用于在信號傳輸網(wǎng)絡(luò)中提供全面故障安全能力的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本申請公開了用于在信號傳輸網(wǎng)絡(luò)中提供全面故障安全能力的系統(tǒng)和方法。例如，用于在信號傳輸網(wǎng)絡(luò)中提供全面故障安全能力的系統(tǒng)包括發(fā)送和接收信號或數(shù)據(jù)的至少一個第一電子電路、耦合到所述至少一個第一電子電路的至少一個驅(qū)動器單元、以及耦合到所述至少一個第一電子電路和所述至少一個驅(qū)動器單元的至少一個接收機(jī)單元。所述至少一個接收機(jī)單元包括至少一個偏置信號生成單元、信號比較單元、以及將來自所述至少一個偏置信號生成單元的偏置信號耦合到信號比較單元的輸入的切換單元。
【專利說明】用于在信號傳輸網(wǎng)絡(luò)中提供全面故障安全能力的系統(tǒng)和方 法
[0001] 本發(fā)明專利申請是2010年9月29日提交的申請?zhí)枮?01010505800. 0,名稱為"用 于在信號傳輸網(wǎng)絡(luò)中提供全面故障安全能力的系統(tǒng)和方法"的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002] 相關(guān)申請的交叉引用
[0003] 本申請涉及于2009年10月9日提交的并通過引用并入本文的序列號為 61/250, 487 (律師簽號 SE-2729-AN)的標(biāo)題為 "RS-485RECEIVER WITH A FULL FAIL-SAFE POLARITY INVERSION FUNCTION"的美國臨時專利申請。本申請由此要求序列號為 61/250, 487的美國臨時專利申請的利益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0004] 理解了附圖僅描繪示例性實(shí)施方式且因此不被認(rèn)為在范圍上是限制性的之后，示 例性的實(shí)施方式將通過附圖的使用以額外的特征和細(xì)節(jié)被描述，在附圖中：
[0005] 圖1是示出了可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的系統(tǒng)的塊圖；
[0006] 圖2是可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的接收機(jī)電路的示意性塊圖；以及
[0007] 圖3是代表來自正常極性狀態(tài)和反相極性狀態(tài)的接收機(jī)電路的輸出信號的多個 信號波形的示意圖；
[0008] 圖4是可用于在信號傳輸網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)偏置信號生成的第二接收機(jī)電路的示意性 塊圖；
[0009] 圖5是可用于在信號傳輸網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)偏置信號生成的第三接收機(jī)電路的示意性 塊圖；
[0010] 圖6是可用于在信號傳輸網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)偏置信號生成的第四接收機(jī)電路的示意性 塊圖；
[0011] 圖7是可用于在信號傳輸網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)偏置信號生成的第五接收機(jī)電路的示意性 塊圖。
[0012] 根據(jù)一般實(shí)踐，所描述的各種特征并非按比例繪制，而是被繪制為強(qiáng)調(diào)與示例性 實(shí)施方式相關(guān)的具體特征。
[0013] 詳細(xì)描述
[0014] 在以下的詳細(xì)描述中，參考形成其一部分的附圖，且其中作為例子示出了具體的 說明性實(shí)施方式。但是，應(yīng)理解，可利用其他的實(shí)施方式，且可進(jìn)行邏輯的、機(jī)械的和電的改 變。另外，附圖和說明書中提出的方法不應(yīng)被解釋為限制各個行動可被執(zhí)行的順序。以下 的詳細(xì)描述因此不應(yīng)在限制的意義上被解釋。
