阅读说明：本技术 一种多从机串行通讯电路 (Serial communication circuit of multiple slave machines ) 是由 孙涛 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种多从机串行通讯电路,包括：连接在多个从机与总线之间的故障判别电路、信号选通电路、时分复用电路,故障判别电路的输入端分别连接多个所述从机的信号输出端,信号选通电路的使能端连接所述故障判别电路的输出端,信号选通电路的输入端分别连接多个所述从机的信号输出端,信号选通电路的输出端连接至时分复用电路的输入端,时分复用电路的输出端连接至总线。利用本发明的多从机串行通讯电路当检测到一个或多个从机出现长期占用总线故障时,自动把故障从机的发送信号从总线上切除；当故障恢复后可以自动把从机重新接入总线,本案实现了一种可靠、低成本且简单容易实现的从机故障自动脱离总线的多从机串行通讯电路。(the invention provides a serial communication circuit of a plurality of slave machines, which comprises: the system comprises a fault discrimination circuit, a signal gating circuit and a time division multiplexing circuit, wherein the fault discrimination circuit, the signal gating circuit and the time division multiplexing circuit are connected between a plurality of slaves and a bus, the input end of the fault discrimination circuit is respectively connected with the signal output ends of the slaves, the enable end of the signal gating circuit is connected with the output end of the fault discrimination circuit, the input end of the signal gating circuit is respectively connected with the signal output ends of the slaves, the output end of the signal gating circuit is connected with the input end of the time division multiplexing circuit, and the output end of the time division multiplexing circuit is connected with the. When the multi-slave serial communication circuit detects that one or more slave machines have bus fault due to long-term occupation, the multi-slave serial communication circuit automatically cuts off a sending signal of the fault slave machine from the bus; when the fault is recovered, the slave can be automatically reconnected to the bus, and the multi-slave serial communication circuit which is reliable, low in cost, simple and easy to realize and can automatically disconnect the slave from the bus when the fault is recovered is realized.)

一种多从机串行通讯电路

技术领域

本发明涉及多机通讯领域，尤其是电能质量模块并机时的光纤通讯领域，具体涉及一种多从机串行通讯电路。

背景技术

目前电能质量模块（包括SVG静止无功发送器和APF有源电力滤波器）在多机并联时相互之间需要通讯传输信息，由于电能质量模块工作电磁环境较差，并且传输数据的实时性要求高，所以普通的通讯总线不能满足要求，需采用光纤通讯。在使用光纤通讯时，为了保证实时性和可靠性也不使用串联或环形的总线形式，而是采用并联的方式。采用并联方式的光纤通讯往往会因为一个从机节点的故障而导致整个通讯的瘫痪。如果使用单独的处理器去判断每个从机的工作状态会占用很多资源，接线复杂且成本较高，由于使用了可编程芯片，也有死机的风险，可靠性也不高。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种低成本且简单容易实现的从机故障自动脱离总线的多从机串行通讯电路。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种多从机串行通讯电路，包括：连接在多个从机与总线之间的多个故障判别电路、多个信号选通电路、一个时分复用电路，其中，多个所述故障判别电路的输入端分别连接多个所述从机的信号输出端，多个所述信号选通电路的使能端连接所述故障判别电路的输出端，多个所述信号选通电路的输入端分别连接多个所述从机的信号输出端，多个所述信号选通电路的输出端连接至时分复用电路的输入端，所述时分复用电路的输出端连接至总线。

优选的是，所述的多从机串行通讯电路，其中，所述故障判别电路包括第一滤波电阻R1、第二滤波电阻R2、时间常数调节二极管VD1、滤波电容C1及施密特触发器D1，所述第一滤波电阻R1的一端分别接多个所述从机的信号输出端、另一端接所述滤波电容C1和施密特触发器D1的输入端；所述第二滤波电阻R2的一端接时间常数调节二极管VD1的阴极、另一端接所述滤波电容C1和施密特触发器D1的输入端；所述时间常数调节二极管VD1阳极接从机发送信号、阴极接第二滤波电阻R2；所述滤波电容C1一端接施密特触发器D1的输入端，一端接参考地；所述施密特触发器D1的输入端接滤波电容C1，输出端连接至所述信号选通电路的使能端。

