[发明专利]单总线通信调制解调电路及芯片

说明书

本发明提供一种单总线通信调制解调电路及芯片，涉及通信技术领域，包括：滤波模块，用于在允许对目标总线的数据信号进行解调的情况下，根据数据信号，获取目标PWM信号；半双工收发状态判别模块，用于判断目标PWM信号是否处于上升沿，并将判断结果发送给信号处理模块；信号处理模块，用于对目标PWM信号的电压和第一PWM信号的电压进行叠加，获取叠加结果；按位解调处理模块，用于根据叠加结果，确定输出电压；异步串行收发输出接收模块，用于根据输出电压，对数据信号进行解调。本发明通过电路搭建即可完成对不同频率PWM信号的解调，实现目标总线的通信，减少电子元器件数量及电路功耗，降低设计难度，提高系统的稳定性和可靠性。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种单总线通信调制解调电路及芯片。

背景技术

旋转导向工具工作环境恶劣，且可靠性要求高，指令下发及上传任务一般采用单总线通信，该通信方法原理为电力线载波通信原理，目前常用技术手段为现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）+阻容器件+通用集成电路等元器件焊接，组装在高玻璃态转化温度（Glass Transition Temperature，TG）值的印刷电路板（PrintedCircuit Board，PCB）上。通过阻容及通用集成电路完成载波信号的处理，即将信号转换为FPGA可识别的信号或者将FPGA给出的信号调制到总线上。通过FPGA进行数字运算，将载波信号与通用串行信号进行转换，实现单总线通信。

上述单总线通信实现方式上，由于电子元器件较多，在高温强震动环境下，连线和焊点较多容易断开，而且元器件失效率迅速上升，使得整个系统可靠性降低。并且较多的元器件也会导致电路功耗上升，对系统的稳定性造成不利影响。

发明内容

本发明提供的单总线通信调制解调电路及芯片，用于克服现有技术中存在的单总线通信实现所需的电子元器件较多带来的设计难度大及电路功耗大，在高温强震动环境下，整个系统稳定性和可靠性差的问题，减少了电子元器件数量及电路功耗，降低了设计难度，提高了系统的稳定性和可靠性。

本发明提供的一种单总线通信调制解调电路，包括：

滤波模块，用于在允许对目标总线的数据信号进行解调的情况下，根据所述数据信号，获取目标脉冲宽度调制PWM信号，目标PWM信号包括多种不同频率的PWM信号；

半双工收发状态判别模块，与所述滤波模块连接，用于判断所述滤波模块输入的所述目标PWM信号是否处于上升沿，并将判断结果发送给信号处理模块；

所述信号处理模块，与所述半双工收发状态判别模块以及所述滤波模块连接，用于对所述目标PWM信号的电压和第一PWM信号的电压进行叠加，获取叠加结果，所述第一PWM信号为在接收到的所述判断结果表征所述目标PWM信号处于所述上升沿的情况下，根据基准时钟信号生成的PWM信号；

按位解调处理模块，与所述信号处理模块连接，用于根据所述信号处理模块输入的所述叠加结果，确定输出电压；

异步串行收发输出接收模块，与所述按位解调处理模块连接，用于根据所述按位解调处理模块输入的所述输出电压，对所述数据信号进行解调。

根据本发明提供的一种单总线通信调制解调电路，所述滤波模块，包括：

第一滤波器，用于在允许对所述数据信号进行解调的情况下，对所述数据信号进行带通滤波处理，得到第一信号；

第一滞回比较器，与所述第一滤波器连接，用于根据所述第一滤波器输入的所述第一信号，得到第二PWM信号；

第二滤波器，与所述第一滞回比较器连接，用于对所述第一滞回比较器输入的所述第二PWM信号进行带通滤波处理，获取所述目标PWM信号。

根据本发明提供的一种单总线通信调制解调电路，所述半双工收发状态判别模块，包括：