CN116318528A - 曼彻斯特解码方法和装置以及应用其的电池管理系统 - Google Patents

Abstract

依据本发明的实施例揭露了一种曼彻斯特解码方法和装置以及应用其的电池管理系统，所述的曼彻斯特解码方法包括根据曼彻斯特编码中的同步码获得参考脉宽；根据曼彻斯特编码中的数据码获得各个第一脉宽和各个第二脉宽，第一脉宽和第二脉宽分别用于表征数据码中相邻的上升沿和下降沿之间的宽度和相邻的下降沿和上升沿之间的宽度；将第一脉宽和第二脉宽均与所述参考脉宽进行比较，当第一脉宽或第二脉宽大于所述参考脉宽时，判断与第一脉宽或第二脉宽对应的相邻两个码元的逻辑不同，以对所述数据码进行译码。本发明中的曼彻斯特解码方法在长距离隔离通讯的应用条件下，能够很好的应对接收端接收到的信号发生脉宽畸变，误码率较小。

Description

曼彻斯特解码方法和装置以及应用其的电池管理系统

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体的说，涉及一种曼彻斯特解码方法和装置以及应用其的电池管理系统。

背景技术

曼彻斯特编码是一种同步时钟编码技术，通过电平的高低转换来表示“0”或“1”，每一位的中间有一个跳变的动作，这个动作既作时钟信号，又作数据信号，其中“0”的曼彻斯特编码的逻辑为低电平跳变为高电平，“1”的曼彻斯特编码的逻辑为高电平跳变为低电平。曼彻斯特编码因其传输同步时钟信号，并且不含直流成分，具有很好的抗干扰能力而被广泛应用于电池管理系统中。

传统的曼彻斯特解码方法为根据曼彻斯特编码获得编码时钟的跳变时刻以及码元中间的跳变时刻和方式进行曼彻斯特解码，从而传统的曼彻斯特解码方法依赖于正确的电平跳变时刻。但当曼彻斯特编码在电池管理系统中进行传输时，由于长距离通讯带来传输路径的阻抗发生变化，会使得接收端接收到信号的幅值衰减且跳变的边沿不陡峭，从而曼彻斯特编码的电平跳变时刻出现模糊，从而利用传统的曼彻斯特解码的误码率较大。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种曼彻斯特解码方法和装置以及应用其的电池管理系统，以解决现有技术中存在的当接收端接收到信号的幅值衰减且跳变的边沿不陡峭时，误码率较大的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种曼彻斯特解码方法，包括以下步骤：根据所述曼彻斯特编码中的同步码获得参考脉宽，所述参考脉宽用于表征0或1的曼彻斯特编码中相邻的上升沿和下降沿之间或相邻的下降沿和上升沿之间的宽度；根据所述曼彻斯特编码中的数据码获得各个第一脉宽和各个第二脉宽，所述第一脉宽用于表征数据码中相邻的上升沿和下降沿之间的宽度，所述第二脉宽用于表征数据码中相邻的下降沿和上升沿之间的宽度；将所述第一脉宽和所述第二脉宽均与所述参考脉宽进行比较，当所述第一脉宽或所述第二脉宽大于所述参考脉宽时，判断与所述第一脉宽或所述第二脉宽对应的相邻两个码元的逻辑不同，以对所述数据码进行译码。

在一个实施例中，所述曼彻斯特编码中的前N个码元被设置为相同逻辑的同步码，之后的码元为数据码，其中，所述同步码被设置为0或1的曼彻斯特编码，所述数据码为需要传输的数据的曼彻斯特编码，N大于零。

在一个实施例中，根据所述曼彻斯特编码中的同步码获得各个第三脉宽和各个第四脉宽；对所述第三脉宽和所述第四脉宽进行平均，以得到所述参考脉宽；其中，所述第三脉宽用于表征同步码中相邻的上升沿和下降沿之间的宽度，所述第四脉宽用于表征同步码中相邻的下降沿和上升沿之间的宽度。

在一个实施例中，将所述曼彻斯特编码分别与第一阈值和第二阈值进行比较，以得到第一比较信号和第二比较信号；提取所述第一比较信号和所述第二比较信号中对应于同步码部分相邻的上升沿和下降沿之间宽度以生成所述参考脉宽；提取所述第一比较信号和所述第二比较信号中对应于数据码部分相邻的上升沿和下降沿之间宽度，以获得各个第一脉宽和各个第二脉宽；根据所述第一脉宽、所述第二脉宽和所述参考脉宽对所述数据码进行译码；其中，所述第一脉宽被配置为所述第一比较信号中对应于数据码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度，所述第二脉宽被配置为所述第二比较信号中对应于数据码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度。

在一个实施例中，提取所述第一比较信号和所述第二比较信号中对应于同步码部分相邻的上升沿和下降沿之间宽度，以获得各个第三脉宽和各个第四脉宽；对所述第三脉宽和所述第四脉宽进行平均，以得到所述参考脉宽；其中，所述第三脉宽被配置为所述第一比较信号中对应于同步码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度，所述第四脉宽被配置为所述第二比较信号中对应于同步码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度。

