本实用新型涉及到通信电路领域，具体设计到一种通信模块插入检测电路。
背景技术：
由于各国家的通信认证标准不一致，当整机设备中内置有通信模块时，整机设备需要通过通信认证后才能在相关地区上市，一方面，整机设备的认证过程较为繁琐，耗时较长，不利于产品的快速上市，另一方面，针对不同的应用需求，在同一地区中，同一类型整机设备中的通信模块也会不尽相同，从而导致同一类型整机设备需要通过多次重复无线认证，成本较高。
因此，可采用通信模块外置的方式进行设计。在通信模块设计过程中发现，通信模块在插拔过程中容易产生误通电情况，一方面容易导致通信模块的损坏，另一方面主控板上容易产生程序错误，导致程序崩溃，不利于通信模块的稳定工作。
因此，需要一种通信模块插入检测电路，用于判断通信模块是否正确接入至主控板。
技术实现要素：
为了解决现有整机设备所面临的问题，本实用新型提供了一种通信模块插入检测电路，能够有效保护通信模块不会因意外通电产生损坏，具有良好的安全性。
相应的，本实用新型提供了一种通信模块插入检测电路，包括主控模块、供电单元和模块插入检测单元；
所述模块插入检测单元模块插入检测单元包括至少两路检测电路，每路检测电路包括上拉电阻阵列，所述上拉电阻阵列输入端为检测电压输入端，所述上拉电阻阵列输出端为检测端；
所述供电单元包括主供电电路、主供电控制电路；
所述主供电电路包括一主供电mos管，所述主供电mos管源极为主供电电压输入端，所述主供电mos管漏记为主供电电压输出端；
所述主供电控制电路包括一控制三极管，所述控制三极管集电极为控制电压输入端，所述控制三极管发射极接地；所述主供电mos管栅极与所述控制三极管集电极连接；
所述主控模块包括供电控制端、与所述检测电路数量相对应的检测信号端；所述供电控制端与所述控制三极管基极连接，所述检测信号端与所述检测电路的上拉电阻阵列输出端连接。
所述控制电压输入端基于一电阻阵列接入至主供电电压输入端。
所述主供电mos管基极基于一电阻阵列与所述控制三极管集电极连接。
所述供电控制端基于一电阻阵列与所述控制三极管基极连接。
所述电阻阵列前接入一接地电阻阵列。
所述供电单元还包括供电辅助电路；所述供电辅助电路的输入端与所述主供电电压输入端连接；所述供电辅助电路的输出端与主供电电压输出端连接；
所述供电辅助电路的输入端和输出端之间基于nc开关连接。
所述主供电电压输入端电压为5v。
所述检测电压输入端电压为3.3v。
本实用新型实施例的通信模块插入检测电路，工作逻辑简单，只需占用主控模块少量的通用输入/输出端口即高准确性的判断通信模块是否正确接入主控板，可使通信模块在正确接入主控板后才开始工作，避免通信模块意外通电导致损坏，具有良好的实用性。
附图说明
图1示出了本实用新型实施例的通信模块三维结构示意图；
图2示出了本实用新型实施例的通信模块接口示意图；
图3示出了本实用新型实施例通信芯片结构示意图；
图4示出了本实用新型实施例的模块检测单元结构示意图；
图5示出了本实用新型实施例的模块接口引脚定义图；
图6示出了本实用新型实施例的整机设备结构示意图；
图7示出了本实用新型实施例的主控接口引脚定义图；
图8示出了本实用新型实施例的供电辅助单元结构示意图；
图9示出了本实用新型实施例的通信模块插入检测电路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
图1示出了本实用新型实施例的通信模块三维结构示意图。本实用新型提供了一种通信模块1，该通信模块1包括通信模块外壳10和通信模块电路板20，通信模块电路板20上设置有通信模块接口201、通信芯片202和通信辅助模块203。
基本的，本实用新型实施例的通信模块外壳10为盒状壳体结构，通信模块电路板20内固定在所述通信模块外壳10内部。
