一种智能串口设备切换装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能串口设备切换装置及方法。其中，所述智能串口设备切换装置包括信号接口、MCU、切换模块和电平转换模块，信号接口同时收发第一串口信号和第二串口信号；之后MCU根据接收的设备类型指令输出相应的电平信号；之后切换模块根据所述电平信号控制第一串口设备或第二串口设备与MCU之间回路的通断；之后电平转换模块根据所述电平信号将第一串口信号或第二串口信号转换为TTL电平信号，通过采用信号线复用的方式，同时将不同标准的串口信号接入到系统中，根据电平信号自动切换接入的串口设备，无需使用者频繁更换信号线，并且同一时间内只有一种标准的串口回路闭合，也解决了目前由于信号竞争导致的CPU资源浪费的问题。

Intelligent serial port equipment switching device and method

The invention discloses a device and a method for switching intelligent serial port equipment. Among them, the intelligent serial device switching device comprises a signal interface, MCU, switching module and a level conversion module, signal interface and serial transmit the first signal and the second signal after MCU serial port; based on the type of equipment command receiving output level corresponding signal; after the switching module according to the signal control circuit between the first serial device or second serial port device with MCU on-off; after the level conversion module according to the signal converting the first serial signal or second serial signal for TTL level signal by using signal line multiplexing mode and serial signals of different standards access to the system, according to the signal automatic switching access serial device, without users frequently change the signal line, and at the same time there is only one standard serial closed loop, but also solve the. CPU resource waste caused by signal competition.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及串口设备
，特别涉及一种智能串口设备切换装置及方法。
技术介绍
工业现场常会用到多种串行数据接口，如RS232、RS485、RS422标准接口，因为标准的不同，导致接口的信号定义不同，对于接收处理数据的核心器件来说，需要将不同的串口标准采用独立的串口来接收处理，导致CPU的资源紧张，但实际上外部可能只需要接其中的一种串口标准的设备；现有的技术通常将RS232和RS485信号分别用不同的信号线接入到接口转换芯片，则在安装时，需要使用者区分接入设备的类型，并按照对应的信号线接入，不方便工程安装。另外，现有技术通过外部独立信号线的方式接入系统，且两种设备里只能同时接入一种，当外部同时接入两种串口设备，并同时发送数据给MCU时，则会出现通信竞争问题。因此通常的应用均需要采用两个独立的串口来应对不同的设备，而往往用户只需要用到其中一种，那CPU的串口就会出现端口空闲的状态。因而现有技术还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种智能串口设备切换装置及方法，采用信号线复用的方式，同时将不同标准的串口信号接入到系统中，切换模块根据电平信号自动切换接入的串口设备，无需使用者频繁更换信号线，也解决了目前由于信号竞争导致的CPU资源浪费的问题。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种智能串口设备切换装置，其包括：信号接口，用于同时收发第一串口信号和第二串口信号；MCU，用于根据接收的设备类型指令输出相应的电平信号；切换模块，用于根据所述电平信号控制第一串口设备或第二串口设备与MCU之间回路的通断；电平转换模块，用于根据所述电平信号将第一串口信号或第二串口信号转换为TTL电平信号。所述的智能串口设备切换装置中，当MCU输出高电平时，由切换模块控制第一串口设备与MCU之间的回路闭合，且第二串口设备与MCU之间的回路断开；当MCU输出低电平时，由切换模块控制第一串口设备与MCU之间的回路断开，且第二串口设备与MCU之间的回路闭合。所述的智能串口设备切换装置中，所述电平转换模块包括第一转换电路和第二转换电路，所述第一转换电路用于当MCU输出高电平时将第一串口信号转换为TTL电平信号，所述第二转换电路用于当MCU输出低电平时将第二串口信号转换为TTL电平信号；所述第一转换电路和第二转换电路均连接切换模块、MCU的串口接收端RXD和串口发送端TXD。所述的智能串口设备切换装置中，所述切换模块包括第一模拟开关、第二模拟开关和第三模拟开关，所述第一模拟开关用于根据所述电平信号控制信号接口的发送端TXD0与第一转换电路和第二转换电路的断开或闭合；所述第二模拟开关用于根据所述电平信号控制信号接口的接收端RXD0与第一转换电路和第二转换电路的断开或闭合；所述第三模拟开关用于根据所述电平信号控制MCU的串口接收端RXD与第一转换电路和第二转换电路的断开或闭合。所述的智能串口设备切换装置中，所述第一模拟开关的动端连接信号接口的发送端，所述第一模拟开关的一个不动端连接第一转换电路，所述第一模拟开关的另一个不动端连接第二转换电路，所述第一模拟开关的EN端连接MCU的I/O端；所述第二模拟开关的动端连接信号接口的接收端，所述第二模拟开关的一个不动端连接第一转换电路，所述第二模拟开关的另一个不动端连接第二转换电路，所述第二模拟开关的EN端连接MCU的I/O端；所述第三模拟开关的动端连接MCU的串口接收端RXD，所述第三模拟开关的一个不动端连接第一转换电路，所述第三模拟开关的另一个不动端连接第二转换电路，所述第三模拟开关的EN端连接MCU的I/O端。一种智能串口设备切换方法，其包括如下步骤：A、由信号接口同时收发第一串口信号和第二串口信号；B、由MCU根据接收的设备类型指令输出相应的电平信号；C、由切换模块根据所述电平信号控制第一串口设备或第二串口设备与MCU之间回路的通断；D、由电平转换模块根据所述电平信号将第一串口信号或第二串口信号转换为TTL电平信号。所述的智能串口设备切换方法中，所述步骤C具体包括：当MCU输出高电平时，由切换模块控制第一串口设备与MCU之间的回路闭合，且第二串口设备与MCU之间的回路断开；当MCU输出低电平时，由切换模块控制第一串口设备与MCU之间的回路断开，且第二串口设备与MCU之间的回路闭合。所述的智能串口设备切换方法中，所述步骤D具体包括：当MCU输出高电平时，由第一转换电路将第一串口信号转换为TTL电平信号；当MCU输出低电平时，由第二转换电路将第二串口信号转换为TTL电平信号。相较于现有技术，本专利技术提供的智能串口设备切换装置及方法中，所述智能串口设备切换装置包括信号接口、MCU、切换模块和电平转换模块，由信号接口同时收发第一串口信号和第二串口信号；之后由MCU根据接收的设备类型指令输出相应的电平信号；之后切换模块根据所述电平信号控制第一串口设备或第二串口设备与MCU之间回路的通断；之后电平转换模块根据所述电平信号将第一串口信号或第二串口信号转换为TTL电平信号，通过采用信号线复用的方式，同时将不同标准的串口信号接入到系统中，切换模块根据电平信号自动切换接入的串口设备，无需使用者频繁更换信号线，并且同一时间内只有一种标准的串口回路闭合，也解决了目前由于信号竞争导致的CPU资源浪费的问题。附图说明图1为本专利技术提供的智能串口设备切换装置的结构框图。图2为本专利技术提供的智能串口设备切换方法的流程图。具体实施方式鉴于现有技术中区分接入设备需更换信号线，不方便工程安装，且由于通信竞争导致CPU串口闲置等缺点，本专利技术的目的在于提供一种智能串口设备切换装置及方法，采用信号线复用的方式，同时将不同标准的串口信号接入到系统中，切换模块根据电平信号自动切换接入的串口设备，无需使用者频繁更换信号线，也解决了目前由于信号竞争导致的CPU资源浪费的问题。为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，本专利技术提供的智能串口设备切换装置包括信号接口10、MCU20、切换模块30和电平转换模块40，所述切换模块30连接信号接口10、MCU20和电平转换模块40，所述电平转换模块40还连接MCU20，其中，所述信号接口10用于同时收发第一串口信号和第二串口信号；所述MCU20用于根据接收的设备类型指令输出相应的电平信号；所述切换模块30用于根据所述电平信号控制第一串口设备或第二串口设备与MCU20之间回路的通断；所述电平转换模块40用于根据所述电平信号将第一串口信号或第二串口信号转换为TTL电平信号。本专利技术提供的智能串口设备切换装置通过采用信号接口10同时收发第一串口信号和第二串口信号，只需要两根信号线，通过信号线复用的方式，即可将两种不同标准的串口信号接入到系统中，既节约了设计空间，也解决了接入信号线复杂、工程安装不便的问题，用户可选择当前设备类型，由MCU20根据用户选择的设备类型输出相应的电平信号，切换模块30根据该电平信号控制对应的串口设备与MCU20之间回路的通断，由电平转换模块40将相应的串口信号转换为TTL电平信号以便于MCU20的后续本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能串口设备切换装置，其特征在于，包括：信号接口，用于同时收发第一串口信号和第二串口信号；MCU，用于根据接收的设备类型指令输出相应的电平信号；切换模块，用于根据所述电平信号控制第一串口设备或第二串口设备与MCU之间回路的通断；电平转换模块，用于根据所述电平信号将第一串口信号或第二串口信号转换为TTL电平信号；所述切换模块连接信号接口、MCU和电平转换模块，所述电平转换模块还连接MCU。