[0015] 圖1是示出了系統(tǒng)100的塊圖，系統(tǒng)100可被用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個實(shí)施方式。例 如，系統(tǒng)100可以是信號傳輸網(wǎng)絡(luò)，例如通過信號通信線將模擬或數(shù)字信號傳送到一個或 多個接收機(jī)的一個或多個發(fā)射機(jī)的網(wǎng)絡(luò)。作為另一個例子，系統(tǒng)100可以是連接在總線配 置中的信號驅(qū)動器（例如，發(fā)射機(jī)）和接收機(jī)的網(wǎng)絡(luò)。作為又一個例子，系統(tǒng)1〇〇可以是根 據(jù)RS-485或RS-422數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議操作的差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。
[0016] 參考圖1，系統(tǒng)100包括耦合到第一收發(fā)機(jī)102的第一電子電路101、耦合到第二 收發(fā)機(jī)104的第二電子電路103、耦合到第三收發(fā)機(jī)106的第三電子電路105,以及耦合到 第四收發(fā)機(jī)108的第四電子電路107。例如，在一個實(shí)施方式中，每個電子電路101、103、 105、 107是生成并接收通過相應(yīng)的收發(fā)機(jī)102、104、106、108傳送到不同的收發(fā)機(jī)102、104、 106、 108的信號或數(shù)據(jù)的電路。這樣的電路的一個例子是連接到收發(fā)機(jī)102、104、106或108 以向控制器提供信號信息或數(shù)據(jù)的傳感器電路，該控制器連接到所涉及的網(wǎng)絡(luò)中的不同的 收發(fā)機(jī)。而且，例如，在一個實(shí)施方式中，每個收發(fā)機(jī)102、104、106、108發(fā)送和接收差分信 號。注意到，雖然示出了四個電子電路和收發(fā)機(jī)，可用在這樣的網(wǎng)絡(luò)中的電子電路和收發(fā)機(jī) 的數(shù)量僅是設(shè)計限制。因此，系統(tǒng)100可包括多于或少于所示出的四個電子電路和收發(fā)機(jī)。 例如，系統(tǒng)100可包括兩個電子電路和收發(fā)機(jī)，例如第一和第二電子電路101、103以及第一 和第二收發(fā)機(jī)102、104。
[0017] 每個收發(fā)機(jī)102、104、106和108包括信號發(fā)送/接收對。例如，第一收發(fā)機(jī)102 包括第一驅(qū)動器（例如，發(fā)射機(jī)）單元110和第一接收機(jī)單元112,第二收發(fā)機(jī)104包括第 二驅(qū)動器單元114和第二接收機(jī)單元116，第三收發(fā)機(jī)106包括第三驅(qū)動器單元118和第三 接收機(jī)單元120,以及第四收發(fā)機(jī)108包括第四驅(qū)動器單元122和第四接收機(jī)單元124。每 個驅(qū)動器單元110、114、118、122的輸入（DI)連接到相應(yīng)的電子電路101、103、105、107的 輸出，且每個接收機(jī)單元112、116、120、124的輸出（R0)連接到相應(yīng)的電子電路的輸入。而 且，每個驅(qū)動器單元通過信號通信線126U28耦合到不同的收發(fā)機(jī)中的接收機(jī)。例如，在一 個實(shí)施方式中，信號通信線126U28可以是將差分信號從"主"收發(fā)機(jī)（例如收發(fā)機(jī)102)的 驅(qū)動器單元傳送到"從"收發(fā)機(jī)（例如，收發(fā)機(jī)104U06或108)的接收機(jī)單元的網(wǎng)絡(luò)總線。
[0018] 圖2是接收機(jī)電路200的示意性塊圖，接收機(jī)電路200可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個 實(shí)施方式。例如，接收機(jī)電路200可用于實(shí)現(xiàn)圖1中示出的系統(tǒng)100的至少一個接收機(jī)單 元112、116、120、124的全面故障安全功能。因此，接收機(jī)電路200可被實(shí)現(xiàn)為每個接收機(jī)單 元112、116、120、124、整個接收機(jī)單元112、116、120或124的組成部分，或者來自每個接收 機(jī)單元112、116、120、124的組成部分的單獨(dú)的電路。