一种全双工通信电路及全双工通信装置的制作方法

本申请属于通信技术领域，特别涉及一种全双工通信电路及全双工通信装置。

背景技术：

rs485是一个定义平衡数字多点系统中驱动器和接收器的电气特性的标准，该标准由电信行业协会和电子工业联盟定义，使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号，使其广泛的应用在工控、智能仪表等相关领域。rs485采用平衡发送和差分接收方式实现通信：发送端将串行口的ttl电平信号转换成差分信号a，b两路输出，经过线缆传输之后在接收端将差分信号还原成ttl电平信号。由于传输线通常使用双绞线，又是差分传输，所以有极强的抗共模干扰的能力，优点是传输距离长，可以实现多点传输。

然而，现有的通用异步收发传输器(uart)转rs485只能采用半双工模式，无法实现同时通信。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种全双工通信电路及全双工通信装置，旨在解决现有的通用异步收发传输器转rs485只能采用半双工模式，无法实现同时通信的问题。

为了解决上述问题，本申请提供了一种全双工通信电路，包括：主控模块、第一受控模块、第一收发器模块、第二收发器模块、第三收发器模块以及第四收发器模块；

所述第一收发器模块和所述第三收发器模块用于接收逻辑电平信号，并将所述逻辑电平信号转换为差分信号；

所述第二收发器模块和所述第四收发器模块用于接收差分信号，并将所述差分信号转换为逻辑电平信号；

所述第一收发器模块和所述第二收发器模块组成第一485通信链路，所述第一485通信链路用于将所述主控模块发送的信号传输至所述第一受控模块，所述三收发器模块和所述第四收发器模块组成第二485通信链路，所述第二485通信链路用于将所述第一受控模块发送的信号传输至所述主控模块；

其中，所述第一收发器模块的信号输入端与所述主控模块的信号输出端连接，所述第三收发器模块的信号输入端与所述第一受控模块的信号输出端连接；所述第二收发器模块的第一信号输入端与所述第一收发器模块的第一信号输出端连接，所述第二收发器模块的第二信号输入端与所述第一收发器模块的第二信号输出端连接，所述第二收发器模块的信号输出端与所述第一受控模块的信号输入端连接，所述第四收发器模块的第一信号输入端与所述第三收发器模块的第一信号输出端连接，所述第四收发器模块的第二信号输入端与所述第三收发器模块的第二信号输出端连接，所述第四收发器模块的信号输出端与所述主控模块的信号输入端连接。

可选的，所述全双工通信电路还包括多个受控单元，每一所述受控单元包括一第二受控模块以及与所述第二受控模块对应的第二收发器模块和第三收发器模块；其中，所述第二收发器模块的第一信号输入端与所述第一收发器模块的第一信号输出端连接，所述第二收发器模块的第二信号输入端与所述第一收发器模块的第二信号输出端连接，所述第二收发器模块的信号输出端与所述第二受控模块的信号输入端连接，所述第四收发器模块的第一信号输入端与所述第三收发器模块的第一信号输出端连接，所述第四收发器模块的第二信号输入端与所述第三收发器模块的第二信号输出端连接，所述第四收发器模块的信号输出端与所述主控模块的信号输入端连接。

可选的，所述第一收发器模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容以及第一收发器芯片；

所述第一电阻的第一端与所述主控模块的信号输出端连接，所述第一电阻的第二端、所述第一收发器芯片的驱动器输入端、所述第三电阻的第一端共接，所述第四电阻的第一端、所述第一收发器芯片的驱动器输出使能端以及所述第一收发器芯片的接收器输出使能端共接，所述第二电阻的第一端与所述第一收发器芯片的接收器输出端连接，所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端以及所述第四电阻的第二端共接于供电端，所述第一收发器芯片的电源端、所述第一电容的第一端以及所述第六电阻的第一端共接于供电端，所述第一电容的第二端接地，所述第一收发器芯片的第一差分信号端、所述第七电阻的第一端以及所述第八电阻的第一端共接于所述第二收发器模块的第一输入端，所述第一收发器芯片的第二差分信号端、所述第七电阻的第二端以及所述第六电阻的第二端共接于所述第二收发器模块的第二输入端，所述第一收发器芯片的接地端接地，所述第八电阻的第二端接地。

