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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Kommunikationsmodul
für einen
Universal Serial Bus, insbesondere ein optisches Kommunikationsmodul
zur Verbindung von D+ und D– Anschlüssen eines
Universal Serial Bus auf der einen Seite an die D+ und D– Anschlüsse des
Universal Serial Bus auf der anderen Seite durch optische Faserleitungen.
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2. Stand der Technik
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Ein
Universal Serial Bus (USB) ist ein Bus eines in der Datenübertragung
zwischen einem Computer und einer Vielzahl unterschiedlicher Peripheriegeräte benützten Protokolls
und wird vielfach im Hinblick auf eine hohe Kompatibilität in der
Datenkommunikation verwendet. Ein solcher USB ist zusammengesetzt
aus einer Vcc Stromleitung mit 5V, einer Erdungsleitung, einer D+
Datenleitung sowie einer D– Datenleitung.
In D+ und D– Datensignalen,
die auf die D+ und D– Datenleitungen
geladen werden, sind beide Signale in einem "einseitigen Null"-Bereich in einem logischen Tief-Zustand
und in dem anderen Bereich in entgegengesetzten logischen Zuständen.
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Wenn
ein USB einer Seite mit dem USB der anderen Seite mit Hilfe von
Metallleitungen verbunden wird, wird eine zulässige Kommunikationsdistanz
kürzer,
und eine Übertragungsrate
wird aufgrund eines Spannungsabfalls des Leiters reduziert. Zur
Lösung
dieser Probleme wurden vor kurzer Zeit optische Kommunikationsschnittstellenmodule
zur Verbindung von Universal Serial Buses mittels optischer Faserleitungen
entwickelt.
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Bezug
nehmend auf 1, ist ein herkömmliches
optisches Kommunikationsschnittstellenmodul für einen USB so konstruiert,
dass D+ und D– Datensignale
des USB über
unterschiedliche optische Faserleitungen übertragen und empfangen werden.
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Ein
D+ Anschluss 106 eines Seite "A" USB ist
mit einem ersten D+ Steuerschalter 101 verbunden, und ein
D– Anschluss 116 eines
Seite "A" USB ist mit einem
ersten D– Steuerschalter 111 verbunden.
In gleicher Weise ist ein D+ Anschluss 126 eines Seite "B" USB mit einem zweiten D+ Steuerschalter 121 verbunden,
und ein D– Anschluss 136 eines
Seite "B" USB ist mit einem
zweiten D– Steuerschalter 131 verbunden.
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Die
ersten und zweiten D+ Steuerschalter 101 und 121 ermöglichen
den D+ Datensignaleingang durch erste und zweite D+ Verstärker 103 und 123,
so dass sie nicht über
die ersten und zweiten D+ Treiber 102 und 122 zurück gespeist
werden. Die ersten und zweiten D+ Treiber 102 und 122 treiben
die Leuchtdioden (LEDs) 104 und 124 in Reaktion
auf die entsprechenden elektrischen Datensignale D+A und D+B zur Erzeugung der entsprechenden D+ optischen
Datensignale. Die von den LEDs 104 und 124 erzeugten
D+ Datensignale werden über
die optischen Faserleitungen OF1 und OF2 den Photodioden 125 bzw. 105 zugeführt. Die
ersten und zweiten D+ Verstärker 103 und 123 verstärken die
von den Photodioden 105 und 125 erzeugten Datensignale, um
diese an die D+ Anschlüsse 106 und 126 anzulegen.
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In
gleicher Weise ermöglichen
die ersten und zweiten D– Steuerschalter 111 und 131 den
durch erste und zweite D– Verstärker 113 und 133 eingegebenen
D– Datensignalen,
nicht durch die ersten und zweiten D– Treiber 112 und 132 zurück gespeist
zu werden. Die ersten und zweiten D– Treiber 112 und 132 steuern
Leuchtdioden (LEDs) 114 und 134 in Reaktion auf
entsprechende elektrische Datensignale D–A und
D–B an, um entsprechende D– optische Datensignale zu
erzeugen. Die von den LEDs 114 und 134 gelieferten
D– optischen
Datensignale werden über
die optischen Faserleitungen OF3 und OF4 den Photodioden 135 bzw. 115 zugeführt. Die
ersten und zweiten D– Verstärker 113 und 133 verstärken die von
den Photodioden 115 und 135 eingebrachten Datensignale,
um sie an die D– Anschlüsse 116 und 136 anzulegen.