在任何情況下，如果所接收的信號的 極性被電反轉(zhuǎn)（例如，而不是對不恰當(dāng)?shù)亟泳€的傳輸線連接重新接線），則接收機(jī)電路200 防止網(wǎng)絡(luò)接收機(jī)輸出錯誤信號。例如，在一個實(shí)施方式中，差分信號傳輸網(wǎng)絡(luò)包括網(wǎng)絡(luò)接收 機(jī)的有全面故障安全能力的接收機(jī)電路200,如果反轉(zhuǎn)極性邏輯控制功能用于通過將接收 機(jī)的輸出反轉(zhuǎn)來電反轉(zhuǎn)所接收的信號的極性以獲得期望的邏輯意義，則接收機(jī)電路200防 止接收機(jī)輸出錯誤開始位（例如，最始從邏輯" 1"過渡到邏輯"〇"狀態(tài)的輸出），接收機(jī)的 輸入從總線（故障安全斷開）斷開，或接收機(jī)的輸入使接近零伏的差分信號被應(yīng)用（故障 安全是短路的或空閑的或終止的）。
[0019] 參考圖2,接收機(jī)電路200包括切換單元202、第一信號比較單元204以及第二信 號比較單元206。例如，在一個實(shí)施方式中，切換單元202可利用模擬晶體管開關(guān)（例如，M0S 場效應(yīng)晶體管或M0SFET)來實(shí)現(xiàn)，第一信號比較單元204可利用比較器來實(shí)現(xiàn)，且第二信號 比較單元可利用異或（X0R)邏輯門來實(shí)現(xiàn)。在這方面，例如，接收機(jī)電路200可利用雙極和 /或互補(bǔ)MOSFET(CMOSFET)制造技術(shù)來制造。在第二個實(shí)施方式中，例如，第一信號比較單 元204可利用電路或設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該電路或設(shè)備代數(shù)地減去兩個（例如，差分）輸入信號， 并且如果這兩個輸入信號的代數(shù)差為正或大于零則輸出正信號（例如，輸出為"高"或邏輯 " 1"），而如果這兩個輸入信號的代數(shù)差為負(fù)或小于零則輸出負(fù)信號（例如，輸出為"低"或 邏輯"0"）。而且，第二信號比較單元206可利用多路復(fù)用器和倒相器來實(shí)現(xiàn)。例如，第二 信號比較單元206可作為多狀態(tài)信號比較單元起作用，其接收兩個輸入信號，并且如果這 兩個輸入信號中的一個為正或"高"則輸出正信號（例如，輸出為"高"或邏輯"1"），或如 果這兩個輸入信號相等則輸出負(fù)信號（例如，邏輯"0"）。
[0020] 接收機(jī)電路200還包括第一輸入連接208和第二輸入連接210。例如，第一輸入連 接208可連接到圖1中的信號通信線128,且第二輸入連接210可連接到信號通信線126。 在這方面，在信號通信線126、128上傳送的（例如，差分）信號可在第一和第二輸入連接 208、210處被接收。第一輸入連接208還通過切換單元202連接到第一信號比較單元204 的第一輸入212。例如，第一輸入連接208可通過第一偏置信號（例如，-0S)生成單元224、 第一開關(guān)觸點(diǎn)202a和第二開關(guān)觸點(diǎn)202c連接到第一輸入212。在一個實(shí)施方式中，第一偏 置信號生成單元224產(chǎn)生負(fù)的偏置電壓?？蛇x地，例如，第一輸入連接208可通過第二偏置 信號（例如，+0S)生成單元226、第三開關(guān)觸點(diǎn)202b和第二開關(guān)觸點(diǎn)202c連接到第一輸入 212。在一個實(shí)施方式中，第二偏置信號生成單兀226產(chǎn)生正的偏置電壓。切換單兀202的 位置由在線222上輸入的預(yù)定的控制信號控制。例如，控制信號可被網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者或用戶直 接或間接地輸入。第二輸入連接210連接到第一信號比較單元204的第二輸入214。
[0021] 第一信號比較單元204的輸出通過線216連接到第二信號比較單元206的第一輸 入217,且第二線218連接到第二信號比較單元206的第二輸入219。預(yù)定的控制信號在第 二線218上輸入。例如，如果正常的信號極性狀態(tài)存在（例如，所接收的信號的極性沒有被 電反轉(zhuǎn)），邏輯"〇"可在線218上被輸入到第二信號比較單元206?？蛇x地，例如，如果反轉(zhuǎn) 的信號極性狀態(tài)存在（例如，所接收的信號的極性被電反轉(zhuǎn)），邏輯"1"可在線218上被輸 入到第二信號比較單元206。在一個實(shí)施方式中，線218上輸入的控制信號還在線222上被 輸入。在第二個實(shí)施方式中，不同的控制信號在線218和222上被輸入。在任何情況下，來 自第二信號比較單元206 (和接收機(jī)電路200)的輸出信號在線220上被傳送（例如，被傳 送到圖1中示出的電子電路101、103、105、107的輸入連接）。例如，來自第二信號比較單元 206的輸出信號可以是信號R0,其是圖1中示出的任何接收機(jī)單元112、116、120、124的輸 出信號。
