一种高精度以太网物理层转换电路的制作方法

本发明涉及以太网数据传输领域，特别是以太网物理层数据转换电路。

背景技术：

传统的以太网物理层数据转换电路，一般由模数逻辑转换单元构成，并且模数逻辑转换单元第一信号输入端p0、第二信号输入端n0和使能端en均与以太网的端口对应连接，接收相应的信号，并将来自不同端口的信号进行组合变换，从而转化为数字信号，在传输信息时，信号一般先以一段电压较高的触发信号作为起始段，后续才是附带一连串带有编码信息的载码段，此处的载码段一般以较低电压传输，而利用传统的以太网物理层数据转换电路对模拟信号转换成数字信号时，形成信号的电压容易偏移，在传输距离较长的情况下，容易造成编码信息的丢失，传输性能不稳定。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种检测转换后的数字信号来反馈调节的以太网物理层转换电路，从而提高数据传输的精度以及稳定性。

本发明采用的技术方案是：

一种高精度以太网物理层转换电路，包括：

模数逻辑转换单元，包括第一信号输入端p0、第二信号输入端n0、使能端en以及输出端，模数逻辑转换单元的第一信号输入端p0、第二信号输入端n0以及使能端en均与外部传输线段连接以接收信号，并且将接收的模拟信号转化成数字信号后通过模数逻辑转换单元的输出端输出；

反馈调节模块，用于获取模数逻辑转换单元的输出端输出的数字信号并根据输出的数字信号生成调节信号，反馈调节模块与模数逻辑转换单元连接，利用调节信号反馈调整数字信号的输出。

所述反馈调节模块包括反馈处理单元以及比较转换单元，反馈处理单元根据检测的数字信号的电压生成调节信号，调节信号包括第一调节信号、第二调节信号以及基准信号；

反馈处理单元与第一信号输入端p0连接以输出第一调节信号调节第一信号输入端p0输入信号的电压；

反馈处理单元与第二信号输入端n0连接以输出第二调节信号调节第二信号输入端n0输入信号的电压；

反馈处理单元与比较转换单元连接以输出第一调节信号和基准信号，比较转换单元与模数逻辑转换单元连接以输出第一调节信号和基准信号的比较信号；

反馈处理单元与比较转换单元连接以输出第二调节信号和基准信号，比较转换单元与模数逻辑转换单元连接以输出第二调节信号和基准信号的比较信号。

所述反馈处理单元包括控制部件、选择输出部件以及电阻rp和电阻rn,所述控制部件用于接收数字信号以及外部的idl信号并调制输出基准信号，选择输出部件能够输出不同等级的电压信号，所述控制部件与选择输出部件连接以选择电压信号的等级并输出，选择输出部件的输出端分别与电阻rp和电阻rn连接，从而通过电阻rp输出第一调节信号，通过电阻rn输出第二调节信号。

所述比较转换单元包括比较器u2、比较器u3；

比较器u2的其一输入端与电阻rp连接以接收第一调节信号，比较器u2的另一输入端与控制部件连接以接收基准信号，比较器u2的输出端与模数逻辑转换单元连接；

比较器u3的其一输入端与电阻rn连接以接收第二调节信号，比较器u3的另一输入端与控制部件连接以接收基准信号，比较器u3的输出端与模数逻辑转换单元连接。

所述模数逻辑转换单元的输出端与外部控制系统连接，外部控制系统根据输出的数字信号控制反馈调节模块生成调节信号。

所述模数逻辑转换单元包括比较器u1、第一逻辑转换线路、第二逻辑转换线路、第三逻辑转换线路以及第四逻辑转换线路；

比较器u1的其一输入端与第一信号输入端p0连接，比较器u1的另一输入端与第二信号输入端n0连接；

第一逻辑转换线路的输入端分别与比较器u1的输出端以及使能端en连接，第一逻辑转换线路的输出端与外部控制系统连接；

第二逻辑转换线路的输入端分别与比较器u1的输出端以及使能端en连接，第二逻辑转换线路的输出端与外部控制系统连接，并且第一逻辑转换线路输出的信号与第二逻辑转换线路输出的信号互为反相；

第三逻辑转换线路的输入端分别与比较器u2的输出端以及使能端en连接，并且第三逻辑转换线路分别与第一逻辑转换线路、第四逻辑转换线路连接以分别获取第一逻辑转换线路和第四逻辑转换线路的信号进行交互，第三逻辑转换线路的输出端与外部控制系统连接；

