专利名称：Vit三轴多值协变空间立体编码通讯方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新的编码通讯方法，尤其是了提供一种VIT三轴多值协变空 间立体编码通讯方法及装置，属于电子数据信号传输处理技术领域。
背景技术：
随着现代电子技术及网络技术的发展，电子工业的难度已经由传统的电子工
艺转移到IC管脚的引出及网络线路上。同时现代计算机运算速度的提髙也使通
讯线路的速度不能满足计算机发展的要求，虽然现在光纤已经比较成熟，但这还 不是解决问题的根本手段，还必须为之付出成本上的代价。传统的数码通讯采用
的是一维的通讯方式，即通讯线路上电压信号的高低形成i和o两种编码，仅仅 量化了时间t,而wz位置码通讯技术则是将电压脉冲的位置也编入了编码之中， 形成二维的通讯方式，量化了时间t和电压v，但是这种通讯方式还不是最大的
利用现在通讯介质的方法。要彻底解决以上问题就必须建立一套全新的理论，形 成一套全新的编码通讯协议是势在必行的事情。
发明内容
本发明公开了一种VIT三轴多值协变空间立体编码通讯方法，最大限度的利 用现在通讯介质进行数码通讯。
本发明还提供了与上述通讯技术相适应的通讯装置，实现了 VIT三轴多值协 变空间立体编码通讯。
本发明技术解决方案包括以下内容
在二进制数码通讯量化t轴的基础上，将V轴的电压信号与I轴的电流信号 同时量化，也可以不量化，用来完成模拟信号的通讯；同时定义了一个一帧信号 的起始点，将这一起始点脉冲定义为同歩脉冲。
本发明的编码技术中涉及三种不同类型的数据，V轴为电压型数据、I轴为 电流型数据及T轴为时间型数据(以下简称VIT): V轴的电压型数据中包含 dV—编码的起始电压、AV—电压量化精度、mV—通讯的最高信号编码电压；I 轴的电流型数据包含dl—编码的起始电流、AI—电流量化精度、ml—通讯的
4最高编码电流；T轴包含At--编码的时基脉冲宽度，由系统的通讯主频决定、 t—一帧的扫描时间；实现IC之间、计算机之间的以串行的形式通讯。(见图l)
通讯速度远远高于并行通讯的速度，如在相同的t0时间的情况下，计算 机并行通讯的数据量为t/AtXn， n为并行的位数。而VIT通讯数据量为t/A tX (mV-Dv) /AVX (ml-dz) /AI，这样只要((mV-Dv) /AVX (ml-dz) / AI 大于n,应用这一编码通讯方式将会使通讯的速度提高到一个惊人的倍数。
利用本发明方法编码过程中，将V轴的电压型数据定义计算机的数据信号、 I轴的电流型数据定义计算机的状态符、T轴的时间型数据定义计算机的地址信 号；由于给原来的计算机的地址信号、数据信号、状态符赋予不同的对应定义， 这样不仅可以提高通讯的速度，而且可以减少CPU的许多运算，可以直接取得数 据、地址等信号，减少了CPU的运算。
晶体管及编码元件取得T轴时间型数据定义的地址信号和V轴电压型数据定 义的数据信号，实现与计算机直接通讯。
多状态标识的应用已经可以单一电子元件通过硬件于网络通讯的条件得到 满足从而打破了网络通讯只能在计算机之间完成的惯例，实现了计算机直接与驱 动元件新型晶体管及编码元件的直接通讯。
实现本发明所述通讯方法的通讯装置，是由主控模块、电流编码模块、电压 编码模块、电流解码模块、电压解码模块构成，其中，
主控模块进行逻辑运算，提供一个一帧信号的起始点，将这一起始点脉冲定 义为同歩脉冲；电流编码模块根据外部电流信号开关的状态，完成电流编码，并 通过信号线送到主控模块电压编码模块是根据外部电压信号开关的状态，完成 电压编码，并通过信号线送到主控模块；电流解码模块提取VIT码中的时间码及 电流码，经逻辑运算后，驱动执行部件；电压解码模块5提取VIT码中的时间码 及电压码，经逻辑运算后，驱动执行部件。