在一个实施例中，将各个所述第一脉宽和各个所述第二脉宽交替和所述参考脉宽进行比较，以得到第一序列；根据所述第一序列，判断当前码元的逻辑相比前一个码元的逻辑是否发生反转，从而实现解码；其中，所述第一序列中的每个元素用于表征曼彻斯特编码中对应码元的第一脉宽和第二脉宽。

在一个实施例中，当所述第一脉宽或所述第二脉宽大于所述参考脉宽时，将所述第一脉宽或所述第二脉宽标记为2T；当所述第一脉宽或所述第二脉宽小于等于所述参考脉宽时，将所述第一脉宽或所述第二脉宽标记为T，以得到2T和T相间的所述第一序列。

在一个实施例中，将第一序列中的2T标记为2个R，T标记为H，以获得H和R相间的第二序列；所述第二序列中的元素依次判断所有数据码中码元的逻辑，其中，第二序列中的每个元素仅进行一次逻辑反转判断。

在一个实施例中，以同步码中码元的逻辑作为参考，当所述第二序列中相邻的两个元素为RR或RH时，则判断当前码元的逻辑相比前一个码元的逻辑发生了反转，当所述第二序列中相邻的两个元素为HR或HH时，则判断当前码元的逻辑和前一个码元的逻辑相同。

在一个实施例中，当所述曼彻斯特编码大于所述第一阈值时，则所述第一比较信号为高电平，否则所述第一比较信号为低电平；当所述曼彻斯特编码小于所述第二阈值时，则所述第二比较信号为高电平，否则所述第二比较信号为低电平。

第二方面，本发明实施例提供了一种曼彻斯特解码装置，包括：比较模块，被配置为将输入的曼彻斯特编码分别和第一阈值和第二阈值进行比较，以得到第一比较信号和第二比较信号；采样计数模块，被配置为对所述第一比较信号和所述第二比较信号进行高频采样，提取所述第一比较信号和所述第二比较信号中对应于曼彻斯特编码中同步码部分相邻的上升沿和下降沿之间宽度以用于生成参考脉宽；提取第一比较信号和第二比较信号中对应于曼彻斯特编码中数据码部分相邻的上升沿和下降沿之间宽度，以获得各个第一脉宽和各个第二脉宽；译码模块，被配置为根据所述第一脉宽、所述第二脉宽和所述参考脉宽对所述曼彻斯特编码中的数据码进行译码；其中，所述参考脉宽用于表征0或1的曼彻斯特编码中相邻的上升沿和下降沿之间或相邻的下降沿和上升沿之间的宽度，所述第一脉宽被配置为表征所述第一比较信号中对应于数据码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度，所述第二脉宽被配置为表征所述第二比较信号中对应于数据码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度。

在一个实施例中，所述译码模块被配置为：将所述第一脉宽和所述第二脉宽均与所述参考脉宽进行比较，当所述第一脉宽或所述第二脉宽大于所述参考脉宽时，判断与所述第一脉宽或所述第二脉宽对应的相邻两个码元的逻辑不同，以对所述数据码进行译码。

在一个实施例中，所述采样计数模块包括：采样模块，利用高频采样时钟对所述第一比较信号和所述第二比较信号进行高频采样；第一计数器和第二计数器，分别对所述第一比较信号和所述第二比较信号的采样值进行计数；其中，第一计数器和第二计数器分别对所述第一比较信号和所述第二比较器中对应于同步码部分的采样值进行计数以用于生成参考脉宽；第一计数器和第二计数器分别对所述第一比较信号和所述第二比较器中对应于数据码部分的采样值进行计数以获得各个第一脉宽和各个第二脉宽；所述第一脉宽被配置为所述数据码对应的第一计数器的值，所述第二脉宽被配置为所述数据码对应的第二计数器的值。

在一个实施例中，所述曼彻斯特解码装置还包括参考脉宽生成模块，被配置为对各个第三脉宽和各个第四脉宽进行平均，以得到所述参考脉宽；其中，所述第三脉宽被配置为所述同步码对应的第一计数器的值，所述第四脉宽被配置为所述同步码对应的第二计数器的值。

在一个实施例中，所述第一计数器被配置为当采样到所述第一比较信号为高电平时，所述第一计数器的值加1，当采样到所述第一比较信号为低电平时，所述第一计数器的值清零；所述第二计数器被配置为当采样到所述第二比较信号为高电平时，所述第二计数器的值加1，当采样到所述第二比较信号为低电平时，所述第二计数器的值清零。

在一个实施例中，所述译码模块包括：第一判断标记模块，被配置为将采样计数模块输出的各个所述第一脉宽和各个所述第二脉宽均与所述参考脉宽进行比较，以得到第一序列；第二判断标记模块，被配置为根据所述第一序列，判断当前码元的逻辑相比前一个码元的逻辑是否发生反转，从而实现解码；其中，所述第一序列中的每个元素用于表征曼彻斯特编码对应码元的第一脉宽和第二脉宽。

在一个实施例中，所述第一判断标记模块被配置为：当所述第一脉宽或所述第二脉宽大于所述参考脉宽时，将所述第一脉宽或所述第二脉宽标记为2T；当所述第一脉宽或所述第二脉宽小于等于所述参考脉宽时，将所述第一脉宽或所述第二脉宽标记为T，以得到2T和T相间的所述第一序列。

