CN108732462A - 一种检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种检测装置及方法，用于快速定位串行总线的接线故障及原因。该装置与主设备和从设备之间的串行总线连接，串行总线包括第一总线和第二总线，该装置包括依次连接的分压模块、电压跟随模块、正偏置模块和所述控制模块；其中，分压模块，用于降低第一总线的电压和第二总线的电压；电压跟随模块，用于增强第一总线的电信号和第二总线的电信号；正偏置模块，用于正偏置第一总线的电压和第二总线的电压；控制模块，用于测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压，并根据第一总线的数字电压、第二总线的数字电压和串行总线的电气标准，确定串行总线的接线故障类型。

Description

一种检测装置及方法

技术领域

本申请实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种检测装置及方法。

背景技术

目前，大部分设备都采用串行接口(Serial Port，RS)进行通信，RS是指采用串行通信方式的接口，常用的RS包括RS485、RS422和RS232等。很多RS设备在部署和安装过程中，需要现场做线和接线，由于现场施工情况可能比较复杂、线缆众多以及接线端子相同或类似等情况，会不可避免的会造成线缆错接、漏接等问题。当施工人员和维护人员发现系统某些功能无法正常运行时，可能需要逐根排查，从而费时费力，且工作效率低下。

针对RS485设备，现有技术中提出了一种检测方案，如图1所示，该方案利用从设备检测主设备与从设备的RS485总线状态。具体地，将总线电平经过差分放大后输入到比较器的正向输入端，比较器的负向输入端接基准电压0.2V，比较器输出端驱动一个LED灯，当差分电平大于0.2V时，LED灯处于熄灭状态，小于0.2V则处于点亮状态。当有数据通过总线传输时，RS485总线电平不断变化，LED灯状态不断变化，若总线短接或从设备未连接到主设备，则LED灯不会产生变化。

上述方法中，如果在RS485总线上连接多个从设备，有可能总线正、负接反的情况下，LED灯仍会产生熄灭、点亮的状态变化，根据LED灯的显示则误判为总线正常，其实RS485总线异常，无法通信。此外，上述方法仅可以用于判断线缆短路、开路的情况，而不能用于判断接线错误、或者线缆漏接等其他类型的故障。

发明内容

本申请的实施例提供一种检测装置及方法，用于检测串行总线的接线故障，实现总线接线故障的快速判断和定位。

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，提供一种检测装置，所述装置与串行总线连接，所述串行总线设置在主设备和从设备之间，与主设备和从设备之间的串行总线连接，串行总线包括第一总线和第二总线，该装置包括依次连接的分压模块、电压跟随模块、正偏置模块和控制模块；其中，分压模块，用于降低第一总线的电压和第二总线的电压；电压跟随模块，用于增强第一总线的电信号和第二总线的电信号；正偏置模块，用于正偏置第一总线的电压和第二总线的电压；控制模块，用于测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压，并根据第一总线的数字电压、第二总线的数字电压和串行总线的电气标准，确定串行总线的接线故障类型。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，第一总线为正极总线，第二总线为负极总线，控制模块还用于：根据第一总线的数字电压与第二总线的数字电压，确定串行总线的差分数字电压；根据差分数字电压和串行总线的电气标准，确定串行总线的接线故障类型。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，第一总线被上拉至预设电压，第二总线被下拉至地线。

结合第一方面的第一种或者第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，控制模块具体用于：在串行总线处于空闲状态时，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压；在串行总线输出逻辑高电平时，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压；在串行总线输出逻辑低电平时，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压。

结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，第一总线为接收(RX)总线，第二总线为发射(TX)总线，主设备的地线与从设备的地线相连接。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，控制模块具体用于：测量第一总线的数字电压；在第二总线输出逻辑高电平时，测量第二总线的数字电压；在第二总线输出逻辑低电平时，测量第二总线的数字电压。

