CN117914745A - 通信装置及其通信链路的故障监测装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种通信装置及其通信链路的故障监测装置，属于通信技术领域。该故障监测装置包括：与通信链路的发送端连接的第一故障监测电路和/或与通信链路的接收端连接的第二故障监测电路。并且，第一故障监测电路和第二故障监测电路均包括：错误检测模块和存储模块。其中，错误检测模块能够检测连接的发送端或接收端输出的通信数据是否异常，并向存储模块输出检测结果以供存储模块存储。如此，能够便于工作人员通过存储模块存储的检测结果及时且可靠的确定发送端和/或接收端是否故障，并及时维修发送端和/或接收端，确保发送端能够向接收端可靠传输通信数据，即确定在通信链路上传输的通信数据的精度能够较好。

Description

通信装置及其通信链路的故障监测装置

技术领域

本公开涉及通信技术领域，特别涉及一种通信装置及其通信链路的故障监测装置。

背景技术

随着科技的发展，在车载和工控领域中，元器件之间的通信需求也越来越广泛，通信带宽相应的也越来越多。

目前，为实现通信，多采用通信链路建立发送端和接收端之间的通信连接，使得发送端可以向接收端远程传输数据。

但是，由于目前通信链路所应用的领域中应用场景较为复杂，因此造成通信链路上误码率较高，传输数据的可靠性较差，即传输的数据精度较差。

发明内容

提供了一种通信装置及其通信链路的故障监测装置，可以解决目前因通信链路上误码率较高而导致传输数据的可靠性较差的问题。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种通信链路的故障监测装置，所述故障监测装置包括：第一故障监测电路和/或第二故障监测电路；

所述第一故障监测电路与所述通信链路的发送端连接，所述第二故障监测电路与所述通信链路的接收端连接；且所述第一故障监测电路和所述第二故障监测电路均包括：错误检测模块和存储模块；

所述错误检测模块被配置为：检测连接的设备输出的通信数据是否异常，并输出检测结果，所述设备为所述发送端或所述接收端；

所述存储模块被配置为：存储所述错误检测模块输出的所述检测结果。

可选地，所述第一故障监测电路和所述第二故障监测电路还均包括：主控模块；

所述错误检测模块还被配置为：若检测到连接的设备输出的通信数据异常，则向所述主控模块传输中断信号；

所述主控模块被配置为：响应于所述中断信号将所述错误检测模块输出的所述检测结果存储至所述存储模块中，且所述检测结果指示通信数据异常。

可选地，所述发送端和所述接收端均包括多个功能组件；所述第一故障监测电路和所述第二故障监测电路还均包括：状态收集模块；

所述主控模块还被配置为：通过所述状态收集模块获取连接的设备中至少一个功能组件的状态信息，并将所述状态信息存储至所述存储模块中。

可选地，所述发送端中的多个功能组件包括：编码器，并/串转换模块，输入输出I/O前级驱动器；所述第一故障监测电路还包括：第一串/并转换模块；

所述第一串/并转换模块被配置为：将所述I/O前级驱动器输出的通信数据进行串并转换处理后传输至所述第一故障监测电路中的错误检测模块，所述I/O前级驱动器输出的通信数据为所述并/串转换模块将所述编码器输出的通信数据进行并串转换处理后的数据；

