CN112737905B - 一种平行二总线通讯发送、接收方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种平行二总线通讯发送、接收方法及系统，应用于控制器端，包括：对通讯数据进行电压转换，得到第一电压信号；其中，所述第一电压信号为通过高低电平表示二进制的信号；对所述第一电压信号进行双边沿调制，使所述第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到总线信号；以预设的第一信号采样速率发送所述总线信号至监控端。本申请减少第一电压信号高低电平的幅值差，减少信号跳变产生的干扰，并且增加高电平在整个信号中的占比，增加供电能力，且进一步对第一电压信号进行双边沿调制，使第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，进一步减少电压跳变造成的干扰效果，使得到的总线信号能够进行长距离传输，并保证自身信号不失真。

Description

一种平行二总线通讯发送、接收方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种平行二总线通讯发送、接收方法及系统。

背景技术

目前，消防火灾自动报警系统多采用二总线实现火灾报警控制器与现场监控单元之间的通讯与供电。消防二总线是一种不对称的通讯总线，控制器下行发码需兼顾通讯与供电，因此采用电压调制方式；为尽量减少电压损耗，监控单元上行回码采用控制器供电的电流环方式。为了保证通讯可靠，并增大传输距离，现有消防系统往往选用双绞线作为传输线缆。

但在实际工程应用中，为了兼顾不同控制系统施工方便并节省成本，消防控制室到各楼宇之间的通讯线路常常不采用双绞线而使用带护套的多芯平行线。这种多芯平行布线使得线路间的干扰变大，一方面，对发码线路造成影响，现有的二总线采用高电平和低电平脉宽相等的方波电压信号，随着传输距离增大，干扰变强，到达现场控制单元端的电压信号脉宽过宽或过窄，由于监控单元采用标准的UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)接口进解调，因此容易造成解调错误；一方面，对回码线路造成影响，由于监控单元的回码采用电流的方式，如果线路中的干扰电流超过系统所规定的鉴别电流，就会使控制器误动作，造成接收错误。上述两方面的问题导致整个系统的通讯成功率降低、通讯距离变短。目前行业为了增加通讯距离，提高通讯成功率，普遍采用打补丁式方法实现，例如增加中继模块或定制专用电缆。

为此，需研究一种既能保证通讯成功率，又能实现远距离传输的通讯方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种平行二总线通讯发送、接收方法及系统，能保证通讯成功率，实现远距离传输。其具体方案如下：

一种平行二总线通讯发送方法，应用于控制器端，包括：

对通讯数据进行电压转换，得到第一电压信号；其中，所述第一电压信号为低电平占比小于等于高电平、低电平幅值与高电平幅值成比例关系的、通过高低电平表示二进制的信号；

对所述第一电压信号进行双边沿调制，使所述第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到总线信号；

以预设的第一信号采样速率发送所述总线信号至监控端。

可选的，所述对通讯数据进行电压转换，得到第一电压信号之前，还包括：

对原始通讯数据进行相位校准编码，得到编码后的所述通讯数据。

可选的，所述对所述第一电压信号进行双边沿调制，使所述第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到总线信号的过程，包括：

将所述第一电压信号的上升沿和下降沿调制为升余弦脉冲，使所述第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到所述总线信号。

