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一種總線控制實(shí)現(xiàn)方法與流程

文檔序號(hào):12824684閱讀:451來源:國知局
一種總線控制實(shí)現(xiàn)方法與流程

本發(fā)明涉及聯(lián)網(wǎng)式煙霧探測(cè)領(lǐng)域,具體涉及煙霧探測(cè)領(lǐng)域的一種總線控制實(shí)現(xiàn)方法。



背景技術(shù):

在聯(lián)網(wǎng)式煙霧探測(cè)領(lǐng)域,主控制器與各個(gè)從探測(cè)器之間一般通過二線制總線連接。二線制總線支持二種或三種電平狀態(tài)的總線協(xié)議。二種電平的總線協(xié)議發(fā)碼時(shí)只有0、1兩種編碼狀態(tài),需要配合時(shí)間的長短來實(shí)現(xiàn)不同的編碼,而三種電平的總線協(xié)議發(fā)碼時(shí)可以有0、1、2三種編碼狀態(tài),不需要配合時(shí)間的長短就可以實(shí)現(xiàn)更多的編碼。在一段時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)相同的編碼,三種電平的總線協(xié)議比兩種電平的總線協(xié)議碼長更短,編碼效率更高,因此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí),三種電平的總線協(xié)議可以大大縮短主機(jī)對(duì)從機(jī)的輪詢周期?,F(xiàn)有的總線控制實(shí)現(xiàn)方法只能處理兩種電平的總線協(xié)議,對(duì)于三種電平的總線協(xié)議是難以實(shí)現(xiàn)通訊的。

如附圖1所示,是現(xiàn)有的總線控制實(shí)現(xiàn)方法的示意圖,這種方法只支持只有兩種電平狀態(tài)的總線協(xié)議,主機(jī)通過改變總線電壓對(duì)從機(jī)進(jìn)行發(fā)碼通訊,通過一路比較器(簡(jiǎn)稱為cmp)將總線電壓(簡(jiǎn)稱為vln24)與閾值電壓(簡(jiǎn)稱為vth)進(jìn)行比較,閾值電壓(vth)通過接收閾值電壓寄存器來配置,閾值電壓(vth)被定義為一個(gè)絕對(duì)值,若vln24>vth,比較后的比較器發(fā)碼輸出信號(hào)(簡(jiǎn)稱為rxd信號(hào))為高電平,反之,比較后的rxd信號(hào)為低電平,比較后的rxd信號(hào)作為輸入信號(hào)直接進(jìn)入總線通訊模塊進(jìn)行通訊。

現(xiàn)有的總線控制實(shí)現(xiàn)方法除了只能處理兩種電平的總線協(xié)議外,還存在以下問題:一是主機(jī)采用不同的發(fā)碼模式進(jìn)行發(fā)碼時(shí),現(xiàn)有的總線控制實(shí)現(xiàn)方法采用up接收模式和down接收模式分別處理,浪費(fèi)了后續(xù)的硬件開銷;二是在總線控制中不能消除噪聲對(duì)通訊的干擾,這對(duì)這一問題,現(xiàn)有的方法是提供模擬濾波,在ln24cap端口外接一個(gè)電容,但這種方法并不能濾除由于短暫的總線電壓波動(dòng)過大(誤發(fā)碼)、發(fā)送模式時(shí)回碼電流拉低總線電壓原因等引起的毛刺。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,從而提供了一種總線控制實(shí)現(xiàn)方法,該方法既適用于于二線制總線上存在二種或三種電平狀態(tài)的總線協(xié)議通訊,同時(shí)可以濾除總線上不同寬度的毛刺且毛刺寬度范圍可調(diào)。