所述第一故障监测电路中的错误检测模块被配置为：检测来自所述第一串/并转换处理模块的通信数据是否异常。

可选地，所述第一故障监测电路中的错误检测模块被配置为：

检测来自所述第一串/并转换处理模块的通信数据的编码规则与所述编码器采用的编码规则是否相同；

若编码规则相同，则确定所述发送端输出的通信数据正常；

若编码规则不同，则确定所述发送端输出的通信数据异常。

可选地，所述接收端中的多个功能组件包括：第二串/并转换模块；

所述第二故障监测电路中的错误检测模块被配置为：检测来自所述第二串/并转换模块的通信数据是否异常。

可选地，所述发送端中的多个功能组件包括：编码器；所述第二故障监测电路中的错误检测模块被配置为：

检测来自所述第二串/并转换处理模块的通信数据的编码规则与所述编码器采用的编码规则是否相同；

若编码规则相同，则确定所述接收端输出的通信数据正常；

若编码规则不同，则确定所述接收端输出的通信数据异常。

可选地，所述发送端中的多个功能组件还包括：I/O驱动器；所述第一故障监测电路还包括：第一电压检测模块；

所述第一电压检测模块被配置为：检测所述I/O驱动器的输出驱动电压，以及当检测到所述输出驱动电压位于第一电压范围外，向所述主控模块传输所述中断信号。

可选地，所述接收端中的多个功能组件还包括：I/O接收器；所述第二故障监测电路还包括：第二电压检测模块；

所述第二电压检测模块被配置为：检测所述I/O接收器的输入驱动电压，以及若检测所述输入驱动电压位于第二电压范围外，则向所述主控模块传输所述中断信号。

可选地，所述主控模块还被配置为：采用轮询的方式通过所述状态收集模块周期性的获取连接的设备中至少一个功能组件的状态信息。

可选地，所述第一故障监测电路和所述第二故障监测电路还均包括：计时模块；

所述主控模块还被配置为：响应于所述中断信号通过所述计时模块获取实时时间，并将所述实时时间存储至所述存储模块中。

可选地，所述计时模块包括：实时时钟RTC和计数器。

可选地，所述存储模块包括：内部非易失性内存Flash，和/或，外部Flash。

可选地，所述主控模块包括：微控制单元MCU和/或Flash控制器。

另一方面，提供了一种通信装置，所述通信装置包括：通过通信链路建立通信连接的发送端和接收端，以及如上述一方面所述的故障监测装置；

所述故障监测装置中的第一故障监测电路与所述发送端连接，并用于监测所述发送端是否出现故障；

所述故障监测装置中的第二故障监测电路与所述接收端连接，并用于监测所述接收端是否出现故障。

综上所述，本公开提供的技术方案带来的有益效果至少可以包括：

提供了一种通信装置及其通信链路的故障监测装置。该故障监测装置包括：与通信链路的发送端连接的第一故障监测电路和/或与通信链路的接收端连接的第二故障监测电路。并且，第一故障监测电路和第二故障监测电路均包括：错误检测模块和存储模块。其中，错误检测模块能够检测连接的发送端或接收端输出的通信数据是否异常，并向存储模块输出检测结果以供存储模块存储。如此，能够便于工作人员通过存储模块存储的检测结果及时且可靠的确定发送端和/或接收端是否故障，并及时维修发送端和/或接收端，确保发送端能够向接收端可靠传输通信数据，即确定在通信链路上传输的通信数据的精度能够较好。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种通信链路的故障监测装置的示意性框图；

图2是本公开实施例提供的一种通信链路中故障监测电路的示意性框图；

图3是本公开实施例提供的另一种通信链路中故障监测电路的示意性框图；

图4是本公开实施例提供的又一种通信链路中故障监测电路的示意性框图；

图5是本公开实施例提供的再一种通信链路中故障监测电路的示意性框图；

图6是本公开实施例提供的一种第一故障监测电路的示意性框图；

图7是本公开实施例提供的一种第二故障监测电路的示意性框图；

图8是本公开实施例提供的一种通信装置的示意性框图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

在通信领域中，通常采用纠错效率较高的前向纠错(forward error correction，FEC)的方式监测通信链路上不可避免的误码情况，但是经验证发现，采用该FEC方式无法保证通信链路上完全没有误码，纠错可靠性较差。为此，本公开实施例提供了一种故障监测电路，不仅可以在误码率较高时提前预警，而且能够实时记录发送端和接收端两端的状态信息，为诊断出现故障的原因提供数据，方便工作人员快速且可靠的找出故障的源头。

图1是本公开实施例提供的一种通信链路的故障监测装置的示意性框图。如图1所示，该故障监测装置00包括：第一故障监测电路00(1)和/或第二故障监测电路00(2)。示例的，图1示出的故障监测装置00包括第一故障监测电路00(1)和第二故障监测电路00(2)。

其中，第一故障监测电路00(1)与通信链路的发送端连接。第二故障监测电路00(2)与通信链路的接收端连接。相应的可知，第一故障监测电路00(1)能够用于监测发送端是否出现故障。第二故障监测电路00(2)能够用于监测发送端是否出现故障。也即是，在本公开实施例中，可以仅在通信链路的发送端设置故障监测电路来监测发送端的故障，或者，可以仅在通信链路的接收端设置故障监测电路来监测发送端的故障，又或者，如图1所示，可以在通信链路的发送端和接收端分别设置不同的故障监测电路来对应监测发送端和接收端的故障，故障监测灵活性较高。

可选地，通信链路可以是serdes通信链路，serdes是串行器(SERializer)和解串器(DESerializer)的简称，也即通信链路的发送端可以为串行器，通信链路的接收端可以为解串器。在此基础上，如图1所示，发送端也可以称为信号发射器(transmitter，TX)，接收端也可以称为信号接收器(receive，RX)，以及通信链路上可以设置有线缆，以建立TX与RX之间的通信连接。当然，在一些其他实施例中，通信链路也可以为光通信场景下的链路。下述实施例以发送端为TX，接收端为RX，且通信链路为serdes通信链路为例说明。

在图1基础上，参考图2可以看出，第一故障监测电路00(1)和第二故障监测电路00(2)均包括：错误检测模块01和存储模块02。

错误检测模块01被配置为：检测连接的设备输出的通信数据是否异常(也即是否出错)，并输出检测结果。该设备为发送端TX或接收端RX。如，结合图1可以看出，对于第一故障监测电路00(1)而言，该设备为TX。对于第二故障监测电路00(2)而言，该设备则为RX。并且，通信数据异常可以指示设备出现故障。相应的可知，通信数据正常可以指示设备未出现故障。

