通信對接裝置的製造方法

2023-05-23 23:15:11

通信對接裝置的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種通信對接裝置。其中，通信對接裝置用於將處理器與通信模塊進行通信對接，通信對接裝置包括：電源轉換電路，分別與處理器和通信模塊相連接，用於將處理器的電源電壓轉換為適用於通信模塊的電壓，並將轉換後的電壓輸入至通信模塊；通信模塊控制電路，分別與處理器和通信模塊相連接，用於按照處理器發出的控制信號控制通信模塊的工作狀態，通信模塊的工作狀態包括開機、關機、復位；以及USB接口電路，分別與處理器和通信模塊相連接，用於建立處理器與通信模塊之間的通信連接。本實用新型解決了相關技術中通信模塊板卡不適用於AT91SAM9X25平臺的技術問題。
【專利說明】
通信對接裝置
技術領域
[0001] 本實用新型設及電子通信領域，具體而言，設及一種通信對接裝置。
【背景技術】
[0002] 自20世紀70年代末第一代模擬移動通信系統面世W來，移動通信產業一直W驚人 的速度迅猛發展，已經成為帶動全球經濟發展的主要高科技產業之一，並對人類生活及社 會發展產生了重大影響。隨著數據通信與多媒體業務需求的發展，適應移動數據、移動計算 及移動多媒體運作需要的第四代移動通信開始興起，第四代移動通信因為其擁有的超高數 據傳輸速度，被譽為機器之間的"高速對話"。
[0003] Atmel? |514抓基於41^926了》的5419乂嵌入式1?1]是一款高性能、高度集成的處理 器。該處理器運行頻率為400MHz，而且提供有一系列豐富的連接外設，比如雙W太網和雙 CAN、S個USB埠和屯個UART。該處理器還具有其他功能，包括集成的軟數據機、高速 串行通信、TFT LCD控制器和LPDDR/DDR2存儲器支持。該處理器憑藉多層總線矩陣架構和多 個DMA通道，只需最少的處理器幹預就可確保不間斷的數據傳輸。低電壓、低功耗和降低的 系統成本使得Atmel SAM9X(比如AT91SAM9X25)成為了成本敏感型機器到機器應用的理想 之選。
[0004] 目前，2G、3G、4G通信模塊板卡有幾類產品，其主要區別在於主忍片接口處理上，具 體可W分為W下=種處理方式：
[0005] 1、使用Mini PCIe接口形式，使用PCI-E信號；
[0006] 2、使用Mini PCIe接口形式，使用USB信號；
[0007] 3、使用外接USB接口形式，使用USB信號。
[000引現有的2G、3G、4G通信模塊板卡應用在AT91SAM9X25平臺上不適用，由於 AT91SAM9X25沒有PCI-E信號接口，而如果採用外接USB模塊則不便於安裝和固定，如果採用 Mini PCIe接口硬體成本比較高。
[0009] 針對相關技術中通信模塊板卡不適用於AT91SAM9X25平臺的問題，目前尚未提出 有效的解決方案。 【實用新型內容】
[0010] 本實用新型實施例提供了一種通信對接裝置，W至少解決相關技術中通信模塊板 卡不適用於AT91SAM9X25平臺的技術問題。
[0011] 根據本實用新型實施例的一個方面，提供了一種通信對接裝置，包括:通信對接裝 置用於將處理器與通信模塊進行通信對接，通信對接裝置包括：電源轉換電路，分別與處理 器和通信模塊相連接，用於將處理器的電源電壓轉換為適用於通信模塊的電壓，並將轉換 後的電壓輸入至通信模塊;通信模塊控制電路，分別與處理器和通信模塊相連接，用於按照 處理器發出的控制信號控制通信模塊的工作狀態，通信模塊的工作狀態包括開機、關機、復 位；W及USB接口電路，分別與處理器和通信模塊相連接，用於建立處理器與通信模塊之間 的通信連接。
[0012] 進一步地，電源轉換電路包括:第一電源電壓埠，與處理器的電源電壓相連接； 第二電源電壓埠，與通信模塊的電源電壓相連接;低壓差線性穩壓器，輸入埠與第一電 源電壓埠相連接，輸出埠與第二電源電壓埠相連接，用於將處理器的電源電壓轉換 為通信模塊的電源電壓，其中，從處理器引出的電源控制信號輸入至低壓差線性穩壓器，用 於控制低壓差線性穩壓器的通斷。
