USB接口的光電隔離保護(hù)方案及其實(shí)現(xiàn)
根據(jù)表1 ,光發(fā)射二極管將由“暗”變成為“全亮”。“全亮”的光通過(guò)光電耦合器傳到對(duì)方電路(與本專(zhuān)利描述的一樣)的光接收管。根據(jù)表2,對(duì)方電路的VP由“1” 變?yōu)?ldquo;0”,VM 由“0”變?yōu)?ldquo;1”。對(duì)方電路的VP由“1”變?yōu)?ldquo;0”就是說(shuō)這個(gè)VP產(chǎn)生了一個(gè)下降沿,從而觸發(fā)了對(duì)方電路的IC7,使IC7的輸出EN由“0”變?yōu)?“1”并且保持“1”大約1000us(然后又恢復(fù)為“0”)。對(duì)方電路的VM由“0”變?yōu)?ldquo;1”從而使對(duì)方電路的USB信號(hào)由禁止發(fā)送(EN=“0”)變?yōu)榻菇邮?EN=“1”)。此時(shí)對(duì)方電路的VP和VM可以通過(guò)對(duì)方電路的IC5和IC6傳給對(duì)方電路的D+和D—,從而使上位機(jī)的USB信號(hào)在 1000us內(nèi)通過(guò)光電耦合器傳到對(duì)方電路(即:下位機(jī))的D+ 和D —線上。在這1000us內(nèi)可以過(guò)光電耦合器傳輸三種D+和D—狀態(tài): ①、 D+為“1”且D—為“0”(代表閑置狀態(tài)以及數(shù)據(jù)“1”)②、 D+為“0”且D—為“1”(代表數(shù)據(jù)“0”)③、D+為“0”且D—為“0”(代表數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束標(biāo)志)。
這三種狀態(tài)可以表達(dá)USB信號(hào)的所有狀態(tài)(D+ 為“1”且D—為“1”的狀態(tài)是禁止的)。前面已經(jīng)描述了如何通過(guò)光強(qiáng)度的“暗”代表狀態(tài)①、“全亮”代表狀態(tài)②。而狀態(tài)③恰好是通過(guò)光強(qiáng)度的“半亮”來(lái)表示,具體描述如下:當(dāng)D+和D—處于狀態(tài) ③時(shí), D+和D—都為“0”,IC1和IC2的輸出為DOR=“0”,根據(jù)表1,此時(shí)光發(fā)射二極管的強(qiáng)度為“半亮”。“半亮”的光傳輸?shù)綄?duì)方電路的光接收管 IC12并且經(jīng)過(guò)對(duì)方電路的比較器IC10和IC11,輸出為H=“0”、L=“1”。根據(jù)表2,對(duì)方電路IC9個(gè)輸出為VP=VM=“0”。而在單穩(wěn)電路輸出為“1”的1000us內(nèi)正好將這個(gè)狀態(tài)③傳輸給對(duì)方電路的D+和D—(均為“0”)。
在大約1000us的時(shí)間內(nèi),恰好上位機(jī)向下位機(jī)傳輸一幀USB數(shù)據(jù)完畢,并且等待下位機(jī)回傳應(yīng)答信號(hào)。1000us結(jié)束后,下位機(jī)的IC7的輸出EN恢復(fù)為“0”,此時(shí)下位機(jī)的USB數(shù)據(jù)狀態(tài)先變化。下位機(jī)的USB數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)的過(guò)程與前面描述的上位機(jī)的USB數(shù)據(jù)傳輸?shù)较挛粰C(jī)的過(guò)程原理完全一樣。
對(duì)于高速USB(480M),由于傳輸一幀數(shù)據(jù)的時(shí)間減少了,所以單穩(wěn)電路的延時(shí)時(shí)間要相應(yīng)減小。
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