CN208337602U - 接口转换电路及双接口装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种接口转换电路及双接口装置,涉及接口转换的技术领域,该电路包括:相互电连接的第一转换单元和第二转换单元;还包括分别与第一转换单元和第二转换单元电连接的控制单元;其中,第一转换单元包括RS‑485电路,第二转换单元包括M‑BUS从机电路。该电路中的控制单元可以有效减少因第二转换单元自身特性导致的数据传输失败的情况;另外,相较于现有技术中使用单片机作为处理单元的接口转换装置,该电路成本较低,且不会造成资源浪费的现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及接口转换技术领域,尤其是涉及一种接口转换电路及双接口装置。
背景技术
我国的水、电、气、热等计量管理分属不同的管理机构,均对应不同的抄表方式和管理模式。由于抄表方式的不同,导致各计量管理单元所对应的通信接口都不一样,因此通信接口转换器这类装置应运而生。在表类行业中,RS-485和M-BUS是较为普遍的两种通信接口。目前常用的接口安装方式是利用M-BUS主机接口去抄集具有M-BUS从机接口的终端设备数据,RS-485接口去抄集具有RS-485接口的终端设备数据。如果现场由于RS-485接口损坏或负载能力不足时,采用两种不同的电平和信号接口,M-BUS主机接口则无法直接采集具有RS-485接口的终端设备数据,所以需要进行两种接口间的电平转换。
现有的电平转换方式主要为将两种不同电平统一转换为可识别的TTL电平,但是由于M-BUS从机自身的信号传输特性以及回声特性会导致数据传输失败。目前为改善这种情况,提出了在电平转换装置间安装单片机等成本较高的处理单元,但是这种方法需要编写程序代码来支持,然而仅用于两种接口间信号转换又会造成资源浪费。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种接口转换电路及双接口装置,可以有效减少在不同种接口间数据发送失败的情况,同时也可以降低接口转换成本。
第一方面,本实用新型实施例提供了一种接口转换电路,该电路包括:相互电连接的第一转换单元和第二转换单元;还包括分别与第一转换单元和第二转换单元电连接的控制单元;其中,第一转换单元包括RS-485电路,第二转换单元包括M-BUS从机电路;第一转换单元的输入端与第一接口相连接,用于接收第一接口传输的第一差分信号,将第一差分信号转换为第一逻辑电平信号,并将第一逻辑电平信号分别发送给第二转换单元和控制单元;第二转换单元用于接收第一逻辑电平信号,将第一逻辑电平信号转换为电流信号,并将电流信号发送至第二接口;其中,第二转换单元在接收第一逻辑电平信号时,向第一转换单元发送回传信号;控制单元用于单向隔离第二转换单元向第一转换单元发送的回传信号。
结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,第二转换单元还用于接收第二接口发送的电压信号,将电压信号转换为第二逻辑电平信号,并将第二逻辑电平信号分别发送给第一转换单元和控制单元。
结合第一方面的第一种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,第二转换单元包括TSS721A芯片,以及与TSS721A芯片相连的抗干扰电路;TSS721A芯片用于将第一逻辑电平信号转换为电流信号,以及将电压信号转换为第二逻辑电平信号;抗干扰电路用于抑制第二接口向TSS721A芯片发送电压信号时携带的干扰信号。
结合第一方面的第一种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,第一转换单元还用于接收第二转换单元传输的第二逻辑电平信号,将第二逻辑电平信号转换为第二差分信号,并将第二差分信号发送至第一接口。
