多路快速数据发送器的制造方法_3

文档序号:8700119阅读:来源:国知局
[0069]所述第一放电电路导通时,所述第四控制开关SW4闭合,所述第五控制开关SW5闭合或第七控制开关SW7或第五控制开关SW5和第七控制开关SW7同时闭合,其余控制开关断开,使所述电感L正端接所述第一负载电容Ctl或/和第二负载电容C i的正端;请参考图5a第一种实现方式,所述电感L正端接所述负载电容Q的正端,所述电感L的负端接地;所述第三控制开关SW3闭合,所述第五控制开关SW5闭合或第七控制开关SW7闭合或第五控制开关SW5和第七控制开关SW7同时闭合,其余控制开关均断开,使所述电感L正端接所述第一负载电容Ctl或/和第二负载电容C i的正端,所述电感L的负端接电源的正端,所述电源的负端接地,如图5b所示的第二种实现方式,所述电感L正端接所述负载电容Q的正端,所述电感L的负端接电源。
[0070]所述第二放电电路导通时,若所述第一负载电容Ctl为低电平,第二负载电容C ^高电平时,则所述第六控制开关SW6和第七控制开关SW7闭合;若所述第一负载电容Ctl为高电平,第二负载电容C1为低电平时,则所述第五制开关SW5和第八控制开关SW8闭合,其余控制开关均断开,即所述电感L正端接第二负载电容C1正端,负端接第一负载电容C oiH端,组成了同时对第一负载电容Ctl和第二负载电容C 1充放电的电路。
[0071]所述负载加强电路导通使所述负载电容Q加强至电源电压时,所述第一控制开关Sffl闭合,所述第五控制开关SW5闭合或第七控制开关SW7闭合或第五控制开关SW5和第七控制开关SW7同时闭合,其余控制开关断开,或者使所述第三控制开关SW3闭合,所述第六控制开关SW6闭合或第八控制开关SW8闭合或第六控制开关SW6和第八控制开关SW8同时闭合,其余控制开关断开,如图6所示;
[0072]所述负载加强电路导通使所述负载电容Q加强至地时,所述第二控制开关SW2闭合,所述第五控制开关SW5闭合或第七控制开关SW7闭合或第五控制开关SW5闭和第七控制开关SW7同时闭合,其余控制开关断开,或者使所述第四控制开关SW4闭合,所述第六控制开关SW6闭合或第八控制开关SW8闭合或第六控制开关SW6和第八控制开关SW8同时闭合,其余控制开关断开,如图7所示;
[0073]所述电能回收电路导通时,所述第二控制开关SW2及第三控制开关SW3闭合,其余控制开关均断开,如图8所示。
[0074]所述能量补充电路导通时,所述第一控制开关SW1、第四控制开关SW4闭合,其余控制开关均断开。
[0075]在本实用新型的另一方面还提出了一种多路快速数据发送器的数据发送方法,采用如上文所述的多路快速数据发送器进行数据发送,包括步骤:
[0076]步骤S1:当使能信号由低电平跳变为高电平时,控制电路控制控制开关使电感充电电路导通,对电感L进行充电,直至电流检测单元检测到所述电感电流到预设电流值I1;
[0077]步骤S2:当步骤SI结束时,所述控制电路控制所述控制开关使维持电路导通,对所述电感电流Il进行保持;
[0078]步骤S3:待发送信号Din〈l,0>的位数与所述负载电容的个数相等,当所述待发送信号Din〈l,0>其中一位由低电平跳变为高电平时,所述控制电路控制所述控制开关使第一充电电路或第二充电电路或者两者依次导通,由所述电源或者高电平的负载电容通过所述电感对低电平的负载电容进行无损高速充电,直至所述低电平的负载电容电压达到高电平,输出信号Do;或者,当待发送信号其中一位由高电平跳变为低电平时,所述控制电路控制所述控制开关使所述第一放电电路或第二放电电路或者两者依次导通,使高电平的负载电容对地或对低电平的负载电容放电至低电平,输出信号Do ;
[0079]步骤S4:当步骤S3结束时,所述控制电路控制所述控制开关使所述维持电路导通,对所述电感电流Il进行保持;
[0080]在步骤S4结束后,还包括步骤S5,将所述电能回收电路导通,使所述电感L正端和电源负端接地,所述电感L负端与所述电源正端相连,将所述电感L中的电能回收至所述电源,直至所述电感L中电流L减小到零。
[0081]在所述步骤S5结束后,还包括步骤S6,将所有控制开关断开,将所述多路快速数据发送器关断并高阻输出。步骤S8阶段的终点是下一个使能信号EN的上升沿到来。