為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種總線控制實(shí)現(xiàn)方法,基于總線電路中的數(shù)字處理模塊、接收模式選擇寄存器(rxmode)、總線協(xié)議電平狀態(tài)選擇寄存器(rxvth)、兩路比較器(cmp1和cmp2)、兩路比較器分別對(duì)應(yīng)的接收閾值電壓寄存器以及總線通訊模塊,其特征在于,包括如下步驟:(1)判斷主機(jī)端發(fā)碼的總線協(xié)議是兩種電平還是三種電平;(2)若是兩種電平,則通過總線協(xié)議電平狀態(tài)選擇寄存器配置總線協(xié)議電平狀態(tài)選擇信號(hào)(rxvth)為1,即rxvth=1;若是三種電平,則通過總線協(xié)議電平狀態(tài)選擇寄存器配置總線協(xié)議電平狀態(tài)選擇信號(hào)(rxvth)為0,即rxvth=0;(3)若是兩種電平,則打開任意一路比較器的使能端;若是三種電平,則打開兩路比較器的使能端;(4)每一路比較器將總線電壓(vln24)與接收閾值電壓寄存器設(shè)置的閾值電壓(vth)進(jìn)行比較得到該比較器的發(fā)碼信號(hào)(rxd),并將此發(fā)碼信號(hào)傳送到總線通訊模塊的數(shù)字部分;(5)判斷所述接收模式選擇寄存器(rxmode)的接收模式,所述接收模式選擇寄存器定義了兩種接收模式,分別為down模式和up模式,down模式指總線正常工作時(shí)為高電平,發(fā)碼時(shí)為低電平;up模式指總線正常工作時(shí)為低電平,發(fā)碼時(shí)為高電平;若接收模式選擇寄存器(rxmode)中設(shè)置的是1(即高電平),則接收模式是up模式;若模式選擇寄存器(rxmode)中設(shè)置的是0(即低電平),則接收模式是down模式;(6)對(duì)接收模式進(jìn)行選擇信號(hào)處理,若是up模式,將步驟(4)中比較器的發(fā)碼信號(hào)(rxd)取反后進(jìn)行后通過數(shù)字處理模塊進(jìn)行后續(xù)濾波處理;若是down模式,將步驟(4)中比較器的發(fā)碼信號(hào)通過數(shù)字處理模塊直接進(jìn)行后續(xù)濾波處理;(7)將經(jīng)過濾波后的發(fā)碼信號(hào)通過總線通訊模塊進(jìn)行通訊處理。

上述兩路比較器使能端打開的控制方法如下:所述兩路比較器使能端通過兩路選通結(jié)構(gòu)控制,每一路選通結(jié)構(gòu)由兩個(gè)選擇器串接構(gòu)成,分為前端選擇器和后端選擇器,所述前端選擇器的輸入為高電平(即1)、低電平(即0)和兩比較器結(jié)果的輸出選擇信號(hào)(rxd_sel),所述兩比較器結(jié)果的輸出選擇信號(hào)(rxd_sel)是指選擇兩路比較器的發(fā)碼信號(hào)rxd的其中一個(gè);所述后端選擇器的輸入為低電平(即0)、前端選擇器的輸出、以及步驟(1)中設(shè)置的rxvth的值;該后端選擇器的輸出對(duì)應(yīng)作為打開比較器的使能端信號(hào),并設(shè)置其輸出使能端信號(hào)為低電平(即0)有效。

上述數(shù)字處理模塊包括數(shù)字濾波器、一個(gè)8位計(jì)數(shù)器和數(shù)字濾波寄存器,所述步驟(6)的實(shí)現(xiàn)過程如下:通過數(shù)字濾波寄存器來設(shè)置要濾除的毛刺的寬度(簡(jiǎn)稱m),計(jì)數(shù)器在經(jīng)過所述步驟(4)得到的發(fā)碼信號(hào)的起始沿開始從0開始計(jì)數(shù),檢測(cè)到邊沿時(shí)(不論是上升沿還是下降沿),計(jì)數(shù)器復(fù)位,重新開始計(jì)數(shù);比較計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值(簡(jiǎn)稱k)與毛刺寬度,當(dāng)k≠m時(shí),被濾除噪聲后的信號(hào)保持上一個(gè)時(shí)刻的狀態(tài);當(dāng)k=m時(shí),經(jīng)濾波后的信號(hào)再輸入總線通訊模塊進(jìn)行下一步的處理,并關(guān)閉數(shù)字濾波功能。該數(shù)字處理模塊可以濾除不同寬度的毛刺,也可以通過配置數(shù)字濾波寄存器為0來關(guān)閉數(shù)字濾波功能。

本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明不但可以處理總線協(xié)議為兩種電平狀態(tài)的總線信號(hào),也可以處理總線協(xié)議為三種電平狀態(tài)的總線信號(hào),完全適用于二線制總線的通訊;本發(fā)明中不論總線接收是何種模式,后端處理的發(fā)碼信號(hào)均為down模式的信號(hào),簡(jiǎn)化了后續(xù)處理程序、減少了額外的數(shù)據(jù)處理開銷;本發(fā)明中的數(shù)字濾波器可以濾除因總線電壓波動(dòng)較大(誤發(fā)碼)或回碼電流拉低總線電壓等模擬濾波濾不掉的毛刺,且毛刺的寬度可調(diào),具有較強(qiáng)的配置靈活性,得到的發(fā)碼信號(hào)也更純凈。