本发明的积极效果在于在二进制数码通讯量化t轴的基础上，构成了VIT 三轴多值协变空间立体编码通讯方式，充分利用现有通讯介质资源，大大提高了 通讯速度及信息量。实现计算机与单一电子元件的双工通讯，使网络技术全面应 用的可操作性全面提高。
图1:整个通讯系统脉冲图2:系统构成图3:时间基准脉冲图4:主控模块原理图
图5:主控模块脉冲图1
图6:主控模块脉冲图2
图7:电流编码模块原理图
图8:电压编码模块原理图
图9:电流解码模块原理图
图10:电压解码模块原理图
图ll:电流电压编码模块原理图
图12:电流电压解码模块原理图
图13:主控模块实施例
图14:电流与电压编码模块实施例
图15:电流与电压解码模块实施例
具体实施例方式
通过以下实施例进一步举例描述本发明，并不以任何方式限制本发明，在不 背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易 实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例l
根据(图2)所示，由主控模块l、电流编码模块2、电压编码模块3、电流解 码模块4、电压解码模块5构成VIT控制系统。 系统的工作过程及原理如下 1、主控模块l
主控模块1是整个系统的核心，它不仅有着逻辑运算的功能，并且还发出整 个系统的带有同步信号的时间基准信号送到信号线上，确保整个系统工作在一个 统一的时间基准上，时间基准波形图为(图3):
主控模块1的工作过程如下(见图4):
6主控模块1由逻辑运算单元、信号提取分类单元、时间信号提取单元、电压信号 解码单元、电流信号解码单元、电压码数/模转换单元、电流码数/模转换单元、VIT 码编码单元以及信号放大单元等组成。首先，主控模块得电后，是逻辑运算单元发出 一个时间基准信号，即时间脉冲(这也是VIT编码中的时间码)，送到信号线上，其它 模块以此时间肪冲为基准，根据开关状态发出信号脉冲送回信号线，此时的波形图如 (图5);然后信号提取单元提取出信号线上的信号并分成电压、时间及电流信号分别 送到电压解码单元、时间信号提取单元和电流编码单元；下一步由电流、电压解码单 元解读出电流、电压信号送到逻辑运算单元，并由逻辑运算单元进行识别及逻辑功能 运算，在与时间信号相对应后，将执行信号中的电压码和电流码分别发送到电压码数/ 模转换单元和电流码数/模转换单元，经过转换，变成输出的电压码和电流码送到VIT 编码单元；与此同时，时间信号提取单元也将时间基准信号送到VIT编码单元，经由 VIT编码单元整合出完整的VIT码，经过信号放大单元放大信号功率后向信号线输出， 此时的波形如(图6)。
2、 电流编码模块
电流编码模块2主要功能是根据外部电流信号开关的状态，完成电流编码，并通过 信号线送到主控模块。它的工作过程如(图7):
电流编码模块2由时间信号提取单元、电流信号编码单元、IT码编码单元及信号功 率放大单元组成，首先由时间信号提取单元提取出信号线上的时间基准信号分别送到 电流信号编码单元和IT码编码单元；电流信号编码单元根据外部的电流编码开关信号 与时间基准信号编出电流码送到IT码编码单元，由IT码编码单元根据时间信号一一 对应的编制出电流时间码，经信号功率放大单元放大后送回到信号线上。此时，信号 线上的脉冲波形为(图5)中输入地址虚线所画的电流轴波形。
3、 电压编码模块
电压编码模块3主要功能是根据外部电压信号开关的状态，完成电压编码，并通过 信号线送到主控模块,它的工作过程如(图8)。