结合第一方面的第三种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,第一转换单元包括:BL3085A芯片,以及与BL3085A芯片相连的过压保护电路;BL3085A芯片用于将第一差分信号转换为第一逻辑电平信号、以及将第二逻辑电平信号转换为第二差分信号;过压保护电路设置于第一转换单元与第一接口之间,用于为第一转换单元提供过压保护。
结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,第一转换单元和第二转换单元之间依次连接有第一反相器和第二反相器;第一反相器用于对第一转换单元发送的第一逻辑电平信号进行第一次反相,得到经一次反相后的第一逻辑电平信号,并将经一次反相后的第一逻辑电平信号传输给第二反相器;第二反相器用于对经一次反相后的第一逻辑电平信号进行第二次反相,得到经二次反相后的第一逻辑电平信号,并将经二次反相后的第一逻辑电平信号传输给第二转换单元。
结合第一方面,本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,控制单元包括依次连接的第三反相器、第一延时电路、第四反相器和第二延时电路;其中,第三反相器的输入端与第二转换单元相接,第三反相器的输出端与第一延时电路的输入端相接,第一延时电路的输出端与第四反相器的第一输入端相接,第四反相器的第二输入端与第二转换单元相接,第四反相器的输出端与第二延时电路相接,第二延时电路的输出端与第一转换单元相接。
结合第一方面的第六种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,其中,第三反相器为非门电路结构;第四反相器为或非门电路结构。
结合第一方面的第七种可能的实施方式,本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式,其中,第一延时电路和第二延时电路的结构相同,且均为RC延时电路。
第二方面,本实用新型实施例还提供一种双接口装置,其中,该双接口装置包括依次连接的第一接口、接口转换电路和第二接口;其中,接口转换电路为上述第一方面至第一方面的第八种可能的实施方式任一项的接口转换电路。
本实用新型实施例提供的接口转换电路,第一转换单元(包括RS-485电路)接收第一接口发送的第一差分信号,将第一差分信号转换为第一逻辑电平信号后分别发送给第二转换单元(包括M-BUS从机电路)和控制电路,第二转换单元接收第一逻辑电平信号,将第一逻辑电平信号转换为电流信号后发送给第二接口,控制电路控制第一转换单元在向第二转换单元发送数据时不接收第二转换单元发送的回传信号。该转换接口电路在进行数据传送时,进行了两次不同信号间的转换,实现不同接口间的数据发送。本实施例通过设置控制单元,可以单向隔离第二转换单元向第一转换单元发送的回传信号,从而有效减少因M-BUS从机电路自身信号传输特性导致的数据传输失败的情况。另外,相较于现有技术中使用单片机作为处理单元的接口转换装置,该电路成本较低,且不会造成资源浪费的现象。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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为本实用新型实施例提供的一种接口转换电路的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的一种接口转换电路的电路原理图;
图3为本实用新型实施例提供的一种双接口装置的结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供的另一种接口转换电路的结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供的一种接口转换电路的运行过程示意图;
图6为本实用新型实施例提供的一种UART协议时序图;
图7为本实用新型实施例提供的一种接口转换电路的工作状态切换示意图;
图8为本实用新型实施例提供的一种接口转换电路的发送接收过程示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