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Wie
oben beschrieben, ist das herkömmliche optische
Kommunikationsschnittstellenmodul für einen USB so konstruiert,
dass D+ und D– Datensignale
des USB über
unterschiedliche optische Faserleitungen gesendet und empfangen
werden, weil ein einseitiger Nullbereich vorliegt, in dem zwei Datensignale
beide in einem logischen "Tief"-Zustand sind. Obwohl
demnach die zwei Datensignale in anderen Bereichen als dem einseitigen
Nullbereich in entgegengesetzten logischen Zuständen sind, müssen sie durch
unterschiedliche optische Faserleitungen gesendet und empfangen
werden, woraus sich die Notwendigkeit äußerst zahlreicher optischer
Faserleitungen ergibt.
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In
JP 2000 284872 A wird
ein System zur Übertragung
eines USB Signals über
eine Distanz größer oder
gleich 30m beschrieben.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Zur
Lösung
der oben beschriebenen Probleme ist es ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, ein optisches Kommunikationsschnittstellenmodul für einen Universal
Serial Bus zu schaffen, wobei das Modul die Anzahl der erforderlichen
optischen Faserleitungen unter Verwendung der Signalcharakteristik
eines Universal Serial Bus reduzieren kann.
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Gemäß der Erfindung
wird ein optisches Kommunikationsschnittstellenmodul gemäß Anspruch
1 der angehängten
Ansprüche
geschaffen.
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Gemäß der Erfindung
wird des weiteren eine Methode zur Steuerung eines optischen Kommunikationsschnittstellenmoduls
gemäß Anspruch
8 der angehängten
Ansprüche
geschaffen.
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Zur
Realisierung des genannten Ziels wird ein optisches Kommunikationsschnittstellenmodul mit
einem kombinierten Sendemodul und einem kombinierten Empfangsmodul
geschaffen. Das kombinierte Sendemodul verarbeitet ein D+ elektrisches Datensignal,
das von einem D+ Anschluss eines Universal Serial Bus (USB) eingebracht
wird, und ein D– elektrisches
Datensignal, das von einem D– Anschluss
geliefert wird, und kombiniert und sendet diese durch eine erste
optische Faserleitung. Das kombinierte Empfangsmodul verarbeitet
das D+ und D– elektrische
Datensignal, die kombiniert und durch eine zweite optische Faserleitung
empfangen wurden und legt die D+ und D– elektrischen Datensignale
an den D+ Anschluss bzw. den D– Anschluss
an. Das kombinierte Sendemodul kann hier einen Sendesteuerkreis
und einen Sendesteuerschalter umfassen. Der Sendesteuerkreis erzeugt
ein optisches Datensignal in Entsprechung zu einem der D+ und D– elektrischen
Datensignale von den D+ und D– Anschlüssen des
USB, die an die erste optische Faserleitung anzulegen sind. Der
Sendesteuerschalter steuert das optische Datensignal, um einen Helligkeitswert über einem
ersten Festwert zu erhalten, während
das D+ elektrische Datensignal vom D+ Anschluss des USB und das
D– elektrische
Datensignal vom D– Anschluss
des USB beide in einem logischen "Tief"-Zustand gehalten
werden, und steuert den Sendesteuerkreis, so dass er nicht von den
elektrischen Datensignalen getrieben wird, die am D+ Anschluss oder
D– Anschluss
anliegen.
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Gemäß dem optischen
Kommunikationsschnittstellenmodul für einen Universal Serial Bus können einseitige
Null-Bereiche der D+ und D– Datensignale
im kombinierten Empfangsmodul durch den Sendesteuerschalter festgestellt
werden. Folglich kann vom Sendetreiber nur ein optisches Datensignal,
welches einem der D+ und D– Datensignale entspricht,
gesendet werden. Dies ist möglich,
weil die logischen Zustände
der zwei Signale in anderen als den einseitigen Null-Bereichen einander
immer entgegengesetzt sind. Weil nur ein optisches Datensignal,
dass einem der D+ oder D– Datensignale
entspricht, übertragen
wird, kann die Anzahl der für
die Datensignalübertragung
erforderlichen optischen Faserleitungen auf die Hälfte reduziert
werden.
