双电压通信总线的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]通信总线有许多并且各种各样，如计算机背板、板级总线、集成电路内总线、总线标准、局域网、广域网以及专门和专有的总线连接装置。一种广泛使用的总线是初始开发用于车辆的CAN(控制器区域网络)总线。CAN总线是多主控制设备(mult1-master)广播串行总线，其可以是使用双绞线中(可选地在屏蔽电缆中)的平衡信号对而实施。其他总线可以采用差分线路驱动器和差分接收器。许多总线支持两种状态“I”和“O”或三种状态“1”、“O”和“Z”或高阻。然而，这些总线中的许多总线的组件比预期的更昂贵、具有复杂的协议或可能在恶劣环境诸如汽车工作环境中不能很好起作用。
[0002]正是在这种背景下，出现了所述实施例。
【发明内容】
[0003]公开一种双向总线系统和相关的方法。
[0004]在一个实施例中，提供一种双向总线系统。双向总线包括总线主控设备，其具有经配置耦接双向总线的第一发送器。第一发送器可操作将第一电压范围中的信号传输至双向总线上，其中，总线主控设备(bus master)具有经配置耦接双向总线的第一接收器。包括具有经配置耦接双向总线的第二发送器的总线从控设备(bus master)。第二发送器可操作将第二电压范围中的信号传输至双向总线上，其中，总线从控设备具有经配置耦接双向总线的第二接收器。第一接收器经配置将第一电压范围中的信号解译为指示空闲状态，而第二接收器将第一电压范围中的信号解译为通信数据。第二接收器经配置将第二电压范围中的信号解译为指示空闲状态，而第一接收器将第二电压范围中的信号解译为通信数据。
[0005]在另一实施例中，提供一种双向总线系统。双向总线系统包括总线主控设备，其具有经配置耦接至双向总线并在主控设备传输期间表示双向总线上的在第一电压范围中的差分电压的第一差分输出电路。总线主控设备具有经配置耦接至双向总线的第一差分输入放大器，其中，第一差分输入放大器经配置接收在示为单个逻辑值的第一电压范围中的差分电压。第一差分输入放大器经配置接收在示为包括两个逻辑值的有效通信的第二电压范围中的差分电压。包括总线从控设备，其具有经配置耦接双向总线并在从控设备传输期间表示双向总线上的在第二电压范围中的差分电压的第二差分输出电路。总线从控设备具有经配置耦接至双向总线的第二差分输入放大器。第二差分输入放大器经配置接收在示为包括两个逻辑值的进一步有效通信的第一电压范围中的差分电压。第二差分放大器经配置接收在示为单个逻辑值的第二电压范围中的差分电压。
[0006]在另一实施例中，提供一种操作双向总线的方法。该方法包括将第一电压序列传输至双向总线上，第一电压序列包括在第一电压范围中的电压和在第二电压范围中的电压，并且在第一位置处将第一电压序列解译为与空闲状态相关联的单个逻辑值。该方法包括在第二位置处将第一电压序列解译为具有两个逻辑值的应用的第一有效通信，并将第二电压序列传输至双向总线上，第二电压序列包括在第二电压范围中的另一电压和在第三电压范围中的电压。该方法还包括在第一位置处将第二电压序列解译为具有两个逻辑值的应用的第二有效通信，并且在第二位置处将第二电压序列解译为与空闲状态相关联的单个逻辑值。
[0007]所述实施例的其他方面和优点将根据如下【具体实施方式】结合通过示例图示说明所述实施例的原理的附图变得显而易见。
【附图说明】
[0008]所述实施例及其优点通过参考结合附图的【具体实施方式】可以更好理解。在不脱离所述实施例的精神和范围的情况下，这些附图不以任何方式限制本领域的技术人员对所述实施例进行的形式和细节的任何改变。
[0009]图1是根据某些实施例连接汽车的电池模块上的传感器的通信总线的示意图。
[0010]图2是根据某些实施例通过通信总线连接的总线主控设备和总线从控设备的示意图。
[0011]图3是根据某些实施例通过具有开关的通信总线连接的总线主控设备和总线从控设备的示意图。
[0012]图4是根据某些实施例在总线主控设备和总线从控设备中的电子电路的示意图。
[0013]图5是根据某些实施例可应用于通信总线的差分电压电平的电压示意图。
[0014]图6是根据某些实施例操作通信总线的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]如图1-6所示，双电压通信总线的实施例具有是双向的两线总线，以及在总线上传送和接收差分电压的各种组件。双绞线对、屏蔽对、屏蔽双绞线对等能够用在总线的布线中。在某些实施例中，总线能够用于连接主控设备和一个或更多个从控设备
[0016]本文公开详细说明的实施例。不过，本文公开的特定功能细节仅仅代表描述实施例的目的。不过，实施例可以以许多替代形式实施，并且不应解读为仅限于本文阐述的实施例。
[0017]应当理解，虽然术语第一、第二等可在本文用于描述不同的步骤或计算，但是这些步骤或计算不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个步骤或计算与另一个步骤或计算区分开。例如，在没有偏离本公开的范围的情况下，第一计算可以称为第二计算，以及同样，第二步骤可以称为第一步骤。如本文所使用的，术语“和/或”和“/”符号包括一个或更多个关联列出项目中的任意一个和全部组合。
[0018]如本文所使用的，单数形式“一种”、“一个”、“该”旨在也包括复数形式，除非该内容以其他形式明确指出。还应当理解，当用于本文时，术语“包括”和/或“包含”指定陈述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。因此，本文所使用术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明。
[0019]还应当指出，在某些替代实施中，所指出的功能/动作不一定以图中指出的顺序出现。例如，根据涉及的功能/动作，连续示出的两个图实际上可以基本同时执行，或者有时候可以以相反顺序执行。
[0020]图1示出根据某些实施例的用于通信总线系统的可再充电电池应用。汽车102具有电池模块104，汽车102可以是混合动力汽车或电车。在电池模块104的顶部，具有传感器模块106，该传感器模块监测电池状况诸如温度和电压。通信总线108连接传感器模块106。传感器模块106能够跟踪电池充电、放电、使用寿命、故障或其他错误或环境状况，并在它们自身之间传递这些信息。低成本和在各种状况(诸如温度、湿度、振动、加速、减速、老化等)下的操作是期望的。电池模块104可以以各种并联和串联布局连接，并且可以具有不同的工作电压，例如，依次堆积的串联模块具有高达400伏或更大的电压。随着时间推移，组件和连接器会老化，导线会断线，组件值和驱动强度可以改变，电池单元会开路或短路，并且会出现其他故障状况。由于将总线电磁耦接至连接电池单元的布线以及这种布线中的高达数百安培的大冲击/浪涌电流会在通信总线108上产生信号噪声。其他工业、商业和消费应用可以具有相关或另外的问题和状况，这些问题和状况可以通过良好设计的通信总线系统来解决。应当明白，虽然在该示例中示出汽车102，但是这并不意味着被限制为可以集成本文所述的总线设计的任何基于陆地、海上或空中类的车辆。
[0021]图2示出根据某些实施例的通信总线系统200。通信总线系统200包括两线双向总线202、总线主控设备204和总线从控设备节点206、208、210。通信总线系统200适合图1所示的汽车电池应用以及其他类型的系统。两线双向总线202能够利用如图所示用成对线、屏蔽电缆、屏蔽对、双绞线对或屏蔽电缆中的双绞线对以及容易设计的其他变体来实现。两线双向总线202支持差分电压，如将进一步描述的。两线双向总线202的远端被示为可扩展的。能够耦接到两线双向总线202的总线主控设备和总线从控设备的总数取决于各种因素，诸