一种用于半双工串行通信的物理层制造技术

本发明专利技术提供一种用于半双工串行通信的物理层，所述物理层包括主物理层和从物理层，所述主物理层包括第一双向接口模块，所述从物理层包括第二双向接口模块，第一双向接口模块和第二双向接口模块通过一对差分信号线连接，通过切换主物理层和从物理层的数据传输方向，主物理层和从物理层交替发送数据包，主物理层和从物理层的数据通信阶段包括链路连接建立阶段和链路连接保持阶段，建立链路连接时主物理层和从物理层分别判断物理层数据通信是否正常，当通信均正常时判断为链路连接建立成功。本申请能够基于一对差分信号线实现两个通信节点间的双向通信，有利于减少通信线对数量、节约布线空间、降低布线成本。降低布线成本。降低布线成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于半双工串行通信的物理层


[0001]本专利技术涉及串行传输通信领域，特别是涉及一种用于半双工串行通信的物理层。

技术介绍

[0002]传统的高速串行通信，通信节点之间通过两对差分线作为通信链路，每对差分线负责一个方向的数据传输，进而实现双向通信，而在通信节点布线空间受控的情况下，传统的方式需要占据较多布线空间。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种用于半双工串行通信的物理层，以解决传统布线方式占据空间大的问题，本申请通过一对差分线实现两个通信节点之间的数据交互，减少了通信线对数量、降低了通信节点间的布线空间要求、降低了布线成本。
[0004]为解决上述技术问题，本申请可采用如下技术方案：一种用于半双工串行通信的物理层，所述物理层包括主物理层和从物理层以提供两个通信节点，所述主物理层包括第一双向接口模块，所述从物理层包括第二双向接口模块，第一双向接口模块和第二双向接口模块通过一对差分信号线连接，通过切换主物理层和从物理层的数据传输方向，主物理层和从物理层交替发送数据包以实现主物理层和从物理层的双向数据通信。
[0005]进一步的，主物理层包括第一控制模块，从物理层包括第二控制模块，所述第一控制模块和第二控制模块用于分别切换主物理层和从物理层的数据传输方向，以使得在同一时刻下，主物理层和从物理层的其中之一处于数据发送方向，其中另一处于数据接收方向。
[0006]进一步的，当物理层复位后，主物理层属于数据发送方向，从物理层处于数据接收方向，主物理层向从物理层发送数据包，从物理层接收主物理层发送的数据包，主物理层发送完数据包后切换为数据接收方向，从物理层接收完数据包后切换为数据发送方向；从物理层向主物理层发送数据包，主物理层接收从物理层发送的数据包，从物理层发送完数据包后切换为数据接收方向，主物理层接收完数据包后切换为数据发送方向。
[0007]进一步的，所述数据包包括握手包和用户包，握手包用于建立主物理层和从物理层的通信链路，用户包用于传输发往通信上层的数据和/或从通信上层接收的数据。
[0008]进一步的，主物理层和从物理层的数据通信阶段包括链路连接建立阶段和链路连接保持阶段，所述链路连接建立阶段用于判断是否成功建立链路连接，并在成功建立链路连接后进入链路连接保持阶段。
[0009]进一步的，所述判断是否成功建立链路连接包括：主物理层和从物理层分别判断物理层数据通信是否正常，当通信均正常时判断为链路连接建立成功。
[0010]进一步的，在链路连接建立阶段，主物理层向从物理层发送预定量的握手包，从物理层接收到握手包后向主物理层反馈握手包，主物理层在接收超时时间内接收到反馈的握手包数量满足要求时，认定主物理层数据通信正常，反之认定异常；从物理层判断连续接收到的数据包数量满足要求时，认定从物理层数据通信正常，反之认定异常。
[0011]进一步的，在链路连接保持阶段，如果主物理层和从物理层分别在接收超时时间内接收到来自对方的数据包，则刷新链路连接建立成功的状态；反之，则认定为链路连接中断。
[0012]进一步的，当认定为链路连接建立不成功或链路连接中断时，物理层在经过预定时间后重新进入链路连接建立阶段。
[0013]本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：定义主物理层和从物理层，主物理层和从物理层分别包括双向接口模块，能够通过切换双向接口模块的数据发送方向和数据接收方向，使得通过一对差分线实现主物理层和从物理层之间的双向数据通信，节省布线空间、降低布线成本；此外，基于一对差分线实现双向通信，针对性的设计了链路连接建立和链路连接保持的方式，使得主物理层和从物理层能够分别校验数据通讯异常状况，保证串行通信的稳定性。
[0014]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0015]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理，并不构成对本申请的不当限定。