可选的，所述第一收发器芯片的型号为max3485。

可选的，所述第二收发器模块包括：第九电阻、第十电阻、第十一电阻、、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第二电容以及第二收发器芯片；

所述第二收发器芯片的第一差分信号端、所述第十四电阻的第一端以及所述第十六电阻的第一端共接作为所述第二收发器模块的第一输入端，所述第二收发器芯片的第二差分信号端、所述第十四电阻的第二端以及所述第十五电阻的第一端共接作为所述第二收发器模块的第二输入端，所述第二收发器芯片的电源、所述第二电容的第一端以及所述第十五电阻的第二端共接于供电端，所述第二电容的第二端接地，所述第二收发器芯片的接地端接地，所述第二收发器芯片的驱动器输出使能端、所述第二收发器芯片的接收器输出使能端以及所述第十三电阻的第一端共接，所述第十三电阻的第二端接地，所述第二收发器芯片的驱动器输入端与所述第十一电阻的第一端连接，所述第二收发器芯片的接收器输出端以及所述第十电阻的第一端共接，所述第十电阻的第二端、所述第十一电阻的第二端共接于供电端，所述第九电阻的第二端与所述第一受控模块的信号输入端连接。

可选的，所述第一收发器模块和所述第二收发器模块之间还设有接口转换模块，所述第一收发器模块与所述第二收发器模块通过所述接口转换模块进行信号传输。

可选的，所述接口转换模块包括接口座、第一稳压芯片以及第二稳压芯片；其中，所述接口座的第一端、所述第一稳压芯片的第一端共接于所述第一收发器模块的第一信号输出端，所述接口座的第二端、所述第一稳压芯片的第二端共接于所述第一收发器模块的第二信号输出端，所述第一稳压芯片的第三端接地；所述接口座的第三端、所述第二稳压芯片的第一端共接于所述第二收发器模块的第一信号输入端，所述接口座的第四端、所述第二稳压芯片的第二端共接于所述第二收发器模块的第二信号输入端，所述第二稳压芯片的第三端接地。

可选的，所述第三收发器模块的结构与所述第一收发器模块的结构相同，所述第四收发器模块的结构与所述第二收发器模块的结构相同。

可选的，所述第一受控模块为电机。

本申请实施例还提供了一种全双工通信装置，包括如上述任一项所述的全双工通信电路。

本申请提供了一种全双工通信电路及全双工通信装置，通过在主控模块的信号输出端与受控模块的信号输入端之间设置第一收发器模块和第二收发器模块，在主控模块的信号输入端与受控模块的信号输出端之间设置第三收发器模块和第四收发器模块，从而在主控模块和受控模块之间设置两路485通信链路，解决了现有的通用异步收发传输器转rs485只能采用半双工模式，无法实现同时通信的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的一个实施例提供的全双工通信电路的结构示意图；

图2是本申请的另一个实施例提供的全双工通信电路的结构示意图；

图3是本申请的一个实施例提供的第一收发器模块的电路结构示意图；

图4是本申请的一个实施例提供的第二收发器模块的电路结构示意图；

图5是本申请的一个实施例提供的接口转换模块的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本申请所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。

以下结合附图和具体实施例，对本申请进行详细说明。

图1为本申请实施例提供的一种全双工通信电路的结构示意图，参见图1所示，本实施例中的全双工通信电路包括：主控模块11、第一受控模块21、第一收发器模块22、第二收发器模块23、第三收发器模块24以及第四收发器模块24，其中，所述第一收发器模块21和所述第三收发器模块23用于接收逻辑电平信号，并将所述逻辑电平信号转换为差分信号；所述第二收发器模块22和所述第四收发器模块24用于接收差分信号，并将所述差分信号转换为逻辑电平信号；所述第一收发器模块21和所述第二收发器模块22组成第一485通信链路，所述第一485通信链路用于将所述主控模块11发送的信号传输至所述第一受控模块12，所述三收发器模块23和所述第四收发器模块24组成第二485通信链路，所述第二485通信链路用于将所述第一受控模块12发送的信号传输至所述主控模块11；