【技术特征摘要】
1.一种智能串口设备切换装置，其特征在于，包括：信号接口，用于同时收发第一串口信号和第二串口信号；MCU，用于根据接收的设备类型指令输出相应的电平信号；切换模块，用于根据所述电平信号控制第一串口设备或第二串口设备与MCU之间回路的通断；电平转换模块，用于根据所述电平信号将第一串口信号或第二串口信号转换为TTL电平信号；所述切换模块连接信号接口、MCU和电平转换模块，所述电平转换模块还连接MCU。2.根据权利要求1所述的智能串口设备切换装置，其特征在于，当MCU输出高电平时，由切换模块控制第一串口设备与MCU之间的回路闭合，且第二串口设备与MCU之间的回路断开；当MCU输出低电平时，由切换模块控制第一串口设备与MCU之间的回路断开，且第二串口设备与MCU之间的回路闭合。3.根据权利要求1所述的智能串口设备切换装置，其特征在于，所述电平转换模块包括第一转换电路和第二转换电路，所述第一转换电路用于当MCU输出高电平时将第一串口信号转换为TTL电平信号，所述第二转换电路用于当MCU输出低电平时将第二串口信号转换为TTL电平信号；所述第一转换电路和第二转换电路均连接切换模块、MCU的串口接收端RXD和串口发送端TXD。4.根据权利要求3所述的智能串口设备切换装置，其特征在于，所述切换模块包括第一模拟开关、第二模拟开关和第三模拟开关，所述第一模拟开关用于根据所述电平信号控制信号接口的发送端与第一转换电路和第二转换电路的断开或闭合；所述第二模拟开关用于根据所述电平信号控制信号接口的接收端与第一转换电路和第二转换电路的断开或闭合；所述第三模拟开关用于根据所述电平信号控制MCU的串口接收端RXD与第一转换电路和第二转换电路的断开或闭合。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：林波，陈颖，付伟，张明杰，符长林，
申请(专利权)人：深圳市共济科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44