单极型同步通信系统技术方案

一种通信协议有助于针对各种类型的电缆以最大速度进行传输。该协议可用于在公用控制单元（１２）和与之耦合的多个彼此隔开的装置（１８，２０）之间发送信息。或者，该协议可用于在装置之间发送信息。一个控制单元（１２）或者装置（１８，２０）在低阻抗状态下发送时钟脉冲。当时钟脉冲源假设为高阻抗状态时，装置（１８，２０）在低阻抗状态下响应于时钟脉冲，并在通信链路（１４）上发送数据。所发送信号的一个或多个特点可用于实施一个或多个同步功能。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在多处理器系统中的处理器之间进行信号通信的设备和方法。更具体地说，本专利技术涉及这种系统，在该系统中，正如在局域网中一样，处理器通过通信介质相互通信。
技术介绍
在专用于监测或监控区域的多处理器系统中使用的通信电路是公知的。在Tice等人发表的标题为“烟火检测系统通信”的第4,916,432号美国专利中揭示了一个示例。另一例被公开在Tice发表的标题为“通信系统和方法”的第5,525,962号美国专利中。所提到的两个专利被转让给其受让人，并在此包含在本文中以供参考。尽管公知系统是有用和有效的，然而期望的是能够在通信处理期间使数据与时钟信号更完全地分离。并且，将期望的是能够提供一种大体无冲突的通信环境。这种环境在监控或报警系统中以及在通用目的的局域网中将是有用的。
技术实现思路
通信设备使用时钟和数据脉冲的多极性表示。时钟脉冲从第一极性中的源通过通信介质作为电压脉冲被发送。该源来发送具有低输出阻抗的时钟脉冲。在时钟脉冲之间，该源切换到高输出阻抗。至少某些数据脉冲使用相同极性在介质上作为电压脉冲被发送。大多数数据脉冲由成对时钟脉冲包围(bracket)。在一个方面，例如表示逻辑“1”的数据脉冲可作为大体恒定宽度脉冲被发送，逻辑“0”由脉冲缺席来表示。或者，数据可用可变宽度电压脉冲来表示。逻辑“1”可使用第一宽度来发送，逻辑“0”可使用另一宽度来发送。在一个方面，源可以但不一定与公用控制元件对应。在一个实施例中，当时钟脉冲正由控制元件生成时，能量可至少提供给与介质耦合的多个彼此隔开的单元。数据可由控制元件来发送，或者可由与介质耦合的另一单元来发送。在另一方面，控制元件，或者另一定时单元可提供消息的成帧信号与时钟脉冲，以使线路上的通信同步。在该类型实施例中，这些单元可接收和存储成帧信号之间的电能。在另一实施例中，这些单元各自均可包括储能电路，该储能电路可间歇地从介质接收电能。来自单元的数据信号的驱动可由储存的能量来提供。随后，例如在成帧信号之间，单元中的储能电路可重新充电。其他优点包括时钟波形和装置数据波形将决不会同时出现。这可在检测电路中实施闭锁设计，这将往往会防止虚假时钟或数据检测在时钟和数据电压波形的驱动期间在线路上发生“振铃”。设备后向布线将不会缩短通信布线。系统可确定哪些装置可后向布线而不会干扰正确布线的装置。为了把通信期间布线上的“振铃和其他失真”降至最少，可从时钟电源驱动一可调波形形状。可对从一个水平到另一水平的电压的“旋转率”或跃迁率进行调整，以补偿各种布线构成。这将往往会把通信期间的波形失真降至最少。该波形调整将随以下各项而变 由于电线的长度和特性阻抗而引起的布线上的信号传播时间；在由环路上的各装置监测的通信中发生的差错；以及在中点处，很有可能是时钟电源处的波形分析。在另一方面，多个字节数据可与单个插入的时钟信号一起发送。或者，可仅使用后面跟随诸如一个或多个字节那样的数据串的单个同步信号来实施发送。无冲突通信可通过使装置在进行发送的同时监测通信线路电压来实现。电压的任何失配都会使发送装置掉线(drop off)并等待下一接入期间，以便再次开始发送。在整个系统中，可使用通信信号的特点使各种功能同步。这些特点包括在通信链路上存在的预定电压或电流的存在或缺席。从以下对本专利技术及其实施例的详细说明以及从权利要求和附图中将容易了解本专利技术的众多其他优点和特点。附图说明图1是根据本专利技术的系统的方框图；图1A是通信线路接口电路的方框图；图2是可与图1的系统一起使用的电气单元的方框图；图3是示出可与图1的系统一起使用的通信协议的一组定时图；图4是图3的通信信号的更详细图；图5是示出一种替代形式的通信信号的图；图6是示出另一形式的通信信号的图；图7是另一通信信号的总体图；图8更详细示出了图7的信号的方面；图9示出了图7的信号的其他方面；以及图10示出了图7的信号的另外方面。