一种具备远程硬复位功能的FSK通信电路及其通信方法

摘要

本发明提供一种具备远程硬复位功能的FSK通信电路及其通信方法，该FSK通信电路包括基准时钟电路、信号调制电路、信号解调电路、复位信号生成电路和总线隔离收发器。本发明还提供一种具备远程硬复位功能的FSK通信电路的通信方法。本发明通过FSK技术，将原本近距离通信的UART串行信号传输模拟化，设计实现了能够传输三态信号的现场总线通信方式，总线上的通信电路接口保持电气隔离，通信波特率4800bps，单条总线的直接通信传输距离不小于5km，所设计的FSK总线上传输的第三态信号能够实现对远程监控目标进行硬件复位，提供了及时、便捷的日常维护手段。

主权项

一种具备远程硬复位功能的FSK通信电路，其特征在于：包括基准时钟电路、信号调制电路、信号解调电路、复位信号生成电路和总线隔离收发器；所述基准时钟电路，用于输出频率为f₀的基准时钟源，所述基准时钟源为晶振产生的方波信号；所述信号调制电路，用于根据预置计数数据t将基准时钟源进行分频，形成载波频率为f_i的正弦波调制信号，表示位流数据0、1或者复位R，所述正弦波调制信号通过总线隔离收发器传输至FSK总线；所述信号解调电路，用于将通过总线隔离收发器从FSK总线上获取的载波频率为f_i的正弦波调制信号进行解调，得到串行位流数据0、1或者复位R；所述复位信号生成电路，用于在接收到信号解调电路输出的连续N个复位R脉冲后，产生复位信号启动设备硬复位；所述总线隔离收发器，用于接收信号调制电路输出的调制信号并将其传输至FSK总线上，也用于将FSK总线上传输的调制信号耦合进来并将其发送给信号解调电路；所述信号调制电路包括四位二进制计数器、串并转换器、相位累加和加权电路、反相器和功率放大器，所述相位累加和加权电路由串并转换器的并行输出端口和RC阻容电路构成；所述四位二进制计数器，用于根据预置计数数据t将基准时钟源进行第一次分频，并将第一次分频后的时钟提供给串并转换器的串行输入端口，作为其移位控制时钟；所述串并转换器，用于将第一次分频后的时钟进行串并转换，并输入相位累加和加权电路，再经过反相器叠加，实现对基准时钟源的第二次分频，并将方波信号转换为载波频率为f_i的正弦波调制信号，所述正弦波调制信号经过功率放大器放大输出至总线隔离收发器；所述信号解调电路包括无源低通滤波电路、有源帯通滤波电路、波形整定电路、分频器电路和数字解调电路；所述无源低通滤波电路，用于将通过总线隔离收发器从FSK总线上获取的载波频率为f_i的正弦波调制信号进行初级波形整定；所述有源帯通滤波电路，由运算放大器构成，用于对经过初级波形整定的正弦波调制信号进行再次信号调理；所述波形整定电路，由微分和非门电路构成，用于对经过再次信号调理的正弦波调制信号进行波形整定，整定输出具有载波频率f_i的脉冲波，所述脉冲波在一个载波周期1/f_i内对分频器电路进行一次有效复位；所述分频器电路，用于在一定的载波周期1/f_i内，完成对基准时钟源的计数；所述数字解调电路，用于将分频器电路的计数结果进行门电路逻辑处理，得到串行位流数据0、1或者复位R。