CN201360262Y

CN201360262Y - 通信设备和通信系统

Info

Publication number: CN201360262Y
Application number: CNU2009201055824U
Authority: CN
Inventors: 党磊
Original assignee: Beijing Star Net Ruijie Networks Co Ltd
Current assignee: Beijing Star Net Ruijie Networks Co Ltd
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2019-02-26

Abstract

本实用新型公开了一种通信设备和通信系统。通信设备包括复杂可编程逻辑器件，与所述复杂可编程逻辑器件连接的发送处理单元、线路接口单元和时钟产生电路，所述发送处理单元还与所述线路接口单元连接，所述复杂可编程逻辑器件包括用于对接收的时钟信号进行分路转发处理的分路转发模块，所述分路转发模块与所述发送处理单元和所述线路接口单元连接。本实用新型的通信设备中利用复杂可编程逻辑器件代替内部时钟线的T型接口，避免了由于内部时钟线存在分叉而导致的时钟信号的质量问题，从而提高了时钟信号的质量，避免了数据通信错误。

Description

通信设备和通信系统

技术领域

本实用新型涉及数据通信领域，特别涉及一种提高时钟信号质量的通信设备和通信系统。

背景技术

在通信领域，数据通信的基础是通信设备，通信设备包括终端类设备和通信类设备。例如，终端类设备可以为数据终端设备(Data TerminalEquipment，以下简称：DTE)，通信类设备可以为数据通信设备(DataCommunication Equipment，以下简称：DCE)，其中，DCE提供DTE的连通和实现。DTE和DCE的接口标准符合国际电话电报咨询委员会ITU指定的V系列建议。

图1为现有技术中DTE通信过程的示意图，如图1所示，DTE 2与DCE1通信连接组成通信系统，DTE 2包括接收处理单元22和发送处理单元21。DTE2的发送处理单元21通过发送数据(Transmit Data，简称：TXD)线向DCE 1发送数据信号，DTE 2的接收处理单元22通过接收数据(Received Data，简称RXD)线接收DCE 1发送的数据信号；DTE 2的接收处理单元22还通过接收时钟(Received Clock，简称：RXC)线接收DCE 1发送的接收时钟，DTE2的发送处理单元21还通过发送时钟(Transmit Clock，简称：TXC)线接收DCE 1发送的发送时钟。图2为现有技术中DCE通信过程的示意图，如图2所示，DTE 2与DCE 1通信连接组成通信系统，DCE 1包括发送处理单元21、接收处理单元22和时钟产生电路23。DCE 1的发送处理单元21通过TXD线向DTE 2发送数据信号，DCE 1的接收处理单元22通过RXD线接收DTE 2发送的数据信号；DCE 1的时钟产生电路23生成时钟信号，通过TXC线将该时钟信号作为发送时钟提供给DTE 2，并同时将该时钟信号作为同步时钟发送给DCE 1的发送处理单元21；DCE 1的接收处理单元22通过RXC线向DTE 2提供接收时钟。

路由器的同步串行接口模块是一种典型的DTE/DCE，因此可采用上述图1中的DTE或图2中的DCE。实际应用中，为保证路由器的同步串行接口模块既可以工作于DTE模式下又可以工作于DCE模式下，其发送部分通常采用时钟信号兼容的方法，如图3所示，图3为现有技术中同步串行接口模块的结构示意图，图3仅示出了发送部分，图3中的同步串行接口模块包括发送处理单元21、时钟产生电路23和线路接口单元24，时钟产生电路23、发送处理单元21和线路接口单元24通过内部时钟线连接，该内部时钟线体现在印刷线路板(PCB)上是一根带分叉的信号线，该信号线中的T型部分可称为T型接口，具体参见图3中的虚线框。时钟产生电路23是否产生时钟是可控的。线路接口单元24用于将同步串行接口模块发送的各种信号进行电平转换以符合线缆传输时的电平，以及将从线缆接收的各种信号进行电平转换以符合同步串行接口模块的电平，其中，线缆用于连接同步串行接口模块的接口和对端通信设备的接口，即用于连接DTE的接口与DCE的接口，例如，通过线缆连接同步串行接口模块的TXD接口与对端通信设备的TXD接口形成TXD线，以及连接同步串行接口模块的TXC接口与对端通信设备的TXC接口形成TXC线等，同步串行接口模块的接口可设置于线路接口单元24中。当上述同步串行接口模块工作于DTE模式时，如图4所示，图4为图3中的同步串行接口模块工作于DTE模式的示意图。此时，同步串行接口模块为DTE 2，对端通信设备为DCE 1。时钟产生电路23处于非工作状态，即时钟产生电路23不产生时钟信号。发送处理单元21通过TXD线向DCE 1发送数据信号，并通过TXC线和内部时钟线接收DCE 1发送的发送时钟。当上述同步串行接口模块工作于DCE模式时，如图5所示，图5为图3中的同步串行接口模块工作于DCE模式的示意图。此时，同步串行接口模块为DCE 1，对端通信设备为DTE2。时钟产生电路23处于工作状态，即时钟产生电路23产生时钟信号。发送处理单元21通过TXD线向DTE 2发送数据信号；时钟产生电路23通过内部时钟线将时钟信号作为同步时钟发送给发送处理单元21，并通过内部时钟线和TXC线将时钟信号作为发送时钟发送给DTE 1。上述图4和图5中DTE 2与DCE 1之间信号的交互还需经过线路接口单元24。