目前技术中,不安装处理单元的转换电路中容易造成数据传输失败,而安装了处理单元的转换装置中采用单片机作为处理单元,其成本较高且会造成资源浪费,基于此,本实用新型实施例提供的一种接口转换电路及双接口装置,可以在实现两种不同接口之间的通信且成本不高。
为便于对本实施例进行理解,首先对本实用新型实施例所公开的一种接口转换电路进行详细介绍。
实施例一:
参见图1所示的一种接口转换电路100的结构示意图,包括:相互电连接的第一转换单元102和第二转换单元104;还包括分别与第一转换单元102和第二转换单元104电连接的控制单元106;其中,第一转换单元102包括RS-485电路,第二转换单元104包括M-BUS从机电路;第一转换单元102的输入端与第一接口相连接,用于接收第一接口传输的第一差分信号,将第一差分信号转换为第一逻辑电平信号,并将第一逻辑电平信号分别发送给第二转换单元104和控制单元106;第二转换单元104用于接收第一逻辑电平信号,将第一逻辑电平信号转换为电流信号,并将电流信号发送至第二接口;其中,第二转换单元104在接收第一逻辑电平信号时,向第一转换单元102发送回传信号;第二转换单元104还用于接收第二接口的电压信号,将第二接口电压信号转换为第二逻辑电平信号,并将第二逻辑电平信号发送至第一转换单元102和控制单元;第一转换单元102还用于接收第二转换单元104传输的第二逻辑电平信号,将第二逻辑电平信号转换为第二差分信号,并将第二差分信号发送至第一接口。控制单元106用于单向隔离第二转换单元104向第一转换单元102发送的回传信号。
其中,逻辑电平信号可以为TTL信号,TTL信号可被第一转换单元和第二转换单元识别,且TTL信号遵循UART通信协议。
在一种实施方式中,第一接口为RS-485接口,计量终端通过RS-485总线将数据发送至RS-485接口,其中,RS-485总线传输数据的方式为差分方式,即RS-485接收到的计量终端数据为差分信号,因此第一转换单元接收到的为差分信号。第二接口为M-BUS主机接口,第二转换单元内为M-BUS从机芯片,其中M-BUS从机芯片在与M-BUS主机进行数据传输时具有如下特性:M-BUS从机芯片在接收M-BUS主机或者M-BUS总线信号时,判断的是M-BUS主机或M-BUS总线上的电压变化,是电压调制方式,即M-BUS从机芯片接收到的信号为电压信号;而当M-BUS从机芯片向M-BUS主机或者M-BUS总线发送数据时是通过改变总线上的电流使总线上的电流产生变化,是电流调制,即M-BUS从机芯片发送的是电流信号。
另外,控制单元用于单向隔离第二转换单元向第一转换单元发送的回传信号,是基于M-BUS从机芯片的另一个性质:回声(ECHO)效应,在M-BUS从机芯片的内部转换图中,当接收引脚RX或者RXI引脚接收到信号后,它会通过自身的TX和TXI引脚,将接收到的信号立即传出去,即当M-BUS从机芯片主动发送时,仅通过引脚TX和TXI发送信号;而当M-BUS从机芯片通过RX和RXI引脚接收信号时,在接收的同时又在发送,并且发送的信号与接收的信号一致。例如,接口A为USB接口,接口B为M-BUS从机上设置的接口,当主机C通过接口A传输数据时,接口A将信号转换为TTL信号后发送给接口B,M-BUS从机的RX引脚在接收TTL信号的同时,又将接收到的TTL信号通过TX引脚发送至接口A,接口A会将该TTL信号发送回主机C,如果主机C不作处理,就会导致主机C一直接收到与其发送的相同的数据,造成数据错误;如果主机C不知道该信号是M-BUS从机因ECHO效应回传的数据,主机C接收该数据则会导致数据判断错误。本实用新型实施例中的控制单元可以有效避免由于M-BUS从机芯片自身ECHO效应造成的数据传输失败。
例如,第一转换单元接收计量终端通过RS-485总线和RS-485接口发送的数据,其中数据可以为计量数据,第一转换单元将信号转换为TTL信号,第一转换单元的RO引脚将TTL信号分别发送给第二转换单元和控制单元,第二转换单元的RX在接收TTL信号的同时会通过TX引脚向第一转换单元的DI引脚发送回传的TTL信号,控制单元的一个重要作用就是使第一转换单元拒绝接收回传信号。第二转换单元将TTL信号转换为电流信号后通过M-BUS接口发送给M-BUS主机。