电压编码模块3由时时间信号提取单元、电压信号编码单元、VT码编码单元及信号 功率放大单元组成，首先由时间信号提取单元提取出信号线上的时间基准信号分别送 到电压信号编码单元和VT码编码单元；电压信号编码单元根据外部的电压编码开关信 号与时间基准信号编出电流码送到VT码编码单元，由VT码编码单元根据时间信号一 一对应的编制出电压时间码，经信号功率放大单元放大后送回到信号线上。此时，信
7号线上的脉冲波形为(图5)中输入地址实线所画的电压轴波形。
4、 电流解码模块
电流解码模块4由信号提取分类单元、时间码解码单元、电流信号解码单元及逻辑 运算和驱动单元组成，它的工作过程见(图9):
当信号提取分类单元提取到信号线上的VIT码时，将VIT码中的时间码及电流码 提取出来，分别送至时间码解码单元和电流信号解码单元，解读出其中的时间码及电 流码送到逻辑运算及驱动单元，逻辑运算及驱动单元根据时间码和电流码，经逻辑运 算后，驱动执行部件，完成动作。
5、 电压解码模块
电压解码模块5由信号提取分类单元、时间码解码单元、电压信号解码单元及逻辑 运算和驱动单元组成，它的工作过程见(图10):
当信号提取分类单元提取到信号线上的VIT码时，将VIT码中的时间码及电压码 提取出来，分别送至时间码解码单元和电压信号解码单元，解读出其中的时间码及电 压码送到逻辑运算及驱动单元，逻辑运算及驱动单元根据时间码和电压码，经逻辑运 算后，驱动执行部件，完成动作。
以上是整套系统各部分组成的工作过程，上述的2、 3、 4、 5这四种模块可以依 据不同工作环境的不同要求，任意组合到一起，形成新的模块，加入到系统中來，完 成指定的功能。
例1将电流编码模块和电压编码模块组合到一起，形成电流电压编码模块。(图
11)
例2将电流解码模块和电压解码模块组合到一起，形成电流电压解码模块。(图
12)
实施例2:
根据以上系统的组成，系统主控模块如(图13)，它主要由以下几部分组成
1、 由单片机为主的逻辑运算单元；
2、 由广9这9个三端输入与门所组成的3X3矩阵组；
3、 电阻排R3与它后面的晶体管V广V4组成的电流与电压编码单元；
4、 电压比较器l、锁存器1和10、 11、 12三个与门组成的电压解码单元；
5、 电压比较器2、锁存器2和13~18六个与门，以及晶体管V6、 V7、 V8组成的电流解 码单元。系统得电时，逻辑运算单元发出同步脉冲及时间基准脉冲，分别通过R1和R2控 制晶体管V4的基极，将同歩信号及时基脉冲通过V4发送到信号线上。外部的其它模 块在接到这两个信号后，分别对应外部开关状态，输入电压与电流信号，并通过信号 线回到主控模块的两个电压比较器上，主控模块通过电压解码单元与电流解码单元对 信号线上电流与电压解码，并将信号输入到逻辑运算单元。在进行这一歩解码的时候， 解码的顺序是先解电压码再解电流码，这样可以防止解电流码时造成的电压变化对电 压信号数据的影响。逻辑运算单元根据自身设定的程序进行逻辑运算并将信号发送到 矩阵组上，通过矩阵组与电流电压编码单元共同完成VIT编码后，输出到信号线上。 其中，V5的作用是在信号线上没有信号时，将信号线上的电位尽量拉到与接地相同， 对于数据的准确性尤其重要。
(图14)是电流与电压编码模块组合，它主要由以下三个部分组成
1、 由记数译码器及电压比较器组成的时间码提取单元
2、 由广9九个三端输入与门组成的3X3矩阵组；
3、 由电阻排R1及晶体管V1、 V2、 V3组成的电流电压编码单元 当主控模块得电后，在信号线上发出了同步信号与时间基准信号，电压电流编码模块 在得到这个时间信号后，通过电压比较器与记数译码器组成的时间信号提取单元提出 时间信号脉沖，并送到矩阵组上，矩阵组根据时间信号及外部开关信号的状态，发送 信号脉冲至电流电压编码单元，通过电流电压编码单元与时间信号进行对应，发出vn 信号送回到信号线上，整个工作过程受主控模块时间信号的控制，时间信号是整个编 码模块的基准，电压与电流分阶的数量完全与矩阵组的大小来决定，矩阵组大，与之 相应的编码阶数就多。