由于同步串行接口模块内连接发送处理单元、接收处理单元和时钟产生电路的内部时钟线为分叉的信号线，根据传输线理论，当信号线存在分叉时在分叉处会出现阻抗的不连续而引起信号的反射，具体体现在经过分叉处的时钟信号上为边沿出现台阶或回钩，从而由于信号线存在分叉而导致时钟信号出现质量问题，如图6所示，图6为边沿出现台阶的时钟信号的示意图。当同步串行接口模块上的芯片接收到带有台阶或回钩的时钟信号时就有可能产生误判，例如将一个时钟信号判断成多个时钟信号，从而造成同步串行接口模块接收或发送数据错误。因此，现有技术中路由器的同步串行接口模块由于信号线存在分叉而导致时钟信号出现质量问题，从而引起数据通信错误。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的问题，提供一种通信设备和通信系统，从而提高时钟信号的质量，避免数据通信错误。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种通信设备，包括：

复杂可编程逻辑器件，与所述复杂可编程逻辑器件连接的发送处理单元、线路接口单元和时钟产生电路，所述发送处理单元还与所述线路接口单元连接，所述复杂可编程逻辑器件包括用于对接收的时钟信号进行分路转发处理的分路转发模块，所述分路转发模块与所述发送处理单元和所述线路接口单元连接。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种通信系统，包括第二通信设备、线缆以及通过所述线缆与所述第二通信设备连接的第一通信设备，所述第一通信设备包括：

本实用新型的通信设备中利用复杂可编程逻辑器件代替内部时钟线的T型接口，复杂可编程逻辑器件可以对时钟信号进行分路处理，并将经过分路处理的时钟信号分别转发给发送处理单元和线路接口单元，避免了由于内部时钟线存在分叉而导致的时钟信号的质量问题，从而提高了时钟信号的质量，避免了数据通信错误。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有技术中DTE通信过程的示意图；

图2为现有技术中DCE通信过程的示意图；

图3为现有技术中同步串行接口模块的结构示意图；

图4为图3中的同步串行接口模块工作于DTE模式的示意图；

图5为图3中的同步串行接口模块工作于DCE模式的示意图；

图6为边沿出现台阶的时钟信号的示意图；

图7为CPLD的一种应用的示意图；

图8为CPLD的另一种应用的示意图；

图9为本实用新型通信设备实施例一的结构示意图；

图10为本实用新型边沿平滑的时钟信号的示意图；

图11为本实用新型通信设备实施例二的结构示意图；

图12为本实用新型通信系统实施例一的结构示意图；

图13为本实用新型通信系统实施例二的结构示意图；

图14为本实用新型通信系统实施例三的结构示意图。

具体实施方式

复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，简称：CPLD)是一种较为复杂的逻辑元件，是一种用户可根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。CPLD的基本设计方法是借助集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，通过下载电缆将代码传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。CPLD可以实现中断信号汇聚的功能，如图7所示，图7为CPLD的一种应用的示意图。图7中CPU仅包括一个可以接收中断信号的中断引脚，当有多个芯片需要向CPU发送中断信号时，可以使用CPLD实现多路中断信号的汇聚。例如，图7中芯片1、芯片2和芯片3分别将中断信号1、中断信号2和中断信号3发送给CPLD；CPLD将接收的中断信号1、中断信号2和中断信号3汇聚成一个中断信号，并将汇聚后的中断信号发送给CPU；CPU接收汇聚后的中断信号后，通过总线(Local Bus)查询CPLD的寄存器以获知哪几个芯片发送了中断信号。

