[發明專利]一種多模塊系統的數字通信總線及其控制方法

在審

• 申請號: 202011497065.3
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112612739A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 歐應陽
• 申請（專利權）人: 深圳慧能泰半導體科技有限公司
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42;H02J7/00
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247
• 代理人: 尹彥

本發明公開了一種多模塊系統的數字通信總線及其控制方法，包括通信總線，所述通信總線連接有多個通信控制模塊，所述通信控制模塊包括控制單元、接收單元和發送單元，所述發送單元的輸入端與控制單元連接，發送單元輸出端與通信總線連接，接收單元的輸出端與控制單元連接，接收單元的輸入端與通信總線連接。本發明通過采用數字方式實現單總線的通信架構，通信控制模塊通過一根通信總線將所有的通信控制模塊連接起來，通信控制模塊通過這一通信總線即可獲得其他模塊的信息，比如電壓，電流，功率等，采用單總線結構，不需要外部微控制單元，實現方式簡單，能降低成本。

技術領域

本發明屬于數字通信技術領域，特別涉及一種多模塊系統的數字通信總線及其控制方法。

背景技術

通用串行總線（英語：Universal Serial Bus，縮寫：USB）是連接計算機系統與外部外接設備的一種串口總線標準，也是一種輸入輸出接口的技術規范，被廣泛地應用于個人電腦和移動外接設備等信息通訊產品，并擴展至攝影器材、數字電視（機頂盒）、游戲機等其它相關領域。

傳統的USB是一種常用的接口，它只有4根線，兩根電源兩根信號，信號是串行傳輸的，速度可以達到480Mbps。可以滿足各種工業和民用需要。

隨著移動外接設備對傳輸速率，充電功率，接口尺寸越來越嚴苛的要求，新一代的USB接口USB Type-C應運而生。USB Type-C，簡稱Type-C，是一種通用串行總線（USB）的硬件接口規范。新版接口的亮點在于更加纖薄的設計、更快的傳輸速度（最高40Gbps）以及更強悍的電力傳輸（最高100W）。Type-C支持USB接口雙面插入，正式解決了“USB永遠插不準”的世界性難題。

為了支持最高100W的輸出功率，相配套的USB PD（USB Power DeliverySpecification，功率傳輸協議）也隨后推出。USB PD協議，能承載3A或5A的電流，輸出電壓最高到20V，同時接口中定義了用于功率傳輸協議通訊的專有通道，可以在充電和受電外接設備間完成智能的自適應充電調節，提升充電效率。采用USB PD協議，一個輸出Type-C端口，可以對一臺外接設備進行充電。隨著支持Type-C端口的外接設備逐漸增多，一個適配器上存在多個Type-C端口，同時對多臺外接設備進行充電成為可能。

USB PD協議規定，供電端和供電外接設備之間可以通過USB PD的通信協議進行協商，以決定供電端能提供給外接設備的合適電壓，供電端通過USB PD廣播告知外接設備端其能提供的電壓檔位，外接設備端可以根據自身的需求，從提供選擇的電壓檔位中請求任意一個。

針對于以上USB PD協議智能協商的特點，在多路Type-C端口的外接設備里面，動態的控制每一路的廣播功率，進而控制輸出功率成為可能。如何實現多路Type-C端口輸出的功率控制成為一個難題。

因此，發明一種多模塊系統的數字通信總線及其控制方法來解決上述問題很有必要。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種多模塊系統的數字通信總線及其控制方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種多模塊系統的數字通信總線，包括通信總線，所述通信總線連接有多個通信控制模塊，所述通信控制模塊包括控制單元、接收單元和發送單元，所述發送單元的輸入端與控制單元連接，發送單元輸出端與通信總線連接，接收單元的輸出端與控制單元連接，接收單元的輸入端與通信總線連接；

所述控制單元，用于監控通信總線的狀態，通過接收單元接收通信總線的實時數據，并通過發送單元向通信總線發送數據幀，當接收的實時數據與發送的數據幀對應相等后，發送單元才將數據幀傳輸給通信總線，當接收的實時數據與發送的數據幀不相等時，發送單元發送中斷，并在通信總線空閑后重新發送；

所述發送單元，用于向通信總線發送通信控制模塊對應的數據幀；

所述接收單元，用于監控通信總線的狀態，并將接收的實時數據發送給控制單元。