[0022] 圖3是多個信號波形的示意圖300,這些信號波形代表來自正常極性狀態(tài)和反相 (例如，反轉(zhuǎn)）極性狀態(tài)的接收機(jī)電路200的輸出信號（例如，R0)。在操作中，參考圖2和 3,如果正常信號極性狀態(tài)存在（例如，所接收的信號的極性不被電反轉(zhuǎn)），那么在線222上 輸入的控制信號（例如，邏輯"0"）使切換單元202將第一輸入連接208通過第二信號偏置 生成單元226發(fā)送到第一輸入212。這個配置將正的偏置信號（例如，+0S)增加到在第一 輸入連接208上接收的信號。而且，邏輯"0"信號在線218上被輸入。因此，正的偏置信號 應(yīng)用到第一輸入212,第一信號比較單元204的輸出為高（例如，邏輯"1")。在線218上的 邏輯"〇"信號使第二信號比較單元206作為非反相單元起作用，且第二信號比較單元206 的輸出因此為高。如由正常極性波形300a所示出的，當(dāng)?shù)谝惠斎胄盘朧A減去第二輸入信 號VB等于零時，輸出信號R0為高。這個結(jié)果指示在缺少輸入信號（例如，輸入連接是斷開 或浮動的，但由內(nèi)部基準(zhǔn)限定，輸入在一起被短路，或輸入被終端電阻器短路）時，輸出信 號保持在邏輯"1"狀態(tài)，且故障安全功能被接收機(jī)電路200提供以用于正常極性狀態(tài)。
[0023] 如果反相信號極性狀態(tài)存在（例如，所接收的信號的極性被電反轉(zhuǎn)），在線222上 輸入的控制信號（例如，邏輯"1"）使切換單元202將第一輸入連接208通過第一偏置信 號生成單元224連接到第一輸入212。這個配置將負(fù)的偏置信號（例如，-0S)增加到在第 一輸入連接208上接收的信號。而且，邏輯"1"信號在線218上被輸入，這使第二信號比較 單元206作為信號反相單元起作用。因此，由于負(fù)的偏置信號應(yīng)用到第一輸入212,第一信 號比較單元204的輸出為低（例如，邏輯"0"），且第二信號比較單元206的輸出為高（例 如，邏輯"1"）。如由反相的極性波形300b所示出的，當(dāng)?shù)谝惠斎胄盘朧A減去第二輸入信 號VB等于零時輸出信號R0為高。這個結(jié)果指示在缺少輸入信號（例如，輸入連接是斷開 或浮動的、一起被短路或被終端電阻器短路）時，輸出信號保持在邏輯" 1"狀態(tài)中，且故障 安全功能也被接收機(jī)電路200提供以用于反相的或反轉(zhuǎn)的極性狀態(tài)。因此，通過為正常和 反相極性狀態(tài)提供故障安全能力，接收機(jī)電路200為所涉及的信號傳輸網(wǎng)絡(luò)提供全面故障 安全功能。如果信號傳輸網(wǎng)絡(luò)是差分信號傳輸網(wǎng)絡(luò)，接收機(jī)電路200提供在整個接收共模 電壓范圍內(nèi)的全面故障安全功能。
[0024] 圖4是接收機(jī)電路400的示意性塊圖，接收機(jī)電路400可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個 實(shí)施方式。例如，接收機(jī)電路400可用于實(shí)現(xiàn)圖2中示出的接收機(jī)電路200的可選輸入部 分。參考圖4,接收機(jī)電路400包括切換單元402、正偏置信號生成單元404和第一信號比 較單元406。接收機(jī)電路400還包括第一輸入連接408和第二輸入連接410。例如，第一輸 入連接408可連接到圖1中的信號通信線128,且第二輸入連接410可連接到信號通信線 126。在這方面，在信號通信線126、128上傳送的（例如，差分）信號可在第一和第二輸入 連接408、410上被接收。第一輸入連接408還通過切換單元402連接到第一信號比較單元 406的第一輸入412。對于這個示例性實(shí)現(xiàn)方式，第一輸入連接408通過偏置信號（例如， +0S)生成單元404、第一開關(guān)觸點(diǎn)402a、第二開關(guān)觸點(diǎn)402c、第三開關(guān)觸點(diǎn)403d和第四開 關(guān)觸點(diǎn)402e連接到第一輸入412。而且，第二輸入連接410通過第五開關(guān)觸點(diǎn)402f、第六 開關(guān)觸點(diǎn)402g、第七開關(guān)觸點(diǎn)402h和第八開關(guān)觸點(diǎn)402i連接到第一信號比較單元406的 第二輸入414。在這個實(shí)現(xiàn)方式中，正的偏置信號可被增加到在第一輸入連接408或第二輸 入連接410上接收的信號。