本实用新型实施例提供的接口转换电路在进行数据传送时,进行了两次不同信号间的转换,实现不同接口间的数据发送,同时该电路中的控制单元可以有效减少因第二转换单元自身特性导致的数据传输状态紊乱和错误的情况,保证了两种接口之间可靠的数据传输。另外,相较于现有技术中使用单片机作为处理单元的接口转换装置,该电路仅由硬件作为处理单元,无需程序代码的支持,成本低。
在实际应用中,第二转换单元还用于接收第二接口发送的电压信号,将电压信号转换为第二逻辑电平信号,并将第二逻辑电平信号分别发送给第一转换单元和控制单元。第一转换单元还用于接收第二转换单元传输的第二逻辑电平信号,将第二逻辑电平信号转换为第二差分信号,并将第二差分信号发送至第一接口。例如,M-BUS主机通过M-BUS主机接口向第二转换单元发送数据,其中数据可以为请求计量终端发送计量数据的电压信号,第二转换单元将电压信号转换为TTL信号,第二转换单元的RX引脚将TTL信号分别发送给第一转换单元的DI引脚和控制单元,控制单元接收到TTL信号后控制第一转换单元,使其允许接收第二转换单元发送的TTL电平,第二转换单元将TTL信号转换为差分信号后,将差分信号通过RS-485接口与RS-485总线传送至计量终端。
图2示出了本实用新型实施例的一种接口转换单元的电路原理图,其中第二转换单元还包括:TSS721A芯片,以及与TSS721A芯片相连的抗干扰电路;TSS721A芯片用于将第一逻辑电平信号转换为电流信号,以及将电压信号转换为第二逻辑电平信号;抗干扰电路用于抑制第二接口向TSS721A芯片发送电压信号时携带的干扰信号。
具体实现时,TSS721A芯片可以采用其他芯片代替,如TSS521、BL15721A等。在实际应用中,TSS721A芯片可以实现收发数据、进行TTL电平信号与电压信号、TTL电平信号与电流信号之间的转换等功能,其中,BUSL1和BUSL2引脚用于接收M-BUS接口发送的电压信号,TX引脚用于将转换为TTL电平的信号发送出去,RX引脚用于接收第一转换单元发送的TTL信号。另外,因电压信号受到总线长度的影响,因此SC引脚通过电容ubC2接地,可以起到削弱总线长度的影响,同时可以抑制传送电压信号时携带的干扰信号。其中,VIO为与电源相接的引脚,GND为与地相接的引脚。
第一转换单元包括:BL3085A芯片,以及与BL3085A芯片相连的过压保护电路;BL3085A芯片用于将第一差分信号转换为第一逻辑电平信号、以及将第二逻辑电平信号转换为第二差分信号;过压保护电路设置于第一转换单元与第一接口之间,用于为第一转换单元提供过压保护。
具体实现时,BL3085A芯片可以采用其他芯片代替,如MAX485等。在实际应用中,BL3085A芯片可以实现收发数据、进行TTL电平信号与差分信号之间的转换,其中A和B引脚用于接收RS-485总线发送的差分信号,还用于向RS-485总线发送差分信号,DI引脚用于接收第二转换单元发送的TTL电平信号,RO引脚用于向第二转换单元发送TTL电平信号,VCC为与电源相接的引脚,GND为与地相接的引脚。另外,过压保护电路的一端与BL3085A的A、B引脚相连,另一端与RS-485总线相接,对BL3085A起到过压保护的作用。
第一转换单元和第二转换单元之间依次连接有第一反相器和第二反相器;第一反相器用于对第一转换单元发送的第一逻辑电平信号进行第一次反相,得到将经一次反相后的第一逻辑电平信号,并将经一次反相后的第一逻辑电平信号传输给第二反相器;第二反相器用于经一次反相后的第一逻辑电平信号进行第二次反相,得到经二次反相后的第一逻辑电平信号,并将经二次反相后的第一逻辑电平信号传输给第二转换单元。
