一种通信总线阻抗自动匹配装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种通信总线阻抗自动匹配装置及方法，涉及通信技术领域，该装置包括：结构相同的主设备和从设备，主设备和从设备用于分别连接在通信总线的两端；主设备包括控制芯片、通信芯片、数字电位器、显示屏和接线端子；控制芯片内集成有通信控制器；控制芯片的第一引脚与通信芯片的控制引脚相连；控制芯片的第二引脚与数字电位器的输入引脚相连；控制芯片的第三引脚与显示屏的数据引脚相连；通信芯片的总线引脚与接线端子相连；数字电位器的输出引脚与接线端子相连。解决了根据经验选择电阻导致匹配效率低的问题，达到了快速确定通信总线阻抗的匹配值的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种通信总线阻抗自动匹配装置及方法
本专利技术涉及通信
，尤其是一种通信总线阻抗自动匹配装置及方法。
技术介绍
船舶在复杂的海洋环境中经常会受到风浪等环境力的作用，因此船体会受到比设计载荷更大的载荷，从而造成船体结构的疲劳损伤和严重过载。因此需要安装船体结构长期监测系统，实现对船体结构强度的实施评估，保证船舶的安全航行。在实际使用时，由于各船厂电气布线设计、施工设计、线缆选型等差异，船体结构长期监测系统所采用的通信总线经常会出现通信总线阻抗不匹配导致通讯异常、通讯失败等问题，严重干扰了船体结构长期监测系统的正常工作。因此在设备安装完成后需要根据现场环境对通信总线的终端电阻进行调整，使得通信总线阻抗匹配。通常在对通信总线进行阻抗匹配时，技术人员根据经验在通信总线两端加入终端电阻后进行通讯测试，通讯失败则更换其他阻值的电阻再进行测试，但是由于电阻的选择是根据经验确定的，存在随机性和盲目性，因此匹配效率较低。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题及技术需求，提出了一种通信总线阻抗自动匹配装置。本专利技术的技术方案如下：第一方面，一种通信总线阻抗自动匹配装置，所述装置包括：主设备和从设备，所述主设备与所述从设备的结构相同，所述主设备和所述从设备用于分别连接在所述通信总线的两端；所述主设备包括控制芯片、通信芯片、数字电位器、显示屏和接线端子；所述控制芯片内集成有通信控制器；所述控制芯片的第一引脚与所述通信芯片的控制引脚相连；所述控制芯片的第二引脚与所述数字电位器的输入引脚相连；所述控制芯片的第三引脚与所述显示屏的数据引脚相连；所述通信芯片的总线引脚与所述接线端子相连；所述数字电位器的输出引脚与所述接线端子相连。其进一步的技术方案为：所述主设备还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、电容和电感；所述第一电阻串联在所述控制芯片与所述通信芯片之间；所述第二电阻串联在所述控制芯片与所述数字电位器之间；所述第三电阻串联在所述通信芯片与所述接线端子之间；所述电容的一端与所述接线端子相连，另一端接地；所述电感串联在所述第三电阻和所述接线端子之间。第二方面，一种通信总线阻抗自动匹配方法，应用于如第一方面所述的通信总线阻抗自动匹配装置中，所述方法包括：将所述主设备和所述从设备分别连接在所述通信总线的两端；初始化所述主设备和所述从设备；通过所述主设备发送预设报文；判断所述从设备是否收到所述预设报文；当所述从设备没有收到所述预设报文时，判断是否达到主机等待时间；当没有达到所述主机等待时间时，循环改变所述从设备中的数字电位器的阻值，继续执行所述通过所述主设备发送预设报文的步骤；当达到所述主机等待时间时，循环改变所述主设备中的数字电位器的阻值，将所述从设备中的数字电位器的阻值初始化，继续执行所述通过所述主设备发送预设报文的步骤；当所述从设备收到所述预设报文时，通过所述从设备发送响应报文，判断所述主设备是否接收到所述响应报文；当所述主设备没有接收到所述响应报文时，判断是否达到所述主机等待时间；当没有达到所述主机等待时间时，循环改变所述从设备中的数字电位器的阻值，继续执行所述通过所述主设备发送预设报文的步骤；当达到所述主机等待时间时，循环改变所述主设备中的数字电位器的阻值，将所述从设备中的数字电位器的阻值初始化，继续执行所述通过所述主设备发送预设报文的步骤；当所述主设备接收到所述响应报文时，通过所述主设备中的显示屏显示所述主设备中的数字电位器的当前阻值，通过所述从设备中的显示屏显示所述从设备中的数字电位器的当前阻值。其进一步的技术方案为：所述循环改变所述从设备中的数字电位器的阻值，包括：将所述从设备中的数字电位器的阻值按照预定步长增加，直到增加到最大值；所述循环改变所述主设备中的数字电位器的阻值，包括：将所述主设备中的数字电位器的阻值按照所述预定步长增加，直到增加到最大值。其进一步的技术方案为：所述主机等待时间大于或等于所述从设备中的数字电位器从初始值变化到最大值所需的变化时间，所述变化时间等于所述数字电位器改变一次的时间乘以所述数字电位器的变化次数，所述变化次数等于所述数字电位器的最大值除以所述预定步长。其进一步的技术方案为：所述从设备中的数字电位器改变一次的时间大于所述主设备从发送所述预设报文至接收所述响应报文所需的时间。其进一步的技术方案为：所述初始化所述主设备和所述从设备之前，还包括：同步所述主设备和所述从设备；判断所述主设备和所述从设备是否同步成功；当同步成功时，继续执行所述初始化所述主设备和所述从设备的步骤；当同步失败时，继续执行所述同步所述主设备和所述从设备的步骤。