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Vorzugsweise
umfasst das kombinierte Empfangsmodul einen opto-elektrischen Wandler, einen Signaltrenner
und eine Empfangssteuerung. Der opto-elektrische Wandler konvertiert
das von der zweiten optischen Faserleitung empfangene optische Datensignal
in ein elektrisches Datensignal. Der Signaltrenner verarbeitet das
vom opto-elektrischen Wandler gelieferte elektrische Datensignal,
erzeugt D+ und D– elektrische
Datensignale und legt die erzeugten Signale an die D+ bzw. D– Anschlüsse an. Die
Empfangssteuerung steuert die an die D+ und D– Anschlüsse angelegten D+ und D– elektrischen
Datensignale, so dass sie sich in einem logischen "Tief"-Zustand befinden,
während
die elektrischen Datensignale höher
sind als ein zweiter Festwert, der zum ersten Festwert proportional
ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
genannten Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser
ersichtlich durch die detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
derselben unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen:
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1 ist
ein Diagramm eines herkömmlichen
optischen Kommunikationsschnittstellenmoduls für einen Universal Serial Bus;
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2 ist
ein Diagramm eines optischen Kommunikationsschnittstellenmoduls
für einen
Universal Serial Bus gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
ein Diagramm des optischen Kommunikationsschnittstellenmoduls einer
in 2 dargestellten Seite "A";
und
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4 ist
ein Zeitdiagramm, in dem die Betriebszustände unterschiedlicher Teile
eines kombinierten Sendemoduls einer Seite "A" und
eines kombinierten Empfangsmoduls einer Seite "B",
wie in 2 dargestellt, veranschaulicht werden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bezug
nehmend auf 2 und 3, umfasst
ein optisches Kommunikationsschnittstellenmodul für einen
Universal Serial Bus (USB) gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung die kombinierten Sendemodule 201-206 der
Seite "A" oder 221-226 der
Seite "B" und die kombinierten
Empfangsmodule 207-212 der Seite "A" oder 227-232 und 235 der Seite "B".
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Die
kombinierten Sendemodule 201-206 der Seite "A" und 221-226 der Seite "B" verarbeiten D+ elektrische Datensignale
D+A und D+B, die
von D+ Anschlüssen 213 und 233 des
USB geliefert werden, und D– elektrische
Datensignale D–A und D–B, die von den D– Anschlüssen 214 und 234 geliefert
werden, und kombinieren und übertragen
dieselben über eine
erste optische Faserleitung OF1 der Seite "A" oder
OF2 der Seite "B". Die kombinierten
Empfangsmodule 207-212 und 215 der Seite "A" und 227-232 und 235 der
Seite "B" verarbeiten die
D+ und D– elektrischen
Datensignale, die durch eine zweite optische Faserleitung OF2 der
Seite "A" oder OF1 der Seite "B" kombiniert und empfangen werden, und
legen die D+ und D– elektrischen
Datensignale an die D+ Anschlüsse 213 und 233 bzw.
die D– Anschlüsse 214 und 234 an.
Hier umfassen die kombinierten Sendemodule 201-206 der
Seite "A" und 221-226 der
Seite "B" Sendesteuerkreise 201, 202, 203, 205 und 206 der
Seite "A" oder 221, 222, 223, 225 und 226 der Seite "B" und einen Sendesteuerschalter 204 der Seite "A" oder 225 der Seite "B".
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Die
Sendesteuerkreise 201, 202, 203, 205 und 206 der
Seite "A" oder 221, 222, 223, 225 und 226 der
Seite "B" steuern die optischen
Datensignale in Entsprechung zu den D– elektrischen Datensignalen
D–A und D–B, die von den D– Anschlüssen 214 und 234 des
USB eingebracht werden, so an, dass sie an der ersten optischen
Faserleitung OF1 der Seite "A" oder OF2 der Seite "B" angelegt werden. Der Sendesteuerschalter 204 der
Seite "A" oder 225 der Seite "B" steuert die optischen Datensignale
so, dass sie eine Helligkeit höher
als ein erster Festwert haben, während
die D+ elektrischen Datensignale D+A und
D+B, die von den D+ Anschlüssen 213 und 233 des
USB eingebracht werden, und die D– elektrischen Datensignalen
D–A und D–B, die von den D– Anschlüssen 214 und 234 des
USB eingebracht werden, sämtlich
in einem logischen "Tief"-Zustand gehalten
werden, und steuert die Sendetreiber 205 und 225 so,
dass sie nicht von den elektrischen Datensignalen angesteuert werden,
die an die D+ Anschlüsse 213 und 233 oder
die D– Anschlüsse 214 und 234 angelegt
werden.
