一种快速半双工通信电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种快速半双工通信电路，包括至少两个模块；每个模块均包括处理单元和通信节点；在所述每个模块中，所述处理单元与所述通信节点连接；相邻两个模块的通信节点相互连接，使所述每个模块中的通信节点将与处理单元交互的数据发送给其相邻模块的通信节点，或者将从其一个相邻模块的通信节点处获取的数据直接转发给其另一个相邻模块的通信节点。本实用新型专利技术实时性好、可靠性高、抗干扰能力强，且成本低廉。

A fast half duplex communication circuit

The utility model discloses a fast half-duplex communication circuit, which comprises at least two modules; each module comprises a processing unit and a communication node; in each module, the processing unit is connected with the communication node; and the communication nodes of the adjacent two modules are connected with each other to make the communication section in each module. A point sends the data that the processing unit interacts with to the communication node of its adjacent module, or directly forwards the data obtained from the communication node of one of its adjacent modules to the communication node of another adjacent module. The utility model has the advantages of good real-time performance, high reliability, strong anti-interference ability and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种快速半双工通信电路
本技术涉及通信
，尤其涉及一种快速半双工通信电路。
技术介绍
大功率电力电子变换的拓扑采用模块化设计，可方便系统并联、扩展、易实现高频化等，有诸多优点。模块中多采用数字信号处理器来实现现代数字控制，但不可避免的需要在多模块之间实现可靠的通信，去实现并机、交错、均流等高级控制功能，其特点是数据量小，高频，实时，容错能力低，成本低，容易布线。工业上常用介质有光纤、绞线等方式，通信方法有SCI(SerialCommunicationInterface，串行通信接口)，CAN(ControllerAreaNetwork)，以太网等。光纤介质通信可靠，速率高，可实现电气隔离，但通常需借助FPGA等可编程逻辑来实现接口，光收发器成本比较高。基于绞线的CAN通信、485等，工业上应用较多，通信较可靠，有较好的实时性，但高波特率(例如1Mbps)时传输距离较近，只能用于速度慢、较低要求的实时控制，且高速情况下，节点数量扩展困难。基于以太网方案，例如EtherCAT，单节点延时在5～10us，需依靠节点串联实现良好的布线，延时也线性叠加，不适合于频率较高的实时控制。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本技术提供了一种快速半双工通信电路，实时性好、可靠性高、抗干扰能力强，且成本低廉。本技术就上述技术问题而提出的技术方案如下：本技术实施例提供了一种快速半双工通信电路，包括至少两个模块；每个模块均包括处理单元和通信节点；在所述每个模块中，所述处理单元与所述通信节点连接；相邻两个模块的通信节点相互连接，使所述每个模块中的通信节点将与处理单元交互的数据发送给其相邻模块的通信节点，或者将从其一个相邻模块的通信节点处获取的数据直接转发给其另一个相邻模块的通信节点。进一步地，所述每个模块中的通信节点均包括第一端口和第二端口；在所述每个模块中，所述第一端口与所述第二端口连接，所述处理单元分别与所述第一端口、所述第二端口连接；所述每个模块中的第一端口与其一个相邻模块的第二端口连接，所述每个模块中的第二端口与其另一个相邻模块的第一端口连接。进一步地，所述第一端口和所述第二端口均包括发送单元和接收单元；在每个模块中，所述第一端口的接收单元分别与所述处理单元、所述第二端口的发送单元连接，所述第二端口的接收单元分别与所述处理单元、所述第一端口的发送单元连接，所述处理单元分别与所述第一端口的发送单元、所述第二端口的发送单元连接；所述每个模块中的第一端口的发送单元与其一个相邻模块的第二端口的接收单元连接，所述每个模块中的第一端口的接收单元与所述一个相邻模块的第二端口的发送单元连接；所述每个模块中的第二端口的发送单元与其另一个相邻模块的第一端口的接收单元连接，所述每个模块中的第二端口的接收单元与所述另一个相邻模块的第一端口的发送单元连接。进一步地，所述每个模块还包括第一与门、第二与门和第三与门；在所述每个模块中，所述处理单元、所述第二端口的接收单元通过所述第一与门与所述第一端口的发送单元连接；所述处理单元、所述第一端口的接收单元通过所述第二与门与所述第二端口的发送单元连接；所述第一端口的接收单元、所述第二端口的接收单元通过所述第三与门与所述处理单元连接。进一步地，所述每个模块还包括隔离芯片；在所述每个模块中，所述处理芯片通过所述隔离芯片与所述通信节点连接。优选地，所述处理单元为数字信号处理器DSP(DigitalSignalProcessing)芯片。优选地，所述通信节点为RS422芯片。优选地，相邻模块的通信节点之间通过双绞线相互连接。本技术实施例提供的快速半双工通信电路，能够通过相邻模块的通信节点的连接，实现数据实时转发；节点之间的点对点通信，实现良好电路匹配，实现良好信号完整性，为高波特率创造条件；通信节点间采用串行布线，操作方便，且可靠性高；相邻模块的通信节点之间采用双绞线连接，成本低廉；抗干扰能力强，在极低延时情况下，可设置较多节点。附图说明图1是本技术提供的快速半双工通信电路的一个实施例的结构示意图；图2是本技术提供的快速半双工通信电路中通信节点的的结构示意图；图3是本技术提供的快速半双工通信电路的另一个实施例的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。参见图1，是本技术提供的快速半双工通信电路的一个实施例的结构示意图。本技术实施例提供了一种快速半双工通信电路，包括至少两个模块1；每个模块1均包括处理单元11和通信节点12；在所述每个模块1中，所述处理单元11与所述通信节点12连接；相邻两个模块1的通信节点12相互连接，使所述每个模块中的通信节点将与处理单元交互的数据发送给其相邻模块的通信节点，或者将从其一个相邻模块的通信节点处获取的数据直接转发给其另一个相邻模块的通信节点。需要说明的是，每个模块中的通信节点分别工作于4种模式：接收模式、发送模式、转发模式和冲突模式。其中，接收模式，即每个模块中的通信节点从一个相邻模块的通信节点处接收数据，将数据发送给该模块中的处理单元的同时，将数据转发给另一个相邻模块的通信节点；发送模式，即每个模块中的处理单元发出数据(处理单元不会收到自己发出的数据)，由该模块中的通信节点转换电平以发送给其相邻模块的通信节点；转发模式与接收模式基本相同，但可能某模块中的处理单元没有正常工作，甚至没有电源(单一故障模式)而不能接收数据，则该模块中的通信节点在接收到数据后直接转发给其他节点；冲突模式，即数据出现冲突，通信节点输出错误数据。本实施例数据实时转发，几乎是0时延；节点间是点对点通信，可实现良好电路匹配，可以实现良好信号完整性，为高波特率创造条件；电路工作模式较简单，可全硬件实现，可靠性高；冲突模式下，不造成硬件损坏；易于实现主从控制；可串联布线，且可靠性高(转发模式)。优选地，所述处理单元为数字信号处理器DSP芯片。优选地，所述通信节点为RS422芯片。优选地，相邻模块的通信节点之间通过双绞线相互连接。需要说明的是，本实施例采用RS422芯片与双绞线作为物理层电路(工作波特率可达20Mbps以上)，与DSP芯片的处理单元采用常见的SCI接口(例如可工作于12Mbps)进行通信，便于程序设计、易于使用，使整个电路系统可以等效为介质共享的高速485网络。进一步地，如图2所示，所述每个模块1中的通信节点12均包括第一端口13和第二端口14。所述每个模块1中的第一端口13与其一个相邻模块1的第二端口14连接，所述每个模块1中的第二端口14与其另一个相邻模块1的第一端口13连接。其中，每个模块中的两个端口均具有收发功能。进一步地，如图3所示，在所述每个模块1中，所述第一端口13与所述第二端口14连接，所述处理单元11分别与所述第一端口13、所述第二端口14连接；所述每个模块1中的第一端口13与其一个相邻模块1的第二端口14连接，所述每个模块1中的第二端口14与其另一个相邻模块1的第一端口13连接。需要说明的是，处理单元可以发送数据(但整个网络上同时只能有一个通信节点发送数据，发送冲突时，数据错误，但不会造成芯片损坏)，处理单元发送的数据分别发向第一端口和第二端口，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速半双工通信电路，其特征在于，包括至少两个模块；每个模块均包括处理单元和通信节点；在所述每个模块中，所述处理单元与所述通信节点连接；相邻两个模块的通信节点相互连接，使所述每个模块中的通信节点将与处理单元交互的数据发送给其相邻模块的通信节点，或者将从其一个相邻模块的通信节点处获取的数据直接转发给其另一个相邻模块的通信节点。