结合第一方面至第一方面的第五种可能的实现方式中的任一种，在第一方面的第六种可能的实现方式中，分压模块包括两个分压单元，每个分压单元对应一根总线，分压单元包括：第一电阻、第二电阻和电容；其中，第一电阻的第一端与总线连接，第一电阻的第二端分别与第二电阻的第一端、电容的第一端和电压跟随模块连接，第二电阻的第二端和电容的第二端连接地线。

结合第一方面至第一方面的第六种可能的实现方式中的任一种，在第一方面的第七种可能的实现方式中，电压跟随模块包括两个电压跟随器，每个电压跟随器对应一根总线，电压跟随器包括第一输入端、第二输入端和输出端，输出端分别与第二输入端和正偏置模块连接。

结合第一方面至第一方面的第七种可能的实现方式中的任一种，在第一方面的第八种可能的实现方式中，正偏置模块包括两个正偏置单元，每个正偏置单元对应一根总线，正偏置单元包括：第三电阻和第四电阻；其中，第三电阻的第一端与电压跟随模块连接，第三电阻的第二端分别与第四电阻的第一端和控制模块连接，第四电阻的第二端连接参考电压。

第二方面，提供一种检测方法，应用于检测装置，所述装置与串行总线连接，所述串行总线设置在主设备和从设备之间，串行总线包括第一总线和第二总线，该方法包括：降低第一总线的电压和第二总线的电压；增强第一总线的电信号和第二总线的电信号；正偏置第一总线的电压和第二总线的电压；测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压，并根据第一总线的数字电压、第二总线的数字电压和串行总线的电气标准，确定串行总线的接线故障类型。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，第一总线为正极总线，第二总线为负极总线，根据第一总线的数字电压、第二总线的数字电压和串行总线的电气标准，确定串行总线的接线故障类型，包括：根据第一总线的数字电压与第二总线的数字电压，确定串行总线的差分数字电压；根据差分数字电压和串行总线的电气标准，确定串行总线的接线故障类型。

结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，第一总线被上拉至预设电压，第二总线被下拉至地线。

结合第二方面的第一种或者第二种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压，包括：在串行总线处于空闲状态时，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压；在串行总线输出逻辑高电平时，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压；在串行总线输出逻辑低电平时，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压。

结合第二方面，在第二方面的第四种可能的实现方式中，第一总线为接收(RX)总线，第二总线为发射(TX)总线，主设备的地线与从设备的地线相连接。

结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第二方面的第五种可能的实现方式中，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压，包括：测量第一总线的数字电压；在第二总线输出逻辑高电平时，测量第二总线的数字电压；在第二总线输出逻辑低电平时，测量第二总线的数字电压。

本申请实施例提供的检测装置及方法，通过降低第一总线的电压和第二总线的电压，可以避免检测装置对串行总线的通信造成干扰，通过增强总线的电信号，正偏置总线的电压，使得测量串行总线处于不同状态下的数字电压时，可以保证测量的准确性，进而根据测量的数字电压和串行总线的电气标准确定串行总线的接线故障类型时，可以快速的定位故障及原因，进而提高检测速率和准确度。

附图说明

图1为一种检测RS485总线状态的电路示意图；

图2为本申请实施例提供的一种检测装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种检测装置的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种检测装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种检测装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种检测方法的流程示意图。

具体实施方式

在介绍本申请实施例之前，首先对本申请实施例涉及的技术名词进行介绍说明。

串行通信设备，是指使用串行接口进行通信的设备，串行通信设备上可以设置有串行接口，设备与设备之间可以通过线缆连接对应的串行接口，以实现设备之间的串行通信。串行通信设备可以为基站、微基站、电源监控设备、电源监控设备的下层子设备、温度传感器设备等等。本申请实施例中的主设备和从设备均为串行通信设备。