在一个实施例中，所述第二判断标记模块被配置为：将第一序列中的2T标记为2个R，T标记为H，以获得H和R相间的第二序列；根据所述第二序列中的元素依次判断所有数据码中的码元的逻辑，其中，第二序列中的每个元素仅进行一次逻辑反转判断。

在一个实施例中，所述第二判断标记模块被配置为：以同步码的码元逻辑作为参考，当所述第二序列中相邻的两个元素为RR和RH时，则判断当前码元的逻辑相比前一个码元的逻辑发生了反转；当所述第二序列中相邻的两个元素为HR和HH时，则判断当前码元的逻辑和前一个码元的逻辑相同。

在一个实施例中，所述曼彻斯特编码中的前N个码元被设置为相同逻辑的同步码，之后的码元为数据码，其中，所述同步码被设置为0或1的曼彻斯特编码，所述数据码为需要传输的数据的曼彻斯特编码，N大于零。

在一个实施例中，所述高频采样时钟的频率为曼彻斯特编码的传输速率的16倍。

第三方面，本发明实施例提供了一种电池管理系统，包括多个芯片和上位机，被配置为相互之间利用隔离的菊花链进行通讯，

每个芯片和上位机均包括：发射端，用于向下位芯片或上位机发送曼彻斯特编码；接收端，用于接收上位芯片或上位机发送的所述曼彻斯特编码，并利用以上任意一种曼彻斯特解码方法对所述曼彻斯特编码进行解码。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：本发明所述的曼彻斯特解码方法包括根据所述曼彻斯特编码中的同步码获得参考脉宽，所述参考脉宽用于表征0或1的曼彻斯特编码中相邻的上升沿和下降沿之间或相邻的下降沿和上升沿之间的宽度；根据所述曼彻斯特编码中的数据码获得各个第一脉宽和各个第二脉宽，所述第一脉宽用于表征数据码中相邻的上升沿和下降沿之间的宽度，所述第二脉宽用于表征数据码中相邻的下降沿和上升沿之间的宽度；将所述第一脉宽和所述第二脉宽均与所述参考脉宽进行比较，当所述第一脉宽或所述第二脉宽大于所述参考脉宽时，判断与所述第一脉宽或所述第二脉宽对应的相邻两个码元的逻辑不同，以对所述数据码进行译码。本发明利用曼彻斯特编码相邻的码元如果发生逻辑反转则一定会出现脉宽显著变化的特性，通过提取接收端起始接收到的同步码的脉宽以获得后续数据码的参考脉宽，然后依次提取后续数据码的脉宽，并将所述数据码的脉宽和所述参考脉宽进行比较，根据后续数据码的脉宽与所述参考脉宽相比较是否发生了显著的变化来判断所述数据码的脉宽对应的相邻的码元的逻辑是否发生了反转，从而实现解码；其中所述同步码和所述数据码的所述脉宽均包括相邻的上升沿和下降沿之间的宽度和所述相邻的上升沿和下降沿的宽度。本发明中的曼彻斯特解码方法不依赖时钟的绝对精度，从而无需应用高精度时钟，节省了成本；并且，在长距离隔离通讯的应用条件下，能够很好的应对接收端的信号发生脉宽畸变，误码率较小，应用场景灵活。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为本发明曼彻斯特解码方法的原理示意图；

图2为本发明曼彻斯特解码方法实施例一的流程图；

图3为本发明曼彻斯特解码装置实施例一的示意图；

图4为本发明曼彻斯特解码装置实施例一的工作波形图；

图5本发明曼彻斯特解码方法实施例二的流程图；

图6为本发明电池管理系统的实施例示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

图1为本发明曼彻斯特解码方法的原理示意图。其中clock为编码时钟信号，Data为需要传输的数据，VM为数据Data的曼彻斯特编码。如图1所示，当相邻两个数据Data为同一个数据，即同为0或1时，曼彻斯特编码中相邻下降沿和上升沿之间的宽度以及相邻上升沿以及下降沿的宽度为M；当数据Data由1变为0时，曼彻斯特编码对应的下降沿和上升沿之间的宽度变为2M，当数据Data由0变为1时，则曼彻斯特编码对应的上升沿和下降沿之间的宽度变为2M，从而可知，当曼彻斯特编码中相邻的下降沿和上升沿之间或者上升沿和下降沿之间的宽度发生显著变化，则对应的相邻两个码元的逻辑发生了反转。需要说明的是，这里的相邻码元的逻辑反转指的是相邻的两个码元中的一个码元的曼彻斯特编码的逻辑为由高电平跳变为低电平(即表征数据1)，另一个码元的曼彻斯特编码的逻辑为由低电平变成高电平(即表征数据0)。

利用曼彻斯特编码相邻的码元如果发生逻辑反转则一定会出现脉宽显著变化的特性，这里所述脉宽均包括相邻的上升沿和下降沿之间的宽度，以及所述相邻的上升沿和下降沿的宽度，从而得到本发明所述的曼彻斯特解码方法，本发明曼彻斯特解码方法无需得到时钟的跳变时刻和码元中间的跳变时刻与方式，仅利用各个脉宽即可进行解码，简化了解码过程，从而具有较大的优势。

