CN109831562B - 一种移动终端及其主从通信结构 - Google Patents

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Abstract

本申请适用于通信技术领域，提供一种移动终端及其主从通信结构，移动终端包括一个主模块和至少一个从模块，主从通信结构包括总线、至少两个弹片组和至少两个弹片接触座；总线与弹片组电连接，一个弹片组与一个弹片接触座电接触；至少两个弹片接触座分别设置于主模块和至少一个从模块，主模块与设置于主模块的弹片接触座电连接，从模块与设置于从模块的弹片接触座电连接。本申请实施例通过使移动终端的主模块和从模块之间通过总线、弹片组和弹片接触座实现主从通信连接，有效节省了移动终端的内部空间，释放了电池的设置空间，从而可以有效提升电池的容量，还节省了使用柔性电路板的成本，从而降低了移动终端的制造成本。

Description

一种移动终端及其主从通信结构
技术领域
本申请属于通信技术领域，尤其涉及一种移动终端及其主从通信结构。
背景技术
随着通信技术的不断发展，手机、平板电脑、智能手环、个人数字助理等移动终端层出不穷，为人们的日常生活带来了极大便利。
目前，移动终端中的主模块和从模块之间通常采用板对板(board-to-board，BTB)连接器和柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)进行连接，以实现主从通信。板对板连接器的尺寸较大，占用较多空间，导致电池的设置空间被挤压，制约了电池的容量，柔性电路板的成本较高，增加了移动终端的制造成本。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种移动终端及其主从通信结构，以解决移动终端中板对板连接器的尺寸较大，占用较多空间，导致电池的设置空间被挤压，制约了电池的容量，柔性电路板的成本较高，增加了移动终端的制造成本的问题。
本申请实施例的第一方面提供了移动终端的主从通信结构，所述移动终端包括一个主模块和至少一个从模块，所述主从通信结构包括总线、至少两个弹片组和至少两个弹片接触座；
所述总线与所述弹片组电连接，一个所述弹片组与一个所述弹片接触座电接触；
所述至少两个弹片接触座分别设置于所述主模块和所述至少一个从模块，所述主模块与设置于所述主模块的弹片接触座电连接，所述从模块与设置于所述从模块的弹片接触座电连接。
在一个实施例中，所述总线为全双工通信总线。
在一个实施例中，所述主从通信结构还包括第一电容结构和至少一个第二电容结构，所述主模块包括第一数据处理单元和第一电源管理单元，所述至少一个从模块包括至少一个第一从模块和至少一个第二从模块，所述第一从模块包括第二数据处理单元和第二电源管理单元；
所述第一数据处理单元通过所述第一电容结构与所述总线交流耦合，所述第二从模块通过一个所述第二电容结构与所述总线交流耦合，所述第二数据处理单元通过一个所述第二电容结构与所述总线交流耦合；
所述第一电源管理单元、所述第二从模块和所述第二电源管理单元分别与所述总线直流耦合。
在一个实施例中，所述总线包括一条数据发送线、一条数据接收线和一条时钟线。
在一个实施例中，所述第一电容结构和所述第二电容结构均包括三个电容；
所述第一数据处理单元通过所述第一电容结构的三个电容分别与所述数据发送线、所述数据接收线和所述时钟线交流耦合；
所述第二数据处理单元通过一个所述第二电容结构的三个电容分别与所述数据发送线、所述数据接收线和所述时钟线交流耦合；
所述第一电源管理单元分别与所述数据发送线、所述数据接收线和所述时钟线直流耦合；
所述第二从模块分别与所述数据发送线、所述数据接收线和所述时钟线直流耦合；
所述第二电源管理单元分别与所述数据发送线、所述数据接收线和所述时钟线直流耦合。
在一个实施例中，所述移动终端还包括电源接地线；
所述电源接地线与所述总线直流耦合。
在一个实施例中，所述主模块为主板，所述至少一个从模块包括小板和电池。
在一个实施例中，所述主模块为主板，所述至少一个从模块包括小板和电池。本申请实施例的第二方面提供了一种移动终端，包括：
一个主模块；