串行接口可以包括RS485接口、RS422接口、或者RS232接口等。其中，RS485接口的数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，将其中一根线定义为A，另一根线定义为B，数据的接收与发送都是共用A和B两根线的实现的，A线可以称为正极总线，B线可以称为负极总线，RS485接口支持半双工通信。RS422接口支持全双工通信，且可以支持点对多点的双向通信，其工作原理与RS485接口类似，不同之处在于其可以包括两对接口，每一对接口使用两根信号线(即包括一个正极总线和一个负极总线)，即RS422使用4根信号线，每一对信号线可用于实现一个方向上的通信。RS232接口采用单端通讯方式，也可以称为不平衡传输，即接收端与发送端的数据信号是相对于信号地的，RS232接口可以包括一个发射(TX)接口和一个接收(RX)接口，TX接口用于负责数据的发送，RX用于负责数据的接收，从而RS232接口所使用的总线可以包括一个接收总线和一个发射总线。

串行通信设备的接线故障，是指由于串行通信设备之间的串行总线的接线出现错误，导致串行通信设备无法进行正常通信而产生的故障。其中，串行通信设备的接线故障可以有多种类型，比如，接线故障类型可以包括：短路、开路、反接、线序错误、线缆搭接、线缆不在位、漏接等等。

为便于理解，下面以使用RS485总线通信的设备为例对不同的接线故障类型进行举例说明。在RS485总线连接过程中：如果将RS485总线的正极总线和负极总线直接连接在一起，则接线故障类型可以称为短路；如果将RS485总线的正极总线连接在负极接口，将负极总线连接在正极接口，则接线故障类型可以称为反接；如果将RS485的总线与非RS485线缆非正常连接，比如，RS485的其中一个总线与﹢5V电源线非正常搭接，则可以称为线缆搭接；如果RS485端口未插入相应端子或相应线缆，则可以称为线缆不在位。线序错误，对于RS485来讲即反接，对于RS232来讲可以是指三根线缆线序错误，比如主设备的RX总线接从设备的地线，主设备的TX总线接从设备的TX总线，主设备的地线接从设备的RX总线。

本申请实施例中，可以将开路、漏接和线缆不在位统称为线缆不在位，将RS485总线的反接和RS232总线的线序错误统称为线序错误。

图2为本申请实施例提供的一种检测装置的结构示意图，参见图2，所述装置与串行总线连接，所述串行总线设置在主设备和从设备之间，该串行总线包括第一总线和第二总线，该装置包括依次连接的分压模块201、电压跟随模块202、正偏置模块203和控制模块204。

分压模块201，用于降低第一总线的电压和第二总线的电压。

其中，该串行总线可以为RS485总线、RS422总线、或者RS232总线。当该串行总线为RS485总线时，第一总线可以为正极总线或者A线，第二总线可以为负极总线或者B线。当该串行总线为RS422总线时，该串行总线可以包括两对总线，每对总线可以包括一个第一总线和一个第二总线，第一总线可以为正极总线，第二总线可以为负极总线，本申请实施例以一对总线为例进行说明。当该串行总线为RS232总线时，第一总线可以为接收(RX)总线、第二总线可以为发射(TX)总线，或者第一总线可以为TX总线、第二总线为RX总线，本申请实施例以第一总线为RX总线、第二总线为TX总线为例进行说明。

另外，该装置可以位于从设备内部，也可以位于主设备内部，位于主设备内部与位于从设备内部的检测原理类似，本申请实施例以其位于从设备内部为例进行说明。当该串行总线为RS485或RS422总线时，如图3所示，主设备侧的第一总线可以被上拉至预设电压值(比如，该预设电压值为3.3V，第一总线通过上拉电阻Rup被上拉至3.3V)，第二总线可以被下拉至地线(比如，第二总线通过下拉电阻Rdn被下拉至GND)，从设备侧的第一总线和第二总线不做处理，这样可以保证串行总线在连接正常且无数据传输时，电平正向偏置，从而不会一直处于忙碌状态。当该串行总线为RS232总线时，主设备和从设备的串行总线还可以包括地线，如图4所示，主设备的地线和从设备的地线相连接。