[0013] 進一步地，通信模塊控制電路包括:第一信號放大器，基極與處理器的電源通斷控 制埠相連接，集電極與通信模塊的電源通斷埠相連接，用於放大處理器發出的用於控 制通信模塊開機或關機的控制信號，並將放大後的控制信號輸入至通信模塊;第二信號放 大器，基極與處理器的復位埠相連接，集電極與通信模塊的復位埠相連接，用於放大處 理器發出的用於控制通信模塊復位的控制信號，並將放大後的控制信號輸入至通信模塊。
[0014] 進一步地，在USB接口電路中：通信模塊的USB_DN埠通過第一電阻與處理器的 USB_DN埠相連接，且通信模塊的USB_DN埠與第一電阻的連接處與第一瞬態抑制二極體 相連接;通信模塊的USB_DP埠通過第二電阻與處理器的USB_DP埠相連接，且通信模塊 的USB_DP埠與第二電阻的連接處與第二瞬態抑制二極體相連接。
[0015] 進一步地，通信對接裝置還包括:異步收發傳輸器，包括兩組輸入輸出埠，其中， 第一組的輸入埠與處理器的輸出埠相連接，第一組的輸出埠與通信模塊的輸入埠 相連接;第二組的輸入埠與通信模塊的輸出埠相連接，第二組的輸出埠與處理器的 輸入埠相連接。
[0016] 進一步地，通信對接裝置還包括:信號指示電路，包括第=信號放大器和指示燈， 其中，第=信號放大器的基極與通信模塊的狀態指示信號埠相連接，第=信號放大器的 集電極與指示燈連接。
[0017] 進一步地，通信對接裝置還包括:SIM接口電路，包括SIM接口忍片，其中，SIM接口 忍片的DATE埠與通信模塊的SIM_DATE埠相連接，SIM接口忍片的化K埠與通信模塊的 SIM_CLK埠相連接，SIM接口忍片的RST埠與通信模塊的SIM_RST埠相連接。
[0018] 進一步地，通信對接裝置還包括:天線接口電路，包括主天線和分集天線，其中，主 天線與通信模塊的ANT_MIN埠相連接，分集天線與通信模塊的ANT_DIV埠相連接。
[0019] 進一步地，處理器為AT91SAM9X25平臺。
[0020] 進一步地，通信模塊為L810模塊。
[0021] 在本實用新型實施例中，通信對接裝置用於將處理器與通信模塊進行通信對接， 通信對接裝置包括電源轉換電路，分別與處理器和通信模塊相連接，用於將處理器的電源 電壓轉換為適用於通信模塊的電壓，並將轉換後的電壓輸入至通信模塊;通信模塊控制電 路，分別與處理器和通信模塊相連接，用於按照處理器發出的控制信號控制通信模塊的工 作狀態，通信模塊的工作狀態包括開機、關機、復位；W及USB接口電路，分別與處理器和通 信模塊相連接，用於建立處理器與通信模塊之間的通信連接，達到了在處理器與通信模塊 之間進行通信的目的，從而實現了提高通信模塊適用性、提高處理器使用性能的技術效果， 進而解決了相關技術中通信模塊板卡不適用於AT91SAM9X25平臺的技術問題。
【附圖說明】

[0022] 此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分， 本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當 限定。在附圖中：
[0023] 圖1是根據本實用新型實施例的一種可選的通信對接裝置的示意圖；
[0024] 圖2是根據本實用新型實施例的電源轉換電路的示意圖；
[0025] 圖3a是根據本實用新型實施例的通信模塊開機和關機的控制電路的示意圖；
[0026] 圖3b是根據本實用新型實施例的通信模塊復位的控制電路的示意圖；
[0027] 圖4是根據本實用新型實施例的異步收發傳輸器的示意圖；
[0028] 圖5是根據本實用新型實施例的USB接口電路的示意圖；
[0029] 圖6是根據本實用新型實施例的另一種可選的通信對接裝置的示意圖；
[0030] 圖7是本實用新型實施例的信號指示電路的示意圖；
[0031 ]圖8是本實用新型實施例的SIM接口電路的示意圖；W及