通信模块接口201在通信模块电路板20表面靠近边缘位置上；通信模块外壳10与通信模块电路板20尺寸结构相适配。通信模块外壳10在对通信模块电路板20进行固定的同时，在对应于通信模块接口201一侧开有供通信模块接口201外露的缺口，使通信模块接口201外露于通信模块外壳10，便于通信模块1整体基于通信模块接口201接入主控板。
图2示出了本实用新型实施例的通信模块接口示意图。具体实施中，通信模块接口201在满足通信速率需求和引脚数量需求的情况下，可选择任意公座或母座接口，相对应的，主控板的主控接口亦采用相对应的接口类型，以满足通信模块和主控板的连接需求。
本实用新型实施例通信模块接口201采用的接口型号为tx25a-80p-lt-h1e，该型号接口为板对板与夹层连接器，工作温度区间为-40摄氏度至85摄氏度，可满足大部分整机设备的工作环境需求，具有良好的环境适应性；该型号通信模块接口201上设置有防呆缺口210，可保证通信模块接入主控板的方向，避免通信模块反向错误插入导致物理损坏；该型号通信模块接口201基于针脚211插件式电连接于通信模块电路板11上，加工制造较为便利。具体的，型号为tx25a-80p-lt-h1e的通信模块接口201共具有80个模块引脚，模块引脚排序如附图中contact标识所示。
图3示出了本实用新型实施例通信芯片结构示意图。通信芯片202包括有线网络通信芯片、wifi通信芯片、蓝牙通信芯片等各种类型的通信芯片。通信芯片202的基本机构包括芯片供电引脚221以及芯片功能引脚组222。芯片供电引脚221用于通信芯片的供电，任意类型的通信芯片均需要在通电情况下才能正常运行；本实用新型实施例的芯片功能引脚222是指通信芯片上除芯片供电引脚221外的其余引脚，芯片功能引脚222用于实现通信芯片的各种功能，不同类型的通信芯片具有不同的功能引脚222。常见的，针对通信芯片类型的不同，功能引脚222包括以下一种或多种类型：
芯片有线网络通信引脚组：用于适配于rj45等有线网络接口，单个有线网络接口具有8根数据线，相应的，芯片有线网络通信引脚包括8个芯片有线网络通信引脚；
芯片pcie通信引脚组：用于供通信芯片以pcie方式与主控板产生通信，pcie链路使用“端到端的数据传送方式”，发送端和接收端中都含有tx(发送逻辑)和rx(接收逻辑)，因此，芯片pcie通信引脚组包括4个芯片pcie通信引脚；
芯片蓝牙通信引脚组：用于实现通信芯片蓝牙通信，常用的，蓝牙基于usb协议进行数据传输，相应的，芯片蓝牙通信引脚数量为两个；
芯片uart通信引脚组：用于实现通信芯片与主控板之间的uart通信，常见的，芯片uart通信引脚组包括2个芯片uart通信引脚；
以上几种为常见的功能引脚类型，此外，针对不同的通信芯片，功能引脚类型还包括用于同步的芯片时钟引脚组、用于控制通信模块各种功能的芯片开关引脚组、用于控制通信模块指示灯的芯片指示灯引脚组等；由于不同的通信芯片具有不同的功能，其功能引脚类型也不尽相同，因此，本实用新型实施例不逐一对所有通信芯片进行介绍。
需要说明的是，本实用新型实施例的通信模块上，通信模块电路板上仅设置有通信芯片及相应的配套电路。由于通信芯片集成度较高，除了特殊类型的通信芯片具有特别的外围电路模块需要独立布置在通信模块电路板上，其余如时钟模块、wifi天线、蓝牙天线、网线接口等通用结构布置在主控板上。一方面，wifi天线、蓝牙天线、网线接口等通用结构是复用性的，各种类型的通信芯片均有可能使用，将wifi天线、蓝牙天线、网线接口设置在主控板上，通信模块电路板上不集成该类通用结构，由于一款整机设备可以适配多种通信模块，因此，通信模块的制造成本降低有利于整机设备的制造成本降低；另一方面，wifi天线、蓝牙天线等结构在不同的位置具有不同的信号接收效果，如果设置在通信模块上，通信模块的设置位置即为wifi天线、蓝牙天线等结构的设置位置，信号不能达到最强，通信效果较差。