图2为本发明曼彻斯特解码方法实施例一的流程图；所述的曼彻斯特解码方法包括以下步骤：

01、根据所述曼彻斯特编码中的同步码获得参考脉宽，所述参考脉宽用于表征0或1的曼彻斯特编码中相邻的上升沿和下降沿之间或相邻的下降沿和上升沿之间的宽度；

02、根据所述曼彻斯特编码中的数据码获得各个第一脉宽和各个第二脉宽，所述第一脉宽用于表征数据码中相邻的上升沿和下降沿之间的宽度，所述第二脉宽用于表征数据码中相邻的下降沿和上升沿之间的宽度；

03、将所述第一脉宽和所述第二脉宽均与所述参考脉宽进行比较，当所述第一脉宽或所述第二脉宽大于所述参考脉宽时，判断与所述第一脉宽或所述第二脉宽对应的相邻两个码元的逻辑不同，以对所述数据码进行译码。在一个优选的实施例中，将所述第一脉宽和所述第二脉宽均与第三阈值进行比较，当所述第一脉宽或所述第二脉宽大于所述第三阈值时，判断与所述第一脉宽或所述第二脉宽对应的相邻两个码元的逻辑不同，以对所述数据码进行译码，其中，所述第三阈值被配置为第一系数乘以所述参考脉宽，所述第一系数大于1且小于2，优选的，所述第一系数为1.33，但本发明对此不进行限制。

进一步的，根据所述曼彻斯特编码中的同步码获得各个第三脉宽和各个第四脉宽；对所述第三脉宽和所述第四脉宽进行平均，以得到所述参考脉宽；其中，所述第三脉宽用于表征同步码中相邻的上升沿和下降沿之间的宽度，所述第四脉宽用于表征同步码中相邻的下降沿和上升沿之间的宽度。

其中，所述曼彻斯特编码中的前N个码元为同步码，被设置为相同的逻辑，之后的码元为数据码，其中，所述同步码的码元被设置为0或1的曼彻斯特编码，所述数据码为需要传输的数据的曼彻斯特编码，N大于零。在这里需要说明的是，本发明对同步码的码元个数N不进行限制，越多的同步码越有力于通过均值获取稳定的参考脉宽；并且本发明对同步码的逻辑不进行限制，可以均为由高电平跳变为低电平(即表征的数据1)，也可以均为由低电平变成高电平(即表征数据0)。

上述曼彻斯特解码方法的实现方式很多，本发明给出了一个较优的实施例，如图3所示，给出了本发明曼彻斯特解码装置实施例一的示意图。图4为本发明曼彻斯特解码装置实施例一的工作波形图。以下结合图3和图4对本发明曼彻斯特解码过程进行阐述。

在本实施例中，所述曼彻斯特解码装置包括比较模块1、采样计数模块2和译码模块3。

所述比较模块1被配置为将输入的曼彻斯特编码VM分别和第一阈值Vp和第二阈值Vn比较，以得到第一比较信号Cp和第二比较信号Cn。其中，所述第一比较阈值Vp为正值，所述第二比较阈值Vn为负值；可选的，所述第一比较阈值Vp和所述第二比较阈值Vn的绝对值相等。在一个优选的实施例中，第一比较阈值Vp和所述第二比较阈值Vn的绝对值等于发送端发送信号幅值的三分之一。具体的，在本实施例中，如图4所示，当所述曼彻斯特编码VM大于所述第一阈值Vp时，则所述第一比较信号Cp为高电平，否则所述第一比较信号Cp为低电平；当所述曼彻斯特编码VM小于所述第二阈值Vn时，则所述第二比较信号Cn为高电平，否则所述第二比较信号Cn为低电平，本发明对此不进行限制。利用曼彻斯特编码VM分别与第一阈值Vp和第二阈值Vn进行比较，得到了电平跳变时刻清楚的第一比较信号Cp和第二比较信号Cn，解决了接收端接收到的曼彻斯特编码信号的电平跳变时刻模糊的技术问题，后续利用第一比较信号Cp中相邻上升沿到下降沿的宽度表征曼彻斯特编码VM中相邻上升沿到下降沿之间的宽度，利用第二比较信号Cn中相邻的上升沿到下降沿的宽度表征曼彻斯特编码VM中相邻下降沿到上升沿之间的宽度。

采样计数模块2被配置为利用高频采样时钟对所述第一比较信号Cp和所述第二比较信号Cn进行高频采样，提取所述第一比较信号Cp和所述第二比较信号Cn中对应于同步码部分相邻的上升沿和下降沿之间宽度以用于生成参考脉宽；并且提取第一比较信号Cp和第二比较信号Cn中对应于数据码部分相邻的上升沿和下降沿之间宽度，以获得各个第一脉宽和各个第二脉宽；其中所述第一脉宽被配置为表征所述第一比较信号中对应于数据码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度，所述第二脉宽被配置为表征所述第二比较信号中对应于数据码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度。