具体的，该装置与第一总线和第二总线连接，当该装置在对第一总线和第二总线进行检测时，会对第一总线和第二总线的通信造成一定的干扰，因此为了避免该装置对第一总线和第二总线的通信造成干扰，可以在该装置中设置分压模块201，分压模块201用于降低第一总线的电压和第二总线的电压，即通过分压模块201减小该装置从串行总线接收到的电信号的电压值，以使该装置相对于串行总线的通信呈现为高阻抗状态。

可选地，如图5所示，分压模块201包括两个分压单元，每个分压单元对应一根总线，每个分压单元包括：第一电阻2011、第二电阻2012和电容2013。其中，第一电阻2011的第一端与总线连接，第一电阻2011的第二端分别与第二电阻2012的第一端、电容2013的第一端和电压跟随模块202连接，第二电阻2012的第二端和电容2013的第二端连接地线(GND)。其中，第一电阻2011和第二电阻2012的取值不能太小，须保证该装置相对于串行总线的通信呈现为高阻抗状态。

电压跟随模块202，用于增强第一总线的电信号和第二总线的电信号。

由于从分压模块201输出的第一总线的电信号和第二总线的电信号比较微弱，不具有驱动能力，通过电压跟随模块202可以增强第一总线的电信号和第二总线的电信号，比如，增加第一总线的电信号的电流值和第二总线的电信号的电流值。

可选地，参见图5，电压跟随模块202包括两个电压跟随器2022(比如，该电压跟随器可以为LM2904)，每个电压跟随器2022对应一根总线，电压跟随器2022包括第一输入端、第二输入端和输出端，输出端分别与第二输入端和正偏置模块203连接。

正偏置模块203，用于正偏置第一总线的电压和第二总线的电压。

其中，当串行总线为RS485总线或RS422总线时，第一总线与第二总线为差分电平，且存在共模电压，最大的共模电压范围为-7V至+12V。当当串行总线为RS232总线时，第一总线和第二总线的电压均以地线(GND)为参开，总线的电压范围为-15V至+15V。因此，第一总线的电压范围和第二总线的电压范围比较大，为了使控制模块203检测到的电压不会超过检测阈值，可以通过正偏置模块203对第一总线的电压和第二总线的电压实现正偏置。

可选地，参见图5，正偏置模块203包括两个正偏置单元，每个正偏置单元对应一根总线，正偏置单元包括：第三电阻2031和第四电阻2032。其中，第三电阻2031的第一端与电压跟随模块202连接，第三电阻2031的第二端分别与第四电阻2032的第一端和控制模块204连接，第四电阻2032的第二端连接参考电压。比如，该参考电压可以为2.5V。

控制模块204，用于测量第一总线的第一数字电压和第二总线的第二数字电压，并根据第一数字电压、第二数字电压和串行总线的电气标准，确定串行总线的接线故障类型。

其中，控制模块204可以具有模数转换功能和控制功能，比如，控制模块204可以为微控制单元(Micro Controller Unit，MCU)，模数转换功能可以用于将第一总线的模拟电压和第二总线的模拟电压分别转换为数字电压，控制功能可以用于根据第一总线的数字电压和第二总线的数字电压。比如，控制模块204包括用于实现第一总线的电压的模数转换接口ADC1和用于实现第二总线的电压的模数转换接口ADC2。

由于该串行总线为不同的总线时，控制模块204的具体功能实现会有所不同，且不同总线的电气标准和工作原理不同，下面分别以该串行总线为RS484(或RS422)总线和RS232总线为例进行详细说明。

(I)、当该串行总线为RS485总线或者RS422总线时，控制模块204可以测量第一总线相对于地线的数字电压，以及第二总线相对于地线的数字电压，并根据第一总线的数字电压和第二总线的数字电压，确定串行总线的差分数字电压，进而根据该差分数字电压和串行总线的电气标准，确定串行总线的接线故障类型。

