采用pwm編解碼技術(shù)的無極性總線通信技術(shù)的制作方法
【專利摘要】采用PWM編解碼技術(shù)的無極性總線通信技術(shù)，利用單片機(jī)的PWM功能，采用PWM編碼和解碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)總線通信，改進(jìn)了總線通信技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了總線通信的無極性化，而且抗干擾能力增強(qiáng)，有效傳輸距離增加。
【專利說明】
采用PWM編解碼技術(shù)的無極性總線通信技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] PffMCPulse Width Modulat1n)，即脈沖寬度調(diào)制，應(yīng)用在總線通信領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)無極性通信，增強(qiáng)總線設(shè)備的抗干擾能力，增加總線帶載能力，提高總線的有效通信距離。
【背景技術(shù)】
[0002]總線控制技術(shù)是指一臺(tái)服務(wù)器為主機(jī)，眾多終端設(shè)備為從機(jī)，主機(jī)和從機(jī)通過共同的通信線路連接成通信網(wǎng)絡(luò)的控制技術(shù)。在總線系統(tǒng)中，服務(wù)器與終端通過指令應(yīng)答的方式實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)通信，也可以廣播系統(tǒng)指令。目前廣泛采用的RS485總線、消防領(lǐng)域的二總線，這些總線都采用電平的幅值編碼，并采用一定的波特率傳輸數(shù)據(jù)。由于傳輸損耗，電平幅值容易衰減，線路受到干擾時(shí)，電平幅值容易變形。由于線路的衰減原因采用電平幅值傳輸信號(hào)的總線有效通信距離和掛載終端的數(shù)量都有限，要提高通信距離，必須增加總線信號(hào)增強(qiáng)裝置，增加系統(tǒng)成本。傳統(tǒng)的總線通信都有極性，即信號(hào)線有正負(fù)極，終端的信號(hào)線正負(fù)極如果被接反將造成災(zāi)難后果，輕則總線不通，重則燒毀線路?？偩€故障時(shí)需要逐一排查終端，故障排除耗時(shí)耗力。本發(fā)明針對傳統(tǒng)總線技術(shù)的以上缺點(diǎn)，采用PWM非均勻調(diào)制技術(shù)，改進(jìn)了總線通信技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了總線通信的無極性化，而且抗干擾能力增強(qiáng)，有效傳輸距離增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]附圖5所示數(shù)據(jù)包PWM編碼表中，同步碼被用來確定數(shù)據(jù)包的解碼極性，結(jié)束碼被用來確定數(shù)據(jù)包是否接收完成。如附圖1所示，采用下降沿捕獲，捕獲到同步碼后，開始捕獲有效數(shù)據(jù)碼，一旦捕獲到第一個(gè)有效數(shù)據(jù)位，就開始連續(xù)捕獲數(shù)據(jù)直到捕獲到數(shù)據(jù)包結(jié)束碼，完成數(shù)據(jù)包接收。在同步碼捕獲階段，如果捕獲到第一個(gè)非同步碼的脈沖寬度，需要判斷是否為有效數(shù)據(jù)位的脈沖寬度，如果是有效數(shù)據(jù)，說明收發(fā)設(shè)備PWM脈沖信號(hào)極性相同，如附圖1所示，開始連續(xù)捕獲數(shù)據(jù)過程，否則需要判斷是否是PWM脈沖信號(hào)極性相反的情況，如附圖2所示。如果該寬度在(數(shù)據(jù)包同步碼PWM寬度+有效數(shù)據(jù)碼PffM寬度)/2附近，說明收發(fā)設(shè)備PWM脈沖信號(hào)極性相反，這時(shí)第一個(gè)有效數(shù)據(jù)位的P麗寬度為(當(dāng)前捕獲的PWM寬度-數(shù)據(jù)包同步碼PWM寬度/2 )*2，如果計(jì)算出的PffM寬度為有效數(shù)據(jù)位，則開始捕獲數(shù)據(jù)直到捕獲到數(shù)據(jù)包結(jié)束碼，完成數(shù)據(jù)包接收。在PWM脈沖信號(hào)極性相反的情況下，當(dāng)前數(shù)據(jù)位PWM脈沖寬度=(當(dāng)前捕獲的PWM寬度-上次捕獲的數(shù)據(jù)位PWM寬度/2)*2。在連續(xù)數(shù)據(jù)捕獲過程中，捕獲到無效的脈沖寬度意味著線路受到干擾。如果無效的脈沖寬度小于有效數(shù)據(jù)位的最小脈沖寬度，則忽略這次捕獲，繼續(xù)新的捕獲；否則應(yīng)該放棄數(shù)據(jù)包接收，重新開始新的數(shù)據(jù)包捕獲過程。
[0004]
【附圖說明】
圖1是相同極性數(shù)據(jù)包的PWM序列捕獲圖。
圖2是相反極性數(shù)據(jù)包的PffM序列捕獲圖。 圖3是PffM數(shù)據(jù)編碼發(fā)送流程圖。
圖4是PffM數(shù)據(jù)接收解碼流程圖。
圖5是數(shù)據(jù)包PffM編碼表。
【具體實(shí)施方式】
采用具備兩個(gè)PWM接口的單片機(jī)，一個(gè)PWM端口做發(fā)送端口，另外一個(gè)做接收端口。
[0005]當(dāng)有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，按照附圖5所示數(shù)據(jù)包PffM編碼規(guī)則對發(fā)送數(shù)據(jù)做PWM編碼，先發(fā)送至少3個(gè)同步碼，然后發(fā)送數(shù)據(jù)位，最后發(fā)送至少2個(gè)數(shù)據(jù)包結(jié)束碼，完成數(shù)據(jù)包發(fā)送，數(shù)據(jù)PffM編碼發(fā)送的軟件流程如附圖3。
[0006]
當(dāng)接收數(shù)據(jù)時(shí)，先捕獲同步碼，然后開始捕獲有效數(shù)據(jù)，在捕獲數(shù)據(jù)的過程中，如果捕獲到數(shù)據(jù)包結(jié)束碼，完成數(shù)據(jù)包接收，進(jìn)入數(shù)據(jù)包處理過程，數(shù)據(jù)PWM解碼接收的軟件流程如附圖4。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本發(fā)明包含的PWM編碼和解碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)總線無極性通信的技術(shù)方法。2.本發(fā)明包含的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的PffM編解碼軟件流程。
【文檔編號(hào)】H04L12/40GK105933195SQ201610265977
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】熊運(yùn)軒
【申請人】熊運(yùn)軒