一种多功能串口服务器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能串口服务器，包括依次连接的微控制器、矩阵开关装置和用于连接外部设备的串口接口电路，微控制器上连接有用于与用户计算机通信的网络接口，微控制器内置多个UART模块，所述矩阵开关装置为具有2N个信号输入端口和2N个信号输出端口的矩阵开关装置，串口接口电路的数量不大于N，其中，N为不小于2的正整数，外部设备的数量与串口接口电路的数量相等且外部设备与串口接口电路一一对应。本实用新型专利技术设置矩阵开关装置，实现多个外部设备分别与用户计算机数据互传，且矩阵开关装置可任意切换外部设备与用户计算机数据互传的路径，另外，可快速实现多个外部设备之间的数据传输及用户计算机向各外部设备的数据广播，功能完备。

A multi-function serial port server

The utility model discloses a multifunctional serial server comprises a micro controller, a switching device and a matrix for the serial interface circuit is connected with the external device, the micro controller is connected with a network interface for communication with the user computer, microcontroller multiple built-in UART module, the matrix switch device is a device with matrix switch a 2N signal input port and a signal output port of the 2N, the number of serial interface circuit is not greater than N, wherein, N is not less than 2 of the number of positive integers, and the serial interface circuit of the external device by and external devices and the corresponding serial interface circuit. The utility model is provided with matrix switch device, to achieve a number of external devices respectively to each other and the users of the computer data, and the matrix switch device can be arbitrary switching path, external devices and computer user data to each other and can be achieved quickly between a plurality of external devices for data transmission and data broadcast to the user computer external device. Complete function.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能串口服务器
本技术属于数据传输
，具体涉及一种多功能串口服务器。
技术介绍
串口服务器是一种将串口设备发送的串口数据通过以太网传输至上位机上常用的协议转换设备，可实现串口设备与以太网接口设备的数据双向透明互传。现有的大多数串口服务器都是只能实现串口设备与上位机之间数据定向互传，功能单一，多个串口设备之间数据互传均需要通过上位机中转，数据传输冗余，且实时性差。因此，现如今缺少一种设计合理，数据传输灵活便捷的多功能串口服务器，通过在串口服务器内设置矩阵开关装置，采用微控制器控制矩阵开关装置的输入输出端口的开关状态，实现外部设备与用户计算机之间的定向数据传输；实现多个外部设备之间的数据传输以及用户计算机对各外部设备的监控；实现用户计算机向各外部设备的数据广播，功能完备，矩阵开关装置的输入输出端口的开关状态控制简单，且数据传输路径短，数据传输效率高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多功能串口服务器，通过设置矩阵开关装置，实现多个外部设备分别与用户计算机数据互传，且矩阵开关装置可任意切换外部设备与用户计算机数据互传的路径，另外，可快速实现多个外部设备之间的数据传输及用户计算机向各外部设备的数据广播，功能完备，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种多功能串口服务器，其特征在于，包括依次连接的微控制器、矩阵开关装置和用于连接外部设备的串口接口电路，微控制器上连接有用于与用户计算机通信的网络接口，微控制器内置多个UART模块，所述矩阵开关装置为具有2N个信号输入端口和2N个信号输出端口的矩阵开关装置，串口接口电路的数量不大于N，其中，N为不小于2的正整数，外部设备的数量与串口接口电路的数量相等且外部设备与串口接口电路一一对应。上述的一种多功能串口服务器，其特征在于：所述矩阵开关装置为模拟矩阵开关或FPGA模块。上述的一种多功能串口服务器，其特征在于：所述模拟矩阵开关包括MAX456芯片。上述的一种多功能串口服务器，其特征在于：所述串口接口电路为RS232串口模块、RS422串口模块或RS485串口模块。上述的一种多功能串口服务器，其特征在于：所述网络接口支持UDP协议或TCP协议。上述的一种多功能串口服务器，其特征在于：所述网络接口为以太网通信模块。上述的一种多功能串口服务器，其特征在于：所述用户计算机通过千兆网线与所述以太网通信模块连接。