专利汇可以提供一种具备远程硬复位功能的FSK通信电路及其通信方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种具备远程硬复位功能的FSK通信 电路 及其通信方法,该FSK通信电路包括基准时钟电路、 信号 调制电路、信号解调电路、复位信号生成电路和总线隔离收发器。本发明还提供一种具备远程硬复位功能的FSK通信电路的通信方法。本发明通过FSK技术,将原本近距离通信的UART串行 信号传输 模拟化,设计实现了能够传输三态信号的 现场总线 通信方式,总线上的通信电路 接口 保持电气隔离,通信波特率4800bps,单条总线的直接通信传输距离不小于5km,所设计的FSK总线上传输的第三态信号能够实现对远程监控目标进行 硬件 复位,提供了及时、便捷的日常维护手段。,下面是一种具备远程硬复位功能的FSK通信电路及其通信方法专利的具体信息内容。
1.一种具备远程硬复位功能的FSK通信电路,其特征在于:包括基准时钟电路、信号调制电路、信号解调电路、复位信号生成电路和总线隔离收发器;
所述基准时钟电路,用于输出频率为f0的基准时钟源,所述基准时钟源为晶振产生的方波信号;
所述信号调制电路,用于根据预置计数数据t将基准时钟源进行分频,形成载波频率为fi的正弦波调制信号,表示位流数据0、1或者复位R,所述正弦波调制信号通过总线隔离收发器传输至FSK总线;
所述信号解调电路,用于将通过总线隔离收发器从FSK总线上获取的载波频率为fi的正弦波调制信号进行解调,得到串行位流数据0、1或者复位R;
所述复位信号生成电路,用于在接收到信号解调电路输出的连续N个复位R脉冲后,产生复位信号启动设备硬复位;
所述总线隔离收发器,用于接收信号调制电路输出的调制信号并将其传输至FSK总线上,也用于将FSK总线上传输的调制信号耦合进来并将其发送给信号解调电路;
所述信号调制电路包括四位二进制计数器、串并转换器、相位累加和加权电路、反相器和功率放大器,所述相位累加和加权电路由串并转换器的并行输出端口和RC阻容电路构成;
所述四位二进制计数器,用于根据预置计数数据t将基准时钟源进行第一次分频,并将第一次分频后的时钟提供给串并转换器的串行输入端口,作为其移位控制时钟;
所述串并转换器,用于将第一次分频后的时钟进行串并转换,并输入相位累加和加权电路,再经过反相器叠加,实现对基准时钟源的第二次分频,并将方波信号转换为载波频率为fi的正弦波调制信号,所述正弦波调制信号经过功率放大器放大输出至总线隔离收发器;
所述信号解调电路包括无源低通滤波电路、有源帯通滤波电路、波形整定电路、分频器电路和数字解调电路;
所述无源低通滤波电路,用于将通过总线隔离收发器从FSK总线上获取的载波频率为fi的正弦波调制信号进行初级波形整定;
所述有源帯通滤波电路,由运算放大器构成,用于对经过初级波形整定的正弦波调制信号进行再次信号调理;
所述波形整定电路,由微分和非门电路构成,用于对经过再次信号调理的正弦波调制信号进行波形整定,整定输出具有载波频率fi的脉冲波,所述脉冲波在一个载波周期1/fi内对分频器电路进行一次有效复位;
所述分频器电路,用于在一定的载波周期1/fi内,完成对基准时钟源的计数;
所述数字解调电路,用于将分频器电路的计数结果进行门电路逻辑处理,得到串行位流数据0、1或者复位R。
2.根据权利要求1所述的具备远程硬复位功能的FSK通信电路,其特征在于:所述基准时钟电路具体为6MHz的晶振电路。
3.根据权利要求1所述的具备远程硬复位功能的FSK通信电路,其特征在于:所述复位信号生成电路包括四位二进制计数器、微分处理电路和比较器;
所述四位二进制计数器,用于复位逻辑判断,在接收到信号解调电路输出的连续8个复位R脉冲后,与之连接的外围门电路逻辑产生复位脉冲信号;
所述微分处理电路,用于通过设置自身元器件的参数来调整复位脉冲信号的脉宽;
所述比较器,用于根据输入的复位脉冲信号和基准电压,产生硬件复位信号输出。
4.根据权利要求1所述的具备远程硬复位功能的FSK通信电路的通信方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)基准时钟电路输出频率为f0的基准时钟源,所述基准时钟源为晶振产生的方波信号;
(2)信号调制电路根据预置计数数据t将基准时钟源进行分频,形成载波频率为fi的正弦波调制信号,表示位流数据0、1或者复位R,所述正弦波调制信号通过总线隔离收发器传输至FSK总线;
(3)信号解调电路将通过总线隔离收发器从FSK总线上获取的载波频率为fi的正弦波调制信号进行解调,得到串行位流数据0、1或者复位R;
(4)复位信号生成电路在接收到信号解调电路输出的连续N个复位R脉冲后,产生复位信号启动设备硬复位;
(5)总线隔离收发器接收信号调制电路输出的调制信号并将其传输至FSK总线上,也将FSK总线上传输的调制信号耦合进来并将其发送给信号解调电路。
5.根据权利要求4所述的具备远程硬复位功能的FSK通信电路的通信方法,其特征在于:
步骤(1)中,所述基准时钟电路采用6MHz的晶振电路,输出频率为6MHz的基准时钟源。
6.根据权利要求4所述的具备远程硬复位功能的FSK通信电路的通信方法,其特征在于:
步骤(2)中,所述信号调制电路包括四位二进制计数器、串并转换器、相位累加和加权电路、反相器和功率放大器;
四位二进制计数器根据预置计数数据t将基准时钟源进行第一次分频,并将第一次分频后的时钟提供给串并转换器的串行输入端口,作为其移位控制时钟,串并转换器将第一次分频后的时钟进行串并转换,并输入相位累加和加权电路,再经过反相器叠加,实现对基准时钟源的第二次分频,并将方波信号转换为载波频率为fi的正弦波调制信号,所述正弦波调制信号经过功率放大器放大输出至总线隔离收发器。
7.根据权利要求4所述的具备远程硬复位功能的FSK通信电路的通信方法,其特征在于:
步骤(3)中,所述信号解调电路包括无源低通滤波电路、有源帯通滤波电路、波形整定电路、分频器电路和数字解调电路;
无源低通滤波电路将通过总线隔离收发器从FSK总线上获取的载波频率为fi的正弦波调制信号进行初级波形整定,经过初级波形整定的正弦波调制信号进入由运算放大器构成的有源帯通滤波电路进行再次信号调理,经过再次信号调理的正弦波调制信号进入由微分和非门电路构成的波形整定电路进行波形整定,输出具有载波频率fi的脉冲波,所述脉冲波在一个载波周期内对分频器电路进行一次有效复位,分频器电路在一定的载波周期1/fi内,完成对基准时钟源的计数,数字解调电路将分频器电路的计数结果进行门电路逻辑处理,得到串行位流数据0、1或者复位R。
8.根据权利要求4所述的具备远程硬复位功能的FSK通信电路的通信方法,其特征在于:
步骤(4)中,所述复位信号生成电路包括用于复位逻辑判断的四位二进制计数器、微分处理电路和比较器;
四位二进制计数器在接收到信号解调电路输出的连续8个复位R脉冲后,与之连接的外围门电路逻辑产生复位脉冲信号,所述复位脉冲信号经后级微分处理电路进行脉宽调整后,与基准电压一起作为比较器的输入信号,比较器产生硬件复位信号输出。
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