至少一个从模块；以及
上述的主从通信结构。
在一个实施例中，所述总线沿所述移动终端的一个侧边框的内侧设置。
在一个实施例中，所述侧边框的内侧开设有沟槽，所述总线设置于所述沟槽中，所述总线与所述沟槽的间隙中涂覆有绝缘胶。
本申请实施例通过使移动终端的主模块和从模块之间通过总线、弹片组和弹片接触座实现主从通信连接，有效节省了移动终端的内部空间，释放了电池的设置空间，从而可以有效提升电池的容量，还节省了使用柔性电路板的成本，从而降低了移动终端的制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请的一个实施例提供的主从通信结构的结构示意图；
图2是本申请的另一个实施例提供的主从通信结构的结构示意图；
图3是本申请的又一个实施例提供的主从通信结构的结构示意图；
图4～图6是本申请的一个实施例提供的移动终端的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1所示，本申请的一个实施例提供一种移动终端的主从通信结构100，移动终端包括一个主模块200和至少一个从模块(分别表示为301、301、……、30N)；
主从通信结构100包括总线10、至少两个弹片组(分别表示为20、21、……、2N)和至少两个弹片接触座(分别表示为30、31、……、3N)；
其中，N≥1且N为整数。
在具体应用中，移动终端可以是手机、平板电脑、智能手环、个人数字助理等具有主模块和从模块的移动终端，主从通信结构用于实现移动终端的主模块和从模块之间的通信。主从通信结构还可以应用于任意的具有主模块和从模块需要节省内部空间的其他非移动终端。
在具体应用中，主模块可以是移动终端的主板，从模块可以是移动终端的小板或电池等原本通过柔性电路板与主板通信的部件。当移动终端为手机时，手机的小板主要用于集成设置HOME键、LED灯、喇叭、麦克风、天线、充电接口、RF转接头、耳机座、马达等部件。
在具体应用中，弹片组是包括至少一个弹片的弹片组合；弹片接触座是与弹片组相对应的可与弹片组中的弹片电接触的导电座子；电接触是指导体之间相互接触，可以使电流通过的状态。
在具体应用中，弹片可以是通过任意电的良导体材料制作的弹片，例如，金属弹片。弹片的形状和大小可以根据实际需要进行设置，例如，圆形、十字形、三角形、椭圆形等。根据对金属弹片的电阻要求的不同，可以对金属弹片进行镀镍、镀银、镀金等多种不同的表面处理。
如图1所示，在本实施例中，总线10与弹片组20～2N电连接；
弹片组20与弹片接触座30电接触，弹片组21与弹片接触座31电接触，弹片组22与弹片接触座32电接触，……，弹片组2N与弹片接触座3N电接触；
弹片接触座30设置于主模块200并与主模块200电连接，弹片接触座31设置于从模块301并与从模块301电连接，弹片接触座32设置于从模块302并与从模块302电连接，……，弹片接触座3N设置于从模块30N并与从模块30N电连接。
在具体应用中，主模块存储有每个从模块的唯一物理地址，主模块可以根据各从模块的物理地址向各从模块发送控制指令，以对各从模块的数据进行读或写操作。主模块与各从模块之间的通信方式可以是基于主从通信协议的主从通信方式。
在具体应用中，总线可以是全双工通信总线，使得主模块和从模块之间可以同时发送和接收信号。
在具体应用中，弹片组和弹片接触座的数量均与主模块和从模块的总数量正相关，可以根据实际需要进行设置。主模块可以设置一个或一个以上的弹片接触座，一个从模块也可以设置一个或一个以上的弹片接触座。
图1中示例性的示出弹片组和弹片接触座的数量均等于主模块和从模块的总数量的情况，即主模块设置一个弹片接触座，一个从模块设置一个弹片接触座。
在具体应用中，电连接是指通过总线传输脉冲信号、电流信号、电压信号、电载波信号等电信号的通信连接方式。
本实施例通过使移动终端的主模块和从模块之间通过总线、弹片组和弹片接触座实现主从通信连接，有效节省了移动终端的内部空间，释放了电池的设置空间，从而可以有效提升电池的容量，还节省了使用柔性电路板的成本，从而降低了移动终端的制造成本。
