[发明专利]无极性RS485接口电路实现转换速率增强的方法及电路

说明书

技术领域 本发明涉及电通信技术，特别涉及装置或设备之间的数据传送接口。

 背景技术 RS485通讯网络是现有智能电表数据信息采集系统进行数据通讯所最常用的一种组网形式。传统RS485通讯网络从速度以及稳定性来说可以满足现有数据采集的要求，但这种网络存在A、B线的极性，现场一旦有一个节点的总线极性接反便会造成整个网络不能工作的后果，给网络的施工、组建增加了很大的工作量和难度，并对验证、维修及调试极为不便。

基于此情况，已有一些无极性RS485网络方案被提出来用以替代传统有极性RS485网络方案。无极性RS485不再区分A、B线，极性可以自由切换从而使接口能完全兼容传统RS485接口。为此，需将接口总线A、B两端所接的上、下拉电阻去掉。随之而来的一个严重问题是，当一组数据传输完毕，发射器禁止（即发射器使能信号由高变低）时，A、B两端的电压仅仅依靠采集器输入端所接的上、下拉电阻来驱动：受到环境因素的限制，当总线上负载较重时，则由电阻驱动的波形转换速率极低，会产生严重的失真，往往导致通讯异常或者通讯失败等现象出现。

目前无极性RS485常用两种方式来提高转换速率和减小失真效果：一种是通过修改软件或者硬件来实现，其不足之处在于：设计比较复杂，对硬件和软件需要有所改动，并不能做到完全兼容传统有极性的RS485。另一种通过调节采集器输入端所接的上、下拉电阻来实现转换速率增强，一般是将其阻值设计得比较小，不足之处在于：受环境因素的影响，对于不同的负载，其电阻值也要跟随着变化，难以一致；且较小的电阻阻值，将产生较大的功耗电流；接口芯片驱动能力往往也限制了电阻阻值的设计选择，过小阻值的电阻将导致该接口芯片无法正常工作。

发明内容 本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种无极性RS485转换速率增强电路及方法，使转换速率无需依赖外部电阻。

为解决上述技术问题，本发明的基本构思为：设计一个内置且能完全兼容UART串口的内置转换速率增强电路，当数据传输完毕发射器禁止时，启动转换速率增强机制，用内置驱动来取代外部电阻式驱动，从而达到快速增强转换速率的目的。

作为实现本发明构思的技术方案是，提供一种无极性RS485接口电路实现转换速率增强的方法，尤其是，包括：监测该无极性RS485接口电路的发射器使能信号端DE的输入信号的步骤；当且仅当所述输入信号由高电平变化为低电平时，启动逻辑控制来产生一比该输入信号延迟T1的延迟信号及一持续T1时长的高电平脉冲直至该输入信号恢复高电平为止的步骤，从而实现转换速率增强；该延迟信号用来暂时替代由发射器使能信号端DE输入的所述输入信号，在所述T1时长内该高电平脉冲用来替代由该无极性RS485接口电路数据输入端DI输入的信号，其中，T1为预定时长。

上述方案中，所述T1设定为小于或等于10微秒。更进一步，在所述逻辑控制中增加一个使能控制机制，决定是否对该无极性RS485接口电路实现转换速率增强。                                              

作为实现本发明构思的技术方案还是，提供一种无极性RS485接口电路实现转换速率增强的电路，传输来自该无极性RS485接口电路两个输入端，即发射器使能信号端DE和数据输入端DI的信号；尤其是，包括一连接该两个输入端的逻辑控制电路和一连接所述发射器使能信号端DE的沿侦测及计时电路，该沿侦测及计时电路的输出端连接该逻辑控制电路的又一输入端；所述逻辑控制电路通过两个输出端或者传输输出来自所述无极性RS485接口电路两个输入端的信号，或者输出一比发射器使能信号端DE输入信号迟滞T1的延迟信号和一持续T1时长的高电平脉冲，其中，T1为预定时长。

上述方案中，所述沿侦测及计时电路包括一计时电路，受控产生所述T1时长的计时；该计时电路包括若干逐级连接的D触发器，各个D触发器的数据输入端连接各自的负输出端并进而连接到下一级D触发器的时钟输入端，第一级D触发器的时钟输入端接所述时钟，最后一级D触发器的负输出端为该计时电路的输出端。具体地，所述沿侦测及计时电路还包括一个D触发器I3和一个反相器I4，该反相器I4的输入端连接所述发射器使能信号端DE，该D触发器I3的数据输入端接地，正输出端Q连接所述逻辑控制电路；所述计时电路的输出端连接到所述D触发器I3的时钟输入端；所述反相器I4的输出端同时连接所述计时电路的各个D触发器和所述D触发器I3的复位端CLR。