[0032] 圖9是本實用新型實施例的天線接口電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0033] 為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，下面將結合本實用新型實 施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的 實施例僅僅是本實用新型一部分的實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實 施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應 當屬於本實用新型保護的範圍。
[0034] 需要說明的是，本實用新型的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語"第一"、 "第二"等是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。應該理解運樣 使用的數據在適當情況下可W互換，W便運裡描述的本實用新型的實施例能夠W除了在運 裡圖示或描述的那些W外的順序實施。此外，術語"包括"和"具有"W及他們的任何變形，意 圖在於覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列單元的過程、系統、產品或設備不必限於清 楚地列出的那些單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對於運些過程、產品或設備固有的 其它單元。
[0035] 根據本實用新型實施例，提供了一種通信對接裝置的實施例，需要說明的是，該通 信對接裝置可W用於將處理器與通信模塊進行通信對接。圖1是根據本實用新型實施例的 一種可選的通信對接裝置的示意圖，如圖1所示，通信對接裝置10包括:電源轉換電路01，分 別與處理器20和通信模塊30相連接，用於將處理器20的電源電壓轉換為適用於通信模塊30 的電壓，並將轉換後的電壓輸入至通信模塊30;通信模塊控制電路02,分別與處理器20和通 信模塊30相連接，用於按照處理器20發出的控制信號控制通信模塊30的工作狀態，通信模 塊30的工作狀態包括開機、關機、復位；W及USB接口電路03,分別與處理器20和通信模塊30 相連接，用於建立處理器20與通信模塊30之間的通信連接。
[0036] 需要說明的是，該實施例中的處理器20可W是AT91SAM9X25平臺，通信模塊30可W 是L810模塊，利用該實施例中的通信對接裝置10可W相關技術中通信模塊板卡不適用於 AT91SAM9X25平臺的技術問題，進而實現提高L810模塊適用性、提高AT91SAM9X25平臺使用 性能的技術效果。
[0037] 通信對接裝置10可W包括電源轉換電路01、通信模塊控制電路02 W及USB接口電 路03，下面將分別對其進行介紹：
[0038] 圖2是根據本實用新型實施例的電源轉換電路的示意圖，如圖2所示，電源轉換電 路01可W包括:第一電源電壓埠（如圖2所示的V5_ALW_0N)，與處理器AT91SAM9X25的電源 電壓相連接;第二電源電壓埠（如圖2所示的4V)，與通信模塊L810的電源電壓相連接;低 壓差線性穩壓器(如圖2所示型號為MIC29302A)，輸入埠 Vi與第一電源電壓埠相連接， 輸出埠 Vo與第二電源電壓埠相連接，用於將處理器AT91SAM9X25的電源電壓轉換為通 信模塊L810的電源電壓，其中，從處理器AT91SAM9X25引出的電源控制信號WIRELESS_POWER 輸入至低壓差線性穩壓器的SD#埠，用於控制低壓差線性穩壓器的通斷。需要說明的是， L810模塊需要一個3.3V-4.4V推薦3.8-4. OV的直流供電，需要能夠提供2A的GSM發射最大電 流。而AT91SAM9X25主板上的主電源是5V，因此需要一款5V轉出4V的大功率低壓差線性穩壓 器LDO，型號可選用MIC29302A，從AT91SAM9X25主板引出一個WIRELESS_P0W邸來控制LDO忍 片的通斷。在輸出端可W加入一個1000 uF儲能電容，用於降低電流紋波，同時也加入一個化 的放電電阻。對於電源轉換電路Ol其他電路器件及其連接關係可W參見圖2,此處不再一一 進行詳細描述。