本实用新型的技术方案利用CPLD的分路功能，如图8所示，图8为CPLD的另一种应用的示意图，图8中的CPLD可以对接收的信号进行重新驱动，以实现对信号的增强，即对信号进行分路处理，并将经过分路处理的三路信号分别发送给3个芯片，从而保证信号的质量。本实用新型可以利用CPLD代替内部时钟线的T型接口，避免了内部时钟线信号线的分叉，从而提高了时钟信号的质量。

图9为本实用新型通信设备实施例一的结构示意图，如图9所示，该通信设备包括发送处理单元21、时钟产生电路23、CPLD 25和线路接口单元24。其中CPLD 25分别与发送处理单元21、时钟产生电路23和线路接口单元24连接。线路接口单元24还通过线缆与该通信设备之外的对端通信设备连接，线缆与对端通信设备在图9中未示出。与线路接口单元24连接的线缆的类型可包括DTE型和DCE型二种，当通信设备需要工作在DCE模式下时采用DCE型线缆与线路接口单元24连接，当通信设备需要工作在DTE模式下时采用DTE型线缆与线路接口单元24连接。线路接口单元24检测出所连接线缆的类型，根据检测结果生成接口信息，并将接口信息发送给CPLD 25。接口信息包括DCE信号和DTE信号。当线路接口单元24检测出线缆的类型为DTE型时，生成的接口信息为DTE信号；当线路接口单元24检测出线缆的类型为DCE型时，生成的接口信息为DCE信号。CPLD 25根据接口信息对接收的信号进行分路转发处理、拒绝转发处理或者转发处理。具体地，CPLD 25判断接收的信号是否为时钟产生电路23生成的时钟信号，如果是时钟产生电路23生成的时钟信号，则CPLD 25根据接口信息对时钟信号进行分路转发处理或者对时钟信号进行拒绝转发处理；如果不是时钟产生电路23生成的时钟信号，即接收的信号为线路接口单元24发送的接收时钟，则CPLD 25将接收的接收时钟转发给发送处理单元21。其中，当接口信息为DCE信号时，CPLD 25根据DCE信息对接收的时钟信号进行分路转发处理，具体地，将时钟信号分为二路，一路发送给发送处理单元21，另一路发送给线路接口单元24；当接口信息为DTE信号时，CPLD 25根据DTE信息对时钟信号进行拒绝转发处理，即忽略时钟信号；接口信息为DTE信号时，CPLD 25还根据DTE信息将接收时钟转发给发送处理单元21。CPLD 25可以包括与发送处理单元21和线路接口单元24连接的分路转发模块254，分路转发模块254可以对接收的时钟信号进行分路转发处理。

进一步地，CPLD 25还可以包括与分路转发模块254连接的拒绝转发模块255，拒绝转发模块255可以对接收的时钟信号进行拒绝转发处理；CPLD 25还可以包括接收模块251、与接收模块251连接的判断模块252以及与判断模块252连接的转发模块253，接收模块251还与时钟产生电路23和线路接口单元24连接，转发模块253还与发送处理单元21连接。

具体地，分路转发模块254接收线路接口单元24发送的接口信息。接收模块251接收时钟产生电路23或者线路接口单元24发送的信号，将接收的信号发送给判断模块252。判断模块252判断接收的信号是否为时钟产生电路23生成的时钟信号，如果接收的信号为时钟信号则将该时钟信号发送到分路转发模块254，如果分路转发模块254接收的接口信息为DCE信息，则分路转发模块254对时钟信号进行分路处理，并将经过分路处理的时钟信号中的一路转发给发送处理单元21，另一路转发给线路接口单元24；如果分路转发模块254接收的接口信息为DTE信息，则分路转发模块254将时钟信号发送给拒绝转发模块255，由拒绝转发模块255对时钟信号进行拒绝转发处理；如果判断模块252接收的信号为线路接口单元24发送的接收时钟，此时接口信息为DTE信息，则判断模块252将线路接口单元24发送的数据信号发送给转发模块253，由转发模块253转发给发送处理单元21。