译码模块3被配置为根据所述第一脉宽、所述第二脉宽和所述参考脉宽对所述曼彻斯特编码中的数据码进行译码。具体的，将所述第一脉宽和所述第二脉宽均与所述参考脉宽进行比较，当所述第一脉宽或所述第二脉宽大于所述参考脉宽时，判断与所述第一脉宽或所述第二脉宽对应的相邻两个码元的逻辑不同，以对所述数据码进行译码。在本实施例中，所述译码模块包括第一判断标记模块和第二判断标记模块(图中未显示)，第一判断标记模块被配置为将采样计数模块输出的各个所述第一脉宽和各个所述第二脉宽均与所述参考脉宽进行比较，以得到第一序列；第二判断标记模块被配置为根据所述第一序列，判断当前码元的逻辑相比前一个码元的逻辑是否发生反转，从而实现解码；其中，所述第一序列中的每个元素用于表征曼彻斯特编码对应码元的第一脉宽和第二脉宽。

在本实施例中，所述采样计数模块2包括采样模块21、第一计数器CT1和第二计数器CT2，所述采样模块21利用高频采样时钟对所述第一比较信号Cp和所述第二比较信号Cn进行高频采样；所述第一计数器CT1和第二计数器CT2分别对所述第一比较信号和所述第二比较信号的采样值进行计数。具体的，在本实施例中，所述第一计数器CT1被配置为当采样到所述第一比较信号Cp为高电平时，所述第一计数器CT1的值加1，当采样到所述第一比较信号Cp为低电平时，所述第一计数器CT1的值清零；所述第二计数器CT2被配置为当采样到所述第二比较信号Cn为高电平时，所述第二计数器CT2的值加1，当采样到所述第二比较信号Cn为低电平时，所述第二计数器CT2的值清零。其中，第一计数器和第二计数器分别对所述第一比较信号和所述第二比较器中对应于同步码部分的采样值进行计数以用于生成参考脉宽；第一计数器和第二计数器分别对所述第一比较信号和所述第二比较器中对应于数据码部分的采样值进行计数以获得各个第一脉宽和各个第二脉宽；所述第一脉宽被配置为所述数据码对应的第一计数器的值，所述第二脉宽被配置为所述数据码对应的第二计数器的值。

进一步的，曼彻斯特解码装置还包括参考脉宽生成模块4，参考脉宽生成模块4被配置为对各个第三脉宽和各个第四脉宽进行平均，以得到所述参考脉宽Tbit以发送到译码模块3；其中，所述第三脉宽被配置为所述同步码对应的第一计数器的值，所述第四脉宽被配置为所述同步码对应的第二计数器的值。

在本实施例中，还包括第一开关S1，当第一计数器和第二计数器分别对所述同步码对应的第一比较信号和第二比较信号进行计数时，第一开关S1闭合到02端口，以将计数值发送到参考脉宽生成模块4以生成所述参考脉宽Tbit，当第一计数器和第二计数器分别对所述数字码对应的第一比较信号和第二比较信号进行计数时，第一开关S1闭合到01端口，以将计数值发送到译码模块3进行译码。可选的，所述第一开关S1根据参考脉宽信号Tbit进行控制，参考脉宽信号Tbit初始值设置为0，则当参考脉宽信号Tbit为零时，第一开关S1闭合到02端口，当参考脉宽信号Tbit被刷新时，即为非零时，第一开关S1闭合到01端口。

在本实施中，曼彻斯特解码装置还包括高频采样时钟生成单元5，用于生成高频采样时钟，以对第一比较信号Cp和第二比较信号Cn同时进行高频采样，所述的高频采样时钟的频率为数据的传输速率的16倍，也即为曼彻斯特编码的传输速率的16倍。需要说明的是，理论上采样频率越高，则分辨率越好，但采样频率越高，则会引起功耗变大，从而16倍是一个相对合理的值，但本发明对此不进行限制。

所述曼彻斯特编码中的前N个码元被设置为相同逻辑的同步码，之后的码元为数据码，其中，所述同步码被设置为0或1的曼彻斯特编码，所述数据码为需要传输的数据的曼彻斯特编码，N大于零。在本实施例中，如图4所示，所述曼彻斯特编码中的前2个码元S0、S1被设置为同步码，同步码为根据发送端在编码时进行设置，在开始传输码元D0、D1、D2…D5组成的数据码之前，发送端发送2个码元S0、S1的同步码在数据码的前面，以在解码时进行参考。且在本实施例中，所述同步码S0S1被设置为相同的码元逻辑，即为由低电平变成高电平(即表征数据0)。

通过对同步码S0、S1对应的第一比较信号Cp和第二比较信号Cn各自的的上升沿和下降沿之间的宽度进行计数，得到分别如图4所示的第三脉宽B、第四脉宽A和第四脉宽C，对第三脉宽B、第四脉宽A和第四脉宽C进行平均，以得到所述参考脉宽Tbit，所述参考脉宽Tbit为第三脉宽B、第四脉宽A和第四脉宽C的均值，即Tbit＝(A+B+C)/3。在本实施例中，所述第三脉宽被配置为同步码对应的第一计数器的值，所述第四脉宽被配置为所述同步码对应的第二计数器的值。当同步码的码元为N个时，所述第三脉宽和所述第四脉宽的个数之和为2N-1个。

未得到所述参考脉宽Tbit之前，参考脉宽Tbit为零(在图4中表现为低电平)，得到所述参考脉宽Tbit，参考脉宽Tbit被刷新(在图4中表现为高电平)，以开始对数据码进行译码。