如图2所示，在本申请的另一个实施例中，主从通信结构100还包括第一电容结构40和至少一个第二电容结构(分别表示为41～4n)；
主模块200包括第一数据处理单元201和第一电源管理单元202；
从模块301～30N中包括至少一个第一从模块(分别表示为301～30n)和至少一个第二从模块(分别表示为30n+1～30N)；
第一从模块301包括第二数据处理单元3011和第二电源管理单元3012、第一从模块302包括第二数据处理单元3021和第二电源管理单元3022、……、第一从模块30n包括第二数据处理单元30n1和第二电源管理单元30n2；
其中，1≤n＜N且n为整数。
在具体应用中，主模块是手机的主板时，第一数据处理单元可以包括手机的主处理器和电量计等与小板和电池之间进行数据交互的器件。第一从模块是手机的小板时，第二数据处理单元可以是手机的数字基带芯片。第一电源管理单元和第二电源管理单元可以包括电源管理芯片、稳压芯片、DC-DC转换器(Direct current-Direct currentconverter，直流转直流转换器)等。主处理器和数字基带芯片可以中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
如图2所示，在本实施例中，第一数据处理单元201通过第一电容结构40与弹片接触座30电连接，以实现第一数据处理单元201与总线10之间的交流耦合；
第二数据处理单元3011通过一个第二电容结构41与弹片接触座30电连接，以实现第二数据处理单元3011与总线10之间的交流耦合；
……；
第二数据处理单元30n1通过一个第二电容结构4n与弹片接触座3n电连接，以实现第二数据处理单元4n与总线10之间的交流耦合；
第二从模块30n+1通过一个第二电容结构4n+1与弹片接触座3n+1电连接，以实现第二从模块30n+1与总线10之间的交流耦合；
……；
第二从模块30N通过一个第二电容结构4N与弹片接触座3N电连接，以实现第二从模块30N与总线10之间的交流耦合；
第一电源管理单元202、第二从模块30n+1～30N和第二电源管理单元3012～30n2分别与总线10直流耦合。
在具体应用中，交流耦合(AC Coupling)是指通过隔直电容耦合，通过电容过滤掉了总线中的直流分量；
直流耦合(DC Coupling)是指总线中直流分量和交流分量一起通过。
在具体应用中，第一电容结构和第二电容结构所包括的电容数量与总线所包括的信号线的条数正相关，例如，当总线包括一条信号线时，第一电容结构或第二电容结构可以包括与该信号线电连接的一个电容或串联的一个以上电容；当总线包括两条信号线时，第一电容结构或第二电容结构可以包括两个以上电容，每条信息均可电连接一个电容或串联的一个以上电容；依此类推，每个电容结构均可以包括与每条信号线电连接的一个电容或串联的一个以上电容。通过设置与信号线电连接且串联的一个以上电容可以增强滤波性能。
在一个实施例中，所述总线包括一条数据发送线(TX)、一条数据接收线(RX)和一条时钟线(CLK)。
在具体应用中，主模块和从模块之间通过交流耦合至总线的方式传输数据信号，并通过直流耦合至总线的方式传输数据信号和直流电信号。
在具体应用中，当主模块为主板、第一模块为小板、第二从模块为电池时，主板的电量计与电池的正负供电引脚之间通过交流耦合方式传输电量计信号，主板与电池的温度检测引脚之间通过直流耦合方式传输温度检测信号；第一电源管理单元和第二电源管理单元与电池之间通过直流耦合方式传输直流电信号；电量计信号是用于计算电池的电量的信号，温度检测信号是用于检测电池的温度的信号，直流电信号是用于为主板和小板供电的信号。
如图2所示，在本实施例中，移动终端还包括与总线10直流耦合的电源接地线GND。
在具体应用中，电源接地线可以是设置于主模块或从模块的电源接地线，也可以是与主模块和从模块的接地端电连接的公共电源接地线。
本实施例通过主模块和从模块与总线之间的交流耦合方式传输数据信号，通过与总线之间直流耦合方式传输直流电信号，从而可以仅通过一根总线同时传输数据信号和直流电信号，减少了布线数量，降低了布线难度。
如图3所示，在本申请的又一个实施例中，总线10包括一条数据发送线11、一条数据接收12和一条时钟线13；