进一步地，发送处理单元21还与线路接口单元24连接，发送处理单元21可以通过线路接口单元24向对端通信设备发送数据信号。

本实施例的通信设备利用CPLD代替了现有技术中的内部时钟线，避免了由于内部时钟线存在分叉而导致的时钟信号的边沿出现台阶或回钩的现象，使经过CPLD的时钟信号的边沿平滑，如图10所示，为本实用新型边沿平滑的时钟信号的示意图。

图11为本实用新型通信设备实施例二的结构示意图，如图11所示，本实施例在实施例一的基础上增设了与线路接口单元24连接的接收处理单元22。接收处理单元22可通过线路接口单元24接收对端通信设备发送的数据信号，以及通过线路接口单元24向对端通信设备发送接收时钟或从对端通信设备接收接收时钟。

上述二个实施例中的通信设备中的线路接口单元可以通过检测所连接线缆的类型提供接口信息，CPLD根据线路接口单元提供的接口信息控制信号线的方向，从而使通信设备可以根据需要工作在DTE模式或者DCE模式。上述二个实施例中的通信设备可以作为路由器的同步串行接口模块。

在上述二个实施例的通信设备中利用CPLD代替内部时钟线的T型接口，CPLD可以对时钟信号进行分路处理，并将经过分路处理的时钟信号分别转发给发送处理单元和线路接口单元，避免了由于内部时钟线存在分叉而导致的时钟信号的质量问题，从而提高了时钟信号的质量，避免了数据通信错误。

图12为本实用新型通信系统实施例一的结构示意图，如图12所示，通信系统包括第一通信设备3、线缆4和第二通信设备5，第一通信设备3通过线缆4和第二通信设备5连接。第一通信设备3包括CPLD 25、发送处理单元21、线路接口单元24和时钟产生电路23，其中CPLD 25分别与发送处理单元21、线路接口单元24和时钟产生电路23连接，发送处理单元21还与线路接口单元24连接。第一通信设备3可以采用图9中的通信设备实施例一，此处不再详细描述。

进一步地，在实施例一的基础上第一通信设备3中还可以包括与线路接口单元24连接的接收处理单元22，具体地，包括接收处理单元22的第一通信设备3可参见图11中实施例二的通信设备，此处不再详细描述。

图13为本实用新型通信系统实施例二的结构示意图，如图13所示，本实施例中的第一通信设备工作于DCE模式下，即第一通信设备为DCE，相应地第二通信设备为DTE。为更清楚的表明第一通信设备在DCE模式下的工作过程，图13中的连接线采用了信号线，其中信号线TXD线、TXC线、RXC线、RXD线应设置于线缆中，本实施例中的线缆为DCE型线缆，图13中线缆未示出。线路接口单元24检测出线缆的类型，根据检测结果生成接口信息，本实施例中生成的接口信息为DCE信息，即第一通信设备工作于DCE模式下。线路接口单元24将DCE信息发送给CPLD 25。时钟产生电路23生成时钟信号，并将时钟信号发送给CPLD 25。CPLD 25根据DCE信息对时钟信号进行分路处理，并将经过分路处理的时钟信号中的一路转发给发送处理单元21，作为发送处理单元21的同步时钟信号，另一路转发给线路接口单元24，由线路接口单元24通过TXC线将时钟信号作为发送时钟发送给DTE。

进一步地，发送处理单元21可以将需要发送的数据信号发送给线路接口单元24，由线路接口单元24通过TXD线将数据信号发送给DTE。DTE可以将需要发送的数据信号通过RXD线发送给线路接口单元24，由线路接口单元24将数据信号发送给接收处理单元22。接收处理单元22可以将接收时钟发送给线路接口单元24，由线路接口单元24通过RXC线将接收时钟发送给DTE。

