[实用新型]基于信息和电源同线传输的串行总线装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种计算机与嵌入式系统的串行总线通信传输及电源供应的技术领域，特别涉及一种基于信息和电源同线传输的串行总线装置。

背景技术

随着电子技术的高速发展，单片机在军事、工业、通信和仪器仪表等领域已广泛应用；尤其是以单片机为核心的嵌入式系统在电器控制和数据采集领域的应用在不断的拓展，嵌入式单片机已成为机电产品的心脏部件，控制着机电产品的工作与操作应用，使得越来越多的电器产品具有智能功能和网络功能，大大提高了工控电器、仪表及家用电器的使用方便性。嵌入式系统的串行总线系统由RS232串行总线发展到RS485串行总线及对数据块进行编码的多主系统CAN总线，这些总线系统的使用都使嵌入式系统在电器控制及数据采集中的使用得以大大提高。但所有这些总线系统的使用中，总线上每个节点除2根信号线外，均需另外的电源供应。而随着单片机和电子电路不断向微功耗的发展，总线上每个节点的电流仅几毫安到几十毫安，要使每个节点单独供电就得加大节点本身成本及线路铺设成本和安装工作量的难度，故上述条件也限制了嵌入式系统在更广泛区域特别是更低成本区域的应用。

发明内容

本实用新型提供一种可克服现有技术不足的新型的基于信息和电源同线传输的串行总线装置，能实现以单片机为核心的多节点串行总线数据采集和控制系统；能实现总线仲裁，使资源共享，节点从总线获取电源及节点向总线发送数据和接收数据使用更为方便。

本实用新型装置，包括电源(3)、总线(4)、DC-DC转换电路(5)、反向放大电路(6)、施密特电路(8)以及节点通信电路(7)等组合构成。

本实用新型装置中，其电源(3)和总线(4)通过电感L相连，依据总线的节点数量和总线长度可在总线上用相同方法连接数个电压相同的电源；总线(4)通过二极管D1、电感L1从总线获取电源后经DC-DC变换电路(5)或三端稳压器供给节点(1)的其它电路所需电源；节点信息发送端TXD经反向放大电路(6)将高低电平放大后通过电容C12及肖振电阻R1与总线(4)相连，在TXD下降沿和上升沿在总线上产生正负尖脉冲；总线(4)通过电容C13与节点电路的施密特电路(8)输入端相连，当总线出现正尖脉冲后施密特电路(8)输出为负，总线出现负尖脉冲后施密特电路(8)输出为正；施密特电路(8)输出与节点通信电路(7)RXD端相连。

为达到本实用新型的目的，该装置还可以采用如下电路连接来实现；即电源(3)通过高频阻尼网络(9)与总线(4)相连，视节点数量和总线长度可在总线上用相同方法接一个或多个电压相同的电源。总线(4)上每个节点的电源都从总线上获得，总线(4)通过高频阻尼网络(10)从总线获取电源后经整流、滤波以及DC-DC变换电路(5)或三端稳压器供给节点(1)的其它电路使用。节点内信息发送端TXD也可经反向放大电路后通过低频阻尼网络(11)耦合到总线上，在TXD下降沿和上升沿在总线上产生正负尖脉冲，接收端从总线端通过低频阻尼网络(12)与施密特电路(8)相连，当总线出现正尖脉冲后施密特电路(8)输出为负，总线出现负尖脉冲后施密特电路(8)输出为正；施密特电路(8)的输出端与节点的RXD相连。

总线上可连接与节点1结构相同的数个节点，总线上各节点均可作主机就存在总线仲裁，总线上各节点都编一个号，在节点需要发送信息时先连续检测总线TXD发送一个字节的时间，若总线上无信息传送则再连续检测传送一位的时间与节点号乘积的时间，若总线仍无信息传送则开始传送信息，直到与被寻址的节点通迅完毕。若总线上有信息传送则等总线空闲后重新检测并重复上过程，直到与被寻址节点通迅完成。

总线上各节点所需电源和传递信息均在两根总线上传送；总线上所有节点用公用电源供电；总线上每个节点的电源都从总线上获得。

本实用新型结构简单实用，而且使用效果明显，采用本实用新型后可使多节点从总线获取电源及节点向总线发送数据和接收数据得到更方便的使用；其成本较现有技术有较大幅度的降低，提高了系统的实用性。

附图说明

图1是本实用新型的原理结构图

图2是本实用新型的原理结构框图

具体实施方式