其中，控制模块204测量第一总线相对于地线的数字电压，以及第二总线相对于地线的数字电压，可以包括：在该串行总线处于空闲状态时，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压；在该串行总线输出逻辑高电平(即输出逻辑电平1)时，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压；在该串行总线输出逻辑低电平(即输出逻辑电平0)时，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压。

另外，RS485总线或者RS422总线的电气标准可以包括：当差分数字电压大于200mV(0.2V)、且最大不超过6V时，代表串行总线输出逻辑高电平；当差分数字电压小于200mV、且最小不超过-6V时，代表串行总线输出逻辑低电平；第一总线和第二总线之间最大存在-7V至+12V的共模电压。

控制模块204可以根据不同状态下的获得的差分数字电压和串行总线的电气标准，确定串行总线的接线故障类型。具体的，当连接主设备和从设备的RS485总线或者RS422总线没有数据透传、无法获得有效数据时，可以通过该装置检测串行总线在空闲状态下的总线电压、检测串行总线在在输出逻辑0和1时的总线电压，根据检测的结果和串行总线的电气标准，确定具体的接线故障类型。

示例性的，当该串行总线处于空闲状态，控制模块204获取的串行总线的共模电压小于-7V、或者大于12V时，由于其不属于RS485总线或者RS422总线的电气标准中共模电压的范围为-7V至+12V内，则可以确定该串行总线的接线故障类型为线缆搭接，比如，其他接口的线缆搭接在第一总线或者第二总线上。当该串行总线处于空闲状态，控制模块204获取的差分数字电压属于[-3.3V，-0.2V]时，则可以确定该串行总线的接线故障类型为线缆反接，比如，第一总线连接在第二总线的接口上，将第二总线连接在第一总线的接口上。当该串行总线处于空闲状态，控制模块204获取的差分数字电压小于0.2V、或者大于6V时，则可以确定该串行总线的接线故障类型为线缆接错端口，比如，将第一总线和/或第二总线的线缆连接在其他的接口上。当该串行总线处于空闲状态、该串行总线输出逻辑高电平、以及该串行总线输出逻辑低电平，控制模块204获取的差分数字电压均为0时，则可以确定该串行总线的接线故障类型为短路，即将第一总线和第二总线短路。当该串行总线处于空闲状态下，控制模块204获得的差分数字电压属于(-0.2V，0.2V)，该串行总线输出逻辑高电平且控制模块204获得的差分数字电压属于[-0.2V，6V)、或者该串行总线输出逻辑低电平且控制模块204获得的差分数字电压属于[-6V，0.2V)时，则可以确定该串行总线的接线故障类型为线缆接错端口。当该串行总线处于空闲状态下，控制模块204获得的差分数字电压属于(-0.2V，0.2V)，该串行总线输出逻辑高电平且控制模块204获得的差分数字电压属于[-6V，-0.2)、以及该串行总线输出逻辑低电平且控制模块204获得的差分数字电压属于(0.2V，6V]时，则可以确定该串行总线的接线故障类型为线缆不在位。

上述不同的接线故障类型与差分数字电压之间的关系可以简化为如下表1所示。表1中的X可以表示串行总线处于该状态下时测量的总线电压值对确定的接线故障类型的结果不起决定性的作用。

表1

需要说明的是，RS485总线或RS422总线的应用广泛，具体的接线故障类型的判定，需要结合具体的RS485/RS422电路设计、总线节点总数和现实场景可能发生的接错情况而定，所以判断方法因硬件设计和现场场景而异，上述表1中所列举出的仅为比较典型的接线故障类型的判断方案，上述表1并不对本申请实施例构成限定。

可选地，为了更精确的检测RS485总线或者RS422总线的总线电压，还可以将RS485总线或者RS422总线的波特率降低至1200甚至更低，或直接将控制RS485/RS422芯片的MCU引脚配置为I/O输出模式，通过MCU控制RS485/RS422总线的电平变化，进而检测总线电压，通过总线电压的变化来判断接线故障类型。