主模块200为主板，第一从模块301为小板，第二从模块30n+1为电池；
第一电容结构40包括第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，第二电容结构41包括第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8和第九电容C9。
在具体应用中，数据发送线、数据接收线和时钟线可以满足总线的全双工通信要求，使得总线相当于在I2C总线的基础上额外增加了一根数据线，可以兼容I2C数据线的数据传输功能且相对于I2C数据线数据传输效率更高。
在具体应用中，第一电容～第九电容可以是贴片电容，也可以是通过截断总线及其下方的导电介质基板实现的空气电容。
如图3所示，在本实施例中，弹片接触座30与第一电容C1的一个极板电连接，弹片组20与第一电容C1另一个极板和数据发送线11电连接，实现第一数据处理单元201与数据发送线11之间的交流耦合；
弹片接触座30与第二电容C2的一个极板电连接，弹片组20与第二电容C2的另一个极板和数据接收线12电连接，实现第一数据处理单元201与数据接收线12之间的交流耦合；
弹片接触座30与第三电容C3的一个极板电连接，弹片组20与第三电容C3的另一个极板和时钟线13电连接，实现第一数据处理单元201与时钟线13之间的交流耦合；
弹片接触座31与第四电容C4的一个极板电连接，弹片组21与第四电容C4的另一个极板和数据发送线11电连接，实现第二数据处理单元3011与数据发送线11之间的交流耦合；
弹片接触座31与第五电容C5的一个极板电连接，弹片组21与第五电容C5的另一个极板和数据接收线12电连接，实现第二数据处理单元3011与数据接收线12之间的交流耦合；
弹片接触座31与第六电容C6的一个极板电连接，弹片组21与第六电容C6的另一个极板和时钟线13电连接，实现第二数据处理单元3011与时钟线13之间的交流耦合；
弹片组2n+1与第七电容C7的一个极板电连接，第七电容C7的另一个极板和数据发送线11电连接，实现第二从模块30n+1与数据发送线11之间的交流耦合；
弹片组2n+1与第八电容C8的一个极板电连接，第八电容C8的另一个极板和数据接收线12电连接，实现第二从模块30n+1与数据接收线12之间的交流耦合；
弹片组2n+1与第九电容C9的一个极板电连接，第九电容C9的另一个极板和时钟线13电连接，实现第二从模块30n+1与时钟线13之间的交流耦合；
弹片组2n+1与数据发送线11、数据接收12和时钟线13电连接，实现电池30n+1与数据发送线11、数据接收12和时钟线13之间的直流耦合。
本实施例通过电容、数据发送线、数据接收线和时钟线实现主板、小板和电池之间的全双工通信，可以同时传输数据信号和直流电信号，并且能够实现数据信号的双向传输，数据传输效率高。
如图4所示，本申请的一个实施例提供一种移动终端1000，包括：
一个主模块200；
至少一个从模块(分别表示为301、302、……、30N)；以及
上述任一实施例中的主从通信结构100。
图4示例性的示出了在图1所示的组成通信结构100的基础上实现的移动终端1000的结构示意图。
在具体应用，总线可以沿移动终端的上壳、下壳或任一个侧边框的内侧设置，可以根据实际需要进行选择。
图4示例性的示出了总线10沿移动终端1000的一个侧边框的内侧设置的情况。
在一个实施例中，所述侧边框的内侧开设有沟槽，所述总线设置于所述沟槽中，所述总线与所述沟槽的间隙中涂覆有绝缘胶。
图5示例性的示出了移动终端1000的一个侧边框的内侧开有沟槽400，并且总线10设置于沟槽400中的情况。
在具体应用中，绝缘胶可以是具备良好的电绝缘性能的复合胶，可以通过聚酯、环氧、聚氨酯、聚丁二烯酸等材料制作。
在一个实施例中，当所述总线包括一条数据发送线、一条数据接收线和一条时钟线时，所述侧边框的内侧开设有三条沟槽，所述数据发送线、所述数据接收线和所述时钟线各设置于一条所述沟槽中，所述数据发送线、所述数据接收线和所述时钟线与各自设置的沟槽的间隙中涂覆有绝缘胶。