[0025] 圖5是接收機(jī)電路500的示意性塊圖，接收機(jī)電路500可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個 實(shí)施方式。例如，接收機(jī)電路500可用于實(shí)現(xiàn)圖2中示出的接收機(jī)電路200的第二可選輸 入部分。參考圖5,接收機(jī)電路500包括切換單元502、正偏置信號生成單元504、負(fù)偏置信 號生成單元506以及第一信號比較單元508。接收機(jī)電路500還包括第一輸入連接510和 第二輸入連接512。例如，第一輸入連接510可連接到圖1中的信號通信線128,且第二輸 入連接512可連接到信號通信線126。在這方面，在信號通信線126、128上傳送的（例如， 差分）信號可在第一和第二輸入連接510、512處被接收。第一輸入連接510還通過切換單 元502連接到第一信號比較單元508的第一輸入514。對于這個示例性實(shí)現(xiàn)方式，第一輸入 連接510通過第一偏置信號（例如，+0S)生成單兀504、第一開關(guān)觸點(diǎn)502a和第二開關(guān)觸 點(diǎn)502b連接到第一輸入514。而且，第二輸入連接512連接到第一信號比較單元508的第 二輸入516?？蛇x地，根據(jù)切換單元502的被轉(zhuǎn)換的位置，第一輸入連接510也通過第二偏 置信號（例如，-0S)生成單元506、第三開關(guān)觸點(diǎn)502c和第二開關(guān)觸點(diǎn)502b連接到第一信 號比較單元508的第一輸入514。在這個實(shí)現(xiàn)方式中，正的偏置信號或負(fù)的偏置信號可被增 加到在第一輸入連接510上接收的信號。
[0026] 圖6是接收機(jī)電路600的示意性塊圖，接收機(jī)電路600可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個 實(shí)施方式。例如，接收機(jī)電路600可用于實(shí)現(xiàn)圖2中示出的接收機(jī)電路200的第三可選輸 入部分。參考圖6,接收機(jī)電路600包括切換單兀602、負(fù)偏置信號生成單兀604、正偏置信 號生成單元606和第一信號比較單元608。接收機(jī)電路600還包括第一輸入連接610和第 二輸入連接612。例如，第一輸入連接610可連接到圖1中的信號通信線128,且第二輸入 連接612可連接到信號通信線126。在這方面，在信號通信線126、128上傳送的（例如，差 分）信號可在第一和第二輸入連接610、612處被接收。第一輸入連接610連接到第一信號 比較單元608的第一輸入614。第二輸入連接612通過切換單元602連接到第一信號比較 單兀608的第二輸入616。對于這個不例性實(shí)現(xiàn)方式，第二輸入連接612通過第一偏置信號 (例如，-0S)生成單元604、第一開關(guān)觸點(diǎn)602a和第二開關(guān)觸點(diǎn)602b連接到第二輸入616。 可選地，根據(jù)切換單元602的被轉(zhuǎn)換的位置，第二輸入連接612還可通過第二偏置信號（例 如，+0S)生成單元606、第三開關(guān)觸點(diǎn)602c、第二開關(guān)觸點(diǎn)602b連接到第一信號比較單元 608的第二輸入616。在這個實(shí)現(xiàn)方式中，正的偏置信號或負(fù)的偏置信號可被增加到在第二 輸入連接612上接收的信號。
