虛擬串口序列號可固定的USB?UART集線器制造技術

本實用新型專利技術涉及一種虛擬串口序列號可固定的USB?UART集線器，該集線器用于連接后臺服務器和前臺工業設備，包括：N1路并行的USB接口、USB?HUB單元、N2路并行的USB?URAT轉換單元以及MCU控制單元。本實用新型專利技術利用MCU單元控制技術，實現了當集線器掛載到后臺服務器不同的USB接口時，服務器都可以識別到固定有序的虛擬串口序列號，運行對前臺工業設備監測與控制的各種應用程序時，無需重復檢測、設定硬件虛擬串行端口，有效解決了在多串口協同工作中后臺主控制系統服務器通過集線器配送的驅動軟件虛擬出的串口序列號易變問題，提高了工業設備控制領域中前后臺協同工作效率，優化了一體化監控與人性化管理。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及工業設備控制領域，特別是涉及一種虛擬串口序列號可固定的USB-UART集線器。
技術介紹
隨著全球一體化與信息化的強化，高效率成為各個行業的重要目標，其中對工業設備的合理管控就極大地提高了各行業的運行效率，改善了傳統運行模式。無論是在交通還是在電力、電信、零售、銀行金融業等工業領域中，在強化提升具有管控品質和研發性能穩定可靠的工業設備的過程中，后臺主控制系統服務器與前臺工業設備之間的協同工作是至關重要的。在對前臺工業設備各種功能的監測和控制過程中，后臺主控制系統服務器主要通過USB-UART集線器連接前臺工業設備，服務器中各種應用程序通過與設備驅動軟件在服務器中產生的多個虛擬串口進行信息通信，從而實現了后臺主控制系統服務器與前臺工業設備基于多節點串口的數據通信。然而在當前后臺主控制系統服務器的Windows或Linux操作環境下，將USB-UART集線器掛載在服務器的不同USB接口時，隨集線器安裝的設備驅動軟件虛擬出的串口系列號不是固定，經常變動，各種應用程序運行時就需要重新檢測、設置相應虛擬端口號，這樣就極大的降低了前后臺協同工作效率，不便于一體化監控與人性化管理。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種虛擬串口序列號可固定的USB-UART集線器，滿足對一體化多串口的工業設備高效監控和提供人性化的工業設備管理要求，靈活的實現了后臺主控制系統服務器與前臺工業設備之間的協同工作。為達到上述目的，本技術采用的技術方案是：一種虛擬串口序列號可固定的USB-UART集線器，該集線器用于連接后臺主控制系統服務器和前臺工業設備，包括：N1路并行的USB接口：用于與所述的后臺主控制系統服務器相連接；USBHUB單元：用于將連接到所述的后臺主控制系統服務器的一路UBS接口擴展出所述的N1路并行USB接口；N2路并行的USB-URAT轉換單元：用于轉換USB接口至UART串口節點并與所述的前臺工業設備相連接；MCU控制單元：用于控制所述的N2路并行的USB-UART轉換單元的時序，設定固定有序的多個節點串口序列號，所述的USBHUB單元分別與N1路并行的USB接口、N2路并行的USB-URAT轉換單元相通信連接，所述的MCU控制單元分別與N2路并行的USB-URAT轉換單元相通行連接，其中N1、N2為大于0的正整數。優選地，所述的MCU控制單元與N1路并行的USB接口相通信連接，用于通過偵測所述的后臺主控制系統服務器發送的信號判斷所述的集線器與后臺主控制系統服務器連接正確與否。優選地，所述的USB-URAT轉換單元將一路USB接口轉換成最多4路UART串口節點。優選地，一路所述的USB接口對應一路所述的USB-URAT轉換單元。優選地，所述的USB-URAT轉換單元通過FTDI芯片進行USB接口至UART串口節點的轉換。由于上述技術方案運用，本技術與現有技術相比具有下列優點：本技術利用MCU單元控制技術，實現了當USB-UART集線器掛載到后臺主控制系統服務器不同的USB接口時，服務器都可以識別到固定有序的虛擬串口序列號，運行對前臺工業設備監測與控制的各種應用程序時，無需重復檢測、設定硬件虛擬串行端口，有效解決了在多串口協同工作中后臺主控制系統服務器通過USB-UART集線器配送的驅動軟件虛擬出的串口序列號易變問題，極大的提高了工業設備控制領域中前后臺協同工作效率，優化了一體化監控與人性化管理。附圖說明附圖1為本實施例的結構示意圖；附圖2為本實施例的控制流程示意圖。具體實施方式下面結合附圖及實施例對本技術作進一步描述：如圖1所示的一種虛擬串口序列號可固定的USB-UART集線器，該集線器用于連接后臺主控制系統服務器和前臺工業設備，包括：N1路并行的USB接口：用于與后臺主控制系統服務器相連接；USBHUB單元：用于將連接到后臺主控制系統服務器的一路UBS接口擴展出N1路并行USB接口；N2路并行的USB-URAT轉換單元：通過FTDI芯片進行USB接口轉換成多路性能穩定的UART串口節點，并與前臺工業設備相連接，其中每一路USB接口最多可以轉換出4路UART串口節點。