(II)、当该串行总线为RS232总线时，控制模块204可以测量第一总线(即RX总线)相对于地线的数字电压，以及第二总线(即TX总线)相对于地线的数字电压，并根据第一总线的数字电压、第二总线的数字电压和串行总线的电气标准，确定串行总线的接线故障类型。

其中，控制模块204测量TX总线相对于地线的数字电压，可以包括：在TX总线输出逻辑高电平时，测量TX总线的数字电压；在TX总线输出逻辑低电平时，测量TX总线的数字电压。

另外，RS232总线的电气标准可以包括：当RX总线相对于地线的数字电压和TX总线相对于地线的数字电压属于[-15，-3]时，代表输出逻辑高电平；当RX总线相对于地线的数字电压和TX总线相对于地线的数字电压属于[3，15]时，代表输出逻辑低电平。比如，以从设备的RS232芯片为MAX3232EIDBR(TI公司)为例，当该芯片输入为逻辑低电平时，输出电平典型值为5.4V，当该芯片输入为逻辑高电平时，输出电平典型值为-5.4V。

控制模块204可以根据不同状态下的获得的数字电压和串行总线的电气标准，确定串行总线的接线故障类型。具体的，当连接主设备和从设备的RS232总线没有数据透传、无法获得有效数据时，可以通过该装置检测RX总线的总线电压、分别检测TX总线在输出逻辑0和1时的数字电压，根据检测的结果和串行总线的电气标准，确定具体的接线故障类型。

示例性的，当RX总线的数字电压为0V、TX总线输出逻辑1对应的数字电压属于[-6.5V，-4.5V]、TX总线输出逻辑0对应的数字电压属于[-6.5V，4.5V]时，则可以确定该串行总线的接线故障类型为线序错误，具体为RX总线与TX总线接反。当RX总线的总线电压小于-6.5V、TX总线输出逻辑1对应的数字电压属于[-6.5V，-4.5V]、TX总线输出逻辑0对应的数字电压属于[4.5V，6.5V]时，则可以确定该串行总线的接线故障类型为线序错误，具体为TX总线与GND线接反。当RX总线的数字电压属于[4.5V，6.5V]、TX总线输出逻辑1对应的数字电压属于[-6.5V，-4.5V]、TX总线输出逻辑0对应的数字电压属于[4.5V，6.5V]时，则可以确定该串行总线的接线故障类型为线序错误，具体为RX总线与GND线接反。当RX总线的数字电压大于-3V或者小于-15V、TX总线输出逻辑1对应的数字电压属于[-6.5V，-4.5V]、TX总线输出逻辑0对应的数字电压属于[4.5V，6.5V]时，则可以确定RX总线与其他线缆搭接。当RX总线的数字电压属于[-15，-3]、TX总线输出逻辑1对应的数字电压大于6.5V或者小于-6.5V时，则可以确定TX总线与其他线缆搭接。当RX总线的数字电压属于[-15，-3]、TX总线输出逻辑0对应的数字电压大于6.5V或者小于-6.5V时，则可以确定TX总线与其他线缆搭接。当RX总线的数字电压为0、TX总线输出逻辑1对应的数字电压属于[-6.5V，-4.5V]、TX总线输出逻辑0对应的数字电压属于[4.5V，6.5V]时，则可以确定线缆不在位。

上述不同的接线故障类型与不同总线的数字电压之间的关系可以简化为如下表2所示。表2中的RX表示RX总线，TX表示TX总线，X可以表示总线处于该状态下时测量的数字电压对确定的接线故障类型的结果不起决定性的作用。

表2

需要说明的是，RS232总线的应用广泛，具体的接线故障类型的判定，需要结合具体的RS232电路设计、总线节点总数和现实场景可能发生的接错情况而定，所以判断方法因硬件设计和现场场景而异，上述表2中所列举出的仅为比较典型的接线故障类型的判断方案，上述表2并不对本申请实施例构成限定。

可选地，为了更精确的检测RS232总线的电压，还可以将RS232总线的波特率降低至1200甚至更低，或直接将控制RS232芯片的MCU引脚配置为I/O输出模式，通过MCU控制RS232总线的电平变化，进而检测总线电压，通过总线电压的变化来判断接线故障类型。