第四逻辑转换线路的输入端分别与比较器u3的输出端以及使能端en连接，并且第四逻辑转换线路分别与第二逻辑转换线路、第三逻辑转换线路连接以分别获取第二逻辑转换线路和第三逻辑转换线路的信号进行交互，第四逻辑转换线路的输出端与外部控制系统连接。

所述第一逻辑转换线路包括与非门u4、反相器u9、反相器u17；

与非门u4的其一输入端与比较器u1的输出端连接，与非门u4的另一输入端与使能端en连接；

反相器u9的输入端与与非门u4的输出端连接；

反相器u17的输入端与反相器u9的输出端连接；

反相器u17的输出端与外部控制系统连接。

所述第二逻辑转换线路包括反相器u7、反相器u10以及反相器u18；

反相器u7的输入端与与非门u4的输出端连接；

反相器u10的输入端与反相器u7的输出端连接；

反相器u18的输入端与反相器u10的输出端连接；

反相器u18的输出端与外部控制系统连接。

所述第三逻辑转换线路包括与非门u5、与非门u8、与非门u11、与非门u16、反相器u13以及反相器u19；

所述第四逻辑转换线路包括与非门u6、与非门u12、与非门u15、反相器u14以及反相器u20；

与非门u5的其一输入端与比较器u2的输出端连接，与非门u5的另一输入端与使能端en连接，与非门u5的输出端分别与与非门u11的其一输入端以及与非门u8的其一输入端连接；

与非门u11的另一输入端与与非门u4的输出端连接；

与非门u6的其一输入端与比较器u3的输出端连接，与非门u6的另一输入端与使能端en连接；

与非门u8的另一输入端分别与与非门u12的其一输入端以及与非门u6的输出端连接；

与非门u12的另一输入端与反相器u7的输出端连接；

与非门u11的输出端与反相器u13的输入端连接；

反相器u13的输出端与与非门u16的其一输入端连接；

与非门u12的输出端与反相器u14的输入端连接；

反相器u14的输出端与与非门u15的其一输入端连接；

与非门u8的输出端分别与与非门u15的另一输入端以及与非门u16的另一输入端连接；

与非门u15的的输出端与反相器u20的输入端连接；

反相器u20的输出端与外部控制系统连接；

与非门u16的的输出端与反相器u19的输入端连接；

反相器u19的输出端与外部控制系统连接。

本发明的有益效果：

本发明以太网物理层转换电路，模数逻辑转换单元的第一信号输入端p0与第二信号输入端n0分别接收外部传输线段中输入的第一信号和第二信号以及给使能端en供电，并且将接收的作为模拟信号的第一信号和第二信号转化成数字信号后通过模数逻辑转换单元的输出端输出，同时，反馈调节模块自身获取输出的数字信号，或者外部控制系统接收输出的数字信号，并且根据数字信号的电压情况生成调节信号，再将调节信号输入模数逻辑转换单元，与第一信号、第二信号进行结合，形成反馈调节，在转换的过程中，当数字信号的电压过高，则通过调节信号来降低后续转换的数字信号的电压，反之，当数字信号电压过低，则通过调节信号来提高后续转换的数字信号的电压，从而保证数据传输的精度，提高稳定性，由于本设计形成反馈调节，因此与其他电路的匹配性能大大提高，可随机调节，由于数据传输稳定性提高，传输的距离相应地增长，同时保证长距离的传输而不失真。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本发明以太网物理层转换电路的电路示意图。

图2是本发明反馈调节模块的原理示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明以太网物理层转换电路，一种高精度以太网物理层转换电路，包括：

模数逻辑转换单元1，包括第一信号输入端p0、第二信号输入端n0、使能端en以及输出端，模数逻辑转换单元1的第一信号输入端p0、第二信号输入端n0以及使能端en均与外部传输线段连接以接收信号，并且将接收的模拟信号转化成数字信号后通过模数逻辑转换单元1的输出端输出；

反馈调节模块2，用于检测模数逻辑转换单元1的输出端输出的数字信号并根据检测的数字信号的电压生成调节信号，反馈调节模块2与模数逻辑转换单元1连接，利用调节信号反馈调整数字信号的输出。