MCU控制單元：用于控制N2路并行的USB-UART轉換單元的時序，設定固定有序的多個節點串口序列號，USBHUB單元分別與N1路并行的USB接口、N2路并行的USB-URAT轉換單元相通信連接，MCU控制單元分別與N1路并行的USB接、N2路并行的USB-URAT轉換單元相通行連接，一路USB接口對應一路USB-URAT轉換單元。其中N1、N2為大于0的正整數。為了解決后臺主控制系統服務器隨集線器安裝的設備驅動軟件虛擬出的串口序列號易變化，運行各種應用程序時需要重新檢測、設置相應虛擬端口號等問題，采用控制功能強、擴展靈活、使用方便MCU單元實現對多路并行USB-UART轉換單元的時序控制，從而固定了多節點串口序列號。此外，還可以通過MCU控制單元偵測后臺主控制系統服務器經USB接口傳輸給集線器Power信號，通過程序控制相應的Start信號，實現對多路并行USB-UART轉換單元轉換時序控制，從而固定多節點串口的序列號。如圖2所示，當USB-UART集線器連接到后臺主控制系統服務器中任意一路USB接口，服務器通過USB接口傳輸+5VPower到集線器，該Power信號同步傳輸到MCU控制單元，MCU控制單元通過偵測Power_Detect信號是否為1，若為1，表明服務器與集線器正確連接，否則返回進行循環偵測；偵測到有效Power_Detect信號后將控制第一組USB-UART轉換單元工作的Start1信號置1，使該單元轉換出對應的第一組COM1-COM4序列號端口，調用子函數wait()，延遲t1ms后，將控制第二組USB-UART轉換單元工作的Start2信號置1，轉換出第二組對應COM5-COM8序列號端口，進而調用子函數wait()，延遲t1ms后依次將控制后面順序排列組USB-UART轉換單元工作的StartN1信號置1，從第一組USB-UART轉換單元到第N1組USB-UART轉換單元之間每組調用子函數wait()，延遲t1ms，從而固定了多個節點串口序列號。t1大于10，且小于100。在后臺主控制系統服務器的Windows或Linux操作系統下，將基于MCU單元控制的USB-UART集線器即使掛載在服務器的不同USB接口，隨集線器安裝的設備驅動軟件虛擬出的串口系列號也是固定有序的，按照MCU控制單元根據后臺主控制系統服務器中各種對前臺工業設備功能監測的應用程序端口預設定順序排列，各種應用程序運行時就無需重新檢測、配置相應虛擬端口號，提高了前后臺協同工作效率，強化了工業設備控制領域一體化多串口監控與更人性化的管理。上述實施例只為說明本技術的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本技術的內容并據以實施，并不能以此限制本技術的保護范圍。凡根據本技術精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種虛擬串口序列號可固定的USB?UART集線器，該集線器用于連接后臺主控制系統服務器和前臺工業設備，其特征在于：包括：N1路并行的USB接口：用于與所述的后臺主控制系統服務器相連接；USB?HUB單元：用于將連接到所述的后臺主控制系統服務器的一路UBS接口擴展出所述的N1路并行USB接口；N2路并行的USB?URAT轉換單元：用于轉換USB接口至UART串口節點并與所述的前臺工業設備相連接；MCU控制單元：用于控制所述的N2路并行的USB?UART轉換單元的時序，設定固定有序的多個節點串口序列號，所述的USB?HUB單元分別與N1路并行的USB接口、N2路并行的USB?URAT轉換單元相通信連接，所述的MCU控制單元分別與N2路并行的USB?URAT轉換單元相通行連接，其中N1、N2為大于0的正整數。

【技術特征摘要】
1.一種虛擬串口序列號可固定的USB-UART集線器，該集線器用于連接后臺主控制系統服務器和前臺工業設備，其特征在于：包括：N1路并行的USB接口：用于與所述的后臺主控制系統服務器相連接；USBHUB單元：用于將連接到所述的后臺主控制系統服務器的一路UBS接口擴展出所述的N1路并行USB接口；N2路并行的USB-URAT轉換單元：用于轉換USB接口至UART串口節點并與所述的前臺工業設備相連接；MCU控制單元：用于控制所述的N2路并行的USB-UART轉換單元的時序，設定固定有序的多個節點串口序列號，所述的USBHUB單元分別與N1路并行的USB接口、N2路并行的USB-URAT轉換單元相通信連接，所述的MCU控制單元分別與N2路并行的USB-URAT轉換單元相通行連接，其中N1、N2為大于0的正整數...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李勛，黃永正，
申請(專利權)人：研華科技中國有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32