存储模块02被配置为：存储错误检测模块01输出的检测结果。

在本公开实施例中，错误检测模块01可以是在检测到通信数据异常时，向存储模块02输出指示通信数据异常的异常检测结果，使得存储模块02存储该异常检测结果。如此，可以使得工作人员通过该存储模块02及时且可靠的获知TX/RX的故障情况，并进一步维修TX/RX，确保TX向RX传输数据的可靠性能够较好。当然，在一些其他实施例中，错误检测模块01还可以在检测到通信数据正常时，也向存储模块02输出指示通信数据正常的正常检测结果，使得存储模块02存储该正常检测结果。

可以理解的是，如图2所示，错误检测模块01可以分别与对应的设备和存储模块02连接，以检测设备输出的通信数据，并向存储模块02输出检测结果。

综上所述，本公开实施例提供了一种通信链路的故障监测装置，该装置包括：与通信链路的发送端连接的第一故障监测电路和/或与通信链路的接收端连接的第二故障监测电路。并且，第一故障监测电路和第二故障监测电路均包括：错误检测模块和存储模块。其中，错误检测模块能够检测连接的发送端或接收端输出的通信数据是否异常，并向存储模块输出检测结果以供存储模块存储。如此，能够便于工作人员通过存储模块存储的检测结果及时且可靠的确定发送端和/或接收端是否故障，并及时维修发送端和/或接收端，确保发送端能够向接收端可靠传输通信数据，即确定在通信链路上传输的通信数据的精度能够较好。

可选地，在图2基础上，继续参考图3可以看出，第一故障监测电路00(1)和第二故障监测电路00(2)还均可以包括：主控模块03。

错误检测模块01还可以被配置为：若检测到连接的设备输出的通信数据异常，则向主控模块03传输中断信号。

主控模块03可以被配置为：响应于中断信号将错误检测模块01输出的检测结果存储至存储模块02中，且该检测结果能够指示通信数据异常。

也即是，在本公开实施例中，还可以设置主控模块03，以在错误检测模块01传输的中断信号控制下，控制存储模块02存储指示通信数据异常的异常检测结果。如此，可以提高控制存储模块02存储检测结果的可靠性和灵活性。

可选地，中断信号可以是二进制信号，如，二进制信号“1”。相应的，错误检测模块01可以是在检测到通信数据异常时，向主控模块03传输“1”的二进制信号，以控制主控模块03将通信数据异常的检测结果存储至存储模块02中。在此基础上还可知，若错误检测模块01检测到通信数据正常，则可以向主控模块03传输“0”的二进制信号，以指示主控模块03此时设备未出现故障。

可以理解的是，如图3所示，主控模块03可以连接于错误检测模块01和存储模块02之间，以接收错误检测模块01传输的中断信号，并响应于该中断信号将错误检测模块01输出的检测结果存储至存储模块02中。

可选地，无论是TX还是RX，其一般均包括多个功能组件，如编码器、解码器之类的器件。通信数据异常可以是指通信数据的编码出现了误码，以及可以指示至少一个功能组件出现故障。在此基础上，继续参考图4可以看出，第一故障监测电路00(1)和第二故障监测电路00(2)还均可以包括：状态收集模块04。

主控模块03还可以被配置为：通过状态收集模块04获取连接的设备中至少一个功能组件的状态信息，并将状态信息存储至存储模块02中。

可以理解的是，如图4所示，状态收集模块04可以连接于主控模块03和对应的设备之间，以供主控模块03获取设备中至少一个功能组件的状态信息。

可选地，主控模块03可以在接收到中断信号后，控制状态收集模块04收集各个功能组件的状态信息。也即，状态收集模块04可以是在通信数据异常时，在主控模块03的控制下进一步收集各个功能组件的状态信息。当然，在一些其他实施例中，错误检测模块01在向主控模块03传输中断信号时，也可以同步控制状态收集模块04收集各个功能组件的状态信息。也即，状态收集模块04也可以是在通信数据异常时，在错误检测模块01的触发下进一步收集各个功能组件的状态信息。该实施方式下，可以理解的是，错误检测模块01还可以与状态收集模块04连接，状态收集模块04可以将收集到的状态信息发送给主控模块03。如此，主控模块03即能够获取到各个功能组件的状态信息。

通过设置主控模块03在通信数据异常时还通过状态收集模块04收集连接的设备中功能组件的状态信息，并将状态信息存储至存储模块02中，可以进一步更好的便于工作人员快速追溯导致通信数据异常的故障源头，从而更快的解决通信链路上的误码问题。