(图15)是电流与电压解码模块组合，它主要由以下几个部分组成
1、 由电压比较器l、 2、 3组成的信号提取分类单元；
2、 由电压比较器l和l、 2、 3三个与门组成的电压码解码单元；
3、 由电压比较器2、晶体管V1、 V2、 V3及T9六个与门组成的电流码解码单元；
4、 由电压比较器3和记数译码器组成的时间码解码单元；
5、 由锁存器l、 2和晶体管V4、9组成的逻辑运算及驱动单元。 当主控单元向信号线上发送出信号时，通过三个电压比较器分别提取出电压码、电流 码和时间码，时间码送到记数译码器，将译出的时间码分时处理后送到分别l、 2、 3、 7、 8、 9六个与门，其中l、 2、 3三个与门的时间信号和电压比较器1译出的电压码进行逻辑处理，最终得到电压信号送到锁存器l，经过锁存器1的处理后分别控制V4~V6 三个晶体管的导通与关断，驱动执行元件进行工作。而后7、 8、 9三个与门的时间信 号和电压比较器2译出的电流码进行逻辑处理，最终将得到电流信号转变为电压信号 送到锁存器2，经过锁存器2的处理后分别控制V7、9三个晶体管的导通与关断，驱动 电流码控制的执行元件进行工作。
权利要求
1、一种VIT三轴多值协变空间立体编码通讯方法，其特征在于在二进制数码通讯量化t轴的基础上，将V轴的电压信号与I轴的电流信号同时量化或不量化，用来实现IC之间、计算机之间的数字或模拟信号以串行的形式进行通讯；同时定义了一个一帧信号的起始点，将这一起始点脉冲定义为同步脉冲。
2、 权利要求2所述的通讯方法，其特征在于 V轴为电压型数据、I轴为电流型数据、T轴为时间型数据，在V轴的电压型数据中包含dV—编码的起始电压、AV—电压量化精度、 mV—通讯的最高信号编码电压；在I轴的电流型数据包含d1--编码 的起始电流、AI—电流量化精度、ml—通讯的最高编码电流；T轴 时间型数据包含At—编码的时基脉冲宽度、t一一帧的扫描时间。
3、 权利要求2所述的通讯方法，其特征在于将V轴的电压型 数据定义计算机的数据信号、I轴的电流型数据定义计算机的状态符、 T轴的时间型数据定义计算机的地址信号。
4、 权利要求1所述通讯方法的通讯装置，其特征在于由主控 模块(l)、电流编码模块(2)、电压编码模块(3)、电流解码模块(4)、 电压解码模块(5)构成，其中，主控模块(1)进行逻辑运算，提供一个一帧信号的起始点，将 这一起始点脉冲定义为同步脉冲；电流编码模块(2)根据外部电流 信号开关的状态，完成电流编码，并通过信号线送到主控模块(1); 电压编码模块(3)是根据外部电压信号开关的状态，完成电压编码，并通过信号线送到主控模块(1);电流解码模块(4)提取VIT码中 的时间码及电流码,经逻辑运算后，驱动执行部件；电压解码模块(5 ) 提取VIT码中的时间码及电压码，经逻辑运算后，驱动执行部件。
全文摘要
本发明公开一种VIT三轴多值协变空间立体编码通讯方法及装置，在二进制数码通讯量化t轴的基础上，将V轴的电压信号与I轴的电流信号同时量化或不量化，用来实现IC之间、计算机之间的数字或模拟信号以串行的形式进行通讯；同时定义了一个一帧信号的起始点，将这一起始点脉冲定义为同步脉冲。本发明方法构成的VIT三轴多值协变空间立体编码通讯方式，充分利用现有通讯介质资源，大大提高了通讯速度及信息量。实现计算机与单一电子元件的双工通讯，使网络技术全面应用的可操作性全面提高。
文档编号H04L29/02GK101499050SQ20091006657
公开日2009年8月5日 申请日期2009年2月27日 优先权日2009年2月27日
发明者王国强 申请人:王国强