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Da
die einseitigen Null-Bereiche der D+ und D– Datensignale von den entsprechenden
kombinierten Empfangsmodulen 207-212 und 215 der
Seite "A" und 227-232 und 235 der
Seite "B" mittels der Sendesteuerschalter 204 und 224 erfasst
werden können,
kann nur ein optisches Datensignal in Entsprechung zu einem aus
D+ elektrisches Datensignal D+A der Seite "A" oder D+B der
Seite "B" und D– elektrisches
Datensignal D–A der Seite "A" oder
D–B der Seite "B",
beispielsweise nur das optische Datensignal in Entsprechung zum
D– elektrischen
Datensignal, übertragen
werden. Dies ist möglich,
weil die logischen Zustände
der zwei Signale, also der D+ elektrischen Datensignale D+A und D–A der Seite "A" oder der
D– elektrischen
Datensignale D+B und D–B,
in anderen als den einseitigen Null-Bereichen immer einander entgegengesetzt
sind. Da nur ein optisches Datensignal in Entsprechung zu einem
der zwei Signale, also den D+ elektrischen Datensignalen D+A und D–A der Seite "A" oder
den D– elektrischen
Datensignalen D+B und D–B der
Seite "B", selektiv übertragen
wird, werden nur die zwei optischen Faserleitungen, also OF1 und
OF2, für
die Signalübertragung verwendet.
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Die
Sendesteuerkreise 201, 202, 203, 205 und 206 der
Seite "A" oder 221, 222, 223, 225 und 226 der
Seite "B" besitzen Komparatoren 202 und 222,
NOR-Gatter 201 und 221, OR-Gatter 203 und 223,
LEDs 206 und 226 und Sendetreiber 205 und 225.
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Die
Komparatoren 202 und 222 empfangen die D+ elektrischen
Datensignale D+A und D+B der D+
Anschlüsse 213 und 223 über ihre
negativen (–) Eingangsanschlüsse, empfangen
die D– elektrischen Datensignale
D–A und D–B der D– Anschlüsse 214 und 234 über ihre
positiven (+) Eingangsanschlüsse und
erzeugen elektrische Datensignale des selben logischen Zustands,
z.B. die D– elektrischen
Datensignale D–A und D–B. Die NOR-Gatter 201 und 221 erzeugen
elektrische Steuersignale, die nur "hoch" fahren,
wenn die D+ elektrischen Datensignale D+A und
D+B und die D– elektrischen Datensignale
D–A und D–B alle in einem logischen "Tief"-Zustand sind. Die
OR-Gatter 203 und 223 erzeugen elektrische Datensignale,
die nur dann in einem logischen "Hoch" sind, wenn die von
den Komparatoren 202 und 222 erzeugten elektrischen
Datensignale in einem logischen "Hoch"-Zustand oder die
von den NOR-Gattern 201 und 221 erzeugten elektrischen
Datensignale in einem logischen "Hoch"-Zustand gehalten
werden. Die LEDs 206 und 226 erlauben es, Licht
einer an deren Anode angelegten Steuerspannung proportionalen Helligkeit
in die erste optische Faserleitung OF1 der Seite "A" oder OF2 der Seite "B" einzuspeisen.
Die Sendetreiber 205 und 225 machen die logischen
Zustände
der LEDs 206 und 226 gleich wie jene der elektrischen
Datensignale von den OR Gates 203 und 223. Hier
umfasst jeder der Sendetreiber 205 und 225 einen
Transistor (TR2 der Seite "A", wie in 3 dargestellt)
und einen Widerstand (R1 der Seite "A",
wie in 3 dargestellt).