本发明还公开了一种平行二总线通讯接收方法，应用于监控端，包括：

以第二信号采样速率接收控制器端发送的总线信号，得到过采样信号集；其中，第二信号采样速率大于第一信号采样速率；

对所述过采样信号集进行锁相处理，得到采样信号；

对所述采样信号进行解码，得到解码数据。

可选的，所述对所述过采样信号集进行锁相处理，得到采样信号的过程，包括：

根据预设的过采样窗口，从依次排列的所述过采样信号集中挑选出一组过采样信号，作为锁相组；

根据预设的求和窗口，在锁相组中依序逐个偏移一个过采样信号位置，将每个求和窗口中的过采样信号分为一组采样组，得到多组采样组；

计算每组采样组的过采样信号的和值；

利用和值最小的采样组中的首个过采样信号，得到解码计算的起始位置；

其中，每组采样组中包括的过采样信号均依次相邻且数量相同，每组采样组包括的首个过采样信号为前一个采样组的第二个过采样信号。

可选的，所述根据预设的过采样窗口，从依次排列的所述过采样信号集中挑选出一组过采样信号，作为锁相组的过程，包括：

首次锁相时，根据预设的过采样窗口，从依次排列的所述过采样信号集中挑选出第一锁相组；

根据所述过采样窗口和所述第二信号采样速率，得到时钟偏移量；

从第二次锁相时，根据所述时钟偏移量，向前一次锁相组偏移用于锁相的所述过采样窗口的起始位置；

利用所述过采样窗口的起始位置从依次排列的所述过采样信号集中挑选出第二锁相组。

本发明还公开了一种平行二总线通讯发送系统，应用于控制器端，包括：

信号转换模块，用于对通讯数据进行电压转换，得到第一电压信号；其中，所述第一电压信号为低电平占比小于等于高电平、低电平幅值与高电平幅值成比例关系的、通过高低电平表示二进制的信号；

信号调制模块，用于对所述第一电压信号进行双边沿调制，使所述第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到总线信号；

信号发送模块，用于以预设的第一信号采样速率发送所述总线信号至监控端。

可选的，所述信号调制模块，具体用于将所述第一电压信号的上升沿和下降沿调制为升余弦脉冲，使所述第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到所述总线信号。

本发明还公开了一种平行二总线通讯接收系统，应用于监控端，包括：

信号接收模块，用于以第二信号采样速率接收控制器端发送的总线信号，得到过采样信号集；其中，第二信号采样速率大于第一信号采样速率；

信号锁相模块，用于对所述过采样信号集进行锁相处理，得到采样信号；

信号解码模块，用于对所述采样信号进行解码，得到解码数据。

可选的，所述信号锁相模块，包括：

锁相分组单元，用于根据预设的过采样窗口，从依次排列的所述过采样信号集中挑选出一组过采样信号，作为锁相组；

采样分组单元，用于根据预设的求和窗口，在锁相组中依序逐个偏移一个过采样信号位置，将每个求和窗口中的过采样信号分为一组采样组，得到多组采样组；

和值计算单元，用于计算每组采样组的过采样信号的和值；

起始位置计算单元，用于利用和值最小的采样组中的首个过采样信号，得到解码计算的起始位置；

其中，每组采样组中包括的过采样信号均依次相邻且数量相同，每组采样组包括的首个过采样信号为前一个采样组的第二个过采样信号。

本发明中，平行二总线通讯方法，应用于控制器端，包括：对通讯数据进行电压转换，得到第一电压信号；其中，第一电压信号为低电平占比小于等于高电平、低电平幅值与高电平成比例关系、通过高低电平表示二进制的信号；对第一电压信号进行双边沿调制，使第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到总线信号；以预设的第一信号采样速率发送总线信号至监控端。

本发明减少第一电压信号高低电平的幅值差，减少信号跳变产生的干扰，并且增加高电平在整个信号中的占比，增加供电能力，且进一步对第一电压信号进行双边沿调制，使第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，进一步减少电压跳变造成的干扰效果，使得到的总线信号能够进行长距离传输，并保证自身信号不失真。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种应用于控制器端的平行二总线通讯发送方法流程示意图；

图2为本发明实施例公开的另一种应用于控制器端的平行二总线通讯发送方法流程示意图；

图3为本发明实施例公开的一种第一电压信号示意图；

图4为本发明实施例公开的另一种第一电压信号示意图；

图5为本发明实施例公开的一种总线信号示意图；

图6为本发明实施例公开的另一种总线信号示意图；

图7为本发明实施例公开的一种应用于监控端的平行二总线通讯接收方法流程示意图；

图8为本发明实施例公开的另一种应用于监控端的平行二总线通讯接收方法流程示意图；

图9为本发明实施例公开的一种应用于控制器端的平行二总线通讯发送系统结构示意图；

图10为本发明实施例公开的一种应用于监控端的平行二总线通讯接收系统结构示意图。

具体实施方式

下面将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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种平行二总线通讯发送方法，应用于控制器端，参见图1所示，该方法包括：