优选的是，所述的多从机串行通讯电路，其中，所述信号选通电路包括或门D2、或门D2的使能端接施密特触发器D1的输入端，或门D2的输入端分别连接多个所述从机的信号输出端、输出端连接至时分复用电路的输入端。

优选的是，所述的多从机串行通讯电路，其中，所述信号选通电路包括三态门D2和上拉电阻R3，三态门D2的使能端接施密特触发器D1的输入端，三态门D2的输入端分别连接多个所述从机的信号输出端、输出端通过上拉电阻R3上拉到电源电压VCC，上拉电阻R3的输出端连接至时分复用电路的输入端。

优选的是，所述的多从机串行通讯电路，其中，所述时分复用电路包括多端输入与非门D3和非门D4，其中，多端输入与非门D3的输入端分别连接至或门D2的输出端，多端输入与非门D3的输出端连接至非门D4的输入端，非门D4的输出端连接至总线。

优选的是，所述的多从机串行通讯电路，其中，所述时分复用电路包括多端输入与非门D3和非门D4，其中，多端输入与非门D3的输入端分别连接至上拉电阻R3的输出端，多端输入与非门D3的输出端连接至非门D4的输入端，非门D4的输出端连接至总线。

与现有技术相比，本发明的多从机串行通讯电路通过连接在多个从机与总线之间的故障判别电路、信号选通电路、时分复用电路共同作用，当检测到一个或多个从机出现长期占用总线故障时，自动把故障从机的发送信号从总线上切除；当故障恢复后可以自动把从机重新接入总线，且仅使用纯硬件的逻辑芯片，***电路也尽量精简，以减少故障点。本案实现了一种可靠、低成本且简单容易实现的从机故障自动脱离总线的多从机串行通讯电路。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的多从机串行通讯电路的示意图；

图2为本发明一实施例所述的多从机串行通讯电路的示意图；

图3为本发明一实施例所述的多从机串行通讯电路的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本案是实施例提供了一种多从机10串行通讯电路，包括：连接在多个从机10与总线20之间的多个故障判别电路1、多个信号选通电路2、一个时分复用电路3，其中，多个所述故障判别电路1的输入端分别连接多个所述从机10的信号输出端，多个所述信号选通电路2的使能端连接所述故障判别电路1的输出端，多个所述信号选通电路2的输入端分别连接多个所述从机10的信号输出端，多个所述信号选通电路2的输出端连接至时分复用电路3的输入端，所述时分复用电路3的输出端连接至总线20。故障判别电路1、信号选通电路2的数量与从机10的数量一致。图1中，从机10有若干个，没有完全显示出，用点号表示多个从机10和多个故障判别电路1、多个信号选通电路2。本发明的多从机串行通讯电路通过连接在多个从机10与总线20之间的故障判别电路1、信号选通电路2、时分复用电路3共同作用，当检测到一个或多个从机10出现长期占用总线20故障时，自动把故障从机10的发送信号从总线20上切除；当故障恢复后可以自动把从机10重新接入总线20。本案实现了一种可靠、低成本且简单容易实现的从机故障自动脱离总线的多从机串行通讯电路。

