基于音频接口的通信装置及方法制造方法及图纸

一种基于音频接口的通信装置，包括：数据接收通道，与音频接口的左声道和/或右声道连接，接收音频模拟信号，并对该音频模拟信号进行转换并解码后，输出第一通信数据；信号处理单元，与所述数据接收通道连接，对输入的所述第一通信数据和作为输出的第二通信数据进行读写，并设置所述解码和转换的参数；信号发送通道，与所述信号处理单元连接，将所述第二通信数据转换为音频模拟信号输出到所述音频接口的麦克风通道。通过软硬件技术相结合，在不对称数据带宽要求的场合中，能使用其中一个或两个音频通道传输通信数据，提高数据通信速率，通信数据传输速度快、误码率低。

【技术实现步骤摘要】
基于音频接口的通信装置及方法
本专利技术属于数据通信领域，尤其涉及一种基于音频接口的通信装置及方法。
技术介绍
目前，基于音频接口的数据传输装置，基本只使用一个音频通道进行数据通信，通信速率较低；有些在数据通道两端使用成对的硬件编解码器，硬件成本较高；还有一些使用纯软件处理实现低成本要求，通信效果并不理想。
技术实现思路
基于此，有必要针对基于音频接口的数据传输效率低、成本高的问题，提供一种传输效率高、成本低的基于音频接口的通信装置。一种基于音频接口的通信装置，包括：数据接收通道，与音频接口的左声道和/或右声道连接，接收音频模拟信号，并对该音频模拟信号进行转换并解码后，输出第一通信数据；信号处理单元，与所述数据接收通道连接，对输入的所述第一通信数据和作为输出的第二通信数据进行读写，并设置所述解码和转换的参数；信号发送通道，与所述信号处理单元连接，将所述第二通信数据转换为音频模拟信号输出到所述音频接口的麦克风通道。另外，还提供了一种基于音频接口的通信方法，包括以下步骤：通过音频接口的左声道和/或右声道接收音频模拟信号，并对该音频模拟信号进行转换并解码后输出第一通信数据，其中所述解码和转换的参数可调节；对输入的所述第一通信数据和作为输出的第二通信数据进行读写；将所述第二通信数据转换为音频模拟信号输出到所述音频接口的麦克风通道。上述基于音频接口的通信装置及方法通过软硬件技术相结合，在不对称数据带宽要求的场合中，能使用其中一个或两个音频通道传输通信数据，提高数据通信速率，通信数据传输速度快、误码率低。附图说明图1是基于音频接口的通信装置模块图图2是配置脉宽比较参考值Lx、Ly的示意图；图3是预处理电路的原理图；图4是信号发送通道的原理图；图5是基于音频接口的通信方法的流程图；图6是包含第一通信数据的输入信号的波形示意图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，一种基于音频接口的通信装置200，适合与具有音频接口100的电子设备进行数据通信，该通信装置200包括数据接收通道210、信号处理单元220和信号发送通道230。数据接收通道210与音频接口100的左声道L和/或右声道R连接，接收音频模拟信号，并对该音频模拟信号进行转换并解码后，输出第一通信数据；信号处理单元220与数据接收通道210连接，对输入的第一通信数据和作为输出的第二通信数据进行读写，信号处理单元220可以设置数据接收通道210的解码和转换的参数，如此可以调节对第一通信数据的解码机制，如校验、纠错、通信速率、杂讯过滤等参数设置；信号发送通道230与所述信号处理单元220连接，将所述第二通信数据转换为音频模拟信号输出到所述音频接口100的麦克风通道。可以理解的是，对于通信装置200而言，第一通信数据为输入的通信数据，第二通信数据为输入到电子设备的通信数据。另外，本实施例中，包含第二通讯数据的输出信号通过音频接口100发送到电子设备内部进行数据识别和处理，输出信号产生于一个或多个信号处理单元220的信号输出管脚，信号处理单元220依据所连接音频接口100匹配要求控制其中一个或多个信号输出管脚为输出状态，其它信号输出管脚为高阻状态，实现宽范围的参数匹配。在一个实施例中，数据接收通道210包括预处理电路212和硬件解码电路214。预处理电路212与音频接口100的左声道L和/或右声道R连接，接收所述音频模拟信号进行预处理后输出方波信号，即将音频模拟信号转换成方波信号。硬件解码电路214与所述预处理电路212连接，对所述方波信号进行解码后输出包括所述第一通信数据的输入信号。在一个实施例中，参考图3，预处理电路212包括隔直电容C2、上拉电阻R4、可调分压电阻R5、第一限流电阻R6、滤波电容C3、第二限流电阻R7以及比较器V1。隔直电容C2的一端与所述音频接口100的左声道L和/或右声道R连接，隔直电容C2的另一端通过所述上拉电阻R4接电源Vcc并通过所述可调分压电阻R5接地，隔直电容C2的另一端还与所述第一限流电阻R6的一端连接，所述第一限流电阻R6的另一端通过所述滤波电容C3接地并与所述第二限流电阻R7的一端连接，所述第二限流电阻R7的另一端与所述比较器V1的一个输入端连接，所述比较器V1的另一个输入端接入可调基准电压源，所述比较器V1的输出端用于输出所述方波信号。预处理电路212中，可通过调节可调分压电阻R5的阻值调节静态工作点，提高数据通信准确率；另外，可依据信号特性动态调节可调基准电压源Vref。该调节是通过信号处理单元220进行调节的。在其他实施例中，可以通过外部进行调节。另外，在进一步的实施例中，对该音频模拟信号的解码包括：对转换后的所述音频模拟信号（即方波信号）进行检错，可配置脉宽比较参考值Lx、Ly（参考图2），检测到的信号变化间隔时长与参考值比较后解码出所接收到数据，或是判定为一位非正常数据，实现检错功能；配设转换后的所述音频模拟信号（即方波信号）的通信速率，数据通信中通信速率越高相应误码率也会越高，通过配置合适的通信速率令应用达到速率与误码率的合理折衷；以及，对所述转换后的所述音频模拟信号（即方波信号）进行杂讯信号过滤，配置数字杂讯过滤功能，解码电路将明显高于通信速率的突变信号作为杂讯进行滤除。所述信号处理单元220包括：控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器、速率设置寄存器、过滤寄存器、判定阈值寄存器。控制寄存器预存用于控制所述数据接收通道210和所述信号发送通道230的通断的指令，具体地，控制寄存器使用4个控制位：BASE_ON：载波输出控制。为1时输出通道上送出载波；RECV_EN：启用接收功能；IE_SEND：使能发送中断。发送缓冲区为空则保持中断有效；IE_RECV：使能接收中断。有未读取数据在接收缓冲区中则保持中断有效。数据寄存器用于读写所述第一通信数据和所述第二通信数据，具体地，数据寄存器读操作时称其为RBUF，写操作时称为SBUF，读RBUF时读入接收到的数据，写SBUF时通过音频通道发送出所写入的数据。状态寄存器用于记录和/或呈现所述解码的状态，具体地，状态寄存器使用2个状态位表示当前解码器对方波信号进行解码的工作状态：SEMPTY：发送数据缓冲区为空。此标志为1时可向SBUF中写入数据：RFULL：接收数据缓冲区有数据待读。此标志为1时应尽快读取RBUF，防止RBUF中数据被新收到数据覆盖。速率设置（BASE）寄存器预存数据通信的速率阈值，具体地，BASE寄存器预存输出信号变化最快间隔时钟周期数。过滤（FILT）寄存器预存杂讯信号阈值，具体地，FILT寄存器预存：杂讯信号的最大阈值Lmin，有效输入信号变化最小间隔时钟周期数小于此值的信号被当作杂讯信号滤除。判定阈值（THLD）寄存器预存用于与所述输入信号脉宽周期比较的脉宽周期阈值。THLD寄存器预存脉宽周期阈值Lx和Ly：接收信号脉宽周期数与此值比较，判定所接收信号为逻辑1或是逻辑0，参考图6。在一个实施例中，参考图4，所述信号发送通道230包括衰减电路232、滤波电路234。衰减电路232与所述信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于音频接口的通信装置，其特征在于，包括：数据接收通道，与音频接口的左声道和/或右声道连接，接收音频模拟信号，并对该音频模拟信号进行转换并解码后，输出第一通信数据；信号处理单元，与所述数据接收通道连接，对输入的所述第一通信数据和作为输出的第二通信数据进行读写，并设置所述解码和转换的参数；信号发送通道，与所述信号处理单元连接，将所述第二通信数据转换为音频模拟信号输出到所述音频接口的麦克风通道。