其中，此处反馈调节模块2可以接入模数逻辑转换单元1的输出端，从而获取转化后的数字信号，进而得知数字信号的电压情况，生成调节信号，或者，模数逻辑转换单元1的输出端与外部控制系统连接，外部控制系统根据输出的数字信号控制反馈调节模块2生成调节信号或者外部控制系统3生成调节信号后输出到反馈调节模块2中，此处的调节信号包括第一调节信号、第二调节信号以及基准信号，此处基准信号是基于数字信号以及外部以太网传输的idl信号来调制设定的，并且将基准信号与第一信号、第二信号结合，通过与非门以及反相器的处理，逻辑转换为数字信号，同时也用于配合外部控制系统3最后接收了数字信号后进行解码，此处具体信号由具体控制系统编写的编码和解码规则来设定。

模数逻辑转换单元的第一信号输入端p0与第二信号输入端n0分别接收外部传输线段中输入的第一信号和第二信号以及给使能端en供电，并且将接收的作为模拟信号的第一信号和第二信号转化成数字信号后通过模数逻辑转换单元1的输出端输出，同时，反馈调节模块2自身获取输出的数字信号，或者外部控制系统3接收输出的数字信号，并且根据数字信号的电压情况生成调节信号，再将调节信号输入模数逻辑转换单元1，与第一信号、第二信号进行结合，形成反馈调节，在转换的过程中，当数字信号的电压过高，则通过调节信号来降低数字信号的电压，反之，当数字信号电压过低，则通过调节信号来提高数字信号的电压，从而保证数据传输的精度，提高稳定性，由于本设计形成反馈调节，因此与其他电路的匹配性能大大提高，可随机调节，由于数据传输稳定性提高，传输的距离相应地增长，同时保证长距离的传输而不失真。

反馈调节模块2包括反馈处理单元21以及比较转换单元22，反馈处理单元21根据检测的数字信号的电压生成调节信号，

反馈处理单元21与第一信号输入端p0连接以输出第一调节信号调节第一信号输入端p0输入信号的电压；

反馈处理单元21与第二信号输入端n0连接以输出第二调节信号调节第二信号输入端n0输入信号的电压；

反馈处理单元21与比较转换单元22连接以输出第一调节信号和基准信号，比较转换单元22与模数逻辑转换单元1连接以输出第一调节信号和基准信号的比较信号；

反馈处理单元21与比较转换单元22连接以输出第二调节信号和基准信号，比较转换单元22与模数逻辑转换单元1连接以输出第二调节信号和基准信号的比较信号，其中，第一调节信号从端口p1输出，第二调节信号从端口p2输出，基准信号从端口ref输出。

此处第一调节信号与第二调节信号直接对应输出到第一信号输入端p0以及第二信号输入端n0，从而抬高或者降低第一信号的电压或者第二信号的电压，除此之外，基准信号与第一调节信号或者第二调节信号通过比较器结合，输出到模数逻辑转换单元1中与使能端en的输出的开启信号结合后配合进行转换处理。

反馈处理单元21包括控制部件211、选择输出部件212以及电阻rp和电阻rn,控制部件211用于接收数字信号以及外部的idl信号并调制输出基准信号，选择输出部件212能够输出不同等级的电压信号，控制部件211与选择输出部件212连接以选择电压信号的等级并输出，选择输出部件212的输出端分别与电阻rp和电阻rn连接，从而通过电阻rp输出第一调节信号，通过电阻rn输出第二调节信号。

其中，如图2所示，控制部件211由处理芯片以及外围电路构成，接收外部控制系统3传输的控制信号来生成调节信号，例如输出基准信号ref，以及控制选择输出部件212选择不同等级的电压信号，此处选择输出部件212可以有若干个串联的电阻(r1-rx)构成，串联电路的一端接入外部电源，另一端接地，从而每两电阻的串联端点对应不同的电压等级，而控制部件211则控制选择输出部件212在不同的串联端点上进行电压获取，进一步地，获取该点电压后，通过电阻rp输出第一调节信号，通过电阻rn输出第二调节信号。

此处，比较转换单元22包括比较器u2、比较器u3；比较器u2的其一输入端与电阻rp连接以接收第一调节信号，比较器u2的另一输入端与控制部件211连接以接收基准信号，比较器u2的输出端与模数逻辑转换单元1连接；