图14为本实用新型通信系统实施例三的结构示意图，如图14所示，本实施例中的第一通信设备工作于DTE模式下，即第一通信设备为DTE，相应地第二通信设备为DCE。为更清楚的表明第一通信设备在DTE模式下的工作过程，图14中的连接线采用了信号线，其中信号线TXD线、TXC线、RXC线、RXD线应设置于线缆中，本实施例中的线缆为DTE型线缆，图14中线缆未示出。线路接口单元24检测出线缆的类型，根据检测结果生成接口信息，本实施例中生成的接口信息为DTE信息，即第一通信设备工作于DTE模式下。线路接口单元24将DTE信息发送给CPLD 25。时钟产生电路23生成时钟信号，并将时钟信号发送给CPLD 25。CPLD 25根据DTE信息对时钟信号进行拒绝转发处理，即忽略时钟信号。DCE将发送时钟通过TXC线发送给线路接口单元24，线路接口单元24将发送时钟发送给CPLD 25。CPLD 25根据DTE信息直接将发送时钟转发给发送处理单元21。

进一步地，发送处理单元21可以将需要发送的数据信号发送给线路接口单元24，由线路接口单元24通过TXD线将数据信号发送给DCE。DCE可以将需要发送的数据信号通过RXD线发送给线路接口单元24，由线路接口单元24将数据信号发送给接收处理单元22。DCE通过RXC线向线路接口单元24发送接收时钟，线路接口单元24将接收时钟发送给DTE的接收处理单元22。

进一步地，上述实施例二和实施例三中的CPLD的具体结构可以采用图11中实施例二的结构，此处不再赘述。

上述通信系统三个实施例中的第一通信设备中的线路接口单元可以通过检测所连接线缆的类型提供接口信息，CPLD根据线路接口单元提供的接口信息控制信号线的方向，从而使第一通信设备可以根据需要工作在DTE模式或者DCE模式。上述三个实施例中的第一通信设备可以作为路由器的同步串行接口模块。

在上述通信系统三个实施例的第一通信设备中利用CPLD代替内部时钟线的T型接口，CPLD可以对时钟信号进行分路处理，并将经过分路处理的时钟信号分别转发给发送处理单元和线路接口单元，避免了由于内部时钟线存在分叉而导致的时钟信号的质量问题，从而提高了时钟信号的质量，避免了数据通信错误，同时也提高了整个通信系统的可靠性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims

1、一种通信设备，其特征在于，包括：

2、根据权利要求1所述的通信设备，其特征在于，所述复杂可编程逻辑器件还包括：

用于对接收的时钟信号进行拒绝转发处理的拒绝转发模块，所述拒绝转发模块与所述分路转发模块连接。

3、根据权利要求2所述的通信设备，其特征在于，所述复杂可编程逻辑器件还包括：

与所述时钟产生电路和所述线路接口单元连接的接收模块；

与所述接收模块和所述分路转发模块连接的判断模块；

与所述判断模块和所述发送处理单元连接的转发模块。

4、根据权利要求1至3任一所述的通信设备，其特征在于，还包括：

与所述线路接口单元连接的接收处理单元。

5、一种通信系统，包括第二通信设备和线缆，其特征在于，还包括通过所述线缆与所述第二通信设备连接的第一通信设备，所述第一通信设备包括：

6、根据权利要求5所述的通信系统，其特征在于，所述复杂可编程逻辑器件还包括：

7、根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述复杂可编程逻辑器件还包括：

与所述时钟产生电路和所述线路接口单元连接的接收模块；

与所述接收模块和所述分路转发模块连接的判断模块；

与所述判断模块和所述发送处理单元连接的转发模块。

8、根据权利要求6或7所述的通信系统，其特征在于，所述第一通信设备还包括与所述线路接口单元连接的接收处理单元。

9、根据权利要求8所述的通信系统，其特征在于，当所述第一通信设备包括用于对接收的时钟信号进行分路转发处理的复杂可编程逻辑器件时，所述第一通信设备为数据通信设备；或者

当所述第一通信设备包括用于对接收的时钟信号进行拒绝转发处理的复杂可编程逻辑器件时，所述第一通信设备为数据终端设备。

10、根据权利要求8所述的通信系统，其特征在于，所述第二通信设备为数据终端设备或者数据通信设备。