[0027] 圖7是接收機(jī)電路700的示意塊圖，接收機(jī)電路700可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個實(shí) 施方式。例如，接收機(jī)電路700可用于實(shí)現(xiàn)圖2中示出的接收機(jī)電路200的第四可選輸入 部分。參考圖7,接收機(jī)電路700包括切換單元702、第一位置偏置信號生成單元704、第二 位置偏置信號生成單元706和第一信號比較單元708。接收機(jī)電路700還包括第一輸入連 接710和第二輸入連接712。例如，第一輸入連接710可連接到圖1中的信號通信線128， 且第二輸入連接712可連接到信號通信線126。在這方面，在信號通信線126、128上傳送的 (例如，差分）信號可在第一和第二輸入連接710、712處被接收。第一輸入連接710連接到 第一信號比較單元708的第一輸入714。第二輸入連接712也通過切換單元702連接到第 一信號比較單元708的第二輸入716。對于這個示例性實(shí)現(xiàn)方式，第一輸入連接710通過第 一偏置信號（例如，+0S)生成單元704、第一開關(guān)觸點(diǎn)702a和第二開關(guān)觸點(diǎn)702b連接到第 一輸入714。而且，第二輸入連接712通過第三開關(guān)觸點(diǎn)702d和第四開關(guān)觸點(diǎn)702e連接到 第二輸入716?？蛇x地，根據(jù)切換單元702的被轉(zhuǎn)換的位置，第一輸入連接710還可通過第 五開關(guān)觸點(diǎn)702c和第二開關(guān)觸點(diǎn)702b連接到第一信號比較單元708的第一輸入714。而 且，第二輸入連接712可通過第二偏置信號（例如，+0S)生成單元706、第六開關(guān)觸點(diǎn)702f 和第四開關(guān)觸點(diǎn)702e連接到第一信號比較單元708的第二輸入716。在這個實(shí)現(xiàn)方式中， 正的偏置信號可被增加到在第一輸入連接710或第二輸入連接712上接收的信號。
[0028] 在又一個實(shí)施方式中，如果反相的信號極性狀態(tài)存在（例如，如以上直接描述 的），接收機(jī)電路200中的不同的第一切換單元可用于在電反轉(zhuǎn)的信號達(dá)到偏置信號生成 單元部分時再次反轉(zhuǎn)這些電反轉(zhuǎn)的信號。在這個實(shí)施方式中，單個偏置信號生成單元足以 實(shí)現(xiàn)全面故障安全能力，且不需要第二信號比較單元。
[0029] 在另外一點(diǎn)，接收機(jī)電路200通過產(chǎn)生內(nèi)部負(fù)的或正的偏置信號或電壓來提供全 面故障安全功能的可編程接收閾值。因此，接收機(jī)電路200使用戶能夠通過選擇適當(dāng)?shù)呢?fù) 的和正的偏置信號來改變?nèi)婀收习踩δ艿慕邮諜C(jī)閾值以用于特定的信號傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè) 計。在這方面，這樣的正的或負(fù)的偏置信號或電壓可以用多種方式產(chǎn)生。例如，偏置信號或 電壓可通過利用偏置電壓例如通過使電流通過一個或多個電阻器而產(chǎn)生的電壓來產(chǎn)生。而 且，例如，在差分信號網(wǎng)絡(luò)中，偏置電壓可通過使信號比較器（如果使用信號比較器）的輸 入差分狀態(tài)失配來產(chǎn)生。
[0030] 雖然本文中示出和描述了具體的實(shí)施方式，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，被 考慮來實(shí)現(xiàn)相同目的的任何布置都可代替所示出的【具體實(shí)施方式】。因此，意圖是本發(fā)明僅 由權(quán)利要求及其等效形式限制。
【權(quán)利要求】
1. 一種即使輸入至信號傳輸網(wǎng)絡(luò)的多個數(shù)據(jù)輸入連接被反轉(zhuǎn)也能在所述信號傳輸網(wǎng) 絡(luò)中提供全面故障安全功能的方法，所述方法包括： 在所述信號傳輸網(wǎng)絡(luò)中的所述多個數(shù)據(jù)輸入連接上接收多個數(shù)字差分信號； 接收控制信號，所述控制信號指示所述多個數(shù)據(jù)輸入連接是否適當(dāng)?shù)剡B接至所述信號 傳輸網(wǎng)絡(luò)； 將所述多個數(shù)據(jù)輸入連接中的第一輸入連接至第一偏置信號生成單元和第二偏置信 號生成單元； 如果所述控制信號指示所述數(shù)字差分信號的第一極性，則選擇所述第一偏置信號生成 單元，并藉此將第一偏置信號增加到在所述第一輸入處接收的所述多個數(shù)字差分信號； 如果所述控制信號指示所述數(shù)字差分信號的第二極性，則選擇所述第二偏置信號生成 單元，并藉此將第二偏置信號增加到在所述第一輸入處接收的所述多個數(shù)字差分信號，其 中所述第一偏置信號和所述第二偏置信號是具有相反極性的電壓；以及 如果所述多個數(shù)據(jù)輸入連接是斷開或浮動的、一起被短路或用終端電阻器短路，并且 所述控制信號指示第一極性或第二極性，則輸出表示第一狀態(tài)的邏輯信號，并且藉此在所 述信號傳輸網(wǎng)絡(luò)中獲得全面故障安全功能。