比较器u3的其一输入端与电阻rn连接以接收第二调节信号，比较器u3的另一输入端与控制部件3连接以接收基准信号，比较器u3的输出端与模数逻辑转换单元1连接。

模数逻辑转换单元1包括比较器u1、第一逻辑转换线路、第二逻辑转换线路、第三逻辑转换线路以及第四逻辑转换线路；

比较器u1的其一输入端与第一信号输入端p0连接，比较器u1的另一输入端与第二信号输入端n0连接；

第一逻辑转换线路的输入端分别与比较器u1的输出端以及使能端en连接，第一逻辑转换线路的输出端与外部控制系统3连接；

第二逻辑转换线路的输入端分别与比较器u1的输出端以及使能端en连接，第二逻辑转换线路的输出端与外部控制系统3连接，并且第一逻辑转换线路输出的信号与第二逻辑转换线路输出的信号互为反相；

第三逻辑转换线路的输入端分别与比较器u2的输出端以及使能端en连接，并且第三逻辑转换线路分别与第一逻辑转换线路、第四逻辑转换线路连接以分别获取第一逻辑转换线路和第四逻辑转换线路的信号进行交互，第三逻辑转换线路的输出端与外部控制系统3连接；

第四逻辑转换线路的输入端分别与比较器u3的输出端以及使能端en连接，并且第四逻辑转换线路分别与第二逻辑转换线路、第三逻辑转换线路连接以分别获取第二逻辑转换线路和第三逻辑转换线路的信号进行交互，第四逻辑转换线路的输出端与外部控制系统连接。

第一逻辑转换线路包括与非门u4、反相器u9、反相器u17；

与非门u4的其一输入端与比较器u1的输出端连接，与非门u4的另一输入端与使能端en连接；

反相器u9的输入端与与非门u4的输出端连接；

反相器u17的输入端与反相器u9的输出端连接；

反相器u17的输出端与外部控制系统3连接。

所述第二逻辑转换线路包括反相器u7、反相器u10以及反相器u18；

反相器u7的输入端与与非门u4的输出端连接；

反相器u10的输入端与反相器u7的输出端连接；

反相器u18的输入端与反相器u10的输出端连接；

反相器u18的输出端与外部控制系统连接。

所述第三逻辑转换线路包括与非门u5、与非门u8、与非门u11、与非门u16、反相器u13以及反相器u19；

所述第四逻辑转换线路包括与非门u6、与非门u12、与非门u15、反相器u14以及反相器u20；

与非门u5的其一输入端与比较器u2的输出端连接，与非门u5的另一输入端与使能端en连接，与非门u5的输出端分别与与非门u11的其一输入端以及与非门u8的其一输入端连接；

与非门u11的另一输入端与与非门u4的输出端连接；

与非门u6的其一输入端与比较器u3的输出端连接，与非门u6的另一输入端与使能端en连接；

与非门u8的另一输入端分别与与非门u12的其一输入端以及与非门u6的输出端连接；

与非门u12的另一输入端与反相器u7的输出端连接；

与非门u11的输出端与反相器u13的输入端连接；

反相器u13的输出端与与非门u16的其一输入端连接；

与非门u12的输出端与反相器u14的输入端连接；

反相器u14的输出端与与非门u15的其一输入端连接；

与非门u8的输出端分别与与非门u15的另一输入端以及与非门u16的另一输入端连接；

与非门u15的的输出端与反相器u20的输入端连接；

反相器u20的输出端与外部控制系统连接；

与非门u16的的输出端与反相器u19的输入端连接；

反相器u19的输出端与外部控制系统连接。

此处，相当于基准信号与第一调节信号或者第二调节信号通过比较器u2或者比较器u3结合，并且分别与使能端en的开启信号经过与非门来结合，再分别获取第一逻辑转换线路和第二逻辑转换线路的信号来结合转换，此处也能够调节第三逻辑转换线路以及第四逻辑转换线路的信号电压，同时，以数字信号的形式输出四路信号，由图1的逻辑判断中可知，控制系统根据这四路的输出，能够准确获知第一信号输入端p0、第二信号输入端n0的情况，同时当第一信号输入端p0、第二信号输入端n0接反时，控制系统也能相应从数字信号呈现的形式中得知，提高了匹配性能。

以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。