[发明专利]单线通信设备、通信系统及单线通信方法

权利要求书

1.一种单线通信设备，其特征在于，所述单线通信设备包括数据发送模块、数据接收模块、第一电阻、驱动模块、开关模块、电流源、总线检测模块以及总线异常检测模块；

所述数据发送模块的输出端连接所述驱动模块的输入端，所述驱动模块的输出端连接所述开关模块的输入端，所述开关模块的输出端连接所述电流源的一端，所述电流源的另一端连接通信总线，所述通信总线通过所述第一电阻连接电源，所述总线检测模块的输入端连接通信总线，所述总线检测模块的第一输出端连接所述总线异常检测模块的输入端，所述总线检测模块的第二输出端分别连接所述数据发送模块和所述数据接收模块，所述总线异常检测模块的输出端分别连接所述数据发送模块和所述数据接收模块；

所述驱动模块用于基于所述数据发送模块的输出控制所述开关模块的导通或者关断以控制所述通信总线的总线电压；

所述总线检测模块用于基于所述通信总线的总线电压检测所述通信总线的工作状态；

所述总线异常检测模块用于基于所述总线检测模块输出的所述通信总线的工作状态信号向所述数据发送模块和所述数据接收模块输出所述通信总线的工作状态是否为可用状态；

所述数据发送模块用于在所述总线异常检测模块输出所述通信总线为可用状态时向所述通信总线发送数据；

所述数据接收模块用于从所述通信总线上接收数据。

2.根据权利要求1所述的单线通信设备，其特征在于，所述总线检测模块包括第一比较器和第二比较器；

所述第一比较器和所述第二比较器并联，所述第一比较器的同相输入端和所述第二比较器的同相输入端连接并作为所述总线检测模块的输入端，所述第一比较器的输出端作为所述总线检测模块的第二输出端，所述第二比较器的输出端作为所述总线检测模块的第一输出端，所述第一比较器的反相输入端接入第一基准电压，所述第二比较器的反相输入端接入第二基准电压；

所述第一比较器用于在所述通信总线的总线电压大于所述第一基准电压时输出高电平，所述第二比较器用于在所述总线电压大于所述第二基准电压时，向所述总线异常检测模块输出高电平，所述总线异常检测模块用于在输入为高电平时输出低电平，并确定所述通信总线的工作状态为可用状态；

所述数据发送模块用于在所述第一比较器持续输出高电平的持续时长大于数据通信周期时确定所述通信总线的工作状态为空闲状态，并在所述通信总线的工作状态为空闲状态时向所述通信总线发送数据；

所述数据接收模块用于在所述总线异常检测模块输出所述通信总线的工作状态为可用状态时从所述通信总线上接收数据，并根据所述数据的数据格式、地址信息以及数据信息向系统控制器发送所述数据；

其中，所述第一基准电压V1满足：VCC-R1*I0V1VCC；

所述第二基准电压V2满足：VCC-2*R1*I0V2VCC-R1*I0；

其中，VCC为所述电源的电压值，R1为所述第一电阻的阻值，I0为所述电流源输出的电流值。

3.根据权利要求2所述的单线通信设备，其特征在于，所述总线异常检测模块包括反相器，所述反相器的一端作为所述总线异常检测模块的输入端，所述反相器的另一端作为所述总线异常检测模块的输出端；

所述反相器用于在输入为高电平时向所述数据发送模块和所述数据接收模块输出低电平以向所述数据发送模块和所述数据接收模块输出所述通信总线的工作状态为可用状态。

4.根据权利要求3所述的单线通信设备，其特征在于，所述反相器用于在输入为低电平时向所述数据发送模块输出高电平以向所述数据发送模块输出所述通信总线的工作状态为不可用状态；

所述数据发送模块用于在所述通信总线的工作状态为不可用状态时，在预设时长T后，且在所述通信总线的总线状态为所述空闲状态时向所述通信总线发送数据，其中T为随机数。

5.根据权利要求3所述的单线通信设备，其特征在于，所述反相器用于在输入为低电平时向所述数据接收模块输出高电平以向所述数据接收模块输出所述通信总线的工作状态为不可用状态；

所述数据接收模块用于在所述通信总线的工作状态为不可用状态时丢弃从所述通信总线上接收到的数据。