由于通信模块上不具有供电模块，通信芯片的供电是需要通过主控板上获取的。通信模块电路板基于通信模块接口连接于主控板的主控接口上，通信模块接口与主控接口上与供电相关的引脚对应连接，通信芯片通电后开始工作。
具体的，通信芯片的芯片供电引脚与通信模块接口中的一个或多个引脚相连接，相对应的，通信模块接口中与芯片供电引脚相连接的引脚组为模块供电引脚组；相应的，主控接口中与模块供电引脚组相连接的为主控供电引脚组。
在模块供电引脚组未通电的情况下，通信模块接口与主控接口之间的连接关系为物理连接关系，在不产生物理破坏的情况下，通信模块接口与主控接口之间任意的接触方式都不会对无线通信芯片产生影响。但由于通信模块在主控板上进行插拔时，在插拔的过程中，通信模块接口上的引脚可能会与主控供电引脚组产生误触，使主控供电引脚组与通信模块接口上非对应的引脚产生连接。如果主控供电引脚组始终带电，一方面，有可能对通信模块造成损坏，不利于通信模块的稳定作业；另一方面，通信模块的错误通电可能会产生许多未知数据错误，导致主控板程序崩溃。
因此，为了适配本实用新型实施例的通信模块，主控板上的主控接口在通信模块未接入时，主控供电引脚组是不带电的，只有当通信模块接口正确接入主控接口时，主控供电引脚组才开始输出电压，以驱动通信芯片运行。
图4示出了本实用新型实施例的模块检测单元结构示意图。具体的，为了实现主控板对通信模块的插入识别功能，本实用新型实施例的通信辅助模块203包括模块检测单元231；所述通信模块接口201上设置有模块检测引脚组；相应的，主控接口中设置有与模块检测引脚组相对应的主控检测引脚组。
在数字电路中，信号的0和1基于高电压和低电压进行识别。在本实用新型实施例中，将3.3v电压识别为高电压，表示信号1，将接地电压(接近于0v)识别为低电压，表示信号0。因此，模块检测引脚组可根据主控检测引脚组的默认电压进行结构的设计。
当主控检测引脚组的默认电压为低电压时，模块检测引脚组可设计为上拉电压结构，在芯片检测引脚组与主控检测引脚组产生稳定连接时，将主控检测引脚组的电压转换为高电压；当主控检测引脚组的默认电压为高电压时，模块检测引脚组可直接接地，将主控检测引脚组的电压转换为低电压。通过以上两种方式，主控接口与通信模块接口在正确接入的情况下，主控检测引脚组的电压高低状态发生改变，通过对主控检测引脚组的电压高低状态变化，可判断通信模块是否正确接入至主控板。
进一步的，为了提高主控板对通信模块是否正确接入的识别准确性，本实用新型实施例的模块检测引脚组包括至少两个模块检测引脚，相应的，主控检测引脚组中亦对应设置有至少两个主控检测引脚。只有当所有模块检测引脚同时切换电压高低状态时，才表示通信模块准确接入主控板。
进一步的，在通信模块接口中，可将模块检测引脚组相邻的两个模块检测引脚设置在不相邻的两个引脚上，相较于将相邻的两个模块检测引脚设置在通信模块接头相邻两个引脚上的设置方式，由于两个模块检测引脚之间的间距增大，有利于更好的提高主控板对通信模块是否正确接入主控板的识别准确性，在实际实施中具有良好的实用性。
基于以上的实施方式，本实用新型实施例的通信模块基于通信模块接口接入主控板，具有良好的适配性能；通过模块检测引脚组和模块检测单元的设置，可使通信模块在正确接入主控板后才开始工作，避免通信模块意外通电导致损坏，具有良好的耐用性；通信模块中只包括通信芯片及相应的辅助通信模块，网线接口、蓝牙天线、wifi天线等外部设备集成在主控板上，制造和维护成本较低。
图5示出了本实用新型实施例的模块接口引脚定义图，在确定通信模块所采用的通信模块接口后，主控板上与通信模块接口相连接的主控接口也相应确定。由于主控板可接入不同的通信模块，因此，不同的通信模块的通信模块接口应采用统一的引脚编码定义，从而使主控板基于同一套通信逻辑与通信模块实现通信，简化主控板与通信模块的通信难度，增强主控板对不同通信模块的适应性。