本申请实施例提供的检测装置，通过分压模块降低第一总线的电压和第二总线的电压，可以避免检测装置对串行总线的通信造成干扰，通过电压跟随模块和正偏置模块增强总线的电信号，并使总线的电压处于正偏置，进而在通过控制模块测量串行总线处于不同状态下的数字电压时，可以保证测量的准确性，根据测量的数字电压和串行总线的电气标准确定串行总线的接线故障类型时，可以快速的定位故障及原因，进而提高检测速率和准确度。

图6为本申请实施例提供的一种检测方法的方法流程图，该方法应用于检测装置，所述装置与串行总线连接，所述串行总线设置在主设备和从设备之间，串行总线包括第一总线和第二总线，该方法包括以下几个步骤。

步骤601：降低第一总线的电压和第二总线的电压。

步骤602：增强第一总线的电信号和第二总线的电信号。

步骤603：正偏置第一总线的电压和第二总线的电压。

步骤604：测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压，并根据第一总线的数字电压、第二总线的数字电压和串行总线的电气标准，确定串行总线的接线故障类型。

需要说明的是，上述步骤601-步骤604的具体描述，可以对应参见上一实施例中分压模块201、电压跟随模块202、正偏置模块203和控制模块204中的相关描述，本申请实施例对此不再赘述。

在一种可能的实现方式中，第一总线为正极总线，第二总线为负极总线，根据第一总线的数字电压、第二总线的数字电压和串行总线的电气标准，确定串行总线的接线故障类型，包括：根据第一总线的数字电压与第二总线的数字电压，确定串行总线的差分数字电压；根据该差分数字电压和串行总线的电气标准，确定串行总线的接线故障类型。比如，该串行总线可以为RS485总线或者RS422总线。

可选的，在第一总线为正极总线，第二总线为负极总线时，第一总线可以被上拉至预设电压，第二总线可以被下拉至地线。比如，该预设电压值为3.3V，第一总线通过上拉电阻Rup被上拉至3.3V，第二总线通过下拉电阻Rdn被下拉至GND。

相应的，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压，包括：在串行总线处于空闲状态时，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压；在串行总线输出逻辑高电平时，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压；在串行总线输出逻辑低电平时，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压。

在一种可能的实现方式中，第一总线为接收(RX)总线，第二总线为发射(TX)总线，主设备的地线与从设备的地线相连接。相应的，测量第一总线的数字电压和第二总线的数字电压，包括：测量第一总线的数字电压；在第二总线输出逻辑高电平时，测量所述第二总线的数字电压；在第二总线输出逻辑低电平时，测量第二总线的数字电压。

本申请实施例提供的检测方法，通过降低第一总线的电压和第二总线的电压，可以避免检测装置对串行总线的通信造成干扰，通过增强总线的电信号，正偏置总线的电压，使得测量串行总线处于不同状态下的数字电压时，可以保证测量的准确性，进而根据测量的数字电压和串行总线的电气标准确定串行总线的接线故障类型时，可以快速的定位故障及原因，进而提高检测速率和准确度。

最后应说明的是：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，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，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 (15)

1.一种检测装置，其特征在于，所述装置与串行总线连接，所述串行总线设置在主设备和从设备之间，所述串行总线包括第一总线和第二总线，所述装置包括依次连接的分压模块、电压跟随模块、正偏置模块和所述控制模块；其中，

所述分压模块，用于降低所述第一总线的电压和所述第二总线的电压；

所述电压跟随模块，用于增强所述第一总线的电信号和所述第二总线的电信号；

所述正偏置模块，用于正偏置所述第一总线的电压和所述第二总线的电压；

所述控制模块，用于测量所述第一总线的数字电压和所述第二总线的数字电压，并根据所述第一总线的数字电压、所述第二总线的数字电压和所述串行总线的电气标准，确定所述串行总线的接线故障类型。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一总线为正极总线，所述第二总线为负极总线，所述控制模块，还用于：