得到参考脉宽Tbit后，高频采样时钟继续对数据码D0、D1、D2…对应的的第一比较信号Cp和第二比较信号Cn的上升沿和下降沿之间的宽度进行计数，通过对通过对数据码的第一比较信号和第二比较信号各自的上升沿和下降沿之间的宽度进行计数，以得到各个第一脉宽和各个第二脉宽；所述第一脉宽被配置为所述数据码对应的第一计数器的值，所述第二脉宽被配置为所述数据码对应的第二计数器的值。

每得到一个第一脉宽或者第二脉宽，将所述第一脉宽或第二脉宽与所述参考脉宽Tbit进行比较，若所述第一脉宽或所述第二脉宽大于所述参考脉宽Tbit时，将所述第一脉宽或所述第二脉宽标记为2T；当所述第一脉宽或所述第二脉宽小于等于所述参考脉宽Tbit时，将所述第一脉宽或所述第二脉宽标记为T，顺序采样以得到2T和T相间的如图4所述第一序列。在一个优选的实施例中，将所述第一脉宽和所述第二脉宽和第三阈值进行比较，以得到第一序列。具体的，将所述第一脉宽或第二脉宽与第三阈值进行比较，若所述第一脉宽或所述第二脉宽大于所述第三阈值时，将所述第一脉宽或所述第二脉宽标记为2T；当所述第一脉宽或所述第二脉宽小于等于所述第三阈值时，将所述第一脉宽或所述第二脉宽标记为T。所述第三阈值被配置为第一系数乘以所述参考脉宽Tbit，所述第一系数大于1且小于2，优选的，所述第一系数为1.33，但本发明对此不进行限制。

对第一序列进行进一步处理，将第一序列中的2T标记为2个R，T标记为H，顺次判断即可获得H和R相间的第二序列；根据所述第二序列中的元素依次判断所有数据码中的码元的逻辑，其中，第二序列中的每个元素仅进行一次逻辑反转判断。

具体的，以同步码的码元逻辑(数据0)作为参考，当所述第二序列中相邻的两个元素为RR和RH时，则判断当前码元的逻辑相比前一个码元的逻辑发生了反转；当所述第二序列中相邻的两个元素为HR和HH时，则判断当前码元的逻辑和前一个码元的逻辑相同，以得到如图4所示的数据。在本实施例中，所述同步码S0和S1为由低电平变成高电平(即表征数据0)，则第一个RH表征码元D0的逻辑相比码元S1的逻辑发生了反转，从而D0的逻辑为由高电平变成低电平(即表征数据1)，依次获得所有数据码的码元的逻辑以及表征的数据，从而实现解码。具体的，第二序列中的第一个元素舍弃，从第二元素开始判断，如图4中，第二个元素和第三个元素分别为R H，则码元D0的逻辑和同步码S1的逻辑发送反转，码元S1为数据0，则码元D0为数据1，类似的方法，得到D1～D5分别为：1，0，1，1，0。

图5本发明曼彻斯特解码方法实施例二的流程图；所述曼彻斯特解码方法包括：

01、将所述曼彻斯特编码分别与第一阈值和第二阈值进行比较，以得到第一比较信号和第二比较信号；

02、提取所述第一比较信号和所述第二比较信号中对应于同步码部分相邻的上升沿和下降沿之间宽度以生成所述参考脉宽；

03、提取所述第一比较信号和所述第二比较信号中对应于数据码部分相邻的上升沿和下降沿之间宽度，以获得各个第一脉宽和各个第二脉宽；

04、根据所述第一脉宽、所述第二脉宽和所述参考脉宽对所述数据码进行译码；

其中，所述第一脉宽被配置为所述第一比较信号中对应于数据码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度，所述第二脉宽被配置为所述第二比较信号中对应于数据码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度。

具体的曼彻斯特解码方法和曼彻斯特解码装置实施例一中的解码方法类似，在此不进行赘述。

图6为本发明电池管理系统的实施例示意图；所述电池管理系统包括多个芯片1～N和上位机，所述上位机包括主机和收发器，所述主机和所述多个芯片1～N之间通过收发器进行通讯。在另外的实施例中，所述主机自带收发器，则不需要额外的收发器，特此进行说明。

在本实施例中，所述收发器和所述多个芯片被配置为相互之间利用隔离的菊花链进行通讯，所述隔离可以为变压器隔离或电容隔离。

在本实施例中，所述菊花链使用双线束传输差分信号，提高共模噪声的抑制能力，但本发明对此不进行限制。

进一步的，每个芯片和上位机均包括发射端和接收端，所述发射端用于向下位芯片或上位机发送曼彻斯特编码；所述接收端用于接收上位芯片或上位机发送的所述曼彻斯特编码，并且每个芯片以及上位机中均设置有如图3所示的曼彻斯特解码装置，以在接收到曼彻斯特编码后，利用图2或图5所示的曼彻斯特解码方法对所述曼彻斯特编码进行解码，进而得到传递的数据信息。曼彻斯特编码属于双极性归零码，有效信号中不含直流分量，满足变压器的电感和电容作为隔离器件带来的“伏秒平衡”要求。需要说明的是，所述上位芯片在这里指的是发送信号的芯片，所述下位芯片指的是接收信号的芯片。

虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。

依照本发明实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (22)

1.一种曼彻斯特解码方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据所述曼彻斯特编码中的同步码获得参考脉宽，所述参考脉宽用于表征0或1的曼彻斯特编码中相邻的上升沿和下降沿之间或相邻的下降沿和上升沿之间的宽度；