具体实现时,或非门74HC02D芯片可以采用其他逻辑门芯片、三极管或MOS管等芯片代替。在实际应用中,以或非门为例,74HC02D芯片中的3A、3B、3Y引脚构成第一反相器,其中3A与3B引脚连接在一起,3A与3B为输入,3Y为输出,对第一逻辑电平信号进行第一次反相;74HC02D芯片中的4A、4B、4Y引脚构成第二反相器,其中4A与4B引脚连接在一起,4A与4B为输入,4Y为输出,对经过一次反相后的逻辑电平信号进行第二次反相,由4Y输出至第二转换单元的RX引脚。另外,VCC为与电源相接的引脚,GND为与地相接的引脚。在实际应用中,两次反相操作可以对信号起到整形和提高输出驱动能力的作用。
控制单元包括依次连接的第三反相器、第一延时电路、第四反相器和第二延时电路;其中,第三反相器的输入端与第一转换单元相接,第三反相器的输出端与第一延时电路的输入端相接,第一延时电路的输出端与第四反相器的第一输入端相接,第四反相器的第二输入端与第二转换单元相接,第四反相器的输出端与第二延时电路相接,第二延时电路的输出端与第一转换单元相接。
具体实现时,第三反相器与第四反相器可以由74HC02D芯片提供,其中,74HC02D芯片中的2A、2B、2Y引脚构成第三反相器,为非门电路结构,其中2A与2B为输入,2Y为输出;74HC02D芯片中的1A、1B、1Y引脚构成第四反相器,为或非门电路结构,其中1A为第四反相器的第二输入端,1B为第四反相器的第二输入端,1Y为输出;xR1、xC1、xR4、xaD6构成第一延时电路,其中二极管xaD6的作用是防止反向漏电流;xaR4、xaR7、xaC6、xaD7构成第二延时电路,其中二极管xaD7的作用是防止反相漏电流。第一延时电路和第二延时电路的结构相同,且均为RC延时电路。
本实用新型实施例提供的接口转换电路的设计简单,利用简单的逻辑控制单元使第二转换单元在接收的时候,使得第一转换单元拒绝接收第二转换单元发送的回传信号,从而避免了第二转换单元的ECHO效应,规避了ECHO效应导致的接收数据状态错误和数据紊乱,保证了两种接口之间可靠的数据传输。
实施例二:
在上述实施例的基础上,本实用新型还提供了一种双接口装置,图3示出了一种双接口装置的结构示意图,该双接口装置包括依次连接的第一接口302、接口转换电路100和第二接口304;其中,接口转换电路100为实例一中的接口转换电路。
在一种实施方式中,第一接口为RS-485接口,第二接口为M-BUS主机接口,第一接口与接口转换电路之间通过RS-485总线连接,第二接口与接口转换电路之间通过M-BUS总线连接。第一接口与接口转换电路之间传输的是差分信号,第二接口向接口转换电路发送的是电压信号,接口转换电路向第二接口发送的是电流信号。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的双接口装置具体工作过程,可以参考前述实施例中的对应过程,在此不再赘述。
实施例三:
在上述实施例的基础上,本实用新型实施例提供了一种接口转换电路的另一种结构示意图,参见图4,其中M-BUS总线与第二转换单元相接,第二转换单元内包含M-BUS从机处理电路,第二转换单元的RX引脚与第二反相器输出端连接,第二反相器的输入端与第一反相器的输出端连接,第一反相器的输入端分别与控制单元的输入端和第一转换单元的RO引脚相接,第二转换单元的TX引脚分别于控制单元的输入端和第一转换单元的DI引脚相接,控制单元的输出端与第一转换单元的RE/DE引脚相接,第一转换单元内包含RS-485处理电路,第一转换单元与RS-485总线相接。在控制单元内部,第三反相器的输入端设置为a点,输出端设置为b点并与第一延时电路相连;第一延时电路的另一端与第四反相器的第一输入端相连,设置为c点,第四反相器的第二输入端与第二转换单元的TX引脚相接,设置为d点,第四反相器的输出端设置为e点,并与第二延时电路相连;第二延时电路的另一端与第一转换单元的RE/DE引脚相连,设置为f点。
基于此,本实用新型实例提供了一种接口转换电路的运行过程,参见图5所示的一种接口转换装置的使用方法的流程图,包括以下步骤:
步骤S502,第二转换单元接收第二接口发送电压信号,将电压信号转换为第二逻辑电平信号。