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Jeder
der Sendesteuerschalter 204 und 224 umfasst erste
und zweite Transistoren (TR1 und TR3 der Seite "A",
wie in 3 dargestellt). Der erste Transistor TR1 wird
nur eingeschaltet, wenn das elektrische Steuersignal des NOR Gates 201 in
einem logischen "Hoch"-Zustand gehalten
wird, um die auf die Anode der LED 206 angelegte Steuerspannung
höher als
die Spannung eines bestimmten Festwerts zu machen. Mit anderen Worten, wenn
der erste Transistor TR1 eingeschaltet wird, wird die an die Anode
der LED 206 angelegte Steuerspannung höher als die Spannung des Festwerts,
weil ein Widerstand zwischen einem Stromanschluss Vcc und der LED 206 nahe
an einem Widerstand der parallel-kombinierten Widerstände R4 und
R5 liegt. Der zweite Transistor TR3 wird nur eingeschaltet, wenn das
an den D– Anschluss
angelegte elektrische Datensignal in einem logischen "Hoch"-Zustand gehalten
wird, so dass die an die Anode der LED 206 angelegte Steuerspannung
sich einer Erdungsspannung annähert.
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Die
kombinierten Empfangsmodule 207-212 und 215 der
Seite "A" und 227-232 und 235 der
Seite "B" umfassen opto-elektrische
Wandler 207, 208 und 209 der Seite "A" und 227, 228 und 229 der
Seite "B", Signaltrenner 210 und 215 der
Seite "A" und 230 und 235 der
Seite "B" und Empfangssteuerungen 211 und 212 der
Seite "A" und 231 und 232 der
Seite "B".
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Die
opto-elektrischen Wandler 207, 208 und 209 der
Seite "A" und 227, 228 und 229 der
Seite "B" konvertieren die über die
zweite optische Faserleitung OF2 der Seite "A" oder
OF1 der Seite "B" empfangenen optischen
Datensignale in elektrische Datensignale. Die Signaltrenner 210 und 215 der
Seite "A" und 230 und 235 der
Seite "B" verarbeiten die elektrischen
Datensignale von den opto-elektrischen Wandlern 207, 208 und 209 der
Seite "A" und 227, 228 und 229 der
Seite "B" und erzeugen D+
und D– elektrische
Datensignale, die dann an den D+ bzw. D– Anschlüssen angelegt werden sollen.
Die Empfangssteuerungen 211 und 212 der Seite "A" und 231 und 232 der
Seite "B" steuern die D+ und
D– elektrischen
Datensignale, die an die D+ bzw. D– Anschlüsse angelegt werden, so dass
sie "tief" gehen, während die
elektrischen Datensignale von den optoelektrischen Wandlern 207, 208 und 209 der
Seite "A" und 227, 228 und 229 der
Seite "B" höher als
der zweite Festwert sind. Dem entsprechend werden die D– elektrischen
Datensignale, die an die D– Anschlüsse 214 und 234 angelegt
werden, nicht über die
entsprechenden Sendesteuerkreise zurück geführt.
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Die
opto-elektrischen Wandler 207, 208 und 209 der
Seite "A" und 227, 228 und 229 der
Seite "B" umfassen die Photodioden 207 und 227 als
opto-elektrische Wandlerelemente, Strom-Spannungswandler 208 und 228 bzw.
Verstärker 209 und 229. Die
Photodioden 207 und 227 konvertieren die über die
zweite optische Faserleitung OF2 der Seite "A" oder
OF1 der Seite "B" empfangenen optischen
Datensignale in Stromdatensignale. Die Strom-Spannungswandlers 208 und 228 konvertieren
die Stromdatensignale von den Photodioden 207 und 227 in Spannungsdatensignale.
Die Verstärker 209 und 229 verstärken die
Spannungsdatensignale von den Strom-Spannungswandlern 208 und 228 um
einen vorbestimmten Verstärkungsgrad.
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Die
Signaltrenner 210 und 215 der Seite "A" und 230 und 235 der
Seite "B" umfassen Komparatoren 210 und 230 und
Umrichter 215 und 235. Die Komparatoren 210 und 230 erzeugen
die D– elektrischen
Datensignale in einem logischen "Hoch"-Zustand nur, wenn
die Spannungsdatensignale von den Verstärkern 209 und 229 höher sind
als eine erste Referenzspannung V1. Die Umrichter 215 und 235 erzeugen
D+ elektrische Datensignale, die von den D– elektrischen Datensignalen
der Komparatoren 210 und 230 umgerichtet werden,
um an die D+ Anschlüsse 213 und 233 angelegt
zu werden.
