[发明专利]一种主从机切换电路及电路控制方法

说明书

本发明公开了一种主从机切换电路及电路控制方法，该主从机切换电路设置于连接在采用差分传输的通信总线的多个节点上，至少包括电子开关及偏置电阻；当主从机切换电路接收到主控IC发送的第一偏置电阻控制信号时，控制电子开关导通，以将偏置电阻接入通信总线，使当前节点成为主节点；或者，当主从机切换电路接收到主控IC发送的第二偏置电阻控制信号时，控制电子开关关断，以将偏置电阻从通信总线脱离，使当前节点成为从节点。本发明的方案，利用可控的硬件电路，解决了差分传输系统中主从机切换的问题。

技术领域

本发明属于有线传输技术领域，具体涉及一种主从机切换电路及电路控制方法。

背景技术

差分传输是一种信号传输技术，采用差分传输的通信系统包括差分同向信号线和差分反向信号线两条信号线。区别于传统的一根信号线一根地线的做法，差分传输在两条信号线上都传输信号，这两个信号的振幅相同，相位相反，信号接收端比较这两个信号的电压差值来判断信号发送端的逻辑状态。

一种典型的采用差分传输的通信系统为RS-485通信系统。RS-485通信系统在同一总线上允许挂接多达256个节点，其采用主从通信方式，即一个主机带多个从机，每个节点可以根据需求设置为主机或从机，但所有节点中只设置一台主机，主机与从机通过差分信号线进行连接并通信。

但是，现有的RS-485通信系统因主机设置固定，在主机发生故障时，或者根据使用需求需要切换主机节点时，无法快速、灵活地进行主从机切换，导致系统无弹性，容错能力差。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种主从机切换电路及电路控制方法，以解决现有差分传输系统中主节点设置固定，无法灵活进行主从机切换的问题，实现了当主机发生故障或根据使用需求需要主从机切换时，通过可控的硬件电路进行主从机切换的有益效果。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种主从机切换电路，该主从机切换电路设置于连接在采用差分传输的通信总线的多个节点上。该主从机切换电路至少包括电子开关及偏置电阻；当所述主从机切换电路接收到主控IC发送的第一偏置电阻控制信号时，控制所述电子开关导通，以将所述偏置电阻接入所述通信总线，使当前节点成为主节点；或者，当所述主从机切换电路接收到主控IC发送的第二偏置电阻控制信号时，控制所述电子开关关断，以将所述偏置电阻从所述通信总线脱离，使当前节点成为从节点。

可选的，该主从机切换电路包括第一电路分支和第二电路分支，所述偏置电阻包括上拉偏置电阻和下拉偏置电阻；其中，第一电路分支包括第一电子开关和上拉偏置电阻，第一电路分支一端与通信总线的差分同向信号线连接，另一端与主控IC连接，再一端与电源连接；第二电路分支包括第二电子开关和下拉偏置电阻，第二电路分支一端与通信总线的差分反向信号线连接，另一端与主控IC连接，再一端接地。

可选的，第一电子开关为第一三极管，第一电路分支还包括与所述第一三极管的基极连接的第一限流电阻；第二电子开关为第二三极管，第二电路分支还包括与所述第二三极管的基极连接的第二限流电阻。

可选的，当主控IC发送第一偏置电阻控制信号时，第一三极管和第二三极管同时导通，差分同向信号线通过所述上拉偏置电阻将电压上拉至电源电压，差分反向信号线通过下拉偏置电阻将电压下拉至接地电压，上拉偏置电阻和下拉偏置电阻接入差分通信总线；

当主控IC发送第二偏置电阻控制信号时，第一三极管和第二三极管同时关断，上拉偏置电阻和下拉偏置电阻停止工作，上拉偏置电阻和下拉偏置电阻脱离差分通信总线。

可选的，电子开关可为NPN型三极管，第一偏置电阻控制信号为高电平信号，第二偏置电阻控制信号为低电平信号。

可选的，差分传输系统的多个节点的每个节点中，该主从机切换电路与当前节点的通信芯片并联。

可选的，该主从机切换电路设置于连接在RS-485通信总线的每个节点上。