[发明专利]基于RS485总线信号传输延迟测量双绞线长度的系统及方法

权利要求书

1.基于RS485总线信号传输延迟测量双绞线长度的系统，包括发送端和接受端，所述发送端与接受端通过双绞线相连接；其特征在于：

所述发送端包括发送端主处理器和485芯片，所述发送端主处理器和485芯片通信连接，所述485芯片连接双绞线；所述发送端主处理器包括波形发送模块和计时器模块；所述波形发送模块与485芯片通信连接，波形发送模块用以发送测量波形，485芯片用以将TTL电平信号转换成差分信号，分两路输出；所述计时器模块与波形发送模块及485芯片通信连接，计时器模块用以计算波形往返时间，485芯片用以触发计时器模块停止计时，波形发送模块用以产生Clear信号使计时器模块作清零处理；

所述接受端包括接受端主处理器和485芯片，所述接受端主处理器和485芯片通信连接，所述485芯片连接双绞线；所述接受端主处理器包括接收端响应模块，所述接收端响应模块与485芯片通信连接，所述接收端响应模块用以接收到发送端数据后对其进行回应，所述485芯片用以将差分信号还原成TTL电平信号。

2.如权利要求1所述的基于RS485总线信号传输延迟测量双绞线长度的系统，其特征在于：所述485芯片同相输入端通过一个置位电阻接供电电压，所述485芯片反相输入端通过一个置位电阻接地，所述两个置位电阻用以使485芯片的空闲状态为固定状态。

3.如权利要求1所述的基于RS485总线信号传输延迟测量双绞线长度的系统，其特征在于：所述485芯片的同相输入端与接收器反相输入端之间接有一个匹配电阻，用以防止信号传输过程中阻抗匹配不一致导致的信号反射。

4.如权利要求1所述的基于RS485总线信号传输延迟测量双绞线长度的系统，其特征在于：发送端主处理器选用ALTERA公司MAXII系列的EPM240或EPM570。

5.如权利要求1所述的基于RS485总线信号传输延迟测量双绞线长度的系统，其特征在于：接收端主处理器选用同ALTERA公司MAXII系列的EPM240或EPM570。

6.如权利要求1所述的基于RS485总线信号传输延迟测量双绞线长度的系统，其特征在于：485芯片选用TI公司的3.3V高速485芯片SN75HVD11。

7.用于以上权利要求中任一权利要求所述基于RS485总线信号传输延迟测量双绞线长度系统的测量方法，其特征在于：按以下步骤进行：

(1)当RS-485信号无延迟时，发送端在t1时间内发送测量信号，同时对内部计时器清零；

(2)接收端接收到发送信号后，延迟t2时间发送响应信号；

(3)发送端接收到接收端回发的响应信号后，立即停止计时；

(4)由于整个过程中，RS-485信号没有任何延迟，在这种条件下，周期T时间内发送端内部计时器计得的整个过程时间为t3；

(5)当RS-485信号有延迟时，发送端在t1时间内发送测量信号，同时对内部计时器清零；

(6)接收端接收到发送信号后，延迟t2时间发送响应信号；

(7)发送端接收到接收端回发的响应信号后，立即停止计时；

(8)由于整个过程中，RS-485信号延迟t4时间，在这种条件下，周期T时间内发送端内部计时器计得的整个过程时间为t3+2*t4；

(9)假设某一时刻发送端内部计时器记得的时间为S，则RS-485信号延迟大小N为：N＝(S-t3)/2，由于t3是固定的，所以上式就能计算出RS-485信号延迟时间大小；

(10)根据公式L＝V*t，计算得出双绞线长度。