在一种实施方式中,第二接口采用M-BUS主机接口,第二转换单元内为M-BUS从机处理电路,M-BUS从机处理电路可以采用TSS721A芯片。其中,第一转换单元与第二转换单元之间传输的是TTL逻辑电平,TTL逻辑电平属于半双工通信方式,即先发送后接收,遵循UART协议,其时序顺序依次为起始位、数据位、校验位和停止位,其中,起始位为低电平,停止位为高电平。TSS721A芯片接收M-BUS主机发送的电压信号,并将电压信号转换为TTL逻辑电平,其中,电压信号时按高低电平的电压调制方式发送至第二转换单元的。
步骤S504,第二转换单元将第二逻辑电平信号分别发送给第一转换单元和控制单元。
在一种实施方式中,TSS721A芯片将电压信号转换为TTL信号后,由TX引脚输出至控制单元的d点与第一转换单元的DI引脚。根据UART协议,TX引脚先发送一位的起始位,然后依次发送数据位、校验位和停止位。
步骤S506,控制单元控制第一转换单元,使第一转化单元允许接收第二转换单元发送的第二逻辑电平信号。
由于该起始位为低电平,即d点为低电平,由于在默认状态下c点为低电平,则e点为高电平,当e点为高电平以后,给第二延时电路充电,f点为高电平,此时第一转换单元的RE/DE端为DE端有效,即允许第一转换单元接收第二转换单元发送的TTL信号。
步骤S508,第一转换单元接收第二逻辑电平信号,将第二逻辑电平信号转换为第二差分信号,并将第二差分信号发送给第一接口。
在一种实施方案中,BL3085A芯片可以提供数据收发以及TTL信号与差分信号之间的转换功能,当第一转换单元接收到第二逻辑电平之后,BL3085A将其转换为第二差分信号后,通过A、B引脚将第二差分信号发送给RS-485总线。
步骤S510,第一转换单元等待接收第一接口发送的第一差分信号。
由于第二延时电路经过起始位后被充电,变为高电平,并保持一段时间,当TX引脚向第一转换单元的DI引脚发送信号完成后,即TX发送停止位,TX引脚为高电平,此时第二延时电路开始放电,当第二延时电路放电完成后,f点才变为低电平。f点为低电平之后,第一转换单元处于短暂的等待状态,即第一转换单元等待第一接口发送的第一差分信号。
步骤S512,第一转换单元接收第一接口发送的第一差分数据,将第一差分数据转换为第一逻辑电平数据。
其中,由BL3085A芯片的A、B引脚接收第一差分信号,并进行电平间的转换,得到TTL信号。
步骤S514,第一转换单元将第一逻辑电平信号分别发送给第二转换单元和控制单元。
具体的,BL3085A芯片将TTL信号通过RO引脚发送至第控制单元的a点和第一反相器,第一反相器对信号进行反相后发送给第二反相器,第二反相器将所接收到的信号再次进行反向后发送给第二转换单元的RX引脚。优选的,BL3085A芯片发送数据同样遵循UART协议,即TTL电平信号按照起始位、数据位、校验位和停止位依次发送。
步骤S516,控制单元控制第一转换单元,使第一转换单元拒绝接收第二转换单元发送的回传信号。
考虑到起始位为低电平,即a点为低电平,b点为高电平,c点为高电平,因在默认状态下TX引脚为高电平,即d点为高电平,c点与d点经第四反相器后e点为低电平,则f点为低电平,第一转换单元RE引脚低电平有效,即此时第一转换单元通过RO引脚向第二转换单元发送第一逻辑电平信号,同时DI引脚拒绝接收第二转换单元发送的回传信号。
步骤S518,第二转换单元接收第一转换单元发送的第一逻辑电平信号,将第一逻辑电平信号转换为电流信号,并将电流信号发送给第二接口。
TSS721A芯片的TX引脚接收第一逻辑电平信号后,将信号通过电流调制的方式,即将第一逻辑电平信号转换为电流信号,通过M-BUS总线将电流信号发送至M-BUS主机。其中,电流调制方式是通过改变总线上的电流来将信号传送至M-BUS总线和M-BUS主机上的。例如,若信号为逻辑1则TSS721A芯片向M-BUS总线消耗10mA电流,若信号为逻辑0则TSS721A芯片向M-BUS总线消耗5mA电流。
步骤S520,第二转换单元等待接收第二接口发送的电压信号。
BL3085A芯片通过RO引脚向控制单元的a点发送起始位,起始位为低电平,经第三反相器反相后b点为高电平,向第一延时电路充电,当的RO引脚发送信号完成后,即RO引脚发送停止位,此时RO引脚电平为高电平,经第三反相器反相后,控制单元的b点为低电平,第一延时电路开始放电,放电完成后,第二转换单元处于短暂的等待状态,即等待第二接口再次向第二转换单元发送电压信号。