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Die
Empfangssteuerungen 211 und 212 der Seite "A" und 231 und 232 der
Seite "B" umfassen die Komparatoren 211 und 231,
einen D+ Steuertransistor (TR5 der Seite "A",
wie in 3 dargestellt) und einen D– Steuertransistor (TR4 der
Seite "A", wie in 3 dargestellt).
Die Komparatoren 211 und 231 erzeugen Steuersignale
eines logischen "Hoch"-Zustands nur, wenn
die Spannungsdatensignale der Verstärker 209 und 229 höher sind
als die zweite Referenzspannung V1. Der D+ Steuertransistor (TR5 der
Seite "A", wie in 3 dargestellt)
hat einen mit dem D+ Anschluss 213 (oder 233 der
Seite "B") verbundenen Kollektor,
eine an den Ausgangsanschluss des Komparators 211 (oder 231 der
Seite "B") angeschlossene
Basis und einen an einen Erdungsanschluss angeschlossenen Emitter.
Der D– Steuertransistor
(TR4 der Seite "A", wie in 3 dargestellt) hat
einen am D– Anschluss 214 (oder 234 der
Seite "B") angeschlossenen
Kollektor, eine am Ausgangsanschluss des Komparators 211 (oder 231 der
Seite "B") angeschlossene
Basis und einen an einem Erdungsanschluss angeschlossenen Emitter.
Während von
den Komparatoren 211 und 231 logische "Hoch"-Steuersignale erzeugt
werden, werden der D+ Steuertransistor (TR5 der Seite "A", wie in 3 dargestellt)
und der D– Steuertransistor
(TR4 der Seite "A", wie in 3 dargestellt)
eingeschaltet, so dass ein einseitiger Null-Bereich, in dem die
zwei Signale D+B und D–B beide
in einem logischen "Tief"-Zustand sind, erfasst
wird.
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4 ist
ein Zeitgeberdiagramm, in dem die Betriebszustände unterschiedlicher Teile
eines kombinierten Sendemoduls einer Seite "A" und
eines kombinierten Empfangsmoduls einer Seite "B" gemäß Darstellung
in 2 dargestellt sind. In 4 bezeichnet
das Bezugszeichen D+A das Ausgangssignal
des D+ Anschlusses (213 der 2), das
Bezugszeichen D–A bezeichnet das Ausgangssignal des D– Anschlusses
(214 der 2), das Bezugszeichen S202 bezeichnet
das Ausgangssignal des Komparators der Seite "A" (202 der 2),
das Bezugszeichen S203 bezeichnet das Ausgangssignal des OR-Gatters
der Seite "A" (203 der 2),
das Bezugszeichen S201 bezeichnet das Ausgangssignal des NOR-Gatters der Seite "A" (201 der 2), das
Bezugszeichen S206 bezeichnet die von der LED der Seite "A" (206 der 2)
abgegebene Lichtintensität,
das Bezugszeichen S228 bezeichnet das Ausgangssignal des Strom-Spannungswandlers der
Seite "B" (228 der 2),
das Bezugszeichen S229 bezeichnet das Ausgangssignal des Verstärkers der
Seite "B" (229 der 2),
das Bezugszeichen S230 bezeichnet das Ausgangssignal des Komparators
(230 der 2) des Signaltrenners der Seite "B", das Bezugszeichen S231 bezeichnet
das Ausgangssignal des Komparators (231 der 2) der
Empfangssteuerung der Seite "B", das Bezugszeichen
D+B bezeichnet das Eingangssignal des D+ Anschlusses
der Seite "B" (233 der 2),
und das Bezugszeichen D–B bezeichnet das Eingangssignal des D– Anschlusses
der Seite "B" (234 der 2).
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Bezug
nehmend auf 4, werden die durch den USB
zu übertragenden
Signale D+A und D–A in jedem
Bereich invertiert, ausgenommen in einseitigen Null-Bereichen im
Zeitraum zwischen t1 und t2. Das Ausgangssignal S202 des Komparators
der Seite "A" (202 der 2)
ist im selben logischen Zustand wie das Signal D–A.