具体的，本实用新型实施例的模块接口型号为tx25a-80p-lt-h1e，主控接口型号为tx24a-80r-lt-h1e，以下就该实施方式进行说明。
由于模块接口与主控接口是相互配对的，因此，以下就模块接口引脚进行说明，相应的，主控接口的引脚定义对应设置，本实用新型实施例不重复进行介绍。
具体的，本实用新型实施例的通信模块接口主要包括以下引脚组：
模块18v电压输入引脚组：编号为1～4的模块引脚，用于输入18v电压；
模块5v电压输入引脚组：编号为7～10的模块引脚，用于输如5v电压；
模块有线网络通信引脚组：编号为13～20的模块引脚，用于实现有线网络通信；
模块蓝牙通信引脚组：编号为22～23的模块引脚，用于实现蓝牙通信；
模块同步时钟引脚组：编号为24～25的模块引脚，用于接入主控板的同步时钟信号；
模块pcie通信引脚组：编号为27～30的模块引脚，用于实现pcie通信；
模块pcie复位引脚组：编号为33、39的模块引脚，用于实现peie方式的复位；
模块路由重启引脚组：编号为34的模块引脚，用于实现路由重启功能；
模块wifi显示灯引脚组：编号为35的模块引脚，用于实现wifi指示灯的控制；
模块通信模块唤醒引脚组：编号为36的模块引脚，用于实现通信模块的唤醒功能；
模块wps功能引脚组：编号为37的模块引脚，用于实现路由器的wps功能；
蓝牙开关功能引脚组：编号为38的模块引脚，用于实现蓝牙的开关功能；
模块通用引脚组：编号为40的模块引脚，用于实现通信模块的通用输入输出功能；
模块时钟需求引脚组：编号为75的模块引脚，用于供通信模块发送clkreq信号；
模块模块检测引脚组：编号为76和79的模块引脚，用于供主控板识别通信模块是否正确接入；
wifi开关功能引脚组：编号为77的模块引脚，用于实现wifi的开关功能；
模块uart通信引脚组：编号为78和80的模块引脚，用于实现uart通信；
其余为涉及引脚为空引脚或接地引脚，具体可参照附图图5所示结构。需要说明的是，编号为81和82的模块引脚为通信模块接口的固定引脚，同时为通信模块接口的接地引脚。
在整机设备中，常见的无线通信方式为wifi通信方式和蓝牙通信方式。针对wifi通信方式和蓝牙通信方式这两方面通信方式，常见的无线通信芯片有瑞昱半导体公司的rtl8822be芯片、英特尔公司的8265芯片、联发科公司的mt7621芯片等，具体实施中，需按照模块通信接口定义，将通信芯片相应的功能引脚连接至模块通信接口对应的引脚上。例如，mt7620芯片整合了2t2r802.11nwi-fi收发器、580mhz
图6示出了本实用新型实施例的整机设备结构示意图。相应的，本实用新型实施例还提供了一种整机设备，该整机设备包括主控板2和上述任一种通信模块1，主控板2上设置有供模块接口201接入的主控接口301、主控模块302、用于辅助模块通信模块实现功能的硬件辅助单元304和电路辅助单元303。
在本实用新型实施例中，硬件辅助单元304包括有线网络接口、蓝牙天线、usb接口、wifi天线、供电接口等；电路辅助单元303包括模块插入检测单元、供电辅助单元、时钟晶振单元、pci总线单元等。
图7示出了本实用新型实施例的主控接口引脚定义图，图8示出了本实用新型实施例的供电辅助单元结构示意图。其中，主控模块302、硬件辅助单元304和电路辅助单元303对应连接至相应的主控接口引脚上。
具体的，针对本实用新型实施例的主控接口，连接关系如下：
18v供电单元连接至芯片引脚1～4上；
5v供电单元连接至芯片引脚7～10上；
有线网络接口连接至芯片引脚13～20上；
蓝牙天线接口连接至芯片引脚22～23上；
pcie时钟信号连接至芯片引脚24～25上；
pcie数据接口连接至芯片引脚27～30上；
pcie复位信号连接至芯片引脚33、39上；
路由重启信号连接至芯片引脚34上；
wifi显示灯控制信号连接至芯片引脚35上；