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、本技术设置矩阵开关装置，通过调节矩阵开关装置的信号输入端口或信号输出端口的导通，控制微控制器与多个外部设备之间的数据传输，使用灵活，控制简单，便于推广使用。2、本技术将每个外部设备一一连接至串口接口电路，并将串口接口电路的信号发送端和信号接收端分别连接至矩阵开关装置，实现外部设备与微控制器的信号互传，可作为串口服务器使用；通过微控制器控制矩阵开关装置的信号输入端口或信号输出端口的开关状态，实现不同外部设备之间的数据传输，同时通过微控制器接收外部设备传输的数据，实现外部设备的数据传输监测，可作为串口调试器使用；另外，通过控制矩阵开关装置的端口状态，可实现微控制器向多个外部设备的数据广播，减少微控制器的数据传输量，功耗低，可靠稳定。3、本技术连接的多个外部设备不受串口制式的限制，满足多种串口类型设备的数据互传，可扩展性强，多个外部设备之间的数据互传效率高，减少微控制器或用户计算机的数据计算冗余量，使用效果好。综上所述，本技术通过设置矩阵开关装置，实现多个外部设备分别与用户计算机数据互传，且矩阵开关装置可任意切换外部设备与用户计算机数据互传的路径，另外，可快速实现多个外部设备之间的数据传输及用户计算机向各外部设备的数据广播，功能完备，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的电路原理框图。图2为本实施例的电路原理示意框图。图3为本实施例中定向数据传输的简易电路原理示意框图。图4为本实施例中串口监测数据传输的简易电路原理示意框图。图5为本实施例中数据广播的简易电路原理示意框图。附图标记说明:1—用户计算机；3—外部设备；3-1—外部设备一；3-2—外部设备二；3-3—外部设备三；3-4—外部设备四；4—网络接口；5—微控制器；6—矩阵开关装置；7—串口接口电路；7-1—串口接口电路一；7-2—串口接口电路二；7-3—串口接口电路三；7-4—串口接口电路四。具体实施方式如图1所示，本技术的一种多功能串口服务器，包括依次连接的微控制器5、矩阵开关装置6和用于连接外部设备3的串口接口电路7，微控制器5上连接有用于与用户计算机1通信的网络接口4，微控制器5内置多个UART模块，所述矩阵开关装置6为具有2N个信号输入端口和2N个信号输出端口的矩阵开关装置，串口接口电路7的数量不大于N，其中，N为不小于2的正整数，外部设备3的数量与串口接口电路7的数量相等且外部设备3与串口接口电路7一一对应。本实施例中，所述矩阵开关装置6为模拟矩阵开关或FPGA模块。本实施例中，所述模拟矩阵开关包括MAX456芯片。需要说明的是，本技术使用时，可实现用户计算机1向多个外部设备3的定向数据传输、多个外部设备3之间的串口监测数据传输和用户计算机1向多个外部设备3的数据广播，如图2和图3所示，本实施例中，N取4，以具有8个信号输入端口和8个信号输出端口的矩阵开关装置6为例，矩阵开关装置6还设置有一个与微控制器5连接的控制端口，矩阵开关装置6上连接4个串口接口电路7，4个串口接口电路7分别为串口接口电路一7-1、串口接口电路二7-2、串口接口电路三7-3、串口接口电路四7-4，由于外部设备3的数量与串口接口电路7的数量相等且多个外部设备3与多个串口接口电路7一一对应，因此，实际连接外部设备3的数量为4个，4个外部设备3分别为与串口接口电路一7-1连接的外部设备一3-1、与串口接口电路二7-2连接的外部设备二3-2、与串口接口电路三7-3连接的外部设备三3-3、与串口接口电路四7-4连接的外部设备四3-4，实际使用中，采用微控制器5中内置的4个UART模块，4个UART模块分别为UART1、UART2、UART3、UART4。实际接线中，微控制器5的IO端口与矩阵开关装置6的控制端口ctrl连接，UART1的发送接口tx01与矩阵开关装置6的第五信号输入端口in05连接，UART2的发送接口tx02与矩阵开关装置6的第六信号输入端口in06连接，UART3的发送接口tx03与矩阵开关装置6的第七信号输入端口in07连接，UART4的发送接口tx04与矩阵开关装置6的第八信号输入端口in08连接，UART1的接收接口rx01与矩阵开关装置6的第五信号输出端口out05连接，UART2的接收接口rx02与矩阵开关装置6的第六信号输出端口out06连接，UART3的接收接口rx03与矩阵开关装置6的第七信号输出端口out07连接，UART4的接收接口rx04与矩阵开关装置6的第八信号输出端口out08连接，串口接口电路一7-1的发送接口tx11与矩阵开关装置6的第一信号输入端口in01连接，串口接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能串口服务器，其特征在于，包括依次连接的微控制器(5)、矩阵开关装置(6)和用于连接外部设备(3)的串口接口电路(7)，微控制器(5)上连接有用于与用户计算机(1)通信的网络接口(4)，微控制器(5)内置多个UART模块，所述矩阵开关装置(6)为具有2N个信号输入端口和2N个信号输出端口的矩阵开关装置，串口接口电路(7)的数量不大于N，其中，N为不小于2的正整数，外部设备(3)的数量与串口接口电路(7)的数量相等且外部设备(3)与串口接口电路(7)一一对应。

【技术特征摘要】
1.一种多功能串口服务器，其特征在于，包括依次连接的微控制器(5)、矩阵开关装置(6)和用于连接外部设备(3)的串口接口电路(7)，微控制器(5)上连接有用于与用户计算机(1)通信的网络接口(4)，微控制器(5)内置多个UART模块，所述矩阵开关装置(6)为具有2N个信号输入端口和2N个信号输出端口的矩阵开关装置，串口接口电路(7)的数量不大于N，其中，N为不小于2的正整数，外部设备(3)的数量与串口接口电路(7)的数量相等且外部设备(3)与串口接口电路(7)一一对应。2.按照权利要求1所述的一种多功能串口服务器，其特征在于：所述矩阵开关装置(6)为模拟矩阵开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱卫香，崔建鹏，刘波，张辉，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61