在本实施例中，所述第一收发器模块21的信号输入端与所述主控模块11的信号输出端连接，所述第三收发器模块23的信号输入端与所述第一受控模块12的信号输出端连接；所述第二收发器模块22的第一信号输入端与所述第一收发器模块21的第一信号输出端连接，所述第二收发器模块22的第二信号输入端与所述第一收发器模块21的第二信号输出端连接，所述第二收发器模块22的信号输出端与所述第一受控模块12的信号输入端连接，所述第四收发器模块24的第一信号输入端与所述第三收发器模块23的第一信号输出端连接，所述第四收发器模块24的第二信号输入端与所述第三收发器模块23的第二信号输出端连接，所述第四收发器模块24的信号输出端与所述主控模块11的信号输入端连接。

在本实施例中，第一收发器模块21和第二收发器模块22组成第一路485通信链路，将主控模块11输出的逻辑电平信号发送至第一受控模块12中，第三收发器模块23和第四收发器模块24组成第二路485通信链路，将第一受控模块12输出的逻辑电平信号发送至主控模块11中，第一路485通信链路和第二路通信链路可以并行双向传输，充分利用了uart的异步收发机制，实现了变相全双工的功能，极大地提高了通信效率。

在一个实施例中，参见图2所示，本实施例中的全双工通信电路还包括多个受控单元13，每一所述受控单元13包括一第二受控模块131以及与所述第二受控模块对应的第二收发器模块22和第三收发器模块23；其中，所述第二收发器模块22的第一信号输入端与所述第一收发器模块21的第一信号输出端连接，所述第二收发器模块22的第二信号输入端与所述第一收发器模块21的第二信号输出端连接，所述第二收发器模块22的信号输出端与所述第二受控模块131的信号输入端连接，所述第四收发器模块24的第一信号输入端与所述第三收发器模块23的第一信号输出端连接，所述第四收发器模块24的第二信号输入端与所述第三收发器模块23的第二信号输出端连接，所述第四收发器模块24的信号输出端与所述主控模块11的信号输入端连接。

在本实施例中，所述第一收发器模块21和所述第三收发器模块23用于接收逻辑电平信号，并将所述逻辑电平信号转换为差分信号；所述第二收发器模块22和所述第四收发器模块24用于接收差分信号，并将所述差分信号转换为逻辑电平信号。第一收发器模块21的两个输出端口分别与受控单元13的两输入端口一一对应，以将差分信号输出至受控单元13中，第四收发器模块24的两个输入端口分别与受控单元13的两个输出端口一一对应，以接收受控单元13输出的差分信号。在本实施例中，通过设置多个受控单元13分别与第一收发器模块21和第四收发器模块24连接，可以实现点对多传输，采用同一主控模块11同时控制多个受控模块。

在一个实施例中，第一收发器模块21与第三收发器模块23的电路结构相同，第四收发器模块24与第二收发器模块22的电路结构相同。具体的，第三收发器模块23与第四收发器模块24之间的信号传输原理与第一收发器模块21与第二收发器模块22之间的信号传输原理相同。

在一个实施例中，参见图3所示，所述第一收发器模块21包括：第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第一电容c1以及第一收发器芯片u1；具体的，所述第一电阻r1的第一端与所述主控模块的信号输出端rs_tx连接，所述第一电阻r1的第二端、所述第一收发器芯片u1的驱动器输入端d1、所述第三电阻r3的第一端共接，所述第四电阻r4的第一端、所述第一收发器芯片u1的驱动器输出使能端以及所述第一收发器芯片u1的接收器输出使能端de共接，所述第二电阻r2的第一端与所述第一收发器芯片u1的接收器输出端ro连接，所述第二电阻r2的第二端、所述第三电阻r3的第二端以及所述第四电阻r4的第二端共接于供电端，所述第一收发器芯片u1的电源端、所述第一电容c1的第一端以及所述第六电阻r6的第一端共接于供电端vcc，所述第一电容c1的第二端接地，所述第一收发器芯片u1的第一差分信号端a、所述第七电阻r7的第一端以及所述第八电阻r8的第一端共接于所述第二收发器模块22的第一输入端rs_b+，所述第一收发器芯片u1的第二差分信号端b、所述第七电阻r7的第二端以及所述第六电阻r6的第二端共接于所述第二收发器模块22的第二输入端rs_b-，所述第一收发器芯片u1的接地端gnd接地，所述第八电阻r8的第二端接地。