【技术特征摘要】
1.一种快速半双工通信电路，其特征在于，包括至少两个模块；每个模块均包括处理单元和通信节点；在所述每个模块中，所述处理单元与所述通信节点连接；相邻两个模块的通信节点相互连接，使所述每个模块中的通信节点将与处理单元交互的数据发送给其相邻模块的通信节点，或者将从其一个相邻模块的通信节点处获取的数据直接转发给其另一个相邻模块的通信节点。2.如权利要求1所述的快速半双工通信电路，其特征在于，所述每个模块中的通信节点均包括第一端口和第二端口；在所述每个模块中，所述第一端口与所述第二端口连接，所述处理单元分别与所述第一端口、所述第二端口连接；所述每个模块中的第一端口与其一个相邻模块的第二端口连接，所述每个模块中的第二端口与其另一个相邻模块的第一端口连接。3.如权利要求2所述的快速半双工通信电路，其特征在于，所述第一端口和所述第二端口均包括发送单元和接收单元；在每个模块中，所述第一端口的接收单元分别与所述处理单元、所述第二端口的发送单元连接，所述第二端口的接收单元分别与所述处理单元、所述第一端口的发送单元连接，所述处理单元分别与所述第一端口的发送单元、所述第二端口的发送单元连接；所述每个模块中的第一端口的发送单元与其一个相邻模块的第二端口...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙成强，
申请(专利权)人：深圳市盛弘电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44