【技术特征摘要】
1.一种基于音频接口的通信装置，其特征在于，包括：数据接收通道，与音频接口的左声道和/或右声道连接，接收音频模拟信号，并对该音频模拟信号进行转换并解码后，输出第一通信数据；信号处理单元，与所述数据接收通道连接，对输入的所述第一通信数据和作为输出的第二通信数据进行读写，并设置所述数据接收通道的解码和转换的参数；信号发送通道，与所述信号处理单元连接，将所述第二通信数据转换为音频模拟信号输出到所述音频接口的麦克风通道；所述数据接收通道包括：预处理电路，与音频接口的左声道和/或右声道连接，接收所述音频模拟信号进行预处理后输出方波信号；硬件解码电路，与所述预处理电路连接，对所述方波信号进行解码后输出包括所述第一通信数据的输入信号；所述预处理电路包括隔直电容、上拉电阻、可调分压电阻、第一限流电阻、滤波电容、第二限流电阻以及比较器，所述隔直电容的一端与所述音频接口的左声道和/或右声道连接，另一端通过所述上拉电阻接电源并通过所述可调分压电阻接地，还与所述第一限流电阻的一端连接，所述第一限流电阻的另一端通过所述滤波电容接地并与所述第二限流电阻的一端连接，所述第二限流电阻的另一端与所述比较器的一个输入端连接，所述比较器的另一个输入端接入可调基准电压源，所述比较器的输出端用于输出所述方波信号。2.根据权利要求1所述的基于音频接口的通信装置，其特征在于，所述解码包括对转换后的所述音频模拟信号进行检错、配设转换后的所述音频模拟信号的通信速率以及对转换后的所述音频模拟信号进行杂讯信号过滤。3.根据权利要求1所述的基于音频接口的通信装置，其特征在于，所述信号处理单元包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，周小果，
申请(专利权)人：深圳市吉芯微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44