可选地，在图4基础上，继续参考图5可以看出，第一故障监测电路00(1)和第二故障监测电路00(2)还均可以包括：计时模块05。

主控模块03还可以被配置为：响应于中断信号通过计时模块05获取实时时间，并将实时时间存储至存储模块02中。

可选地，对于第一故障监测电路00(1)和第二故障监测电路00(2)中的任一故障监测电路而言，在故障监测电路工作(如，上电)后，计时模块05即可以持续计时，即持续确定实时时间。主控模块03在接收到中断信号后，可以在获取各个功能组件的状态信息的同时，还获取计时模块05确定的实时时间，并将获取到的实时时间与状态信息一并存储至存储模块02中。即，在通信数据异常时，存储模块02不仅可以存储通信数据异常的实时时间，而且可以存储目标设备中各个功能组件的状态信息。如此，可以进一步更好的便于工作人员基于时间线对各个功能组件的状态信息进行回溯，从而快速且可靠的找出导致通信数据异常的故障源头，从而更快的解决通信链路上的误码问题。

可以理解的是，如图5所示，主控模块03还可以与计时模块05连接，以通过计时模块05获取实时时间。

可选地，图6示出了一种第一故障监测电路00(1)及其连接的TX的示意性框图。如图6所示，发送端TX中的多个功能组件可以包括：编码器，并/串转换模块，输入输出(input/output，I/O)前级驱动器，以及I/O驱动器。

可以理解的是，如图6所示，编码器，并/串转换模块，I/O前级驱动器，以及I/O驱动器可以依次连接。并且，通信数据可以首先经TX中的编码器输入，然后经TX中的编码器编码，之后再经TX中的并/串转换模块完成并行数据到串行数据的转换，最后再依次经TX中的I/O前级驱动器和I/O驱动器输出。此外，参考图6还可以看出，TX可以通过线缆与RX连接，经I/O驱动器输出的数据可以进一步经线缆传输至RX，从而完成信号发射。

在此基础上，继续参考图6可以看出，第一故障监测电路00(1)还可以包括：第一第一串/并转换模块06。

第一串/并转换模块06可以被配置为：将I/O前级驱动器输出的通信数据进行串并转换处理后传输至第一故障监测电路00(1)中的错误检测模块01。结合前文记载可知，该I/O前级驱动器输出的通信数据可以为TX中的并/串转换模块将编码器输出的通信数据进行并串转换处理后的数据。也即是，这里第一串/并转换模块06进行的串并转换处理可以认为是对TX中的并/串转换模块进行的并串转换处理的反处理。

第一故障监测电路00(1)中的错误检测模块01可以被配置为：检测来自第一串/并转换模块06的通信数据是否异常。

可选地，第一故障监测电路00(1)中的错误检测模块01可以被配置为：

检测来自第一串/并转换处理模块06的通信数据的编码规则与编码器采用的编码规则是否相同。

若编码规则相同，则确定发送端TX输出的通信数据正常。

若编码规则不同，则确定发送端TX输出的通信数据异常。

可选地，编码器采用的编码规则可以为8b10b，也即将8比特(bit)的数据编码为10bit的数据。8b10b的编码规则一般满足：10bit数据中1或0的数量不大于6，并且连续的0或1的数量不大于4。由此，一旦来自第一串/并转换处理模块06的通信数据的编码规则不满足8b10b的编码规则，如通信数据中1的数量为7，或通信数据中出现连续的5个0，则错误检测模块01即可以及时发现，并可靠确定通信数据异常。即，错误检测模块01可以通过检测接收到通信数据的编码规则是否满足(或称符合)编码器的编码规则来确定通信数据是否异常。

可以理解的是，如图6所示，第一故障监测电路00(1)中，错误检测模块01可以通过第一串/并转换模块06与TX中的I/O前级驱动器间接连接，以检测TX输出的通信数据。

可选地，继续参考图6还可以看出，第一故障监测电路00(1)还可以包括：第一电压检测模块071。

第一电压检测模块071可以被配置为：检测I/O驱动器的输出驱动电压，并当检测到该输出驱动电压位于第一电压范围外，向主控模块03传输中断信号。

其中，输出驱动电压位于第一电压范围外可以用于指示输出驱动电压出现异常，该异常包括欠压和过压两种情况。如，若输出驱动电压大于第一电压范围的上限值，则第一电压检测模块071可以确定输出驱动电压过压；若输出驱动电压小于第一电压范围的下限值，则第一电压检测模块071可以确定输出驱动电压欠压。可选地，第一电压范围可以为预先存储于第一电压检测模块071中的电压范围值。

可以理解的是，如图6所示，第一电压检测模块071可以分别与TX中的I/O驱动器和主控模块03连接，以检测I/O驱动器的输出驱动电压，并向主控模块03传输中断信号。即，主控模块03除了响应于错误检测模块01传输的中断信号执行前文记载的功能，还可以响应于第一电压检测模块071传输的中断信号执行前文记载的功能。如此，可以丰富针对TX的检测场景，便于从通信数据异常和欠压/过压等不同检测结果入手来快速且可靠的监测TX故障的发生。

可选地，图7示出了一种第二故障监测电路00(2)及其连接的RX的示意性框图。如图7所示，接收端RX中的多个功能组件可以包括：第二串/并转换模块，I/O接收器，以及I/O接收器电平转换模块，时钟数据恢复模块和解码器。

