[发明专利]适用于半双工总线信号方向控制的电路结构及控制方法

说明书

本发明提供了一种适用于半双工总线信号方向控制的电路结构，包括：控制模块、ADC模块、总线PHY模块和高速模拟开关模块；控制模块接收所述总线PHY模块的PHY信号，根据PHY信号解析总线信号，按照总线协议判断总线信号的通信方向；控制模块发送开关命令控制高速模拟开关模块；ADC模块接收总线的电气信号；控制模块与ADC模块通过总线连接。本发明还提供了一种适用于半双工总线信号方向控制的控制方法。本发明通过采用高速模拟开关模块，从而实现了信号方向的及时切换，避免因为ACK信号等没有及时返回而导致的系统通信错误。

技术领域

本发明涉及半双工数据传输技术领域，具体地，涉及一种适用于半双工总线信号方向控制的电路结构及控制方法。

背景技术

半双工(Half Duplex)数据传输指数据可以在一个信号载体的两个方向上传输，但是不能同时传输。例如，在一个局域网上使用具有半双工传输的技术，一个工作站可以在线上发送数据，然后立即在线上接收数据，这些数据来自数据刚刚传输的方向。半双工在通信过程的任意时刻，信息既可由A传到B，又能由B传A，但只能有一个方向上的传输存在。采用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器，通过收/发开关转接到通信线上，进行方向的切换，因此，会产生时间延迟。

现有电路多采用继电器，继电器开关速率远远低于高速模拟开关，所以无法实现类似于CAN和1553B这样的通信速率1M以上的高速总线的通信方向及时切换。尤其是对于ACK信号，由于CAN总线对于ACK信号的实时性要求较高，若无法即使返回ACK信号，则会出现通信系统异常。现有技术多采用主控芯片在判断总线信号处于ACK段时，由主控芯片自主生成一个ACK信号返回给发送端，这样会导致如果总线接收端的确因为数据接收错误导致并没有发出ACK信号，但是总线发送端却收到了ACK信号，也会导致系统通信异常。

经过检索，专利文献CN211042350U公开了一种超声波流量计接收和发射通道切换电路，包括信号方向切换电路和通道选择电路；信号方向切换电路通过继电器K1的双刀双掷触点实现超声波信号接收和发送的切换；通道选择电路通过继电器K1两路常开触点实现两个换能器交替发射和接收超声波信号；信号方向选择电路中的双刀双掷触点与通道选择电路中的两路常开触点分别对应串联。该现有技术采用继电器对信号方向进行切换，但是不足之处在于无法实现高速信号线的信号方向的实时切换。

因此，亟需研发设计一种对半双工总线的信号方向进行实时切换的控制电路结构及控制方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于半双工总线信号方向控制的电路结构及控制方法，解决了总线信号方向的实时准确控制。

根据本发明提供的一种适用于半双工总线信号方向控制的电路结构，包括：控制模块、ADC模块、总线PHY模块和高速模拟开关模块；

控制模块接收所述总线PHY模块的PHY信号，根据PHY信号解析总线信号，按照总线协议判断总线信号的通信方向；控制模块发送开关命令控制高速模拟开关模块；ADC模块接收总线的电气信号；控制模块与ADC模块通过总线连接。

优选地，还包括故障注入或其它总线物理层应用模块，故障注入或其它总线物理层应用模块设置在总线物理层单一方向上。

优选地，故障注入或其它总线物理层应用模块由输入端口输入信号，由输出端口输出信号，进行故障注入或其它物理层应用。

优选地，还包括输入端口和输出端口，输入端口和输出端口级联在总线的物理线路上。

优选地，高速模拟开关模块设置有四个高速模拟开关S1、S2、S3和S4，根据总线的波特率选择高速模拟开关的最小导通与关断时间。

优选地，总线协议包括RS485协议、CAN协议或者IIC协议。