[0082]本实施例的待发送信号Din为待发送的N位并行输入数据信号Din〈N_l: 0>,输出信号Do相应地为N位并行输出数据信号Do〈N-l:0>,微处理器还接收内部电流状态信号Istate0微处理器首先对输入的N位并行的待发送信号Din〈N-l:0>进行区分。分为三类,不动的k位,同向动的m位,反向动的P位,其中k+m+p = N。微处理器控制相应的k路开关不动作,控制相应的m路一起动作,控制相应的P路一起动作,达到m路与P路输出无损地交换负载电容上的电荷,如果同向反向负载电容的负载相等,那么同向及反向负载电容上的电荷得到完全的交换,如果负载电容不相等,负载电容容值小的电荷可以得到完全地交换,负载电容容值大的部分需要通过电感无损地充放到电源或地上即可。
[0083]下面结合图9具体说明工作过程:待发送信号Din〈l,0>为2位,例如初始状态为00,控制开关SWl?SW8都维持断开状态。整个多路快速数据发送器不工作,输出高组态。以下以多路快速数据发送器启动,数据Din〈l:0>同向同时进行跳变,即从00->11->00、发送器关断及能量回收的过程来说明各阶段的工作情况:
[0084]Tl阶段:T1阶段的起点是使能信号EN从O到I的跳变,Tl阶段的终点是电感电流込被充到预设电流值I i。Tl阶段完成的功能是电感电流IjJ始值的建立。具体实现,微处理器的输入信号使能信号EN从O变到1,同时输入信号lstate〈l:0> = 00,微处理器控制所述电感充电电路导通。Istate〈l: 0>在本实施例里采用的是两位,但是实际上包含但不仅限于两位。当电感L中的电流L到达预设电流值I i时,电流检测器输出lstate〈l:0>=11 ;
[0085]T2阶段:T2阶段的起点是Tl阶段的终点,Τ2阶段的终点是待发送信号Din〈l:0>从00到11的跳变沿。T2阶段完成的功能是电感电流L的保持。Tl结束,微处理器控制维持电路导通,电流Il被保持在电感L中。维持电路的实现方式请参考上文,在此不作赘述。
[0086]T3阶段:T3阶段的起点是Τ2阶段的终点,Τ3阶段的终点是第一负载电容Ctl和第二负载电容C1I极板电压被充高到电源电压VDD。Τ3阶段完成的功能是第一负载电容和第二负载电容C1的无损高速充电。Τ2结束,微处理器控制第一充电电路导通,电感电流IJ寸第一负载电容C ^和第二负载电容C i充电,当电压检测器检测到第一负载电容C ^和第二负载电容C1I极板被充电到VDD电压时,发信号给微处理器,作为T3阶段的结束标志。
[0087]T4阶段:T4阶段的起点是Τ3阶段的终点,Τ4阶段的终点是待发送信号Din〈l:0>从11到00的跳变沿。T4阶段完成的功能是,电感电流L的保持以及输出信号Do的高电平加强。微处理器控制维持电路和负载加强电路导通,使电流被保持在电感L中,同时第一负载电容Ctl和第二负载电容C ^隹持输出VDD电压值。
[0088]T5阶段:T5阶段的起点是Τ4阶段的终点,Τ5阶段的终点是第一负载电容Ctl和第二负载电容C1I极板放电到低电平。Τ5阶段完成的功能是第一负载电容C ^和第二负载电容(^无损高速放电。微处理器控制第一放电电路导通导通,第一负载电容C C1和第二负载电容C1经电感电流放电,当电压检测器检测到第一负载电容C C1和第二负载电容C 上极板被放电到低电平时,发信号给微处理器,作为Τ5阶段的结束标志。
[0089]Τ6阶段:Τ6阶段的起点是Τ5阶段的终点,Τ6阶段的终点是使能信号EN从高电平到低电平的跳变沿。Τ6阶段完成的功能是,电感电流込的保持以及输出信号Do的低电平加强。微处理器控制维持电路和负载加强电路导通,电流k被保持在电感L中,同时第一负载电容Ctl和第二负载电容C i维持输出低电平的电压值。
[0090]T7阶段:T7阶段的起点是Τ6阶段的终点,Τ7阶段的终点是电感L中电流込变为Oo Τ7阶段完成的功能是回收电感L中电流k的能量到电源。微处理器控制维电能回收电路导通,电感电流在反向电压的作用下,逐渐减小到零,电流检测器输出lstate〈l:0> =00,作为T7阶段结束的标志。
[0091]T8阶段:T8阶段的起点是Τ7阶段的终点,Τ8阶段的终点是下一个使能信号EN的上升沿。Τ8阶段完成的功能是发送器完全关断及高阻输出。实现方式,所有控制开关断开。
[0092]此外,在整个过程中,由于寄生电阻的存在,电感L中的电流L一直处于消耗状态,因此,需要进行补充能量。T4阶段是电流保持及高电平加强,T6阶段是电流I J呆持及低电平加强。在能量补充阶段,可以在T4阶段把电路配置
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