根据所述曼彻斯特编码中的数据码获得各个第一脉宽和各个第二脉宽，所述第一脉宽用于表征数据码中相邻的上升沿和下降沿之间的宽度，所述第二脉宽用于表征数据码中相邻的下降沿和上升沿之间的宽度；

将所述第一脉宽和所述第二脉宽均与所述参考脉宽进行比较，当所述第一脉宽或所述第二脉宽大于所述参考脉宽时，判断与所述第一脉宽或所述第二脉宽对应的相邻两个码元的逻辑不同，以对所述数据码进行译码。

2.根据权利要求1所述的曼彻斯特解码方法，其特征在于：所述曼彻斯特编码中的前N个码元被设置为相同逻辑的同步码，之后的码元为数据码，

其中，所述同步码被设置为0或1的曼彻斯特编码，所述数据码为需要传输的数据的曼彻斯特编码，N大于零。

3.根据权利要求1所述的曼彻斯特解码方法，其特征在于：

根据所述曼彻斯特编码中的同步码获得各个第三脉宽和各个第四脉宽；

对所述第三脉宽和所述第四脉宽进行平均，以得到所述参考脉宽；

其中，所述第三脉宽用于表征同步码中相邻的上升沿和下降沿之间的宽度，所述第四脉宽用于表征同步码中相邻的下降沿和上升沿之间的宽度。

4.根据权利要求1所述的曼彻斯特解码方法，其特征在于：

将所述曼彻斯特编码分别与第一阈值和第二阈值进行比较，以得到第一比较信号和第二比较信号；

提取所述第一比较信号和所述第二比较信号中对应于同步码部分相邻的上升沿和下降沿之间宽度以生成所述参考脉宽；

提取所述第一比较信号和所述第二比较信号中对应于数据码部分相邻的上升沿和下降沿之间宽度，以获得各个第一脉宽和各个第二脉宽；

根据所述第一脉宽、所述第二脉宽和所述参考脉宽对所述数据码进行译码；

其中，所述第一脉宽被配置为所述第一比较信号中对应于数据码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度，所述第二脉宽被配置为所述第二比较信号中对应于数据码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度。

5.根据权利要求4所述的曼彻斯特解码方法，其特征在于：

提取所述第一比较信号和所述第二比较信号中对应于同步码部分相邻的上升沿和下降沿之间宽度，以获得各个第三脉宽和各个第四脉宽；

对所述第三脉宽和所述第四脉宽进行平均，以得到所述参考脉宽；

其中，所述第三脉宽被配置为所述第一比较信号中对应于同步码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度，所述第四脉宽被配置为所述第二比较信号中对应于同步码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度。

6.根据权利要求4所述的曼彻斯特解码方法，其特征在于：

将各个所述第一脉宽和各个所述第二脉宽交替和所述参考脉宽进行比较，以得到第一序列；

根据所述第一序列，判断当前码元的逻辑相比前一个码元的逻辑是否发生反转，从而实现解码；

其中，所述第一序列中的每个元素用于表征曼彻斯特编码中对应码元的第一脉宽和第二脉宽。

7.根据权利要求6所述的曼彻斯特解码方法，其特征在于：

当所述第一脉宽或所述第二脉宽大于所述参考脉宽时，将所述第一脉宽或所述第二脉宽标记为2T；

当所述第一脉宽或所述第二脉宽小于等于所述参考脉宽时，将所述第一脉宽或所述第二脉宽标记为T，以得到2T和T相间的所述第一序列。

8.根据权利要求7所述的曼彻斯特解码方法，其特征在于：

将第一序列中的2T标记为2个R，T标记为H，以获得H和R相间的第二序列；

根据所述第二序列中的元素依次判断所有数据码中码元的逻辑，其中，第二序列中的每个元素仅进行一次逻辑反转判断。

9.根据权利要求8所述的曼彻斯特解码方法，其特征在于：以同步码中码元的逻辑作为参考，

当所述第二序列中相邻的两个元素为RR或RH时，则判断当前码元的逻辑相比前一个码元的逻辑发生了反转，

当所述第二序列中相邻的两个元素为HR或HH时，则判断当前码元的逻辑和前一个码元的逻辑相同。

10.根据权利要求4所述的曼彻斯特解码方法，其特征在于：

当所述曼彻斯特编码大于所述第一阈值时，则所述第一比较信号为高电平，否则所述第一比较信号为低电平；

当所述曼彻斯特编码小于所述第二阈值时，则所述第二比较信号为高电平，否则所述第二比较信号为低电平。

11.一种曼彻斯特解码装置，其特征在于，包括：

比较模块，被配置为将输入的曼彻斯特编码分别和第一阈值和第二阈值进行比较，以得到第一比较信号和第二比较信号；

采样计数模块，被配置为对所述第一比较信号和所述第二比较信号进行高频采样，提取所述第一比较信号和所述第二比较信号中对应于曼彻斯特编码中同步码部分相邻的上升沿和下降沿之间宽度以用于生成参考脉宽；提取第一比较信号和第二比较信号中对应于曼彻斯特编码中数据码部分相邻的上升沿和下降沿之间宽度，以获得各个第一脉宽和各个第二脉宽；