可以理解的是，如图7所示，I/O接收器，I/O接收器电平转换模块，时钟数据恢复模块，第二串/并转换模块，以及解码器可以依次连接。并且，TX发射的通信数据可以首先通过线缆经RX中的I/O接收器输入，然后可以经RX中的I/O接收器电平转换模块进行电平转换，之后再经RX中的时钟数据恢复模块输出，再经RX中的第二串/并转换模块进行串并转换处理后输出至RX中的解码器，最后再经RX中的解码器解码处理后输出，从而完成信号接收。以及，RX中的解码器采用的解码规则也需要与TX中的编码器采用的编码规则相匹配。如，在TX中的编码器采用的编码规则为8b10b时，RX中的解码器采用的解码规则可以为10b8b。

在此基础上，第二故障监测电路00(2)中的错误检测模块01可以被配置为：检测来自第二串/并转换模块的通信数据是否异常。

可选地，同第一故障监测电路00(1)，第二故障监测电路00(2)中的错误检测模块01可以被配置为：

检测来自第二串/并转换处理模块的通信数据的编码规则与TX中的编码器采用的编码规则是否相同。

若编码规则相同，则确定接收端RX输出的通信数据正常。

若编码规则不同，则确定接收端RX输出的通信数据异常。

可以理解的是，如图7所示，第二故障监测电路00(2)中，错误检测模块01可以直接与RX中的第二串/并转换处理模块的输出连接，以检测RX输出的通信数据。并且，第二故障监测电路00(2)中的错误检测模块01检测通信数据异常的方式与第一故障监测电路00(1)中的错误检测模块01检测通信数据异常的方式相同，在此不再赘述。

可选地，继续参考图7还可以看出，第二故障监测电路00(2)还可以包括：第二电压检测模块072。

第二电压检测模块072可以被配置为：检测I/O接收器的输入驱动电压，并当检测该输入驱动电压位于第二电压范围外，向主控模块03传输中断信号。

其中，输入驱动电压位于第二电压范围外可以用于指示输入驱动电压出现异常，该异常包括欠压和过压两种情况。如，若输入驱动电压大于第二电压范围的上限值，则第二电压检测模块072可以确定输入驱动电压过压；若输入驱动电压小于第二电压范围的下限值，则第二电压检测模块072可以确定输入驱动电压欠压。可选地，第二电压范围可以为预先存储于第二电压检测模块072中的电压范围值。并且，第二电压范围与第一电压范围可以相同，也可以不同。

可以理解的是，如图7所示，第二电压检测模块072可以分别与RX中的I/O接收器和主控模块03连接，以检测I/O接收器的输入驱动电压，并向主控模块03传输中断信号。即，主控模块03除了响应于错误检测模块01传输的中断信号执行前文记载的功能，还可以响应于第二电压检测模块072传输的中断信号执行前文记载的功能。如此，可以丰富针对RX的检测场景，便于从通信数据异常和欠压/过压等不同检测结果入手来快速且可靠的监测RX故障的发生。

可选地，继续参考图6和图7还可以看出，第一故障监测电路00(1)和第二故障监测电路00(2)中的计时模块05均可以包括：实时时钟(real time clock，RTC)051和计数器052。即，在本公开实施例中，可以采用计数器052结合RTC 051实现较为精细的时间颗粒度，以精准的获取当前的实时时间。RTC 051可以保存的时间单位可以为：年/月/日，小时/分钟/秒。

可选地，对于第一故障监测电路00(1)而言，参考图6，其连接的TX中的多个功能组件还可以包括：锁相环(phase locked loop，PLL)。PLL可以被配置为：向第一故障监测电路00(1)中的计数器052传输参考时钟。以及，第一故障监测电路00(1)中的RTC 051还可以接收外部晶振传输的参考时钟。并且，该RTC 051和计数器052均可以在接收到的参考时钟的驱动下计时。

在此基础上，可以理解的是，如图6所示，计数器052可以分别与PLL和主控模块03连接，以接收PLL传输的参考时钟，并基于该参考时钟向主控模块03发送实时时间的相关数据。RTC 051可以分别与外部晶振和主控模块03连接，以接收外部晶振传输的参考时钟，并基于该参考时钟向主控模块03发送实时时间的相关数据。

可选地，PLL传输的参考时钟可以为高频时钟，以便主控模块03获取到更为精细的实时时间。以及，外部晶振的工作频率可以为32.768千赫兹(Khz)。

可选地，继续参考图6还可以看出，PLL还可以与TX中的并/串转换模块和第一故障监测电路00(1)中的第一串/并转换模块06连接，以使得TX中的并/串转换模块能够在高频时钟的控制下快速的完成通信数据的并串转换处理，以及使得第一串/并转换模块06也能够在高频时钟的控制下快速的完成通信数据的串并转换处理。