[0016]图1是本专利技术一个实施例的用于半双工串行通信的物理层框图；图2是本专利技术另一个实施例的用于半双工串行通信的物理层框图；图3a是现有技术中两个通信节点的双向通信示意图；图3b是专利技术一个实施例的主物理层和从物理层的双向通信示意图；图4是本专利技术一个实施例物理层传输方向切换的示意图；图5是本专利技术一个实施例的主物理层链路连接建立阶段工作流程图；图6是本专利技术一个实施例的物理层保持链路连接成功状态的工作流程图。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的技术方案更加清楚明了，下面将结合附图来描述本专利技术的实施例。应当理解的是，对实施方式的具体说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本专利技术，而不是用于穷举本专利技术的所有可行方式，更不是用于限制本专利技术的具体实施范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。
[0018]本专利技术保护一种用于半双工串行通信的物理层，物理层包括主物理层和从物理层以提供两个通信节点，将互联节点的一个通信节点的物理层定义为主物理层，另一个通信节点的物理层定义为从物理层。当物理层完成复位后处于初始状态时，主物理层处于数据发送方向，从物理层处于数据接收方向，从物理层仅当接收到来自主物理层的数据包后方可切换为数据发送方向。
[0019]主物理层包括第一双向接口模块，从物理层包括第二双向接口模块，所述第一双向接口模块和第二双向接口模块分别具有双向通信的功能，以使得第一双向接口模块和第二双向接口模块分别可处于数据发送方向和数据接收方向，通过一对差分信号线连接第一
双向接口模块和第二双向接口模块，通过切换主物理层和从物理层的数据传输方向，主物理层和从物理层能够交替发送数据包以实现主物理层和从物理层的双向通信。
[0020]具体的，参图1，主物理层包括第一控制模块、第一双向接口模块、第一数据发送/接收模块，对应的，从物理层包括第二控制模块、第二双向接口模块、第二数据发送/接收模块，所述第一双向接口模块和第二双向接口模块分别用于使得主物理层和从物理层可处于数据发送方向和数据接收方向，通过一对差分线能够实现数据的双向传输；所述第一控制模块和第二控制模块分别用于切换主物理层和从物理层的数据传输方向，通过控制第一双向接口模块和第二双向接口模块的数据发送方向和数据接收方向，以使得在同一时刻时，主物理层的第一双向接口模块和从物理层的第二双向接口模块其中之一处于数据发送方向，其中另一处于数据接收方向，进而实现主物理层和从物理层交替发送数据包。
[0021]现有技术中，参图3a，通过两对差分信号线实现两个通信节点之间的双向通信，每一对差分信号线分别实现一个方向的数据通信，但该种方式占用布线空间较多。
[0022]本实施例中，参图3b,在相同时间内，主物理层和从物理层其中之一处于数据发送方向，其中另一处于数据接收方向，完成单向的数据发送本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于半双工串行通信的物理层，其特征在于，所述物理层包括主物理层和从物理层以提供两个通信节点，所述主物理层包括第一双向接口模块，所述从物理层包括第二双向接口模块，第一双向接口模块和第二双向接口模块通过一对差分信号线连接，通过切换主物理层和从物理层的数据传输方向，主物理层和从物理层交替发送数据包以实现主物理层和从物理层的双向数据通信，主物理层和从物理层的数据通信阶段包括链路连接建立阶段和链路连接保持阶段，所述链路连接建立阶段用于判断是否成功建立链路连接，并在成功建立链路连接后进入链路连接保持阶段，建立链路连接时主物理层和从物理层分别判断物理层数据通信是否正常，当通信均正常时判断为链路连接建立成功。2.根据权利要求1所述的用于半双工串行通信的物理层，其特征在于，主物理层包括第一控制模块，从物理层包括第二控制模块，所述第一控制模块和第二控制模块用于分别切换主物理层和从物理层的数据传输方向，以使得在同一时刻下，主物理层和从物理层的其中之一处于数据发送方向，其中另一处于数据接收方向。3.根据权利要求2所述的用于半双工串行通信的物理层，其特征在于，当物理层复位后，主物理层属于数据发送方向，从物理层处于数据接收方向，主物理层向从物理层发送数据包，从物理层接收主物理层发送的数据包，主物理层发送完数据包后切换为数据接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈苏广，孙恺，曹宇男，
申请(专利权)人：苏州艾利特机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：