[0039] 圖3a是根據本實用新型實施例的通信模塊開機和關機的控制電路的示意圖，圖3b 是根據本實用新型實施例的通信模塊復位的控制電路的示意圖，如圖3a和圖3b所示，通信 模塊控制電路02包括：第一信號放大器（如圖3a中的S極管T103)，基極與處理器 AT91SAM9X25的電源通斷控制埠 M0DEM_P0WER_0N/0FF材目連接，集電極與通信模塊L810的 電源通斷埠 P0WER_0N/0FF材目連接，用於放大處理器AT91SAM9X25發出的用於控制通信模 塊L810開機或關機的控制信號，並將放大後的控制信號輸入至通信模塊L810;第二信號放 大器（如圖3b中的S極管T102)，基極與處理器AT91SAM9X25的復位埠 M0DEM_RESET相連 接，集電極與通信模塊L810的復位埠 RESET_N相連接，用於放大處理器AT91SAM9X25發出 的用於控制通信模塊L810復位的控制信號，並將放大後的控制信號輸入至通信模塊L810。
[0040] 需要說明的是，L810模塊可W提供2路控制信號對模塊進行開機/關機、復位操作， 需要與AT91SAM9X25主板信號隔離W免信號電平有差別，並在靠近L810模塊端增加39pF去 抖電容，如圖3a和圖3b所示。L810模塊還提供1個4線異步收發傳輸器UART供用戶使用，如圖 4所示，異步收發傳輸器UART可W包括兩組輸入輸出埠，其中，第一組的輸入埠 IA與處 理器AT91SAM9X25的輸出埠相連接，第一組的輸出埠 1Y與通信模塊L810的輸入埠相 連接;第二組的輸入埠 2A與通信模塊L810的輸出埠相連接，第二組的輸出埠 2Y與處 理器AT91SM9X25的輸入埠相連接。串口 UART 1_TXD支持AT命令，用戶可通過UART1收發AT 命令。串口接口高電平為1.8V，最大不能超過2. IV;外接2.8V或3.3V的接口時，要進行電平 轉換可W如圖5所示。需要說明的是，對於圖3曰、圖3bW及圖4中的其他電路器件及其連接關 系可W參見相應附圖，此處不再一一進行詳細描述。
[0041] 圖5是根據本實用新型實施例的USB接口電路的示意圖，如圖5所示，在USB接口電 路03中：通信模塊L810的USB_DN埠通過第一電阻R105與處理器MCU/AP的USB_DN埠相連 接，且通信模塊L810的USB_DN埠與第一電阻R105的連接處與第一瞬態抑制二極體RVlOl 相連接;通信模塊L810的USB_DP埠通過第二電阻R106與處理器MCU/AP的USB_DP埠相連 接，且通信模塊L810的USB_DP埠與第二電阻R106的連接處與第二瞬態抑制二極體RV102 相連接。需要說明的是，L810模塊支持USB2.0，參考電路如圖5所示，需要添加ESD保護器件。 對於圖3曰、圖3bW及圖4中的其他電路器件及其連接關係可W參見相應附圖，此處不再一一 進行詳細描述。
[0042] 根據本實用新型實施例，還提供了另一種可選的通信對接裝置的實施例，需要說 明的是，該實施例的通信對接裝置也可W用於將處理器與通信模塊進行通信對接。圖6是根 據本實用新型實施例的另一種可選的通信對接裝置的示意圖，如圖6所示，通信對接裝置10 除了包括電源轉換電路01、通信模塊控制電路02W及USB接口電路03之外，還可W包括:信 號指示電路〇4、SIM接口電路05W及天線接口電路06,其中：
[0043] 信號指示電路04與通信模塊30相連接，圖7是本實用新型實施例的信號指示電路 的示意圖，如圖7所示，信號指示電路04可W包括第S信號放大器(如圖7中的S極管TlOl) 和指示燈(如圖7所示的發光二極體LED101)，其中，第=信號放大器TlOl的基極與通信模塊 L810的狀態指示信號埠 LPG相連接，第S信號放大器TlOl的集電極與指示燈LEDlOl的陰 極連接。需要說明的是，L810模塊還有一個重要的狀態指示信號來說明L810模塊當前的工 作模式，比如開機、關機、復位等狀態均可W通過指示燈指示。對於圖7中的其他電路器件及 其連接關係可W參見圖7，此處不再一一進行詳細描述。