实施例四:
在一种实施方式中,两种接口间的数据通过TTL电平信号进行传输,其中,TTL电平信号遵循UART协议,本实用新型实施例提供了一种UART协议的时序图,参见图6所示的一种UART协议时序图。具体的,UART协议的时序包括空闲位、起始位、数据位、校验位和停止位;其中,空闲位为高电平,起始位为低电平,停止位为高电平。
本实用新型实施例运用UART协议中起始位为低电平的特点,设计简单的逻辑电路作为控制单元,使第一转换单元和第二转换单元在接收发送完信号后进入默认状态;其中,默认状态为第一转换单元和第二转换单元均处于空闲状态,等待接收第一接口与第二接口发送数据的状态。为便于理解,参见图7所示的接口转换电路的工作状态切换示意图,其中,工作状态包括:
第一转换单元与第二转换单元恢复默认状态。
第一转换单元向第二转换单元发送信号状态:第一转换单元接收第一接口发送的信号并传输至第二转换单元,第二转换单元接收该数据并传输至第二接口。
第二转换单元向第一转换单元发送信号状态:第二转换单元接收第二接口发送的信号并传输至第一转换单元,第一转换单元接收该数据并传输给第一接口。
在一种实施方式中,当第一接口向第一转换单元发送信号时,接口转换电路处于第一转换单元向第二转换单元发送信号状态;信号发送完成后,第一转换单元和第二转换单元处于默认状态,此时第一转换单元和第二转换单元等待切换到下一工作状态;当第二接口向第二转换单元发送信号时,接口转换电路处于第二转换单元向第一转换单元发送信号状态;信号发送完成后,第一转换单元和第二转换单元再次恢复至默认状态。
进一步的,在第一转换单元在与第二转换单元进行信号传输时,第一转换单元只能接收第二转换单元发送的信号,无法向第二转换单元发送信号;或者第一转换单元只能向第二转换单元发送信号,无法接收第二转换单元发送的信号。为便于理解,参见图8所示的接口转换电路的发送接收过程示意图,发送接收过程包括如下步骤:
步骤S802,默认状态;即第一转换接口与第二转换接口处于空闲状态。
步骤S804,第二转换单元的输出端TX引脚向第一转换单元发送起始位。
步骤S806,第二延时电路充电,第一转换单元的使能端DE有效;其中,使能端DE有效表现为第一转换单元可以接收第二转换单元发送的信号,但是第一转换单元无法向第二转换单元发送信号。
步骤S808,第二转换单元的输出端TX引脚向第一转换单元发送数据位、校验位、停止位。
步骤S810,第二延时电路放电,第一转换单元的使能端DE失效,使能端RE有效;其中,使能端RE有效表现为第一转换单元可以向第二转换单元发送信号,但是第一转换单元无法接收第二转换单元发送的信号。
步骤S812,默认状态。
步骤S814,第一转换单元的输出端RO引脚向第二转换单元发送起始位。
步骤S816,第一延时电路充电,第一转换单元的使能端RE有效。
步骤S818,第一转换单元的输出端RO引脚向第二转换单元发送数据位、校验位、停止位。
步骤S820,第一延时电路放电;其中,第一延时电路放电结束后恢复默认状态。
本实用新型实施例提供的接口转换电路,在现有电路的基础上增加了控制单元,当第一转换单元的RO引脚向第二转换单元的RX引脚发送数据时,控制单元可以控制第一转换单元拒绝接收第二转换单元发送的回传信号,即单向隔离第二转换单元向第一转换单元发送的回传信号,从而避免了因第二转换单元的ECHO效应引起的状态错误和数据紊乱,保证了第一接口与第二接口之间可靠的数据传输。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的双接口装置的电路原理图的具体工作过程,可以参考前述实施例中的对应过程,在此不再赘述。
需要注意的是,在实用新型的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
