自适应匹配模块和通讯结构制造技术

本发明专利技术提供了一种自适应匹配模块和通讯结构。所述自适应匹配模块包括状态切换点、延时单元、开关单元和波形优化单元，其中，所述状态切换点基于所述编码输入端处的信号切换工作状态。所述延迟单元在延迟时长后，将所述状态切换点的工作状态还原。所述开关单元仅当发送信号时将所述波形优化单元连接入系统。当连接入所述系统时，所述波形优化单元缩短所述切换时长。如此配置，一方面在发送信号时通过所述波形优化单元减少了切换时长对通讯速率的制约，另一方面不发送信号时断开连接，使得所述波形优化单元不会对整个系统的电气参数造成影响。从而解决了现有技术，无论是添加匹配元件或者不添加匹配元件，都无法进一步提高通讯速率的问题。讯速率的问题。讯速率的问题。

【技术实现步骤摘要】
自适应匹配模块和通讯结构


[0001]本专利技术涉及集成电路
，特别涉及一种自适应匹配模块和通讯结构。

技术介绍

[0002]在商用空调等工业应用领域，由于设备之间距离远、干扰大、工况较复杂；且对稳定性要求高，一般多采用有线通讯方式来确保可靠性；同时为了实现远距离通讯，一般是通过降低通讯速率来实现远距离通讯。随着设备的不断增加、应用场景多元化，对通讯要求的要求越来越高，需要通讯方案可以兼容更多的节点、更高的通讯速率、更远的通讯距离；原有的解决方案已无法满足要求。
[0003]为实现将信号在通讯总线上高效传输，避免信号反射，造成信号畸变或无法远距离传输，一般会在总线上添加匹配电阻，实现阻抗匹配，常用的解决方案是在总线的最远端添加匹配电阻。但是随着通讯距离的进一步增加，以及总线上接入设备的数量增加，则会出现无法通讯的问题：只有距匹配电阻距离近的设备，其通讯质量较好，距匹配电阻远的设备，其通讯质量较差；若此时提高通讯速率，则几乎所有设备都无法正常通讯；理论上可以通过在每台设备通讯端口都添加匹配电阻可以解决，此方案仅适用于总线上设备数量非常少的情况；因为每台设备的通讯接口都是并联在总线上，则添加的匹配电阻也是并联，由于单台设备的匹配电阻值是欧姆级；多台通讯设备的匹配电阻并联后，造成总线间的直流电阻过低，通讯信号被电阻消耗掉，也无法实现通讯。所以急需一种可以实现每台设备通讯端口都具有匹配电阻的特性，又不降低总线上总的直流阻抗技术，实现增加总线上节点数，且提高通讯速率、通讯距离。
[0004]以商用空调室外机与室内机为例，一般采用多联机方案，即一台大功率的室外机搭配数量不定的室内机；为实现室外机与室内机之间可靠的通讯，一般采用HBS协议通讯，该协议优势为支持双绞线无极性通讯；为实现多节点通讯的可靠性，通讯距离一般控制在500m以内，通讯速率一般采用9.6Kbps。随着技术的发展与客户的需求不断提升；需要在原有的方案进一步提高要求：1.增加通讯节点数量（即总线上可以接入更多的室内机和室外机，实现互联互控）；2.提高通讯速率（通讯速率提高，可以提高通讯效率节约时间，提高用户体验）；3.增加通讯距离（有线通讯距离提高，可以兼容更多的应用场景）。
[0005]在不做任何改善的情况下，通讯节点数量和通讯距离增加，会提高总线上的寄生参数，总线上最远端并联的匹配电阻效果大打折扣，造成信号畸变，无法通讯，一般通过降低通讯速率来折中处理；与提高通讯速率的要求相悖，无法满足要求。
[0006]总之，现有技术中，受到通讯设备自身工作原理的限制，无论是添加匹配元件或者不添加匹配元件，都无法进一步提高通讯速率。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种自适应匹配模块和通讯结构，以解决现有技术中，无论是添加匹配元件或者不添加匹配元件，都无法进一步提高通讯速率的问题。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种自适应匹配模块，用于和一编码模块配合使用并应用于一系统，所述编码模块至少包括一个编码输入端和两个编码输出端；所述编码输入端处的信号从第一电平切换至第二电平时，所述两个编码输出端的压差从预设压差经历一个切换时长切换至0V，所述切换时长的默认值影响所述系统的通讯频率。
[0009]所述自适应匹配模块包括匹配输入端、状态切换点、延时单元、开关单元和波形优化单元，其中，所述匹配输入端用于获取所述编码输入端处的信号；所述状态切换点至少具有第一工作状态和第二工作状态，当所述状态切换点处于第一工作状态时，若所述编码输入端处的信号从所述第一电平切换至所述第二电平，所述状态切换点切换至所述第二工作状态。所述编码输入端处的信号从所述第一电平切换至所述第二电平时，所述延迟单元在延迟时长后，将所述状态切换点的所述第二工作状态切换至所述第一工作状态。所述状态切换点为所述第二工作状态时，所述开关单元将所述波形优化单元连接入所述系统，所述状态切换点为所述第一工作状态时，所述开关单元将所述波形优化单元从所述系统断开。当连接入所述系统时，所述波形优化单元缩短所述切换时长。
[0010]可选的，所述波形优化单元为阻抗匹配电阻；连接入所述系统时，所述阻抗匹配电阻连接于所述两个编码输出端之间。
