CN210899197U - 单线双向通讯电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单线双向通讯电路，包括主处理器及从处理器，所述主处理器、从处理器的通讯信号分别与一信号复用与解析单元连接，两信号复用与解析单元之间通过连接线进行传输，由信号复用与解析单元实现发送信号和接收信号的复用和分离，从而使主从处理器交互信息实现协同工作。该单线双向通讯电路可以在保证主从处理器正常通讯的基础上将主从处理器之间的连接线从两路减少为一路，可以更好的适应对连接线路有限制的应用场景，也可以通过减少连接提高整个解决方案的可靠性。

Description

单线双向通讯电路

技术领域：

本实用新型涉及通讯电路技术领域，尤其涉及一种单线双向通讯电路。

背景技术：

多处理器之间可以通过通讯的方式进行信息的交互，从而实现多处理器的协同工作，解决复杂的问题。处理器之间的通讯通常采用的串行通讯协议包括USART、SPI、IIC等。

对于采用USART方式进行双向通讯的处理器，至少需要两个引脚：接收数据输入(RX)和发送数据输出(TX)。处理器通过如图1所示的方式连接后就可以通过USART方式进行双向通讯。

USART传输的串行数据帧由数据字加上同步位(开始位与停止位)以及用于纠错的奇偶校验位构成。帧格式如图2所示。其中，St起始位，总是为低电平；(n)数据位(0～8)；P校验位，可以为奇校验或偶校验；Sp停止位，总是为高电平；IDLE通讯线上没有数据传输(RxD或TxD)，线路空闲时必须为高电平。

在处理器1和处理器2之间的通讯是非双工的使用场景中，处理器1和处理器2之间的通讯是主从式的。主处理器1和从处理器2之间的通讯方式以及TX1、RX1、TX2、RX2引脚上的信号如图3所示。

主处理器1按照一定的时间间隔发送信息，发送间隔中发送端口TX1停止工作。从处理器2的RX2工作，TX2停止工作，如正确的接收到处理器1发送的信号则TX2工作发送反馈信号，如未接收到处理器1发送的信号或者接收到错误的信号，则TX2不工作不发送信号。在现有方案中用LINE1连接主处理器1的TX1和从处理器2的RX2，用LINE2连接主处理器1的RX1和从处理器2的TX2。其中发送端TX1和发送端TX2发送的信号都符合USART通讯协议的要求。

在实际使用过程中，通常受到连接线缆的直径、连接的可靠性等现实条件限制，主从处理器之间的通讯无法通过两个独立连接线实现。

实用新型内容：

本实用新型通过一种单线双向通讯电路，实现了通过一个线缆连接主从处理器，并保证主从处理器之间的正常通讯。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种单线双向通讯电路，包括主处理器及从处理器，所述主处理器、从处理器的通讯信号分别与一信号复用与解析单元连接，两信号复用与解析单元之间通过连接线进行传输，由信号复用与解析单元实现发送信号和接收信号的复用和分离，从而使主从处理器交互信息实现协同工作。

其中，主从处理器的发送端口部分信号复用为：

a处理器的发送端口TX的信号控制反向开关；

b发送端反向开关上端接高电平，下端接低电平；

c主从处理器之间的通讯信号LINE由反向开关上端输出。

处理器的接收端口部分信号解析为：

a TX信号控制正向开关；

b通讯信号LINE控制反向开关；

c正向开关上端接高电平，下端与反向开关上端连接；

d反向开关下端接低电平；

e处理器的接收信号RX由正向开关上端输出。

当所述连接线上的信号为高电平时，所述主处理器、从处理器的发送端口在一个时刻只有一个端口处于工作状态，或同时不处于工作状态。

当所述连接线上的信号为低电平时，所述主处理器、从处理器的发送端口在一个时刻有一个端口处于低电平状态。

其中，当主处理器的发送端口出现低电平时，主处理器的接收端口接收的信号为高电平；当主处理器的发送端口出现高电平时，主处理器的接收端口接收的信号由连接线决定；当从处理器的发送端口出现低电平时，从处理器的接收端口接收的信号为高电平；当从处理器的发送端口出现高电平时，从处理器的接收端口接收的信号由连接线决定。

本实用新型的有益效果是：该单线双向通讯电路可以在保证主从处理器正常通讯的基础上将主从处理器之间的连接线从两路减少为一路，可以更好的适应对连接线路有限制的应用场景，也可以通过减少连接提高整个解决方案的可靠性。