[0044] SIM接口電路05與通信模塊30相連接，圖8是本實用新型實施例的SIM接口電路的 示意圖，如圖8所示，SIM接口電路05可W包括SIM接口忍片（如圖8中的J202)，其中，SIM接口 忍片J202的DATE埠與通信模塊L810的SIM_DATE埠相連接，SIM接口忍片J202的化K埠 與通信模塊L810的SIM_CLK埠相連接，SIM接口忍片J202的RST埠與通信模塊L810的 SIM_RST埠相連接。需要說明的是，L810模塊可W支持USIM和高速SIM卡，在SIM卡接口信 號線上需要加入去禪電容和ESD保護器件，如圖8所示。對於圖8中的其他電路器件及其連接 關係可W參見圖8,此處不再一一進行詳細描述。
[0045] 天線接口電路06與通信模塊30相連接，圖9是本實用新型實施例的天線接口電路 的示意圖，如圖9所示，天線接口電路06可W包括主天線（如圖9中的JlOOMain Antenna)和 分集天線（如圖9中的JlOlDiversity Antenna)，其中，主天線JlOO與通信模塊L810的ANT_ MAIN埠相連接，分集天線JlO 1與通信模塊L810的ANT_DIV埠相連接。需要說明的是， L810模塊的天線設計預留JT型網絡，採用雙天線設計能夠更好地滿足性能要求。對於圖9中 的其他電路器件及其連接關係可W參見圖9,此處不再一一進行詳細描述。
[0046] 本實用新型的通信對接裝置能夠實現無線通信模塊L810與AT91SAM9X25平臺之間 的USB連接通信，外觀小巧、功耗低，數據連接快速、可靠、電路設計簡單，作為AT91SAM9X25 主板2G/3G/4G通信的載體，支持LTE-抑D/LTE-T孤/WCDMA/TD-SCDMA/GSM5種制式。同時還能 夠提供作業系統的設備驅動、工具軟體等，滿足用戶的各種應用需求。該方案提供了高可靠 性、高效率的無線通信解決方案，廣泛的應用於安防監控、工業路由等行業。無線通信最高 可達到化t6 300Mbps的下行和50Mbps上行網絡速度。完全符合LTE無線通信規範。
[0047] 上述本實用新型實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
[0048] 在本實用新型的上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中 沒有詳述的部分，可W參見其他實施例的相關描述。
[0049] 在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所掲露的技術內容，可通過其它的 方式實現。其中，W上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，可W為 一種邏輯功能劃分，實際實現時可W有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可W結合或 者可W集成到另一個系統，或一些特徵可W忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互 之間的禪合或直接禪合或通信連接可W是通過一些接口，單元或模塊的間接禪合或通信連 接，可W是電性或其它的形式。
[0050] 所述作為分離部件說明的單元可W是或者也可W不是物理上分開的，作為單元顯 示的部件可W是或者也可W不是物理單元，即可W位於一個地方，或者也可W分布到多個 單元上。可W根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
[0051] W上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技 術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可W做出若干改進和潤飾，運些改進和 潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