在本实施例中，通过将第一收发器芯片u1中的驱动器输出使能端以及接收器输出使能端de通过第四电阻r4上拉至供电端，使得第一收发器芯片u1接收ttl逻辑电平信号，并将ttl逻辑电平信号转化为对应的差分信号。并通过第一输出端a和第二输出端b输出至第二收发器模块22。

在一个实施例中，所述第一收发器芯片u1的型号为max3485。

在一个实施例中，所述第二收发器模块22包括：第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第十七电阻r17、第十八电阻r18、第二电容c2以及第二收发器芯片u2；所述第二收发器芯片u2的第一差分信号端a、所述第十四电阻r14的第一端以及所述第十六电阻r16的第一端共接于第一收发器模块21的第一输出端rs_a+，所述第二收发器芯片u2的第二差分信号端b、所述第十四电阻r14的第二端以及所述第十五电阻r15的第一端共接于第一收发器模块21的第二输出端rs_a-，所述第二收发器芯片u2的电源、所述第二电容c2的第一端以及所述第十五电阻r15的第二端共接于供电端vcc，所述第二电容c2的第二端接地，所述第二收发器芯片u2的接地端gnd接地，所述第二收发器芯片u2的驱动器输出使能端所述第二收发器芯片u2的接收器输出使能端de以及所述第十三电阻r13的第一端共接，所述第十三电阻r13的第二端接地，所述第二收发器芯片u2的驱动器输入端d1与所述第十一电阻r11的第一端连接，所述第二收发器芯片u2的接收器输出端、所述第九电阻r9的第一端以及所述第十电阻r10的第一端共接，所述第十电阻r10的第二端、所述第十一电阻r11的第二端共接于供电端vcc，所述第九电阻r9的第二端与第一受控模块12的信号输入端rs_rx连接。

在本实施例中，通过将第二收发器芯片u2中的驱动器输出使能端以及接收器输出使能端de通过第十三电阻r13下拉至地，使得第二收发器芯片u2将接收的差分信号转换为ttl逻辑电平信号，并将ttl逻辑电平信号输出至第一受控模块21的信号输入端rs_rx。

在一个实施例中，所述第一收发器模块21和所述第二收发器模块22之间还设有接口转换模块，所述第一收发器模块21与所述第二收发器模块22通过所述接口转换模块进行信号传输。

在一个实施例中，参见图2所示，所述接口转换模块包括接口座j1、第一稳压芯片d1以及第二稳压芯片d2；其中，所述接口座j1的第一端、所述第一稳压芯片d1的第一端1共接于所述第一收发器模块21的第一信号输出端rs_a+，所述接口座j1的第二端2、所述第一稳压芯片d1的第二端共接于所述第一收发器模块21的第二信号输出端rs_a-，所述第一稳压芯片d1的第三端接地；所述接口座j1的第三端3、所述第二稳压芯片d2的第一端共接于所述第二收发器模块22的第一信号输入端rs_b+，所述接口座j1的第四端4、所述第二稳压芯片d2的第二端共接于所述第二收发器模块22的第二信号输入端rs_b-，所述第二稳压芯片d2的第三端接地。

在一个实施例中，所述第一受控模块12为电机。

本申请实施例还提供了一种全双工通信装置，包括如上述任一项所述的全双工通信电路。

本申请提供了一种全双工通信电路及全双工通信装置，通过在主控模块的信号输出端与受控模块的信号输入端之间设置第一收发器模块和第二收发器模块，在主控模块的信号输入端与受控模块的信号输出端之间设置第三收发器模块和第四收发器模块，从而在主控模块和受控模块之间设置两路485通信链路，解决了现有的通用异步收发传输器转rs485只能采用半双工模式，无法实现同时通信的问题。

以上仅为本申请的可选实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。