[發明專利]總線通訊方法及裝置、總線通訊系統

在審

• 申請號: 202010113583.4
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN113297109A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 李蔚;曾夢琪;戴忠東
• 申請（專利權）人: 上海復控華龍微系統技術有限公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16;G06F13/42;H04J3/06;H04L12/40
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張振軍

一種總線通訊方法及裝置、總線通訊系統，所述方法包括：通過電壓調制產生主從信號，所述主從信號包括若干個時鐘周期，每個時鐘周期內包括第一電平和第二電平，所述第一電平和所述第二電平不同，將所述主從信號通過所述總線發送至從設備，以使所述從設備根據所述時鐘周期實現時鐘同步并根據同步后的時鐘對所述主從信號解調；其中，所述總線包括第一線和第二線，所述主從信號在所述第一線和所述第二線上互為反相。通過該方案，在總線通訊中能夠減少引線數量，不增加電路的復雜程度，且能夠同時傳輸時鐘信號。

技術領域

本申請涉及總線通訊領域，具體地涉及一種總線通訊方法及裝置、總線通訊系統。

背景技術

隨著工業控制技術的不斷發展和計算機網絡通信技術日益廣泛的應用，遠距離數字通訊變得越來越普及，電子系統中有多種通訊接口，包括串行總線接口、并行總線接口。受到應用場合的接口數量限制等因素，在非高速的通訊接口中，往往采用串行總線接口，典型如RS-232、RS-485、串行外設接口(Serial Peripheral Interface，簡稱SPI)等，接口引腳數量往往包括電源、地、數據輸入、數據輸出等至少4線。為規范總線通訊，業界發展出了總線協議，即RS-485總線協議。并進一步發展出了單線總線協議，相較與RS-485總線協議，單線協議將RS-485的兩根差分信號合并為一根，這樣包括電源地的總線接口引線減少到3根。

然而在一些特定的應用場合，例如水表、燃氣表、熱能表等儀表數據抄表、工業電子雷管布線等應用場合，為降低布線成本和施工工程量，往往需要更少的引線數量。為此業界發展出了單總線協議(1-wire)，將通訊接口引腳數降到3個(包括電源、地、雙向數據引腳)。更進一步，遠程抄表系統(symphonic mbus，簡稱M-BUS)總線接口將電源和數據信號合并在一起，加上地線，總線接口減少至2線。然而M-BUS總線將數據信號疊加在電源信號之上，電源電壓24V疊加12v信號之后總電壓上升至36V，系統所需元器件的耐壓規格需要提高，并且在電源電壓之上解調信號也帶來了電路的復雜度，增加了系統成本，一定程度上抵消了總線引腳數降低的優勢。

發明內容

本申請解決的技術問題是如何提供一種總線通訊方法及裝置、總線通訊系統，減少引線數量，且不增加電路的復雜程度。

為解決上述技術問題，本申請實施例提供一種總線通訊方法，所述方法包括：通過電壓調制產生主從信號，所述主從信號包括若干個時鐘周期，每個時鐘周期內包括第一電平和第二電平，所述第一電平和所述第二電平不同，其中，一時鐘周期內，若所述第一電平的持續時間小于所述第二電平的持續時間則表示邏輯1，若所述第一電平的持續時間在大于所述第二電平的持續時間則表示邏輯0；將所述主從信號通過所述總線發送至從設備，以使所述從設備根據所述時鐘周期實現時鐘同步并根據同步后的時鐘對所述主從信號解調；其中，所述總線包括第一線和第二線，所述主從信號在所述第一線和所述第二線上互為反相。

可選的，所述一時鐘周期內，若所述第一電平的持續時間小于所述第二電平的持續時間則表示邏輯1，若所述第一電平的持續時間在大于所述第二電平的持續時間則表示邏輯0，包括：在一時鐘周期內，若所述第一電平的持續時間為所述時鐘周期的1/4、且所述第二電平的持續時間為所述時鐘周期的3/4，則表示邏輯1；若所述第一電平的持續時間為所述時鐘周期的3/4、且所述第二電平的持續時間為所述時鐘周期的1/4，則表示邏輯0。

可選的，所述方法還包括：如果在所述總線上檢測到調制電流，則根據檢測到的調制電流解調得到所述從設備發送的從主信號。

可選的，在檢測所述總線上的調制電流時，持續發送預設邏輯信號，以使得所述從設備保持時鐘同步并根據同步后的時鐘周期發送所述從主信號。

可選的，所述根據所述調制電流解調得到所述從設備發送的從主信號，包括：若檢測到的調制電流的值位于第一電流區間內表示從主信號中的邏輯1，若檢測到的調制電流的值位于第二電流區間內表示邏輯0，所述第一電流區間不同于所述第二電流區間。