可选地，对于第二故障监测电路00(2)而言，其中的RTC 051可以被配置为：接收外部晶振传输的参考时钟。或者，在一些实施例中，RTC 051可以被配置为：通过连接的RX中的解码器接收TX传输的实时时间数据，并对实时时间数据进行恢复处理以得到实时时间。也即，如图7所示，RTC 051可以为一种具有恢复数据功能的RTC(恢复)电路。在此基础上，针对RX，无需再额外设置外部晶振，进而可以简化结构，节省成本。

可以理解的是，如图7所示，以RTC 051为RTC恢复电路为例，RTC恢复电路可以分别与RX中的解码器和主控模块03连接，以通过RX中的解码器接收TX传输的实时时间数据，并在恢复得到实时时间后发送至主控模块03。以及，在采用RTC恢复电路得到实时时间的实施方式中，RX与TX两端的协议需支持时间戳机制和时间接收机制，从而确保可靠恢复确定时间。

可选地，继续参考图6和图7还可以看出，存储模块02可以包括：内部非易失性内存Flash，和/或，外部(external)Flash。

可以理解的是，对于第一故障监测电路00(1)和第二故障监测电路00(2)的任一故障监测电路而言，其存储模块02包括的内部Flash与故障监测电路中除存储模块02外的其他模块可以集成设置。也即，内部Flash是指集成于故障监测电路内部的存储模块02。内部Flash也称为片上Flash。外部Flash与故障监测电路中除存储模块02外的其他模块可以相互独立。也即，外部Flash是指设置于故障监测电路外部的存储模块02。

可选地，在一些实施例中，外部Flash还可以与连接的设备中原有的存储器复用。如此，可以简化结构，节省成本。

可选地，主控模块03可以包括：微控制单元(microcontroller unit，MCU)和/或Flash控制器。如，图6和图7示出的主控模块03均为MCU。

可以理解的是，可以根据应用场景在主控模块03中编写合适的算法，以对通信链路的状态信息进行挑选、分析和记录，并提供在线分析和离线分析。

还可以理解的是，若主控模块03包括MCU和Flash控制器，则可以是由MCU发起寄存操作，并指示Flash控制器将寄存操作转换为具体命令，从而控制存储模块02存储所需存储的信息。在此基础上，Flash控制器可以连接在MCU和存储模块02之间。

可选地，结合图6和图7还可以看出，对于第一故障监测电路00(1)和第二故障监测电路00(2)的任一故障监测电路而言，外部晶振和PLL均可以与故障监测电路相互独立。以及，故障监测电路可以与连接的设备相互独立。也即，在本公开实施例中，第一故障监测电路00(1)可以认为是外挂在TX外的一部分，第二故障监测电路00(2)可以认为是外挂在RX外的一部分。如此，不会影响TX和RX中功能组件的正常工作，也不会降低功能组件的性能。该实施方式相比于在TX和RX中设置逻辑内建自测试(logic built-in self-test，LBIST)电路来监测故障有较好的性能优势。

可以理解的是，如图6所示，第一故障监测电路00(1)包括的状态收集模块04还可以分别与TX中的编码器，并/串转换模块，I/O前级驱动器，I/O驱动器，以及PLL等各个功能组件连接，以分别收集该各个功能组件的状态信息。

还可以理解的是，如图7所示，第二故障监测电路00(2)包括的状态收集模块04可以分别与RX中的I/O接收器，I/O接收器电平转换模块，时钟数据恢复模块，第二串/并转换模块，以及解码器等各个功能组件连接，以分别收集该各个功能组件的状态信息。

可选地，在本公开实施例中，主控模块03还可以被配置为：采用轮询(polling)的方式通过状态收集模块04周期性的获取目标设备中各个功能组件的状态信息。

也即，主控模块03不仅可以在通信数据异常时或是欠压/过压时，响应于中断信号获取各个功能组件的状态信息，而且还可以按照轮询间隔周期性的获取各个功能组件的状态信息。如此，主控模块03还可以在存储模块02中存储未出现故障时各个功能组件的状态信息，以便工作人员通过对比出现故障时各个功能组件的状态信息和未出现故障时各个功能组件的状态信息以可靠追溯故障原因，从而提高故障监测的灵活性。

可选地，轮询间隔可以预先存储于主控模块03，且可以自定义设置。如，轮询间隔可以为5分钟，即主控模块03可以每5分钟通过状态收集模块04获取一次功能组件的状态信息。这里轮询间隔只是示意性说明。

示例的，结合图6，对第一故障监测电路00(1)的工作原理介绍如下：

(1)首先，可以将TX中I/O前级驱动器的输出信号送入第一故障监测电路00(1)中的第一串/并转换模块06。

(2)然后，第一串/并转换模块06能够将接收到的串行信号转换为并行信号后送入第一故障监测电路00(1)中的错误检测模块01。

(3)接着，错误检测模块01能够检测来自第一串/并转换模块06的通信数据的编码规则是否满足TX中编码器采用的编码规则，如是否满足8b10b的编码规则，该编码规则的错误易被发现。