【主權項】
1. 一種通信對接裝置，其特徵在於，所述通信對接裝置用於將處理器與通信模塊進行 通信對接，所述通信對接裝置包括： 電源轉換電路，分別與所述處理器和所述通信模塊相連接，用於將所述處理器的電源 電壓轉換為適用於所述通信模塊的電壓，並將轉換後的電壓輸入至所述通信模塊； 通信模塊控制電路，分別與所述處理器和所述通信模塊相連接，用於按照所述處理器 發出的控制信號控制所述通信模塊的工作狀態，所述通信模塊的工作狀態包括開機、關機、 復位；以及 USB接口電路，分別與所述處理器和所述通信模塊相連接，用於建立所述處理器與所述 通信模塊之間的通信連接。2. 根據權利要求1所述的通信對接裝置，其特徵在於，所述電源轉換電路包括： 第一電源電壓埠，與所述處理器的電源電壓相連接； 第二電源電壓埠，與所述通信模塊的電源電壓相連接； 低壓差線性穩壓器，輸入埠與所述第一電源電壓埠相連接，輸出埠與所述第二 電源電壓埠相連接，用於將所述處理器的電源電壓轉換為所述通信模塊的電源電壓，其 中，從所述處理器引出的電源控制信號輸入至所述低壓差線性穩壓器，用於控制所述低壓 差線性穩壓器的通斷。3. 根據權利要求1所述的通信對接裝置，其特徵在於，所述通信模塊控制電路包括： 第一信號放大器，基極與所述處理器的電源通斷控制埠相連接，集電極與所述通信 模塊的電源通斷埠相連接，用於放大所述處理器發出的用於控制所述通信模塊開機或關 機的控制信號，並將放大後的控制信號輸入至所述通信模塊； 第二信號放大器，基極與所述處理器的復位埠相連接，集電極與所述通信模塊的復 位埠相連接，用於放大所述處理器發出的用於控制所述通信模塊復位的控制信號，並將 放大後的控制信號輸入至所述通信模塊。4. 根據權利要求1所述的通信對接裝置，其特徵在於，在所述USB接口電路中： 所述通信模塊的USB_DN埠通過第一電阻與所述處理器的USB_DN埠相連接，且所述 通信模塊的USB_DN埠與所述第一電阻的連接處與第一瞬態抑制二極體相連接； 所述通信模塊的USB_DP埠通過第二電阻與所述處理器的USB_DP埠相連接，且所述 通信模塊的USB_DP埠與所述第二電阻的連接處與第二瞬態抑制二極體相連接。5. 根據權利要求1所述的通信對接裝置，其特徵在於，所述通信對接裝置還包括： 異步收發傳輸器，包括兩組輸入輸出埠， 其中，第一組的輸入埠與所述處理器的輸出埠相連接，第一組的輸出埠與所述 通信模塊的輸入埠相連接； 第二組的輸入埠與所述通信模塊的輸出埠相連接，第二組的輸出埠與所述處理 器的輸入埠相連接。6. 根據權利要求1所述的通信對接裝置，其特徵在於，所述通信對接裝置還包括： 信號指示電路，包括第三信號放大器和指示燈，其中，所述第三信號放大器的基極與所 述通信模塊的狀態指示信號埠相連接，所述第三信號放大器的集電極與所述指示燈連 接。7. 根據權利要求1所述的通信對接裝置，其特徵在於，所述通信對接裝置還包括： SM接口電路，包括SM接口晶片，其中，所述SM接口晶片的DATE埠與所述通信模塊 的SM_DATE埠相連接，所述S頂接口晶片的CLK埠與所述通信模塊的Sm_CLK埠相連 接，所述S頂接口晶片的RST埠與所述通信模塊的Sm_RST埠相連接。8. 根據權利要求1所述的通信對接裝置，其特徵在於，所述通信對接裝置還包括： 天線接口電路，包括主天線和分集天線，其中，所述主天線與所述通信模塊的ANT_MAIN 埠相連接，所述分集天線與所述通信模塊的ANT_DIV埠相連接。9. 根據權利要求1至8中任一項所述的通信對接裝置，其特徵在於，所述處理器為 AT91SAM9X25平臺。10. 根據權利要求1至8中任一項所述的通信對接裝置，其特徵在於，所述通信模塊為 L810模塊。
【文檔編號】G06F13/38GK205721758SQ201620459877
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】高建華, 李廣鴻
【申請人】北京立華萊康平臺科技有限公司