图6示例性的示出了总线10包括一条数据发送线11、一条数据接收12和一条时钟线13时，移动终端1000的一个侧边框的内侧开设有三条沟槽(分别表示为沟槽401、沟槽402和沟槽403)，数据发送线11、一条数据接收12和一条时钟线13各设置于一条沟槽中的情况。
在具体应用中，移动终端可以是具备5G通信功能的移动终端，由于具备5G通信功能的移动终端的主板设置空间有限，通过将上述主从通信结构应用于具备5G通信功能的移动终端，可以有效节省移动终端的内部空间，为主板提供充足的设置位置，降低移动终端的体积。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种移动终端的主从通信结构，其特征在于，所述移动终端包括一个主模块和至少一个从模块，所述主从通信结构包括总线、至少两个弹片组和至少两个弹片接触座；
所述总线与所述弹片组电连接，一个所述弹片组与一个所述弹片接触座电接触；
所述至少两个弹片接触座分别设置于所述主模块和所述至少一个从模块，所述主模块与设置于所述主模块的弹片接触座电连接，所述从模块与设置于所述从模块的弹片接触座电连接，所述主模块包括第一电源管理单元；
所述主模块和所述从模块之间通过交流耦合至所述总线的方式传输数据信号，并通过直流耦合至所述总线的方式传输数据信号和直流电信号；
当主模块为主板、第一从模块为小板，所述第一从模块包括第二电源管理单元、第二从模块为电池时，主板的电量计与电池的正负供电引脚之间通过交流耦合方式传输电量计信号，主板与电池的温度检测引脚之间通过直流耦合方式传输温度检测信号；所述第一电源管理单元和所述第二电源管理单元与电池之间通过直流耦合方式传输直流电信号；所述电量计信号是用于计算电池的电量的信号，所述温度检测信号是用于检测电池的温度的信号，所述直流电信号是用于为主板和小板供电的信号。
2.如权利要求1所述的移动终端的主从通信结构，其特征在于，所述总线为全双工通信总线。
3.如权利要求1所述的移动终端的主从通信结构，其特征在于，所述主从通信结构还包括第一电容结构和至少一个第二电容结构，所述主模块还包括第一数据处理单元，所述至少一个从模块包括至少一个第一从模块和至少一个第二从模块，所述第一从模块还包括第二数据处理单元；
所述第一数据处理单元通过所述第一电容结构与所述总线交流耦合，所述第二从模块通过一个所述第二电容结构与所述总线交流耦合，所述第二数据处理单元通过一个所述第二电容结构与所述总线交流耦合；
所述第一电源管理单元、所述第二从模块和所述第二电源管理单元分别与所述总线直流耦合。
4.如权利要求3所述的移动终端的主从通信结构，其特征在于，所述总线包括一条数据发送线、一条数据接收线和一条时钟线。
5.如权利要求4所述的移动终端的主从通信结构，其特征在于，所述第一电容结构和所述第二电容结构均包括三个电容；
所述第一数据处理单元通过所述第一电容结构的三个电容分别与所述数据发送线、所述数据接收线和所述时钟线交流耦合；
所述第二数据处理单元通过一个所述第二电容结构的三个电容分别与所述数据发送线、所述数据接收线和所述时钟线交流耦合；
所述第一电源管理单元分别与所述数据发送线、所述数据接收线和所述时钟线直流耦合；
所述第二从模块分别与所述数据发送线、所述数据接收线和所述时钟线直流耦合；
所述第二电源管理单元分别与所述数据发送线、所述数据接收线和所述时钟线直流耦合。
6.如权利要求1～5任一项所述的移动终端的主从通信结构，其特征在于，所述移动终端还包括电源接地线；
所述电源接地线与所述总线直流耦合。
7.一种移动终端，其特征在于，包括：
一个主模块；
至少一个从模块；以及
如权利要求1～6任一项所述的主从通信结构。
8.如权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述总线沿所述移动终端的一个侧边框的内侧设置。
9.如权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述侧边框的内侧开设有沟槽，所述总线设置于所述沟槽中，所述总线与所述沟槽的间隙中涂覆有绝缘胶。
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