本专利技术的有益技术效果是：本专利技术通过结构相同的主设备和从设备分别连接在通信总线的两端，由于主设备或从设备中的控制芯片上集成有通信控制器，因此通信控制器结合通信芯片可以实现数据报文的收发，通过主设备发送预设报文，当从设备没有收到预设报文时，根据主机等待时间确定调整从设备的数字电位器的阻值还是调整主设备的数字电位器的阻值，从设备在接收到预设报文后，向主设备发送响应报文，当主设备没有收到响应报文时，根据主机等待时间确定调整从设备的数字电位器的阻值还是调整主设备的数字电位器的阻值。当主设备发送预设报文，并成功收到从设备返回的响应报文时，则将当前主设备数字电位器的阻值和从设备中数字电位器的阻值确定为该通信总线匹配的阻值，将当前阻值输出显示在显示屏上，使得技术人员可以利用普通的固定阻值电阻替换该装置，从而避免了根据经验选择电阻，导致匹配效率低的问题，达到了提高通信总线阻抗匹配效率的效果。附图说明图1是本专利技术一个实施例提供的一种通信总线阻抗自动匹配装置的结构方框图。图2是本专利技术另一个实施例提供的一种通信总线阻抗自动匹配装置的结构方框图。图3是本专利技术一个实施例提供的一种通信总线阻抗自动匹配方法的方法流程图。图4是本专利技术一个实施例提供的一种通信总线阻抗自动匹配方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步说明。图1是本专利技术一个实施例提供的一种通信总线阻抗自动匹配装置，如图1所示，该装置包括主设备100和从设备200，并且主设备100和从设备200的结构相同，主设备100和从设备200用于分别连接在通信总线300的两端。主设备100包括控制芯片110、通信芯片120、数字电位器130、显示屏140和接线端子150。其中，控制芯片110内集成有通信控制器10，通信控制器10结合通信芯片120可以实现数据报文的收发。控制芯片110的第一引脚与通信芯片120的控制引脚相连，控制芯片110的第二引脚与数字电位器130的输入引脚相连，控制芯片110的第三引脚与显示屏140的数据引脚相连。通信芯片120的总线引脚与接线端子150相连。数字电位器130的输出引脚与接线端子150相连。其中，控制芯片110的第一引脚、第二引脚和第三引脚均为控制芯片110上的输入/输出(I/O)引脚。通过配置控制芯片110的引脚功能可以实现与通信芯片120、数字电位器130和显示屏140的连接。控制芯片110通过数据写入，可以改写数字电位器130的电阻值。显示屏140可以实时显示当前的数字电位器130的电阻值，即当前主设备100的接入电阻值。可选的，控制芯片110可以是微控制单元(英文：Microco本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信总线阻抗自动匹配装置，其特征在于，所述装置包括：主设备和从设备，所述主设备与所述从设备的结构相同，所述主设备和所述从设备用于分别连接在所述通信总线的两端；所述主设备包括控制芯片、通信芯片、数字电位器、显示屏和接线端子；所述控制芯片内集成有通信控制器；所述控制芯片的第一引脚与所述通信芯片的控制引脚相连；所述控制芯片的第二引脚与所述数字电位器的输入引脚相连；所述控制芯片的第三引脚与所述显示屏的数据引脚相连；所述通信芯片的总线引脚与所述接线端子相连；所述数字电位器的输出引脚与所述接线端子相连。

【技术特征摘要】
1.一种通信总线阻抗自动匹配装置，其特征在于，所述装置包括：主设备和从设备，所述主设备与所述从设备的结构相同，所述主设备和所述从设备用于分别连接在所述通信总线的两端；所述主设备包括控制芯片、通信芯片、数字电位器、显示屏和接线端子；所述控制芯片内集成有通信控制器；所述控制芯片的第一引脚与所述通信芯片的控制引脚相连；所述控制芯片的第二引脚与所述数字电位器的输入引脚相连；所述控制芯片的第三引脚与所述显示屏的数据引脚相连；所述通信芯片的总线引脚与所述接线端子相连；所述数字电位器的输出引脚与所述接线端子相连。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主设备还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、电容和电感；所述第一电阻串联在所述控制芯片与所述通信芯片之间；所述第二电阻串联在所述控制芯片与所述数字电位器之间；所述第三电阻串联在所述通信芯片与所述接线端子之间；所述电容的一端与所述接线端子相连，另一端接地；所述电感串联在所述第三电阻和所述接线端子之间。3.一种通信总线阻抗自动匹配方法，其特征在于，应用于如权利要求1或2所述的通信总线阻抗自动匹配装置中，所述方法包括：将所述主设备和所述从设备分别连接在所述通信总线的两端；初始化所述主设备和所述从设备；通过所述主设备发送预设报文；判断所述从设备是否收到所述预设报文；当所述从设备没有收到所述预设报文时，判断是否达到主机等待时间；当没有达到所述主机等待时间时，循环改变所述从设备中的数字电位器的阻值，继续执行所述通过所述主设备发送预设报文的步骤；当达到所述主机等待时间时，循环改变所述主设备中的数字电位器的阻值，将所述从设备中的数字电位器的阻值初始化，继续执行所述通过所述主设备发送预设报文的步骤；当所述从设备收到所述预设报文时，通过所述从设备发送响应报文，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，张隆辉，孙程，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心中国船舶重工集团公司第七零二研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32