附图说明：

图1为现有技术中USART方式进行双向通讯的处理器的原理图；

图2为现有技术中USART传输的串行数据帧的原理图；

图3为现有技术中主从处理器之间的通讯方式的原理图；

图4为本实用新型的单线双向通讯电路的原理图；

图5为本实用新型采用反向开关控制电平的原理图；

图6为本实用新型的主处理器的接收端RX1接收LINE上的TX2信号的原理图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图4所示的一种单线双向通讯电路，包括主处理器1及从处理器2，所述主处理器1、从处理器2的通讯信号都经过信号复用与解析单元，然后通过连接线LINE进行传输。由信号复用与解析单元实现发送信号和接收信号的复用和分离，使得处理器的TX引脚的信号正确传输，RX引脚获得正常的信号，从而使主从处理器交互信息实现协同工作。

具体实现过程如下：

(1)主处理器1的发送端口TX1、接收端口RX1通过信号复用与解析单元接入连接信号线LINE。

(2)从处理器2的发送端口TX2、接收端口RX2通过信号复用与解析但与接入连接信号线LINE。

(3)信号线LINE上的信号状态由TX1和TX2按照如下规则决定：

a、LINE上的信号通常情况下都是高电平；

b、TX1和TX2在一个时刻只有一个端口处于工作状态，或者同时不处于工作状态，即TX1和TX2端口不可能同时出现低电平；

c、只有在TX1或者TX2出现低电平时，LINE上的信号为低电平。

该功能具体实现可如图5所示，其中反向开关S1/S2在控制电平为高电平的时候开关断开，控制电平为低电平的时候开关闭合。

(4)RX1端口的信号同时由TX1和LINE决定。当TX1出现低电平时，RX1接收的信号为高电平；当TX1出现高电平时，RX1的接收信号由LINE决定，LINE为低电平时RX1为低电平。接收端RX1可以接收到LINE上的TX2信号。该功能具体实现可如图6所示。

(5)RX2端口的信号同时由TX2和LINE决定。当TX2出现低电平时，RX2接收的信号为高电平；当TX2出现高电平时，RX2的接收信号由LINE决定，LINE为低电平时RX2为低电平。接收端RX2可以接收到LINE上的TX1信号。该功能的实现与步骤(4)相同。

另外，上述的正向开关和反向开关还可以有多种具体实现方式，只要满足输入输出信号符合以下逻辑关系即可：

发送端信号与通讯线信号关系：

TX1	TX1	LINE
			1	1	1
1	0	0
			0	1	0

接收端信号与发送端信号和通讯线信号关系：

TX	LINE	RX
			1	1	1
1	0	0
			0	1	1
0	0	1

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，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以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种单线双向通讯电路，包括主处理器及从处理器，其特征在于：所述主处理器、从处理器的通讯信号分别与一信号复用与解析单元连接，两信号复用与解析单元之间通过连接线进行传输，由信号复用与解析单元实现发送信号和接收信号的复用和分离，从而使主从处理器交互信息实现协同工作。

2.根据权利要求1所述的单线双向通讯电路，其特征在于：所述连接线上的信号为高电平。

3.根据权利要求2所述的单线双向通讯电路，其特征在于：所述主处理器、从处理器的发送端口在一个时刻只有一个端口处于工作状态，或同时不处于工作状态。

4.根据权利要求1所述的单线双向通讯电路，其特征在于：所述连接线上的信号为低电平。

5.根据权利要求4所述的单线双向通讯电路，其特征在于：所述主处理器、从处理器的发送端口在一个时刻有一个端口处于低电平状态。

6.根据权利要求2或4所述的单线双向通讯电路，其特征在于：所述主处理器、从处理器的发送端口通过反向开关与连接线连接，反向开关在控制电平为高电平的时候断开，控制电平为低电平的时候闭合。

7.根据权利要求6所述的单线双向通讯电路，其特征在于：当主处理器的发送端口出现低电平时，主处理器的接收端口接收的信号为高电平；当主处理器的发送端口出现高电平时，主处理器的接收端口接收的信号由连接线决定。

8.根据权利要求6所述的单线双向通讯电路，其特征在于：当从处理器的发送端口出现低电平时，从处理器的接收端口接收的信号为高电平；当从处理器的发送端口出现高电平时，从处理器的接收端口接收的信号由连接线决定。

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