根据所述第一总线的数字电压与所述第二总线的数字电压，确定所述串行总线的差分数字电压；

根据所述差分数字电压和所述串行总线的电气标准，确定所述串行总线的接线故障类型。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一总线被上拉至预设电压，所述第二总线被下拉至地线。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：

在所述串行总线处于空闲状态时，测量所述第一总线的数字电压和所述第二总线的数字电压；

在所述串行总线输出逻辑高电平时，测量所述第一总线的数字电压和所述第二总线的数字电压；

在所述串行总线输出逻辑低电平时，测量所述第一总线的数字电压和所述第二总线的数字电压。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一总线为接收(RX)总线，所述第二总线为发射(TX)总线，所述主设备的地线与所述从设备的地线相连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：

测量所述第一总线的数字电压；

在所述第二总线输出逻辑高电平时，测量所述第二总线的数字电压；

在所述第二总线输出逻辑低电平时，测量所述第二总线的数字电压。

7.根据权利要求1-6任一项所述的装置，其特征在于，所述分压模块包括两个分压单元，每个分压单元对应一根总线，所述分压单元包括：第一电阻、第二电阻和电容；

其中，所述第一电阻的第一端与所述总线连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端、所述电容的第一端和所述电压跟随模块连接，所述第二电阻的第二端和所述电容的第二端连接地线。

8.根据权利要求1-7任一项所述的装置，其特征在于，所述电压跟随模块包括两个电压跟随器，每个电压跟随器对应一根总线，所述电压跟随器包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述输出端分别与所述第二输入端和所述正偏置模块连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的装置，其特征在于，所述正偏置模块包括两个正偏置单元，每个正偏置单元对应一根总线，所述正偏置单元包括：第三电阻和第四电阻；

其中，所述第三电阻的第一端与所述电压跟随模块连接，所述第三电阻的第二端分别与所述第四电阻的第一端和所述控制模块连接，所述第四电阻的第二端连接参考电压。

10.一种检测方法，其特征在于，应用于检测装置，所述装置与串行总线连接，所述串行总线设置在主设备和从设备之间，所述串行总线包括第一总线和第二总线，所述方法包括：

降低所述第一总线的电压和所述第二总线的电压；

增强所述第一总线的电信号和所述第二总线的电信号；

正偏置所述第一总线的电压和所述第二总线的电压；

测量所述第一总线的数字电压和所述第二总线的数字电压，并根据所述第一总线的数字电压、所述第二总线的数字电压和所述串行总线的电气标准，确定所述串行总线的接线故障类型。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一总线为正极总线，所述第二总线为负极总线，所述根据所述第一总线的数字电压、所述第二总线的数字电压和所述串行总线的电气标准，确定所述串行总线的接线故障类型，包括：

根据所述第一总线的数字电压与所述第二总线的数字电压，确定所述串行总线的差分数字电压；

根据所述差分数字电压和所述串行总线的电气标准，确定所述串行总线的接线故障类型。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一总线被上拉至预设电压，所述第二总线被下拉至地线。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述测量所述第一总线的数字电压和所述第二总线的数字电压，包括：

在所述串行总线处于空闲状态时，测量所述第一总线的数字电压和所述第二总线的数字电压；

在所述串行总线输出逻辑高电平时，测量所述第一总线的数字电压和所述第二总线的数字电压；

在所述串行总线输出逻辑低电平时，测量所述第一总线的数字电压和所述第二总线的数字电压。

14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一总线为接收(RX)总线，所述第二总线为发射(TX)总线，所述主设备的地线与所述从设备的地线相连接。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述测量所述第一总线的数字电压和所述第二总线的数字电压，包括：

测量所述第一总线的数字电压；

在所述第二总线输出逻辑高电平时，测量所述第二总线的数字电压；

在所述第二总线输出逻辑低电平时，测量所述第二总线的数字电压。