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一極性是反相極性，并且所述第一偏 置信號是正電壓。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一極性是非反相極性，并且所述第一 偏置信號是負(fù)電壓。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個數(shù)字差分信號包括根據(jù)RS-485或 RS-422數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議接收的多個數(shù)字差分信號。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，接收所述多個數(shù)字差分信號進(jìn)一步包括：如 果所述多個數(shù)字差分信號的極性是反相極性，則在比較器的至少一個輸入上接收包含負(fù)的 偏置信號的所述多個數(shù)字差分信號。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，接收所述多個數(shù)字差分信號進(jìn)一步包括：如 果所述多個數(shù)字差分信號的極性是反相極性，則在比較器的至少一個輸入上接收包含正的 偏置信號的所述多個數(shù)字差分信號。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括： 如果所述控制信號指示所述第一極性或所述第二極性，并且處于空閑狀態(tài)的接收機(jī)的 多個數(shù)字差分輸入是斷開或浮動的、一起被短路或用終端電阻器短路，則處于空閑狀態(tài)的 所述接收機(jī)輸出邏輯高信號，由此在所述接收機(jī)中獲得全面故障安全功能。
8. -種即使輸入至根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議操作的接收機(jī)的多個差分連接被反轉(zhuǎn)也能在所 述接收機(jī)中提供全面故障安全能力的方法，所述方法包括： 在接收機(jī)電路的兩個差分輸入上接收多個數(shù)字差分信號； 接收控制信號，所述控制信號指示所述接收機(jī)電路的所述兩個差分輸入是否適當(dāng)?shù)剡B 接至傳輸網(wǎng)絡(luò)； 將所述兩個差分輸入中的第一輸入耦合至多個偏置信號生成單元； 如果所述控制信號指示所述數(shù)字差分信號的第一極性，則選擇所述多個偏置信號生成 單元中的第一偏置信號生成單元，并藉此將第一偏置信號增加到在所述第一輸入處接收的 所述多個數(shù)字差分信號； 如果所述控制信號指示所述數(shù)字差分信號的第二極性，則選擇所述多個偏置信號生成 單元中的第二偏置信號生成單元，并藉此將第二偏置信號增加到在所述第一輸入處接收的 所述多個數(shù)字差分信號，其中所述第一偏置信號和所述第二偏置信號是具有相反極性的電 壓；以及 如果所述兩個輸入是斷開或浮動的、一起被短路或用終端電阻器短路，并且所述控制 信號表示第一狀態(tài)或第二狀態(tài)，則輸出表示空閑狀態(tài)的邏輯信號，并且藉此在所述接收機(jī) 電路中獲得全面故障安全能力。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一極性是反相極性，并且所述第一偏 置信號是正電壓。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二極性是非反相極性，并且所述第 二偏置信號是負(fù)電壓。
11. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括： 在集成電路（1C)中執(zhí)行所述接收操作和增加操作。
【文檔編號】H04L25/02GK104113495SQ201410245393
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2009年10月9日
【發(fā)明者】C·K·戴維斯, J·D·萊斯 申請人:英特賽爾美國股份有限公司