S11：对通讯数据进行电压转换，得到第一电压信号。

具体的，为进行二总线传输需要将通讯数据转换为电压信号，得到低电平占比小于等于高电平、低电平幅值与高电平成比例关系、通过高低电平表示二进制的第一电压信号。

具体的，在进行长距离传输时为了减小现有技术中通讯数据进行电压转换时采用满幅电压调制方式，例如，高电平调制为VCC电压，而低电平调制为0V，产生的电压跳变引起的线间干扰增强。不采用满幅电压调制方式，而是让低电平幅值与高电平幅值成比例，例如，低电平幅值与高电平幅值的比例可以设置为1:m，m为大于等于3的正整数，如，参见图3和图4所示，高电平幅值调制为VCC电压，低电平幅值不再是0V，而是高电平幅值的三分之一VCC/3，通过减少高电平与低电平之间的幅值差，减少电压跳变引起的线间干扰。

具体的，由于控制器还需为监控端供电，若第一电压信号中低电平过多，容易影响供电效果，所以为了提高供电能力，需要增加高电平在第一电压信号中的占比，为此，在原来仅用低电平这一模拟信号表示的数字信号中增加高电平，例如，原本仅由低电平表示的0信号现在改为用一个低电平加一个高电平表示，如图3中0信号(TL)所示，0信号(TL)可以用时长为T的一段低电平和时长为T的一段高电平表示，1信号(TH)则用一段高电平表示。

具体的，在0信号(TL)中增加高电平后同时也使0信号(TL)的脉宽变宽，相较于脉宽为T、幅值为VCC的1信号(TH)，0信号(TL)脉宽的变为了2T。需要说明的是，由低电平和高电平组成的新的信号中，低电平脉宽与高电平脉宽之比可以为1:n，n为大于1的正整数，新的信号不再采用等脉宽电压信号调制方式，提高了在第一电压信号中高电平的占比，提高了控制端的供电能力，能够有效的保证控制端对监控端的供电稳定性。

进一步的，参见图4所示，0信号(TL)中的低电平脉宽与高电平脉宽之比还可以从1：1变为1:3，进一步提升第一电压信号的供电能力。

可以理解的是，上述低电平幅值与高电平幅值、幅值比例关系和由低电平和高电平组成的新的信号中低电平脉宽与高电平脉宽之比可以根据实际应用需求进行设定，在此不做具体限定。

S12：对第一电压信号进行双边沿调制，使第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到总线信号。

具体的，方波的高低电平在切换时容易产生线间干扰增强。为此，为了减少方波高低电平变化时产生的干扰，对第一电压信号进行双边沿调制，使第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，减少电压跳变造成的干扰效果，同时更缓的边沿信号具备更好的抗干扰性，能够减少信号失真的情况。

S13：以预设的第一信号采样速率发送总线信号至监控端。

具体的，得到总线信号后，便可以以预设的第一信号采样速率发送总线信号至监控端，以使监控端接收总线信号。

可见，本发明实施例减少第一电压信号高低电平的幅值差，减少信号跳变产生的干扰，并且增加高电平在整个信号中的占比，增加供电能力，且进一步对第一电压信号进行双边沿调制，使第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，进一步减少电压跳变造成的干扰效果，使得到的总线信号能够进行长距离传输，并保证自身信号不失真。

本发明实施例公开了一种具体的平行二总线通讯发送方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图2所示，具体的：

S21：对原始通讯数据进行相位校准编码，得到编码后的通讯数据。

具体的，在二总线通讯系统中，控制器需要将通讯数据按二进制位1或0转换成对应的高电平或低电平电压信号，并通过二总线传送给监控端。总线上的电压信号连续发送，中间不出现间隔，为了防止连续发送高电平的情况较多造成监控单元锁相困难，解调错误，需要预先对通讯数据进行编码，插入相位校准码0。以一个字节数据为例进行说明，其二进制的形式可表示为b₀b₁b₂b₃b₄b₅b₆b₇，其中，b_i为一位二进制数，0≤i≤7，具体数值为11111010。可以以2^k位为一组进行判断(k为正整数)，如果一组二进制数全为1则在其后面插入相位校准码0，否则不插入。如，采用k＝1，即每两位连续的1出现插入相位校准码0的规则对11111010进行编码，编码后的数据变为1101101010。

可以理解的是，对通讯数据进行相位编码的规则可以根据实际应用需求制定，不局限于2^k的形式。

S22：对通讯数据进行电压转换，得到第一电压信号。

S23：将第一电压信号的上升沿和下降沿调制为升余弦脉冲，使第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到总线信号。

