第四字节奇校验列表
0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,//0～9
0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,//10～19
0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,//20～29
0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,//30～39
0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,//40～49
0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,//50～59
0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,//60～69
0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,//70～79
0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,//80～89
0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,//90～99
0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,//100～109
0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,//110～119
0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,//120～129
0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,//130～139
0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,//140～149
0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,//150～159
0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,//160～169
0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,//170～179
0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,//180～189
0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,//190～199
0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,//200～209
0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,//210～219
0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,//220～229
0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,//230～239
0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,//240～249
0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x00
}；
第四个字节对应有效数据的偶检验位和终止位：
const unsigned char TXnum_table3[256]＝{//第四字节延时字节偶校验
0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,//0～9
0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,//10～19
0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,//20～29
0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,//30～39
0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,//40～49
0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,//50～59
0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,//60～69
0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,//70～79
0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,//80～89
0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,//90～99
0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,//100～109
0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,//110～119
0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,//120～129
0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,//130～139
0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,//140～149
0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,//150～159
0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,//160～169
0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,//170～179
0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,//180～189
0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,//190～199
0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,//200～209
0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,//210～219
0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x40,0x0,0x40,0x0,//220～229
0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,//230～239
0x40,0x0,0x0,0x40,0x0,0x40,0x40,0x0,0x0,0x40,//240～249
0x40,0x0,0x40,0x0,0x0,0x40//250～255
}；
方式二、
SPI信号的第一字节对应UART信号一帧数据的起始位和有效数据的第0比特位至第2比特位，SPI信号的第二字节对应有效数据的第3比特位至第6比特位，SPI信号的第三字节对应有效数据的第7比特位、奇偶检验位和终止位。另外，可选的，为了保证数据的准确性，可以再加上一个字节的延时，即SPI信号的第四字节用于延时。
S103、Microchip芯片通过SPI输出管脚发送SPI信号，该SPI信号用作HB驱动芯片的输入以获取差分模拟HB信号。
参照图7中所示，显示了输入的UART信号经过转换后得到SPI信号，并且最后通过HB驱动芯片12生成差分模拟HB信号。
本申请实施例提供的信号转换方法，通过Microchip芯片将输入的UART信号按照字节转换为SPI信号，使SPI信号模拟经同步时钟调制的UART信号，SPI信号用作HB驱动芯片的输入，最终HB驱动芯片输出差分模拟HB信号，实现了家庭总线HomeBus通讯。
