[发明专利]通用串行总线全速/低速单端信号0的传输方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通用串行总线的信号传输方法和装置，特别是一种单端信号0的传输方法和装置。

背景技术

通用串行总线Universal Serial Bus是由IBM、Intel及Microsoft等多家公司共同开发的外设连接技术，这一技术解决了串行设备和并行设备的连接复杂性，大大简化计算机与外设的连接过程，同时连接设备可以达到127个。它安装简单，支持即插即用、热插拔、多设备并联，可提供较大的带宽，同时耗电量较低。通用串行总线电缆由4条线组成：电源(Vbus)、电源地(GND)，数据+(D+)、数据-(D-)，其中D+/D-用于数据传输，包括差分信号及单端信号。由于D+/D-上有单端信号，为了保证信号的正确传输，通用串行总线上的设备必须共地，并且通用串行总线的电缆长度也被限制在几米内，无法满足长距离，如超过20米的传输。

发明目的

本发明的目的是提供一种通用串行总线全速/低速单端信号0的传输方法和装置，要解决的技术问题是实现通用串行总线长距离传输，而不必设备共地。

本发明采用以下技术方案：一种通用串行总线全速/低速单端信号0的传输方法，包括以下步骤：一、发送端实时检测通用串行总线通信数据中的单端信号0；二、发送端检测到单端信号0时，将单端信号0转换为适于差分传输的标记信号，将该标记信号与其余数据合成后的信号进行差分传输；三、接收端收到合成后的差分信号时，将信号中的标记信号恢复为通用串行总线全速/低速单端信号0。

本发明的接收端将信号中的标记信号恢复为通用串行总线全速/低速单端信号0复原后，发送给主机HOST或设备DEVICE。

本发明的发送端没有检测到单端信号0时，则直接将数据进行差分传输。

本发明的标记信号为频率信号或电压信号。

本发明的频率信号由频率发生器产生的固定频率；频率信号由鉴频器恢复为通用串行总线全速/低速单端信号0。

本发明固定频率信号的频率范围为6.1MHz至128MHz的方波信号。

本发明的电压信号由电压调幅器产生的固定电压摆幅；电压信号由电压比较器恢复为通用串行总线全速/低速单端信号0。

本发明电压信号的固定电压摆幅范围为2V至15V。

本发明的差分传输采用一组双绞线传输。

一种通用串行总线全速/低速单端信号0的传输装置，具有与通用串行总线电缆连接的通用串行总线接口芯片，所述通用串行总线接口芯片连接有通用串行总线全速/低速数据的发送接收端，两发送接收端之间连接有双绞线；所述发送接收端的发送部分包括顺序连接的单端信号0检测器、频率发生器或电压调幅器、差分信号发送器，发送接收端的接收部分包括顺序连接的差分信号接收器、鉴频器或电压比较器、单端信号0生成器。

本发明与现有技术相比，本发明将全速/低速通用串行总线的单端信号0变换成差分信号进行传输，可以延长通用串行总线的传输距离，通用串行总线设备之间不必共地，同时将通用串行总线的电缆由四条线减少为两条线，降低了单位长度电缆的成本。

附图说明

图1是通用串行总线全速/低速差分数据信号和单端信号0波形图。

图2是本发明实施例的频率标记法流程框图。

图3是本发明实施例的频率标记法电路框图。

图4是本发明实施例的电压标记法流程框图。

图5是本发明实施例的电压标记法电路框图。

图6是本发明实施例的频率标记将单端信号0转换后的波形图。

图7是本发明实施例的电压标记将单端信号0转换后的波形图。

图8是本发明实施例的装置结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明的构思：根据通用串行总线全速/低速数据的特征，发送端实时检测通用串行总线通信数据中的单端信号0，若检测到单端信号0，则将单端信号0转换为可以差分传输的标记信号，标记信号为特定的频率信号或电压信号，该信号的特征与正常数据信号有显著的区别，然后用该信号取代原数据流中的单端信号0，将合成后的信号进行差分传输。若无单端信号，则直接将数据进行差分传输。

接收端收到合成后的信号时，将信号中的标记信号，即特定频率信号或电压信号采用鉴频或电压比较的方式，将标记信号恢复为通用串行总线全速/低速单端信号0，然后将复原后的信号发送给主机(HOST)或设备(DEVICE)。由于通用串行总线是半双工的，所以在双绞线的两端分别配置一对发送和接收模块，配合总线状态管理就可完整地实现本发明构思。