具体地，为了进一步减小总线上高低电压信号切换造成的线路干扰，根据对方波信号、斜坡信号和升余弦信号的频域特性分析，采用升余弦信号作为双边沿调制信号，将第一电压信号的上升沿和下降沿调制为升余弦脉冲。

例如，图5所示，与前述图3对应，对第一电压信号进行上升沿和下降沿调制，可以将第一电压信号中上升沿和下降沿调制为时间[T/4，T/2]之间的升余弦脉冲，如，图5所示将第一电压信号中0信号的下降沿调制为时间t1＝T/2的升余弦脉冲，将第一电压信号中0信号的上升沿调制为时间t2＝T/2的升余弦脉冲。其中，t1可以等于t2，当然，t1和t2的范围设置可考虑实际需要、供电问题、发码速率、监控单元端过采样速率等因素进行相应的设置，例如，图6与前述图4对应，将第一电压信号中0信号的下降沿调制为时间t1＝T/4的升余弦脉冲，将第一电压信号中0信号的上升沿调制为时间t2＝T/4的升余弦脉冲，在此不做具体的限定。

S24：以预设的第一信号采样速率发送总线信号至监控端。

本发明实施例还公开了一种平行二总线通讯接收方法，参见图7所示，应用于监控端，包括：

S31：以第二信号采样速率接收控制器端发送的总线信号，得到过采样信号集。

具体的，为了提高解调准确率，采用采样速率大于第一信号采样速率的第二信号采样速率对前述实施例中控制器端发送的总线信号进行采样，相当于进行了过采样操作。

例如，控制器发送总线信号采用的第一信号采样速率为f1＝10kHz，监控单元采用的第二信号采样速率则可以为f2＝100kHz，第一电压信号中0信号对应一个脉宽相等的低电平与高电平，1信号对应一个高电平时，每个二进制编码0信号对应的总线信号对应监控单元20个过采样信号，而每个二进制编码1信号对应的总线信号对应监控单元10个过采样信号。

其中，过采样信号集中包括多个过采样信号。

S32：对过采样信号集进行锁相处理，得到采样信号。

具体的，在实际环境中，总线信号会受到现场环境的干扰，因此，采样值原本应该是“0”位置可能会变为“1”，因此对单个总线信号进行复原容易不准，为此，采用锁相处理的方式，对过采样信号集中的过采样信号进行处理，对齐信号，得到准确的采样信号。

S33：对采样信号进行解码，得到解码数据。

具体的，通过锁相处理得到校准后的采样信号，便可以进行解码处理，得到可读的解码数据。

可见，本发明实施例在脉宽变化的请况下，为了能够准确解调，采用过采样和锁相处理的方式，解调总线信号，确保解调的准确性，在实现总线信号长距离传输的同时，确保信号传输内容的准确性。

本发明实施例公开了一种具体的平行二总线通讯接收方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图8所示，具体的：

S41：以第二信号采样速率接收控制器端发送的总线信号，得到过采样信号集。

S42：根据预设的过采样窗口，从依次排列的过采样信号集中挑选出一组过采样信号，作为锁相组；

S43：根据预设的求和窗口，在锁相组中依序逐个偏移一个过采样信号位置，将每个求和窗口中的过采样信号分为一组采样组，得到多组采样组；

S44：计算每组采样组的过采样信号的和值；

S45：利用和值最小的采样组中的首个过采样信号，得到解码计算的起始位置。

具体的，本发明实施例采样滑动窗口累加的方式进行锁相处理，通过设置过采样窗口，对一段过采样信号进行锁相处理，其它过采样信号则分配到其它过采样窗口中分别进行锁相处理，最终得到与总线信号对应的完整的解码数据。

例如，基于前述例子中T、f1＝10kHz和f2＝100kHz，定义T＝1/f1＝100uS，20*T＝2mS为一个过采样窗口，得到包括采样数为10*20＝200个过采样信号的锁相组。记作：

