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这节主要集中在MBus协议物理层和数据链路层的硬件实现上,其关键点包括:1、由主到从传输的时候电压的调制;2、由从到主传输的时候电流脉冲的调制;3、总线短路保护。
1、由主到从传输的时候电压的调制
如上图所示,信号在-27V、0V、+15V上进行调制,采用2个MOS管P201、P202,+15V电压通过稳压器降压到+12V。由主到从传输数据的时候,P201关闭,+12V电压是通过P202的导通和关闭加载到MBus总线上的,比特数据0对应0V,比特数据1对应+12V,通过单片机控制脚控制P202的导通和关闭就将要发送的数据比特发送到MBus总线上。
2、由从到主传输的时候电流脉冲的调制
当由从向主发送数据的时候,MOS管 P201打开,在D401二极管的作用下,比较器LM2903M输入端有正的0.6V的压差,在总线处于静态的时候,比较器的输出为高。当比特数据开始由从向主发送的时候,从机端比特数据1是消耗的总线静态电流,不会引起比较器输入端的电压差变化,比较器输出高电平;当从机发送比特数据0(即“Space”)的时候,从机(即TSS721)会额外消耗15毫安的电流,这15毫安的电流在R204电阻上会产生大概0.615V的电压差,这会导致比较器两端的电压差发生变化,即反向端的电压大于同向端电压,因此比较器输出低电平。单片机通过比较器的高低电平,判断出接收到的是比特数据0或者比特数据1。
3、总线短路保护
当MBus总线上发生短路的时候,就会有大短路电流通过MOS管MOS_N501,从而在电阻R501上产生压降。R501上的压降会打开三极管N501,N501的导通回引起P501的导通,N501和P501形成正反馈,这样会迅速的使得MOS管MOS_N501上GS端的电压降低,导致MOS管关闭,从而将MBus总线和电源断开,起到总线保护。
在MBus总线断电的情况下,三极管N502截止,从而P503截止,R514上电压为0。单片机通过采集R514上的电压,可以判断出总线是否和电源断开。单片机通过R514的状态可以控制P502的导通或者截止,通过P502的导通可以重新给MBus总线上电。
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