(4)错误检测模块01一旦发现不满足编码器采用的编码规则，则可以确定TX输出的通信数据异常，并向第一故障监测电路00(1)中的主控模块03(如，MCU)传输中断信号，以触发MCU中断。此外，还可以通过第一电压检测模块071检测TX中的I/O驱动器的输出驱动电压是否异常，即是否过压/欠压，一旦检测到输出驱动电压异常，则也可以向MCU传输中断信号，以触发MCU中断。

(5)之后，MCU在接收到中断信号后，可以立刻通过第一故障监测电路00(1)中的状态收集模块04获取TX中各个功能组件的状态信息，并将获取到的状态信息存入存储模块02，即存入内部Flash或者外部Flash。

(6)并且，如图6所示，第一故障监测电路00(1)中还可以设置有包括RTC 051和计数器052的计时模块05。MCU在存储TX中各个功能组件的状态信息时，还可以将通过RTC 051和计数器052获取的实时时间一并存入存储模块02，以便后续工作人员基于时间线对TX中的各个功能组件的状态信息进行回溯。

示例的，结合图7，对第二故障监测电路00(2)的工作原理介绍如下：

(1)首先，可以将RX中第二串/并转换模块输出的通信数据送入第二故障监测电路00(2)中的错误检测模块01，以便该错误检测模块01检测接收到的的通信数据的编码规则是否满足TX中编码器采用的编码规则，如是否满足8b10b的编码规则，该编码规则的错误易被发现。

(2)错误检测模块01一旦发现不满足编码器采用的编码规则，则可以确定RX输出的通信数据异常，并向第二故障监测电路00(2)中的主控模块03(如，MCU)传输中断信号，以触发MCU中断。此外，还可以通第二电压检测模块072检测RX中的I/O接收器的输入驱动电压是否异常，即是否过压/欠压，一旦检测到输入驱动电压异常，则也可以向MCU传输中断信号，以触发MCU中断。

(3)之后，MCU在接收到中断信号后，可以立刻通过第二故障监测电路00(2)中的状态收集模块04获取RX中各个功能组件的状态信息，并将获取到的状态信息存入存储模块02，即存入内部Flash或者外部Flash。

(4)并且，如图7所示，第二故障监测电路00(2)中还可以设置有包括RTC 051和计数器052的计时模块05。MCU在存储RX中的各个功能组件的状态信息时，还可以将通过RTC051和计数器052获取的实时时间一并存入存储模块02，以便后续工作人员基于时间线对RX中各个功能组件的状态信息进行回溯。

可以理解的是，在本公开实施例中，在同时设置连接TX的第一故障监测电路00(1)和连接RX的第二故障监测电路00(2)的基础上，可以使得TX和RX两端实时联动监测故障，从而尽快监测出故障的源头。如，RX输出的通信数据异常的原因可能来自RX自身，也可能在TX已经发生。如此，在TX和RX分别设置第一故障监测电路00(1)和故障监测电路00(2)，即可以尽早的发现故障源头，实现尽早的故障预警，方便对高故障率的功能组件尽快且及时的更换。

综上所述，本公开实施例提供了一种通信链路的故障监测装置，该装置包括：与通信链路的发送端连接的第一故障监测电路和/或与通信链路的接收端连接的第二故障监测电路。并且，第一故障监测电路和第二故障监测电路均包括：错误检测模块和存储模块。其中，错误检测模块能够检测连接的发送端或接收端输出的通信数据是否异常，并向存储模块输出检测结果以供存储模块存储。如此，能够便于工作人员通过存储模块存储的检测结果及时且可靠的确定发送端和/或接收端是否故障，并及时维修发送端和/或接收端，确保发送端能够向接收端可靠传输通信数据，即确定在通信链路上传输的通信数据的精度能够较好。

本公开实施例还提供了一种通信装置。结合图1可以看出，该通信装置可以包括：通过通信链路建立连接的发送端TX和接收端RX，以及如前文记载的故障监测装置00。

其中，故障监测装置00中的第一故障监测电路00(1)与发送端TX连接，并用于监测发送端TX是否出现故障；

故障监测装置00中的第二故障监测电路00(2)与接收端RX连接，并用于监测接收端RX是否出现故障。

可选地，结合图6和图7，图8还示出了本公开实施例提供的另一种通信装置的示意性框图。结合图6和图8可以看出，TX可以包括：依次连接的编码器，并/串转换模块，I/O前级驱动器，以及I/O驱动器。并且，如前文记载，连接TX的第一故障监测电路00(1)可以与TX中的I/O前级驱动器的输出连接，以可靠实时的监测TX中的故障。结合图7和图8可以看出，RX可以包括：依次连接的I/O接收器，I/O接收器电平转换模块，时钟数据恢复模块，第二串/并转换模块，以及解码器。并且，如前文记载，连接RX的第二故障监测电路00(2)可以与RX中的第二串/并转换模块的输出连接，以可靠实时的监测RX中的故障。并且，TX与RX可以是通过线缆建立有线连接。通信数据可以经TX中的编码器输入，从RX中的解码器输出。