D01，D02，……，D09，D10，

D11，D12，……，D19，D20，

D21，D22，……，D29，D30，

……

D171，D172，……，D179，D180，

D181，D182，……，D189，D190，

D191，D192，……，D199，D200

由于第二信号采样速率为第一信号采样速率的10倍，因此，每10个过采样信号对应脉宽为1T的信号，D01-D10为第一T时间内的采样值，以此类推，D191-D200为第20T数据的采样值。设定190个采样值即190个过采样信号为一个求和窗口，对应19T的数据，以保证10个采样组中均包括190个信号，从首个过采样信号D01开始，逐个偏移一个过采样信号的位置10次，便可以划分出10组采样组，其中，可以视为将每个起始数据各自向后累加10个采样值，然后将对应累加值相加，得到10组采样组和10个和值SUM，每个采样组为一个SUM中包括全部的过采样信号，即

SUM01＝(D01+D02+…+D10)+(D21+D22+…+D30)+...+(D181+D182+…+D190)

SUM02＝(D02+D03+…+D11)+(D22+D23+…+D31)+...+(D182+D183+…+D191)

SUM03＝(D03+D04+…+D12)+(D23+D24+…+D32)+...+(D183+D184+…+D192)

SUM04＝(D04+D05+…+D13)+(D24+D25+…+D33)+...+(D184+D185+…+D193)

SUM05＝(D05+D06+…+D14)+(D25+D26+…+D34)+...+(D185+D186+…+D194)

SUM06＝(D06+D07+…+D15)+(D26+D27+…+D35)+...+(D186+D187+…+D195)

SUM07＝(D07+D08+…+D16)+(D27+D28+…+D36)+...+(D187+D188+…+D196)

SUM08＝(D08+D09+…+D17)+(D28+D29+…+D37)+...+(D188+D189+…+D197)

SUM09＝(D09+D10+…+D18)+(D29+D30+…+D38)+...+(D189+D190+…+D198)

SUM10＝(D10+D11+…+D19)+(D30+D31+…+D39)+...+(D190+D191+…+D199)

然后取min{SUM01，SUM02，……，SUM10}中最小的和对应的相位即为最佳相位，作为数据解调计算的初始位置，本次数据锁相完成。

其中，每组采样组中包括的过采样信号均依次相邻且数量相同，每组采样组包括的首个过采样信号为前一个采样组的第二个过采样信号。

进一步的，由于控制器与监控单元之间采用异步通讯，为保证数据解调位置正确，防止时钟偏移的影响，例如，以千分之五的时钟偏移，则200个采样点最多偏移1个相位，从第二次锁相开始，前移至少1个采样点进行锁相。具体过程可以包括S441和S442；其中，

S441：首次锁相时，根据预设的过采样窗口，从依次排列的过采样信号集中挑选出第一锁相组。

例如，首次锁相时，从过采样信号集中挑选出D01，D02，……，D199，D200，共200个过采样信号，即200个采样点对应的过采样信号，作为第一锁相组。

S442：根据所述过采样窗口和所述第二信号采样速率，得到时钟偏移量。

具体的，时钟偏移程度与过采样窗口的大小和第二信号采样速率相关，因此，根据所述过采样窗口和所述第二信号采样速率，可以得到当前发生的时钟偏移量。

S443：从第二次锁相时，根据所述时钟偏移量，向前一次锁相组偏移用于锁相的所述过采样窗口的起始位置。

具体的，在第一锁相后，得到第一锁相组，第二次锁相时需要考虑时钟偏移的影响，为此，第二次锁相时根据所述时钟偏移量，向前一次锁相组偏移用于锁相的所述过采样窗口的起始位置，之后的第三次锁相则在第二次锁相得到的第二锁相组的基础上，继续向第二锁相组偏移，依次类推。

例如，以千分之五的时钟偏移，则200个采样点的时钟偏移量为1，即200个采样点最多偏移1个相位，此时在第二次锁相时，第一锁相组包括D01至D200共200个过采样信号，第二锁相组本应从D201开始划分200个过采样信号，作为第二锁相组，此时为了消除防止时钟偏移的影响，前移一个采样点即选中D201前一个过采样信号，则从D200开始划分200个过采样信号，得到包括D200，D201，……，D398，D399的第二锁相组，其中，D200便为第一锁相组与第二锁相组的公共信号。