通信模块唤醒信号获取接口接收连接至芯片引脚36上；
wps功能触发信号获取接口连接至芯片引脚37上；
蓝牙开关信号连接至芯片引脚38上；
pcie复位信号控制接口连接至芯片引脚39上；
通用输入输出接口连接至芯片引脚40上；
时钟需求信号获取接口连接至芯片引脚75上；
模块插入检测单元连接至芯片引脚76和79上；
wifi开关信号连接至芯片引脚77上；
uart通信接口连接至芯片引脚78和80上。
具体的，如附图图7所示，模块插入检测单元包括上拉电阻rn213和rn214，在通信模块未接入的情况下，wifi_module_det1和wifi_module_det2为高电平状态；在通信模块正确接入的情况下，wifi_module_det1和wifi_module_det2会因为短接到地上变化为低电平状态。
图8示出了本实用新型实施例的5v供电单元结构示意图，在本实用新型实施例中，5v供电单元通过由qn4、qn3组成的控制电路来控制是否输出5v电压，当eth_pwren置高时，控制电路打开，输出5v电压；当eth_pwren置低时，控制电路关闭，停止对外输出供电。
具体的，上述的wifi_module_det1、wifi_module_det2、eth_pwren分别与主控模块的通用输入/输出接口连接，主控模块通过wifi_module_det1、wifi_module_det2识别通信模块是否准确插入，然后基于逻辑运算控制eth_pwren的高低电平状态，实现对通信模块供电的控制。
本实用新型实施例提供的整机设备，主控板上不设置有通信模块，无需经过通信认证后即可上市使用，产品上线速度快；主控板上预设有适配于各种通信模块的外部设备，通过插拔不同的通信模块可实现不同的通信功能，具有良好的适应性；基于模块插入检测单元和供电单元的配合设计，可在通信模块正确插入后才进行通电，有利于保证通信模块的正常运行和工作，具有良好的实用性。
图9示出了本实用新型实施例的通信模块插入检测电路。综上所述，本实用新型实施例还提供了一种通信模块插入检测电路，该通信模块插入检测电路包括主控模块302、供电单元和模块插入检测单元。
所述模块插入检测单元包括至少两路检测电路，每路检测电路包括上拉电阻阵列rn213(rn214)，上拉电阻阵列rn213(rn214)的输入端为检测电压输入端，输出端为检测端。
所述供电单元包括主供电电路、主供电控制电路和供电辅助电路。
所述主供电电路包括主供电mos管qn3；主供电mos管qn3的源极为主供电电压输入端，漏极为主供电电压输出端。
所述主供电控制电路包括控制三极管qn4；控制三极管qn4的集电极为控制电压输入端，发射极接地；同时，所述主供电mos管栅极与所述控制三极管集电极连接。
所述供电辅助电路的输入端与所述主供电电压输入端连接；所述供电辅助电路的输出端与主供电电压输出端连接；所述供电辅助电路的输入端和输出端之间基于nc开关连接。此处所述的nc开关可视为一手动开关，在主供电电路失效或需要临时接通的时候，通过闭合nc开关可直接在主供电电压输出端输出电压。
所述主控模块包括供电控制端eth_pwren、与所述检测电路数量相对应的检测信号端wifi_module_det，本实用新型实施例的检测信号端wifi_module_det数量为两个，分别为wifi_module_det1和wifi_module_det2；其中，所述供电控制端eth_pwren与所述控制三极管基极连接，所述检测信号端wifi_module_det与所述检测电路的上拉电阻阵列rn214(rn213)输出端连接。
具体实施中，主控模块可选用hisilicon811/810、mstar(mtk)848等芯片。
