專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有自動(dòng)換向功能的rs485接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用電路，特別是一種RS485接口電路的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
隨著單片機(jī)技術(shù)的成熟，許多工業(yè)設(shè)備進(jìn)入了智能時(shí)代，比如儀表設(shè)備，基本都是智能儀表。智能設(shè)備需要具有聯(lián)網(wǎng)通信接口，RS485接口就是這種接口。這是一種標(biāo)準(zhǔn)串行電氣接口，采用差分電壓的形式傳輸數(shù)據(jù)，傳輸距離長(zhǎng)、抗干擾、耐壓能力強(qiáng)，對(duì)智能設(shè)備的保護(hù)比較周到。根據(jù)其結(jié)構(gòu)和傳輸方式，具有4線的全雙工模式和2線的半雙工模式，由于全雙工模式的芯片制造成本高、端口的靜電放電保護(hù)(Electro-Static discharge,簡(jiǎn)稱(chēng)ESD)性能和耐壓性要求很高,所以目前很少有4線式的·產(chǎn)品。半雙工模式下，芯片成本低，但是總線上只能同時(shí)傳輸一個(gè)方向的數(shù)據(jù)，所以需要控制端口來(lái)控制信號(hào)的傳輸方向，這樣端口資源消耗較多。也有一些應(yīng)用中，將驅(qū)動(dòng)器的控制端口和數(shù)據(jù)輸入端口連在一起，以減少控制端口的數(shù)量，但影響了端口的驅(qū)動(dòng)能力?，F(xiàn)有技術(shù)中，在解決半雙工模式的RS485接口電路的數(shù)據(jù)通信方向問(wèn)題上做了不少的努力，提出了幾種典型的技術(shù)方案。如中國(guó)專(zhuān)利CN101814983A《一種485通信接口的自動(dòng)換向電路》給出了一種解決方案，可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換半雙工模式工作的RS485接口電路的通信方向。但是此種結(jié)構(gòu)存在幾個(gè)缺陷1.需要增加與非門(mén)、電阻、電容等器件，這些獨(dú)立的元器件的所帶來(lái)的成本將會(huì)超過(guò)直接采購(gòu)一塊全雙工模式工作的RS485電路；2.采用此結(jié)構(gòu)將無(wú)法讓RS485接口電路進(jìn)入休眠模式，改變了電路的功能，提高了電路的功耗，尤其對(duì)于一些便攜式數(shù)據(jù)設(shè)備，這項(xiàng)缺陷將是致命的。再有如CN102521188A《一種自適應(yīng)的RS485通訊與RS232通訊的收發(fā)電路》，提出了對(duì)收發(fā)模式的轉(zhuǎn)換。作為半雙工電路，肯定需要收發(fā)模式的轉(zhuǎn)換，這個(gè)技術(shù)方案的發(fā)明點(diǎn)在于對(duì)收發(fā)控制模塊的控制。一個(gè)典型的現(xiàn)有技術(shù)的半雙工的RS485接口電路如圖I所示，包含接收模塊、驅(qū)動(dòng)模塊，并且具有如下管腳A/B為信號(hào)傳輸管腳，DI為驅(qū)動(dòng)模式信號(hào)輸入管腳，RE為接收模式使能管腳，DE為驅(qū)動(dòng)模式使能管腳，RO為接收模式輸出管腳。這些方案的缺點(diǎn)是成本高、效率比較低，并且對(duì)控制端口的數(shù)量要求較高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種RS485接口電路，工作在半雙工模式下，并且可以自動(dòng)控制數(shù)據(jù)傳輸方向。為達(dá)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是具有接收模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，其特征在于還包括數(shù)據(jù)流判斷模塊，所述數(shù)據(jù)流判斷模塊的輸入是其他控制端口和驅(qū)動(dòng)輸入2而口，控制驅(qū)動(dòng)t旲塊的輸出。優(yōu)選的一種數(shù)據(jù)流判斷模塊的具體電路結(jié)構(gòu)是與驅(qū)動(dòng)輸入端口連接的是第一反相器和上拉電阻，第一反相器連接兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管，再連接第二反相器，第二反相器連接第一與門(mén)，第一與門(mén)還具有其他控制端口的輸入，輸出到接收模塊；第二反相器再連接第三反相器，第三反相器連接第二與門(mén)的輸入，第二與門(mén)也具有其他控制端口的輸入，輸出到驅(qū)動(dòng)模塊；場(chǎng)效應(yīng)管連接電源輸入。本實(shí)用新型的電路的驅(qū)動(dòng)輸入端口通過(guò)上拉電阻(或者下拉電阻)，保持在高電平(或者低電平)。