译码模块，被配置为根据所述第一脉宽、所述第二脉宽和所述参考脉宽对所述曼彻斯特编码中的数据码进行译码；

其中，所述参考脉宽用于表征0或1的曼彻斯特编码中相邻的上升沿和下降沿之间或相邻的下降沿和上升沿之间的宽度，所述第一脉宽被配置为表征所述第一比较信号中对应于数据码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度，所述第二脉宽被配置为表征所述第二比较信号中对应于数据码部分的相邻的上升沿和下降沿之间宽度。

12.根据权利要求11所述的曼彻斯特解码装置，其特征在于：所述译码模块被配置为：

将所述第一脉宽和所述第二脉宽均与所述参考脉宽进行比较，

当所述第一脉宽或所述第二脉宽大于所述参考脉宽时，判断与所述第一脉宽或所述第二脉宽对应的相邻两个码元的逻辑不同，以对所述数据码进行译码。

13.根据权利要求11所述的曼彻斯特解码装置，其特征在于：所述采样计数模块包括：

采样模块，利用高频采样时钟对所述第一比较信号和所述第二比较信号进行高频采样；

第一计数器和第二计数器，分别对所述第一比较信号和所述第二比较信号的采样值进行计数；

其中，第一计数器和第二计数器分别对所述第一比较信号和所述第二比较器中对应于同步码部分的采样值进行计数以用于生成参考脉宽；第一计数器和第二计数器分别对所述第一比较信号和所述第二比较器中对应于数据码部分的采样值进行计数以获得各个第一脉宽和各个第二脉宽；所述第一脉宽被配置为所述数据码对应的第一计数器的值，所述第二脉宽被配置为所述数据码对应的第二计数器的值。

14.根据权利要求13所述的曼彻斯特解码装置，其特征在于：所述曼彻斯特解码装置还包括：

参考脉宽生成模块，被配置为对各个第三脉宽和各个第四脉宽进行平均，以得到所述参考脉宽；

其中，所述第三脉宽被配置为所述同步码对应的第一计数器的值，所述第四脉宽被配置为所述同步码对应的第二计数器的值。

15.根据权利要求13或14所述的曼彻斯特解码装置，其特征在于：

所述第一计数器被配置为当采样到所述第一比较信号为高电平时，所述第一计数器的值加1，当采样到所述第一比较信号为低电平时，所述第一计数器的值清零；

所述第二计数器被配置为当采样到所述第二比较信号为高电平时，所述第二计数器的值加1，当采样到所述第二比较信号为低电平时，所述第二计数器的值清零。

16.根据权利要求11所述的曼彻斯特解码装置，其特征在于：所述译码模块包括：

第一判断标记模块，被配置为将采样计数模块输出的各个所述第一脉宽和各个所述第二脉宽均与所述参考脉宽进行比较，以得到第一序列；

第二判断标记模块，被配置为根据所述第一序列，判断当前码元的逻辑相比前一个码元的逻辑是否发生反转，从而实现解码；

其中，所述第一序列中的每个元素用于表征曼彻斯特编码对应码元的第一脉宽和第二脉宽。

17.根据权利要求16所述的曼彻斯特解码装置，其特征在于：所述第一判断标记模块被配置为：

当所述第一脉宽或所述第二脉宽大于所述参考脉宽时，将所述第一脉宽或所述第二脉宽标记为2T；

当所述第一脉宽或所述第二脉宽小于等于所述参考脉宽时，将所述第一脉宽或所述第二脉宽标记为T，以得到2T和T相间的所述第一序列。

18.根据权利要求17所述的曼彻斯特解码装置，其特征在于：所述第二判断标记模块被配置为：

将第一序列中的2T标记为2个R，T标记为H，以获得H和R相间的第二序列；

根据所述第二序列中的元素依次判断所有数据码中的码元的逻辑，其中，第二序列中的每个元素仅进行一次逻辑反转判断。

19.根据权利要求18所述的曼彻斯特解码装置，其特征在于：所述第二判断标记模块被配置为：

以同步码的码元逻辑作为参考，

当所述第二序列中相邻的两个元素为RR和RH时，则判断当前码元的逻辑相比前一个码元的逻辑发生了反转；

当所述第二序列中相邻的两个元素为HR和HH时，则判断当前码元的逻辑和前一个码元的逻辑相同。

20.根据权利要求11所述的曼彻斯特解码装置，其特征在于：所述曼彻斯特编码中的前N个码元被设置为相同逻辑的同步码，之后的码元为数据码，

其中，所述同步码被设置为0或1的曼彻斯特编码，所述数据码为需要传输的数据的曼彻斯特编码，N大于零。

21.根据权利要求13所述的曼彻斯特解码装置，其特征在于：所述高频采样时钟的频率为曼彻斯特编码的传输速率的16倍。

22.一种电池管理系统，其特征在于，包括：

多个芯片和上位机，被配置为相互之间利用隔离的菊花链进行通讯，

每个芯片和上位机均包括：

发射端，用于向下位芯片或上位机发送曼彻斯特编码；

接收端，用于接收上位芯片或上位机发送的所述曼彻斯特编码，并利用权利要求1-10的曼彻斯特解码方法对所述曼彻斯特编码进行解码。

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