[0011]可选的，所述阻抗匹配电阻包括第一电阻和第二电阻，所述开关单元包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管和所述第二三极管的基极均与所述状态切换点连接；所述第一三极管和所述第一电阻构成从所述两个编码输出端中的第一个到第二个的线路；所述第二三极管和所述第二电阻构成从所述两个编码输出端中的第二个到第一个的线路；所述第一三极管和所述第二三极管导通时的电流方向相反。
[0012]可选的，所述延迟单元包括延迟电容；所述编码输入端处的信号从所述第一电平切换至所述第二电平时，所述延迟电容的充放电状态发生变化，在所述延迟时长后，所述延迟电容的其中一端的电压满足触发条件，从而将所述状态切换点的所述第二工作状态切换至所述第一工作状态。
[0013]可选的，所述延迟单元包括恒流子单元，所述延迟电容基于所述恒流子单元的输出电流充电。
[0014]可选的，所述延迟单元还包括放电子单元，所述编码输入端处的信号为第一电平时，所述放电子单元工作并持续对所述延迟电容进行放电；所述编码输入端处的信号为第二电平时，所述放电子单元不工作，所述延迟电容从所述恒流子单元获取电量并逐渐提升自身的电压。
[0015]可选的，所述延迟电容连接于所述编码输入端和状态切换点之间，所述延迟电容与所述编码输入端连接的一端被配置为所述匹配输入端。
[0016]为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种通讯结构，所述通讯结构包括编码模块和上述的自适应匹配模块，所述通讯结构应用于一系统，所述编码模块至少包括一个编码输入端和两个编码输出端；所述编码输入端处的信号从第一电平切换至第二电平时，所述两个编码输出端的压差从预设压差经历一个切换时长切换至0V，所述切换时长的默认值影响所述系统的通讯频率；所述第一电平为高电平和低电平中的一个，所述第二电平为高电平和低电平中的另一个。
[0017]可选的，所述通讯结构为芯片，所述编码模块和所述自适应匹配模块分别为所述
芯片的一部分；或者，所述编码模块为芯片，所述自适应匹配模块基于分立元件搭建于所述芯片外部。
[0018]可选的，所述通讯结构为芯片；所述延迟单元包括延迟电容；所述编码输入端处的信号从所述第一电平切换至所述第二电平时，所述延迟电容的充放电状态发生变化，在所述延迟时长后，所述延迟电容的其中一端的电压满足触发条件，从而将所述状态切换点的所述第二工作状态切换至所述第一工作状态。所述延迟单元包括恒流子单元，所述延迟电容基于所述恒流子单元的输出电流充电。
[0019]所述通讯结构包括延迟时长调节端口，所述延迟时长调节端口连接不同的电阻后，所述恒流子单元的电流相应地发生改变，从而改变所述延迟时长。
[0020]与现有技术相比，本专利技术提供的一种自适应匹配模块和通讯结构中，所述自适应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应匹配模块，其特征在于，用于和一编码模块配合使用并应用于一系统，所述编码模块至少包括一个编码输入端和两个编码输出端；所述编码输入端处的信号从第一电平切换至第二电平时，所述两个编码输出端的压差从预设压差经历一个切换时长切换至0V，所述切换时长的默认值影响所述系统的通讯频率；所述自适应匹配模块包括匹配输入端、状态切换点、延时单元、开关单元和波形优化单元，其中，所述匹配输入端用于获取所述编码输入端处的信号；所述状态切换点至少具有第一工作状态和第二工作状态，当所述状态切换点处于第一工作状态时，若所述编码输入端处的信号从所述第一电平切换至所述第二电平，所述状态切换点切换至所述第二工作状态；所述编码输入端处的信号从所述第一电平切换至所述第二电平时，所述延迟单元在延迟时长后，将所述状态切换点的所述第二工作状态切换至所述第一工作状态；所述状态切换点为所述第二工作状态时，所述开关单元将所述波形优化单元连接入所述系统，所述状态切换点为所述第一工作状态时，所述开关单元将所述波形优化单元从所述系统断开；当连接入所述系统时，所述波形优化单元缩短所述切换时长。2.根据权利要求1所述的自适应匹配模块，其特征在于，所述波形优化单元为阻抗匹配电阻；连接入所述系统时，所述阻抗匹配电阻连接于所述两个编码输出端之间。3.根据权利要求2所述的自适应匹配模块，其特征在于，所述阻抗匹配电阻包括第一电阻和第二电阻，所述开关单元包括第一三极管和第二三极管，所述第一三极管和所述第二三极管的基极均与所述状态切换点连接；所述第一三极管和所述第一电阻构成从所述两个编码输出端中的第一个到第二个的线路；所述第二三极管和所述第二电阻构成从所述两个编码输出端中的第二个到第一个的线路；所述第一三极管和所述第二三极管导通时的电流方向相反。4.根据权利要求1所述的自适应匹配模块，其特征在于，所述延迟单元包括延迟电容；所述编码输入端处的信号从所述第一电平切换至所述第二电平时，所述延迟电容的充放电状态发生变化，在所述延迟时长后，所述延迟电容的其中一端的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬，李瑞平，
申请(专利权)人：上海芯龙半导体技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：