如果驅(qū)動(dòng)輸入端口沒(méi)有接收到低電平信號(hào)(或者高電平信號(hào))，電路保持在接收狀態(tài)，通過(guò)判斷數(shù)據(jù)傳輸端口的信號(hào)，接收模式輸出端口輸出相應(yīng)的信號(hào)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輸入端口接收到低電平(或者高電平信號(hào))時(shí)，電路進(jìn)入驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)，數(shù)據(jù)傳輸端口根據(jù)輸入的信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。通過(guò)其它的控制端口可以使電路進(jìn)入休眠模式，如果不需要單獨(dú)關(guān)斷電路，可以將其他控制端口直接連接到電源，以較少控制管腳數(shù)量。 本實(shí)用新型的電路能夠自動(dòng)判斷數(shù)據(jù)方向并實(shí)現(xiàn)通信，本方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，外圍器件少，還能減少控制端口，提高電路的可靠性和穩(wěn)定性；能進(jìn)入休眠模式，功耗低。

圖1，現(xiàn)有的RS485接口電路的結(jié)構(gòu)圖。圖2，本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖。圖3，本實(shí)用新型數(shù)據(jù)流判斷模塊的電路實(shí)施例圖。圖4，圖3的電路的工作時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
如圖2的，本實(shí)用新型的包含接收模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和數(shù)據(jù)流判斷模塊，數(shù)據(jù)流判斷模塊連接在接收模塊和驅(qū)動(dòng)模塊之間。接收模塊的輸入是數(shù)據(jù)傳輸端口 B/A，輸出是接收模式輸出端口 R0,輸出控制自身控制；驅(qū)動(dòng)模塊輸入是驅(qū)動(dòng)輸入端口 DI,輸出到數(shù)據(jù)傳輸端口 A/B，控制信號(hào)由數(shù)據(jù)流判斷模塊產(chǎn)生；數(shù)據(jù)流判斷模塊的輸入為其他控制端口 SHUT和驅(qū)動(dòng)輸入端口 DI，輸出信號(hào)到接收模塊和驅(qū)動(dòng)模塊。本實(shí)用新型的電路就是通過(guò)和驅(qū)動(dòng)輸入端口 DI建立聯(lián)系，形成收發(fā)狀態(tài)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。具體的工作原理假設(shè)DI端口在控制模塊中被拉低，以下就這種電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行工作原理的闡述。也可以在控制I旲塊中將DI端口拉聞。DI端口沒(méi)有信號(hào)輸入，電路進(jìn)入接收器工作模式，功能表如下
,輸入 ，工作狀t 輸出^
SHUTDIA-BRO
' Q 一 0 >-0J5V~ 接收器I
00 <-0,2\^ 接收器0
1丨 X I X 丨休眠Z —DI端口有信號(hào)輸入，則電路進(jìn)入驅(qū)動(dòng)器模式，功能表如下
權(quán)利要求1.ー種具有自動(dòng)換向功能的RS485接ロ電路，具有接收模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，其特征是在接收模塊和驅(qū)動(dòng)模塊之間増加一個(gè)數(shù)據(jù)流判斷模塊，數(shù)據(jù)流判斷模塊的輸入是其他控制端ロ(SHUT)和驅(qū)動(dòng)輸入端ロ(DI)，控制驅(qū)動(dòng)模塊的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種具有自動(dòng)換向功能的RS485接ロ電路，其特征是與驅(qū)動(dòng)輸入端ロ連接的是第一反相器和上拉電阻，第一反相器連接兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管，再連接第二反相器，第二反相器連接第一與門(mén)，第一與門(mén)還具有其他控制端ロ的輸入，輸出到接收模塊；第二反向器再連接第三反相器，第三反相器連接第二與門(mén)的輸入，第二與門(mén)也具有其他控制端ロ的輸入，輸出到驅(qū)動(dòng)模塊；場(chǎng)效應(yīng)管連接電源輸入。
專(zhuān)利摘要一種具有自動(dòng)換向功能的RS485接口電路，具有接收模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，其特征是在接收模塊和驅(qū)動(dòng)模塊之間增加一個(gè)數(shù)據(jù)流判斷模塊，數(shù)據(jù)流判斷模塊的輸入是其他控制端口和驅(qū)動(dòng)輸入端口，控制驅(qū)動(dòng)模塊的輸出。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外圍器件少，控制端口數(shù)量少，并且能夠進(jìn)入休眠模式，節(jié)約功耗。
文檔編號(hào)G06F13/40GK202771420SQ20122050550
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者徐棟, 朱立群, 牛征, 陳思宇, 奚辛茹, 張蓉 申請(qǐng)人:無(wú)錫華潤(rùn)矽科微電子有限公司