Das Ausgangssignal S203 des OR-Gatters der Seite "A" (203 der 2)
wird im einseitigen Null-Bereich (t1~t2) immer in einem logischen "Hoch"-Zustand gehalten
und ist in anderen Bereichen als dem einseitigen Null-Bereich im
selben logischen Zustand mit dem Ausgangssignal S202 des Komparators
der Seite "A" (202 der 2).
Das Ausgangssignal S201 des NOR Gates der Seite "A" (201 der 2)
wird im einseitigen Null-Bereich (t1~t2) immer in einem logischen "Hoch"-Zustand gehalten,
und in anderen Bereichen als dem einseitigen Null-Bereich (t1~t2)
in einem logischen "Tief"-Zustand. Dem gemäß ist das
von der LED der Seite "A" (206 der 2)
abgegebene optische Datensignal S206 am hellsten im einseitigen
Null-Bereich (t1~t2) und wird in anderen Bereichen als dem einseitigen Null-Bereich
(t1~t2) in eine normale Helligkeitsstufe gewandelt.
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Das
Ausgangssignal S228 des Strom-Spannungswandlers der Seite "B" (228 der 2)
wird invertiert vom optischen Datensignal S206, das in die Photodiode
der Seite "B" (227 der 2)
einfällt.
Das Ausgangssignal S229 des Verstärkers der Seite "B" (229 der 2)
wird vom Ausgangssignal S228 des Ausgangssignals S228 des Strom-Spannungswandlers
der Seite "B" (228 der 2)
invertiert und verstärkt.
Hier ist eine Referenzspannung V2 des Komparators (231 der 2)
der Empfangssteuerung niedriger als eine Impulsspannung im einseitigen Null-Bereich
(t1~t2), und ist höher
als eine Impulsspannung anderen Bereichen als dem einseitigen Null-Bereich
(t1~t2). Auch ist die Referenzspannung V2 des Komparators (230 der 2)
des Signaltrenners niedriger als eine Impulsspannung in anderen Bereichen
als dem einseitigen Null-Bereich (t1~t2). So wird auch der logische
Zustand des Ausgangssignals S230 des Komparators (230 der 2)
des Signaltrenners gleich jenem des Ausgangssignals S203 des OR-Gatters
der Seite "A" (203 der 2). Auch
der logische Zustand des Ausgangssignals S231 des Komparators (231 der 2)
der Empfangssteuerung wird gleich jenem des Ausgangssignals S201
des NOR-Gatters der Seite "A" (201 der 2).
So hat – wieder
Bezug auf 3 nehmend – das Eingangssignal D+B des D+ Anschlusses der Seite "B" (233 der 2)
den selben Betriebszustand wie jener des Ausgangssignals D+A des D+ Anschlusses der Seite "A" (213 der 2),
und das Eingangssignal D–B des D– Anschlusses
der Seite "B" (233 der 2)
hat den selben Betriebszustand wie jener des Ausgangssignals D–A des D– Anschlusses der
Seite "A" (214 der 2).
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Wie
oben beschrieben, können
gemäß dem optischen
Kommunikationsschnittstellenmodul für einen Universal Serial Bus
einseitige Null-Bereiche der D+ und D– Datensignale in dem kombinierten
Empfangsmodul mittels des Sendesteuerschalters festgestellt werden.
Deshalb kann vom Sendetreiber nur ein optisches Datensignal in Entsprechung
zu einem der D+ und D– Datensignale übertragen
werden. Das ist möglich,
weil die logischen Zustände
der zwei Signale in anderen Bereichen als den einseitigen Null-Bereichen
einander immer entgegengesetzt sind. Da nur ein optisches Datensignal
in Entsprechung zu einem der D+ und D– Datensignale selektiv übertragen
wird, kann die Anzahl der optischen Faserleitungen, die für die Datensignalübertragung
erforderlich ist, auf die Hälfte
reduziert werden.
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Zwar
wurde diese Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf bevorzugte
Ausführungsbeispiele
derselben dargestellt und beschrieben, doch versteht es sich für einschlägig bewanderte
Fachpersonen von selbst, dass daran unterschiedliche Änderungen
in Form und Details vorgenommen werden können.