本申请实施例提供了一种信号转换装置，应用于上述方法，用于实现通过Microchip芯片实现家庭总线HB通信，参照图8中所示，该装置包括：
接收单元1101，用于通过UART输入管脚接收UART信号，其中，UART信号为未经同步时钟调制的原始UART信号。
转换单元1102，用于将接收单元1101接收的UART信号转换为SPI信号，其中，SPI信号中每4个字节对应UART信号的一帧，SPI信号的波特率等于UART信号的波特率的两倍，SPI信号用于模拟经同步时钟调制的UART信号。
发送单元1103，用于通过SPI输出管脚发送转换单元1102所转换的SPI信号，SPI信号用作HB驱动芯片的输入以获取差分模拟HB信号。
在一种可能的设计中，UART信号的一帧包括1比特的起始位、8比特的有效数据、1比特的奇偶检验位、1比特的终止位，SPI信号的第一字节对应起始位和有效数据的第0比特至第2比特位，SPI信号的第二字节对应有效数据的第3比特至第6比特位，SPI信号的第三字节对应有效数据的第7比特位、奇偶检验位和终止位，SPI信号的第四字节用于延时。
在一种可能的设计中，UART信号的一帧包括1比特的起始位、8比特的有效数据、1比特的奇偶检验位、1比特的终止位，SPI信号的第一字节对应起始位，SPI信号的第二字节对应有效数据的第0比特至第3比特位，SPI信号的第三字节对应有效数据的第4比特至第7比特位，SPI信号的第四字节对应奇偶检验位和终止位。
由于本申请实施例中的装置可以应用于上述方法，因此，其所能获得的技术效果也可参考上述方法实施例，本申请实施例在此不再赘述。
需要说明的是，转换单元可以为单独设立的处理器，也可以集成在控制器的某一个处理器中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于控制器的存储器中，由控制器的某一个处理器调用并执行以上各单元的功能。这里所述的处理器可以是一个中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，或者是特定集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(Digital Subscriber Line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)，光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种家庭总线系统HBS电路，其特征在于，应用于通过Microchip芯片实现家庭总线HB通信，所述电路包括：Microchip芯片、HB驱动芯片、电阻、电容和三极管，所述Microchip芯片包括通用异步收发传输器UART输入管脚和串行外设接口SPI输出管脚，所述HB驱动芯片包括输入管脚；
所述SPI输出管脚连接至所述三极管的基极、所述电容的第一端，所述三极管的集电极连接至所述电阻的第一端以及所述HB驱动芯片的输入管脚，所述三极管的发射极接地，所述电阻的第二端连接至电源，所述电容的第二端接地；
所述Microchip芯片通过所述UART输入管脚接收UART信号，其中，所述UART信号为未经同步时钟调制的原始UART信号；
所述Microchip芯片将所述UART信号转换为SPI信号，其中，所述SPI信号中每4个字节对应所述UART信号的一帧，所述SPI信号的波特率等于所述UART信号的波特率的两倍，所述SPI信号用于模拟经同步时钟调制的UART信号；
所述Microchip芯片通过所述SPI输出管脚发送所述SPI信号，所述SPI信号用作HB驱动芯片的输入以获取差分模拟HB信号。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述UART信号的一帧包括1比特的起始位、8比特的有效数据、1比特的奇偶检验位、1比特的终止位，所述SPI信号的第一字节对应所述起始位和所述有效数据的第0比特位至第2比特位，所述SPI信号的第二字节对应所述有效数据的第3比特位至第6比特位，所述SPI信号的第三字节对应所述有效数据的第7比特位、所述奇偶检验位和所述终止位。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述UART信号的一帧包括1比特的起始位、8比特的有效数据、1比特的奇偶检验位、1比特的终止位，所述SPI信号的第一字节对应所述起始位，所述SPI信号的第二字节对应所述有效数据的第0比特至第3比特位，所述SPI信号的第三字节对应所述有效数据的第4比特至第7比特位，所述SPI信号的第四字节对应所述奇偶检验位和所述终止位。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电路，其特征在于，所述UART输入管脚占用所述Microchip芯片的第一逻辑通讯端口的输入管脚，所述SPI输出管脚占用所述第一逻辑通讯端口的输出管脚；或者，
所述UART输入管脚占用所述Microchip芯片的第二逻辑通讯端口的输入管脚，所述SPI输出管脚占用第三逻辑通讯端口的输出管脚。
5.一种信号转换方法，其特征在于，应用于通过Microchip芯片实现家庭总线HB通信，所述方法包括：
所述Microchip芯片通过通用异步收发传输器UART输入管脚接收UART信号，其中，所述UART信号为未经同步时钟调制的原始UART信号；
所述Microchip芯片将所述UART信号转换为串行外设接口SPI信号，其中，所述SPI信号中每4个字节对应所述UART信号的一帧，所述SPI信号的波特率等于所述UART信号的波特率的两倍，所述SPI信号用于模拟经同步时钟调制的UART信号；
所述Microchip芯片通过SPI输出管脚发送所述SPI信号，所述SPI信号用作HB驱动芯片的输入以获取差分模拟HB信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述UART信号的一帧包括1比特的起始位、8比特的有效数据、1比特的奇偶检验位、1比特的终止位，所述SPI信号的第一字节对应所述起始位和所述有效数据的第0比特至第2比特位，所述SPI信号的第二字节对应所述有效数据的第3比特至第6比特位，所述SPI信号的第三字节对应所述有效数据的第7比特位、所述奇偶检验位和所述终止位。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述UART信号的一帧包括1比特的起始位、8比特的有效数据、1比特的奇偶检验位、1比特的终止位，所述SPI信号的第一字节对应所述起始位，所述SPI信号的第二字节对应所述有效数据的第0比特至第3比特位，所述SPI信号的第三字节对应所述有效数据的第4比特至第7比特位，所述SPI信号的第四字节对应所述奇偶检验位和所述终止位。
8.一种信号转换装置，其特征在于，应用于通过Microchip芯片实现家庭总线HB通信，所述装置包括：
接收单元，用于通过通用异步收发传输器UART输入管脚接收UART信号，其中，所述UART信号为未经同步时钟调制的原始UART信号；
转换单元，用于将所述UART信号转换为串行外设接口SPI信号，其中，所述SPI信号中每4个字节对应所述UART信号的一帧，所述SPI信号的波特率等于所述UART信号的波特率的两倍，所述SPI信号用于模拟经同步时钟调制的UART信号；
发送单元，用于通过SPI输出管脚发送所述SPI信号，所述SPI信号用作HB驱动芯片的输入以获取差分模拟HB信号。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述UART信号的一帧包括1比特的起始位、8比特的有效数据、1比特的奇偶检验位、1比特的终止位，所述SPI信号的第一字节对应所述起始位和所述有效数据的第0比特至第2比特位，所述SPI信号的第二字节对应所述有效数据的第3比特至第6比特位，所述SPI信号的第三字节对应所述有效数据的第7比特位、所述奇偶检验位和所述终止位。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述UART信号的一帧包括1比特的起始位、8比特的有效数据、1比特的奇偶检验位、1比特的终止位，所述SPI信号的第一字节对应所述起始位，所述SPI信号的第二字节对应所述有效数据的第0比特至第3比特位，所述SPI信号的第三字节对应所述有效数据的第4比特至第7比特位，所述SPI信号的第四字节对应所述奇偶检验位和所述终止位。
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