S444：利用所述过采样窗口的起始位置从依次排列的所述过采样信号集中挑选出第二锁相组

S45：对采样信号进行解码，得到解码数据。

需要说明的是，上述示例中T、f1、过采样窗口和求和窗口的大小和长短、采样组数量和累加方式等均可以根据实际情况进行调整，在此不做限定，仅是为了说明而进行举例。

相应的，本发明实施例还公开了一种平行二总线通讯发送系统，参见图9所示，应用于控制器端，该系统包括：

信号转换模块11，用于对通讯数据进行电压转换，得到第一电压信号；其中，第一电压信号为通过高低电平表示二进制的信号；

信号调制模块12，用于对第一电压信号进行双边沿调制，使第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到总线信号；

信号发送模块13，用于以预设的第一信号采样速率发送总线信号至监控端。

可见，本发明实施例减少第一电压信号高低电平的幅值差，减少信号跳变产生的干扰，并且增加高电平在整个信号中的占比，增加供电能力，且进一步对第一电压信号进行双边沿调制，使第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，进一步减少电压跳变造成的干扰效果，使得到的总线信号能够进行长距离传输，并保证自身信号不失真。

具体的，还可以包括数据编码模块；其中，

数据编码模块，用于对原始通讯数据进行相位校准编码，得到编码后的通讯数据。

具体的，信号调制模块12，具体用于将第一电压信号的上升沿和下降沿调制为升余弦脉冲，使第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到总线信号。

此外，本发明实施例还公开了一种平行二总线通讯接收系统，参见图10所示，应用于监控端，该系统包括：

信号接收模块21，用于以第二信号采样速率接收控制器端发送的总线信号，得到过采样信号集；其中，第二信号采样速率大于第一信号采样速率；

信号锁相模块22，用于对过采样信号集进行锁相处理，得到采样信号；

信号解码模块23，用于对采样信号进行解码，得到解码数据。

可见，本发明实施例在脉宽变化的请况下，为了能够准确解调，采用过采样和锁相处理的方式，解调总线信号，确保解调的准确性，在实现总线信号长距离传输的同时，确保信号传输内容的准确性。

具体的，信号锁相模块22，包括锁相分组单元、采样分组单元、和值计算单元和起始位置计算单元；其中，

锁相分组单元，用于根据预设的过采样窗口，从依次排列的过采样信号集中挑选出一组过采样信号，作为锁相组；

采样分组单元，用于根据预设的求和窗口，在锁相组中依序逐个偏移一个过采样信号位置，将每个求和窗口中的过采样信号分为一组采样组，得到多组采样组；

和值计算单元，用于计算每组采样组的过采样信号的和值；

起始位置计算单元，用于利用和值最小的采样组中的首个过采样信号，得到解码计算的起始位置；

其中，每组采样组中包括的过采样信号均依次相邻且数量相同，每组采样组包括的首个过采样信号为前一个采样组的第二个过采样信号。

具体的，锁相分组单元，包括首次锁相分组子单元和二次锁相分组子单元；其中，

首次锁相分组子单元，用于首次锁相时，根据预设的过采样窗口，从依次排列的过采样信号集中挑选出第一锁相组；

二次锁相分组子单元，用于从第二次锁相时，以第一锁相组中最后一个过采样信号为起始位置，利用过采样窗口从依次排列的过采样信号集中挑选出第二锁相组。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，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、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。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发明的范围。

以上对本发明所提供的技术内容进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种平行二总线通讯发送方法，其特征在于，应用于控制器端，包括：

对通讯数据进行电压转换，得到第一电压信号；其中，所述第一电压信号为低电平占比小于等于高电平、低电平幅值与高电平成比例关系、通过高低电平表示二进制的信号，所述第一电压信号包括用高电平表示的第一信号和用低电平和高电平表示的第二信号，所述第二信号的低电平脉宽与高电平脉宽之比为1：n，n为大于等于1的正整数；

对所述第一电压信号进行双边沿调制，使所述第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到总线信号；

以预设的第一信号采样速率发送所述总线信号至监控端。

2.根据权利要求1所述的平行二总线通讯发送方法，其特征在于，所述对通讯数据进行电压转换，得到第一电压信号之前，还包括：

对原始通讯数据进行相位校准编码，得到编码后的所述通讯数据。

3.根据权利要求2所述的平行二总线通讯发送方法，其特征在于，所述对所述第一电压信号进行双边沿调制，使所述第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到总线信号的过程，包括：