附圖說明

圖1,本發(fā)明的一種實(shí)施示意圖;

圖2,圖1中打開兩路比較器的使能端的一種控制結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及優(yōu)選的方案對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實(shí)施例:主機(jī)通過改變總線電壓對(duì)從機(jī)進(jìn)行發(fā)碼通訊時(shí),可以通過接收模式選擇寄存器(rxmode)來設(shè)置不同的接收模式,可以定義為down模式和up模式,down模式指總線正常工作時(shí)為高電平,發(fā)碼時(shí)為低電平,總線脈沖時(shí)間是總線下降沿到上升沿的時(shí)間;up模式指總線正常工作時(shí)為低電平,發(fā)碼時(shí)為高電平,總線脈沖時(shí)間是總線上升沿到下降沿的時(shí)間,可以表示為:rxmode=0,down模式;rxmode=1,up模式。

本發(fā)明的總線控制電路的一種實(shí)現(xiàn)方法如附圖1所示,圖1中有兩個(gè)比較器(cmp1和cmp2),總線電壓(vln24)分別與兩個(gè)閾值電壓(vth1和vth2)進(jìn)行比較,兩比較器的閾值點(diǎn)可通過微控制器讀取寄存器的值分別設(shè)置。兩比較器的使能端信號(hào)(cmp1_en和cmp2_en)可由兩比較器結(jié)果的輸出選擇信號(hào)(rxd_sel)及rxvth作為選通控制信號(hào)的選擇器結(jié)構(gòu)控制,其實(shí)現(xiàn)方法如圖2所示。總線協(xié)議電平狀態(tài)選擇寄存器(rxvth)可以對(duì)總線協(xié)議電平數(shù)進(jìn)行設(shè)置,rxvth=0,總線協(xié)議中總線只有高低兩種電平;rxvth=1,總線協(xié)議上有三種電平狀態(tài)。rxd_sel可以控制總線兩種電平狀態(tài)時(shí)選擇cmp1_en還是cmp2_en打開,經(jīng)比較器比較后的發(fā)碼信號(hào)分別為rxd1和rxd2。

不同主機(jī)的接收模式可能不同,在總線通訊模塊判斷up接收模式和down接收模式的發(fā)碼信號(hào)起始沿和結(jié)束沿算法也不同,圖1中的反相器將rxd1/rxd2信號(hào)反向,rxd1/rxd2、(~rxd1)/(~rxd2)分別作為選擇器(mux)的兩個(gè)輸入信號(hào),其中通過rxmode信號(hào)進(jìn)行選擇,rxmode=0(dow模式)選擇輸出rxd1/rxd2,rxmode=1(up模式)選擇輸出(~rxd1)/(~rxd2),這種實(shí)現(xiàn)方法使后續(xù)處理的發(fā)碼信號(hào)rxd1_in/rxd2_in都為down模式。

rxd1_in/rxd2_in經(jīng)過數(shù)字濾波器(d-rxfilter)濾波,通過配置數(shù)字濾波寄存器來設(shè)置要濾除的毛刺的寬度(m),計(jì)數(shù)器在rxd1_in/rxd2_in的起始沿開始從0開始計(jì)數(shù),檢測(cè)到邊沿時(shí)(不論是上升沿還是下降沿),計(jì)數(shù)器復(fù)位,重新開始計(jì)數(shù);比較計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值(k)與毛刺寬度(m),當(dāng)k≠m時(shí),rxd1_filt/rxd2_filt保持上一個(gè)時(shí)刻的狀態(tài);當(dāng)k=m時(shí),rxd1_filt/rxd2_filt等于rxd1_in/rxd2_in,經(jīng)過濾波后的信號(hào)rxd1_filt/rxd2_filt再輸入總線通訊模塊進(jìn)行下一步的處理。該數(shù)字濾波可以濾除不同寬度的毛刺,也可以將寄存器配置成0來關(guān)閉數(shù)字濾波功能。

本發(fā)明中的使能端是指能夠讓集成塊工作或不工作的端口。

本發(fā)明的電路中有兩路比較器,不論總線發(fā)碼模式為up模式還是down模式,通過增加一個(gè)反相器和選擇器使后續(xù)處理的發(fā)碼信號(hào)都為down模式,發(fā)碼信號(hào)經(jīng)過一個(gè)數(shù)字濾波器可以濾除毛刺,毛刺的寬度可以通過數(shù)字濾波寄存器配置成不同寬度,同時(shí)也可以配置寄存器為0來關(guān)閉數(shù)字濾波功能。

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