具体实施例方式虽然本专利技术易于采用许多不同形式来实施，但是本专利技术的特定实施例在附图中示出并且将在本文中进行说明，应该理解，本揭示的内容应被视为是本专利技术原理的举例说明，而不是把本专利技术限制为所示的特定实施例。图1示出了可用于在要监督的一个或多个区域中监测多个条件的系统10。该系统10包括公用控制单元12，其可作为一个或多个互连的编程的处理器来实施；以及相关的预存储指令。单元12包括接口12a，用于例如与图1中仅作为举例目的所示的用作光缆或电缆的通信介质14耦合。与介质14耦合的是多个环境条件检测器18和多个控制或功能单元20。应该理解，与介质14有关的多个检测器18和多个单元20的构件的相关布置不是对本专利技术的限制。单元12可与多个检测器18或多个单元20的构件进行通信，或者这些构件可使用下面将要讨论的协议在他们中间相互进行通信。多个检测器18的构件可包括侵入(intrusion)传感器，位置传感器，气体传感器，诸如烟雾传感器、热量传感器等那样的火灾传感器，以及气体传感器，所有都不受限制。多个单元20的构件可包括螺线管驱动控制或功能实施单元，显示装置，打印机等。而且，通过例如示为一对电缆的介质24与控制单元12耦合的是多个报警指示输出装置26。这些装置可包括可听或可视输出装置(不受限制)，语音输出装置等。装置26用于在一个或多个预定区域中广播可表示报警条件的消息。图1A示出了接口12a的其他详情。该接口包括帧/时钟驱动电路12b，该电路12b与可控开关12c-1，12c-2耦合。开关12c-1，-2当闭合时，围绕较高阻抗元件R1和R2提供一条短路路径。数据驱动电路12d、数据接收电路12e和时钟接收电路12f都在通信链路14两端之间耦合。接口12a接收来自控制元件12g的控制信号，该控制元件12g可与编程处理器、相关预编程指令和接口电路一起实施。还应理解，元件12g可通过链路14分别接收任何其他所选的输入附加指令、程序或者数据，它们可存储在内部，供以后执行或分析用。在整个操作中，当开关12c-1，-2处于短路或者闭合状态时，接口12a通过驱动器12b提供第一极性的成帧和时钟信号，从而把低输出阻抗提供给链路14。时钟接收电路12f对与时钟脉冲相关的信号电平进行检测。应该理解，在链路14上施加的帧和时钟信号分别是预定大小的电压信号，例如24伏和5伏。在驱动电路12b正有效输出0伏信号时，接口12a将切换到高阻抗输出状态，并且开关12c-1，-2有效处于开路状态。在此时间间隔中，来自多个单元18或20中的数据可与使用第二或不同极性与介质或链路14耦合，该极性会与第一极性反向，并在数据接收电路12e内被接收。或者，在此时间间隔中，接口12a可通过数据驱动电路12d把数据发送到多个单元18或20。数据接收电路12e包括一个或多个锁存器，这些锁存器保留来自链路14的数据直到复位。如果使用单个锁存器，则当驱动电路12b发送下一时钟脉冲时，该数据锁存器可复位。当时钟接收电路12f检测下一时钟脉冲时进行复位。最终数据值被保留在接收器12e中的存储元件内，并在下一帧开始处复位。如果提供多个数据锁存器，则它们可使用帧结束信号同时复位。图2示出了可与系统10一起使用的示范性电气单元30。该电气单元30可不受限制地与多个检测器18的构件对应。在此情况下，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信设备，该设备包括：　　　　源；　　　　多导体通信介质，其与源耦合，其中，该源包括驱动电路，用于把多个彼此隔开的同步信号和两者之间第一极性的多个电压类型时钟脉冲施加在该介质的至少一根导线上；　　　　至少一个电气装置，其与介质耦合，其中，该装置包括接收器电路，用于检测同步信号，并用于在该装置中生成与该同步信号对应的电信号，其中，该装置还包括发送器电路，用于在至少一根导线上生成多个彼此隔开的数据脉冲，其中，该数据脉冲由该装置生成作为具有相同极性的电压脉冲，并且其中，至少某些时钟脉冲位于数据脉冲之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔C霍金森，马克C博安农，戴维C多利，罗伯特J克洛，
申请(专利权)人：彼特威公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]