在通信模块未正确接入主控板的情况下，检测端悬空，检测信号端wifi_module_det信号值为1(高电平)，主控模块控制供电控制端eth_pwren信号为0(低电平)。当eth_pwren信号端为低电压时，由于基极没有电流，因此集电极亦无电流，此时控制三极管qn4工作于截止区；相似的，由于控制三极管qn4集电极无电流，则主供电mos管qn3受栅极控制，工作于截止区，主供电电路处于断路状态。
在通信模块正确接入主控板的情况下，检测端接地，检测信号端wifi_module_det信号值为0(低电平)，主控模块控制供电控制端eth_pwren信号为1(高电平)。当eth_pwren信号端为高电压时，控制三极管qn4工作于饱和区；相似的，主供电mos管qn3同样工作于饱和区，主供电电路处于通路状态，主供电电压输出端输出电压至通信模块。
为了布板的便利性，所述控制电压输入端基于一电阻阵列rn221接入至主供电电压输入端。由于控制电压输入端所需的电压较小，因此，需要接入一电阻阵列，不能直接进行取电。
同时，为了调节主供电mos管qn3的栅极电压，从而顺利实现qn3的导通，主供电mos管qn3的栅极前接入有一电阻阵列rn222。
同理，为了调节控制三极管qn4的基极电压，所述供电控制端基于一电阻阵列rn223与所述控制三极管基极连接。
为了稳定电阻阵列rn223的输入电压，在电阻阵列rn223前接入一接地电阻阵列rn224。
此外，在本发明实施例中，供电电路输出电压需求为5v，因此，供电电路输入电压至少为5v；而用于信号标识的高电平和低电平对应的电压为3.3v和0v。
本实用新型实施例提供了一种通信模块插入检测电路，该通信模块插入检测电路工作逻辑简单，只需占用主控模块少量的通用输入/输出端口即高准确性的判断通信模块是否正确接入主控板，可使通信模块在正确接入主控板后才开始工作，避免通信模块意外通电导致损坏，具有良好的实用性。
以上对本实用新型实施例所提供的一种通信模块插入检测电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
1.一种通信模块插入检测电路，其特征在于，包括主控模块、供电单元和模块插入检测单元；
所述模块插入检测单元模块插入检测单元包括至少两路检测电路，每路检测电路包括上拉电阻阵列，所述上拉电阻阵列输入端为检测电压输入端，所述上拉电阻阵列输出端为检测端；
所述供电单元包括主供电电路、主供电控制电路；
所述主供电电路包括一主供电mos管，所述主供电mos管源极为主供电电压输入端，所述主供电mos管漏极为主供电电压输出端；
所述主供电控制电路包括一控制三极管，所述控制三极管集电极为控制电压输入端，所述控制三极管发射极接地；所述主供电mos管栅极与所述控制三极管集电极连接；
所述主控模块包括供电控制端、与所述检测电路数量相对应的检测信号端；所述供电控制端与所述控制三极管基极连接，所述检测信号端与所述检测电路的上拉电阻阵列输出端连接。
2.如权利要求1所述的通信模块插入检测电路，其特征在于，所述控制电压输入端基于一电阻阵列接入至主供电电压输入端。
3.如权利要求1所述的通信模块插入检测电路，其特征在于，所述主供电mos管基极基于一电阻阵列与所述控制三极管集电极连接。
4.如权利要求1所述的通信模块插入检测电路，其特征在于，所述供电控制端基于一电阻阵列与所述控制三极管基极连接。
5.如权利要求4所述的通信模块插入检测电路，其特征在于，所述电阻阵列前接入一接地电阻阵列。
6.如权利要求1所述通信模块插入检测电路，其特征在于，所述供电单元还包括供电辅助电路；所述供电辅助电路的输入端与所述主供电电压输入端连接；所述供电辅助电路的输出端与主供电电压输出端连接；
所述供电辅助电路的输入端和输出端之间基于nc开关连接。
7.如权利要求1所述的通信模块插入检测电路，其特征在于，所述主供电电压输入端电压为5v。
8.如权利要求1所述的通信模块插入检测电路，其特征在于，所述检测电压输入端电压为3.3v。
技术总结