可以理解的是，因通信装置与前述故障监测装置具有基本相同的技术效果，故出于简洁的目的，此处不再重复描述通信装置的技术效果。

可以理解的是，本公开实施方式使用的术语用于对本公开的实施例进行解释，而非旨在限定本公开。除非另作定义，本公开实施方式使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

如，在本公开实施例中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。同样，“连接”可以是指电连接。“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一条。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”或者“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种通信链路的故障监测装置，其特征在于，所述故障监测装置包括：第一故障监测电路和/或第二故障监测电路；

所述第一故障监测电路与所述通信链路的发送端连接，所述第二故障监测电路与所述通信链路的接收端连接；且所述第一故障监测电路和所述第二故障监测电路均包括：错误检测模块和存储模块；

所述错误检测模块被配置为：检测连接的设备输出的通信数据是否异常，并输出检测结果，所述设备为所述发送端或所述接收端；

所述存储模块被配置为：存储所述错误检测模块输出的所述检测结果。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一故障监测电路和所述第二故障监测电路还均包括：主控模块；

所述错误检测模块还被配置为：若检测到连接的设备输出的通信数据异常，则向所述主控模块传输中断信号；

所述主控模块被配置为：响应于所述中断信号将所述错误检测模块输出的所述检测结果存储至所述存储模块中，且所述检测结果指示通信数据异常。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述发送端和所述接收端均包括多个功能组件；所述第一故障监测电路和所述第二故障监测电路还均包括：状态收集模块；

所述主控模块还被配置为：通过所述状态收集模块获取连接的设备中至少一个功能组件的状态信息，并将所述状态信息存储至所述存储模块中。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述发送端中的多个功能组件包括：编码器，并/串转换模块，输入输出I/O前级驱动器；所述第一故障监测电路还包括：第一串/并转换模块；

所述第一串/并转换模块被配置为：将所述I/O前级驱动器输出的通信数据进行串并转换处理后传输至所述第一故障监测电路中的错误检测模块，所述I/O前级驱动器输出的通信数据为所述并/串转换模块将所述编码器输出的通信数据进行并串转换处理后的数据；

所述第一故障监测电路中的错误检测模块被配置为：检测来自所述第一串/并转换处理模块的通信数据是否异常。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一故障监测电路中的错误检测模块被配置为：

检测来自所述第一串/并转换处理模块的通信数据的编码规则与所述编码器采用的编码规则是否相同；

若编码规则相同，则确定所述发送端输出的通信数据正常；

若编码规则不同，则确定所述发送端输出的通信数据异常。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述接收端中的多个功能组件包括：第二串/并转换模块；

所述第二故障监测电路中的错误检测模块被配置为：检测来自所述第二串/并转换模块的通信数据是否异常。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述发送端中的多个功能组件包括：编码器；所述第二故障监测电路中的错误检测模块被配置为：

检测来自所述第二串/并转换处理模块的通信数据的编码规则与所述编码器采用的编码规则是否相同；

若编码规则相同，则确定所述接收端输出的通信数据正常；

若编码规则不同，则确定所述接收端输出的通信数据异常。

8.根据权利要求3至7任一所述的装置，其特征在于，所述发送端中的多个功能组件还包括：I/O驱动器；所述第一故障监测电路还包括：第一电压检测模块；

所述第一电压检测模块被配置为：检测所述I/O驱动器的输出驱动电压，以及当检测到所述输出驱动电压位于第一电压范围外，向所述主控模块传输所述中断信号。

9.根据权利要求3至7任一所述的装置，其特征在于，所述接收端中的多个功能组件还包括：I/O接收器；所述第二故障监测电路还包括：第二电压检测模块；

所述第二电压检测模块被配置为：检测所述I/O接收器的输入驱动电压，以及若检测所述输入驱动电压位于第二电压范围外，则向所述主控模块传输所述中断信号。

10.根据权利要求3至7任一所述的装置，其特征在于，所述主控模块还被配置为：采用轮询的方式通过所述状态收集模块周期性的获取连接的设备中至少一个功能组件的状态信息。

11.根据权利要求2至7任一所述的装置，其特征在于，所述第一故障监测电路和所述第二故障监测电路还均包括：计时模块；

所述主控模块还被配置为：响应于所述中断信号通过所述计时模块获取实时时间，并将所述实时时间存储至所述存储模块中。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述计时模块包括：实时时钟RTC和计数器。

13.根据权利要求1至7任一所述的装置，其特征在于，所述存储模块包括：内部非易失性内存Flash，和/或，外部Flash。

14.根据权利要求1至7任一所述的故障监测电路，其特征在于，所述主控模块包括：微控制单元MCU和/或Flash控制器。

15.一种通信装置，其特征在于，所述通信装置包括：通过通信链路建立通信连接的发送端和接收端，以及如权利要求1至14任一所述的故障监测装置；

所述故障监测装置中的第一故障监测电路与所述发送端连接，并用于监测所述发送端是否出现故障；

所述故障监测装置中的第二故障监测电路与所述接收端连接，并用于监测所述接收端是否出现故障。