如图2-3所示，故障判别电路1包括第一滤波电阻R1、第二滤波电阻R2、时间常数调节二极管VD1、滤波电容C1及施密特触发器D1，所述第一滤波电阻R1的一端接从机10发送信号、另一端接所述滤波电容C1和施密特触发器D1的输入端；所述第二滤波电阻R2的一端接时间常数调节二极管VD1的阴极、另一端接所述滤波电容C1和施密特触发器D1的输入端；所述时间常数调节二极管VD1阳极接从机10发送信号、阴极接第二滤波电阻R2；所述滤波电容C1一端接施密特触发器D1的输入端，一端接参考地；所述施密特触发器D1的输入端接滤波电容C1，输出端接信号选通电路2使能端。从机10不可能在一个通讯周期内只发送一种电平，故本发明在检测到从机10长时间持续发送有效电平时即把该从机10从通讯总线20上断开以避免总线20拥堵。通用的串行通讯定义高电平为无效状态，低电平为有效状态，本发明主要以这种定义为例做说明。当从机10没有发送信号或发送无效电平时，信号经R1、R2、VD1、C1组成的滤波网络仍为高电平，经过反向施密特触发器D1后为低电平使能信号选通电路2。施密特触发器D1的作用是接收缓慢变化的信号调理出上升沿满足后级逻辑芯片要求的信号。当从机10正常发送信号时，由于有R1、R2、VD1、C1组成的滤波网络，施密特触发器D1接收到的信号仍为高电平，施密特触发器输出的信号仍为低电平，信号仍被选通。当从机10的发送信号持续保持低电平经过R1、C1滤波到达施密特触发器D1低电平阈值时，施密特触发器D1输出翻转为高电平，从机10发送信号被脱离通讯总线20。当从机10持续保持高电平经过R1、R2、VD1、C1组成的滤波网络到达到达施密特触发器D1高电平阈值时，施密特触发器D1输出翻转为低电平，从机10发送信号立即被选通。为了保证正常通讯时不会误动作，并使故障恢复速度更快，加入了时间常数调节二极管VD1，并且设置第二滤波电阻R2远小于第一滤波电阻R1，这样在判断故障时的滤波时间常数为R1×C1，而解除故障的滤波时间常数近似为（R1//R2）×C1。

信号选通电路2，图2使用信号选通器（或门）D2实现，图3使用三态门D2和上拉电阻R3实现，信号选通器D2的使能端接施密特触发器D1的输入、输入端接从机10发送信号、输出端接时分复用电路3的输入；上拉电阻在信号选通使用三态门电路时使用，以保证D2输出为三态时，时分复用电路3输入是固定无效电平。图3中，当施密特触发器D1输出低电平选通信号时，或非门D2一个输入端为常低，输出跟随随另一输入端接收到的从机10发送信号的变化而变化，即从机10发送信号被选通；当施密特触发器D1输出高电平禁止选通信号时，或非门D2一个输入端为常高，输出为常高，不再跟随随另一输入端接收到的从机10发送信号的变化而变化，即从机10发送信号被禁止。图3中，当施密特触发器D1输出低电平选通信号时，三态门D2使能端为低，输出被使能，输出跟随随另一输入端接收到的从机10发送信号的变化而变化，即从机10发送信号被选通；当施密特触发器D1输出高电平禁止选通信号时，三态门D2使能端为高，输出为三态，输出被上拉电阻R3上拉到电源电压VCC，不再跟随随另一输入端接收到的从机10发送信号的变化而变化，即从机10发送信号被禁止。

时分复用电路3，示例中使用多端输入与非门D3和非门D4实现，图2中，多端输入与非门D3的输入端分别连接至或门D2的输出端，多端输入与非门D3的输出端连接至非门D4的输入端，非门D4的输出端连接至总线。图3中，多端输入与非门D3的输入端分别连接至上拉电阻R3的输出端，多端输入与非门D3的输出端连接至非门D4的输入端，非门D4的输出端连接至总线。当所有从机10的发送端均为无效电平时，时分复用电路3输出无效电平；任一一个从机10发送有效电平时，时分复用电路3输出有效电平。上述是实力仅使用纯硬件的逻辑芯片，***电路也尽量精简，以减少故障点。

以上所述，仅是本发明的最佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，利用上述揭示的方法内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，均属于权利要求保护的范围。