将所述第一电压信号的上升沿和下降沿调制为升余弦脉冲，使所述第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到所述总线信号。

4.一种平行二总线通讯接收方法，其特征在于，应用于监控端，包括：

以第二信号采样速率接收控制器端发送的根据权利要求1至3任一项所述的平行二总线通讯接收方法生成的总线信号，得到过采样信号集；其中，第二信号采样速率大于第一信号采样速率；

对所述过采样信号集进行锁相处理，得到采样信号；

对所述采样信号进行解码，得到解码数据。

5.根据权利要求4所述的平行二总线通讯接收方法，其特征在于，所述对所述过采样信号集进行锁相处理，得到采样信号的过程，包括：

根据预设的过采样窗口，从依次排列的所述过采样信号集中挑选出一组过采样信号，作为锁相组；

根据预设的求和窗口，在锁相组中依序逐个偏移一个过采样信号位置，将每个求和窗口中的过采样信号分为一组采样组，得到多组采样组；

计算每组采样组的过采样信号的和值；

利用和值最小的采样组中的首个过采样信号，得到解码计算的起始位置；

其中，每组采样组中包括的过采样信号均依次相邻且数量相同，每组采样组包括的首个过采样信号为前一个采样组的第二个过采样信号。

6.根据权利要求5所述的平行二总线通讯接收方法，其特征在于，所述根据预设的过采样窗口，从依次排列的所述过采样信号集中挑选出一组过采样信号，作为锁相组的过程，包括：

首次锁相时，根据预设的过采样窗口，从依次排列的所述过采样信号集中挑选出第一锁相组；

根据所述过采样窗口和所述第二信号采样速率，得到时钟偏移量；

从第二次锁相时，根据所述时钟偏移量，向前一次锁相组偏移用于锁相的所述过采样窗口的起始位置；

利用所述过采样窗口的起始位置从依次排列的所述过采样信号集中挑选出第二锁相组。

7.一种平行二总线通讯发送系统，其特征在于，应用于控制器端，包括：

信号转换模块，用于对通讯数据进行电压转换，得到第一电压信号；其中，所述第一电压信号为低电平占比小于等于高电平、低电平幅值与高电平幅值成比例关系的、通过高低电平表示二进制的信号，所述第一电压信号包括用高电平表示的第一信号和用低电平和高电平表示的第二信号，所述第二信号的低电平脉宽与高电平脉宽之比为1：n，n为大于等于1的正整数；

信号调制模块，用于对所述第一电压信号进行双边沿调制，使所述第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到总线信号；

信号发送模块，用于以预设的第一信号采样速率发送所述总线信号至监控端。

8.根据权利要求7所述的平行二总线通讯发送系统，其特征在于，所述信号调制模块，具体用于将所述第一电压信号的上升沿和下降沿调制为升余弦脉冲，使所述第一电压信号中高低电压转换的边沿变缓，得到所述总线信号。

9.一种平行二总线通讯接收系统，其特征在于，应用于监控端，包括：

信号接收模块，用于以第二信号采样速率接收控制器端发送的根据权利要求1至3任一项所述的平行二总线通讯接收方法生成的总线信号，得到过采样信号集；其中，第二信号采样速率大于第一信号采样速率；

信号锁相模块，用于对所述过采样信号集进行锁相处理，得到采样信号；

信号解码模块，用于对所述采样信号进行解码，得到解码数据。

10.根据权利要求9所述的平行二总线通讯接收系统，其特征在于，所述信号锁相模块，包括：

锁相分组单元，用于根据预设的过采样窗口，从依次排列的所述过采样信号集中挑选出一组过采样信号，作为锁相组；

采样分组单元，用于根据预设的求和窗口，在锁相组中依序逐个偏移一个过采样信号位置，将每个求和窗口中的过采样信号分为一组采样组，得到多组采样组；

和值计算单元，用于计算每组采样组的过采样信号的和值；

起始位置计算单元，用于利用和值最小的采样组中的首个过采样信号，得到解码计算的起始位置；

其中，每组采样组中包括的过采样信号均依次相邻且数量相同，每组采样组包括的首个过采样信号为前一个采样组的第二个过采样信号。

Images