所以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种接口转换电路,其特征在于,包括:相互电连接的第一转换单元和第二转换单元;还包括分别与所述第一转换单元和所述第二转换单元电连接的控制单元;其中,所述第一转换单元包括RS-485电路,所述第二转换单元包括M-BUS从机电路;
所述第一转换单元的输入端与第一接口相连接,用于接收所述第一接口传输的第一差分信号,将所述第一差分信号转换为第一逻辑电平信号,并将所述第一逻辑电平信号分别发送给所述第二转换单元和所述控制单元;
所述第二转换单元用于接收所述第一逻辑电平信号,将所述第一逻辑电平信号转换为电流信号,并将所述电流信号发送至第二接口;其中,所述第二转换单元在接收所述第一逻辑电平信号时,向所述第一转换单元发送回传信号;
所述控制单元用于单向隔离所述第二转换单元向所述第一转换单元发送的回传信号。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第二转换单元还用于接收所述第二接口发送的电压信号,将所述电压信号转换为第二逻辑电平信号,并将所述第二逻辑电平信号分别发送给所述第一转换单元和所述控制单元。
3.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述第二转换单元包括TSS721A芯片,以及与所述TSS721A芯片相连的抗干扰电路;
所述TSS721A芯片用于将所述第一逻辑电平信号转换为所述电流信号,以及将所述电压信号转换为所述第二逻辑电平信号;
所述抗干扰电路用于抑制所述第二接口向所述TSS721A芯片发送所述电压信号时携带的干扰信号。
4.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述第一转换单元还用于接收所述第二转换单元传输的所述第二逻辑电平信号,将所述第二逻辑电平信号转换为第二差分信号,并将所述第二差分信号发送至所述第一接口。
5.根据权利要求4所述的电路,其特征在于,所述第一转换单元包括:BL3085A芯片,以及与所述BL3085A芯片相连的过压保护电路;
所述BL3085A芯片用于将所述第一差分信号转换为所述第一逻辑电平信号、以及将所述第二逻辑电平信号转换为所述第二差分信号;
所述过压保护电路设置于所述第一转换单元与所述第一接口之间,用于为所述第一转换单元提供过压保护。
6.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一转换单元和所述第二转换单元之间依次连接有第一反相器和第二反相器;
所述第一反相器用于对所述第一转换单元发送的所述第一逻辑电平信号进行第一次反相,得到经一次反相后的第一逻辑电平信号,并将所述经一次反相后的第一逻辑电平信号传输给所述第二反相器;
所述第二反相器用于对所述经一次反相后的第一逻辑电平信号进行第二次反相,得到经二次反相后的第一逻辑电平信号,并将所述经二次反相后的第一逻辑电平信号传输给所述第二转换单元。
7.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述控制单元包括依次连接的第三反相器、第一延时电路、第四反相器和第二延时电路;
其中,所述第三反相器的输入端与所述第二转换单元相接,所述第三反相器的输出端与所述第一延时电路的输入端相接,所述第一延时电路的输出端与所述第四反相器的第一输入端相接,所述第四反相器的第二输入端与所述第二转换单元相接,所述第四反相器的输出端与所述第二延时电路相接,所述第二延时电路的输出端与所述第一转换单元相接。
8.根据权利要求7所述的电路,其特征在于,所述第三反相器为非门电路结构;所述第四反相器为或非门电路结构。
9.根据权利要求7所述的电路,其特征在于,所述第一延时电路和所述第二延时电路的结构相同,且均为RC延时电路。
10.一种双接口装置,其特征在于,所述双接口装置包括依次连接的第一接口、接口转换电路和第二接口;其中,所述接口转换电路为权利要求1至9任一项所述的接口转换电路。
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