一種可復用的串口制造技術

本實用新型專利技術提供了一種可復用的串口，包括依次連接的Ｒ２３２接口模塊、控制處理模塊、串口擴展模塊和擴展接口模塊，其中，Ｒ２３２接口模塊與計算機相連，擴展接口模塊與外部設備相連，串口擴展模塊用于將一個母串口擴展為多個子串口，控制處理模塊用于控制所述的串口擴展模塊實現串口復用，通過地址總線和控制線與串口擴展模塊相連。通過本串口可以實現一路串口復用為多路，極大節省了資源。同時，可以實現串口切換功能，可以最大程度上避免熱插拔，且串口切換實現更容易。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及串口擴展領域，尤其涉及一種計算機串口的擴展復用。
技術介紹
RS232標準的串口在實際中被廣泛應用。一般情況下，一臺計算機往往只有一個 RS232標準的外部串口接口。在我們的實際應用中，尤其是在利用計算機進行研發調試時， 由于目前的單板往往不止一個調試串口，而且常常需要在不同的調試串口間頻繁的進行切 換。如果每次切換時都對單板就行掉電，不僅浪費大量的時間，有時也不允許對單板進行掉 電，因此在切換串口時只能熱插拔，而大量且頻繁的熱插拔很容易損壞計算機上的串口接 口。另外，有時需要同時使用多個串口接口，這對于只有一個外部串口接口的計算機來說就 更是不可能了。因此很需要一個簡單易用、不用熱插拔就可以在不同串口間進行切換、并且可以 把一路串口復用為多路串口的裝置。
技術實現思路
為了解決現有技術中計算機外部串口接口數量少且由于頻繁熱插播而被損壞的 問題，本技術提供了一種可復用的串口，具體包括一種可復用的串口，包括依次連接的R232接口模塊、控制處理模塊、串口擴展模 塊和擴展接口模塊，其中，R232接口模塊與計算機相連，擴展接口模塊與外部設備相連，串 口擴展模塊用于將一個母串口擴展為多個子串口，控制處理模塊用于控制串口擴展模塊實 現串口復用，通過地址總線和控制線與串口擴展模塊相連。進一步地，串口擴展模塊用GM8125通用異步串口擴展芯片來實現，控制處理模塊 用MC51系統來實現，由MC51的輸入輸出接口接GM8125的模式控制管腳選擇串口擴展模式。進一步地，R232接口模塊和擴展接口模塊由R232接口芯片和串口插座來實現。有益效果通過本技術提供的可復用串口，可以實現一路串口復用為多路，極大節省了 資源。同時，可以實現串口切換功能，可以最大程度上避免熱插拔，且串口切換實現更容易。附圖說明圖1為本技術的一個可復用的串口實施例的結構圖具體實施方式實施例1本實施例公開了一種可復用的串口，如圖1所示，該裝置包括與計算機接口的 R232接口模塊、控制處理模塊、串口擴展模塊和擴展接口模塊，各模塊間依次相連。與計算機接口的R232接口模塊是R232標準的串口接口，該接口確保控制處理模 塊與計算機間的正常通信。該接口由普通的R232接口芯片和3線的串口插座實現。控制處理模塊用軟件模擬串口的方式實現與串口擴展模塊間的串口通信，通過模 擬串口對串口擴展模塊進行設置，實現串口復用和串口切換兩種不同模式的選擇，以及不 同模式下串口通道的選擇。串口擴展模塊主要是把一個母串口擴展為幾路子串口，實現串口的擴展，通過設 置芯片的工作方式來實現串口的復用和串口切換2種功能。擴展接口模塊完成和外部設備的串口接口，主要由R232接口芯片和串口插座實 現。實施例2本實施例中R232接口模塊通過串行總線與控制處理模塊連接，控制處理模塊通 過地址總線、串行總線和控制線與串口擴展模塊相連，實現串口復用和串口切換，從而與擴 展接口模塊相連。本實施例中控制處理模塊主要由MC51小系統實現。MC51小系統除了需要一個串 口和計算機的接口通信外，還需要一個串口與串口擴展模塊連接，實現對串口擴展模塊的 控制以及和串行擴展模塊間的數據交互。但一般的51系列只提供一個串口，另一個串口通 過軟件進行模擬實現。本實施例所說的模擬串口，就是利用MC51的輸入輸出引腳，本實施例中選擇 Pl. 0，對Pl. 0置1或0分別代表高低電平，也就是串口通信中所說的位。如起始位用低電 平，則將其置0，停止位為高電平，則將其置1，各種數據位和校驗位則根據情況置1或置0。 至于串口通信的波特率，實際上是每位電平持續的時間，波特率越高，持續的時間越短。單 片機的延時是通過執行若干條指令來達到目的的，因為每條指令為1-3個指令周期，可是 通過若干個指令周期來進行延時。MC51小系統采用11.0592M的晶振。在此頻率下每個指 令周期的時間為(12/11. 0592)us，那么波特率為9600BPS，則每位要間隔的指令周期數= (1000000/9600)/(12/11. 0592) = 96，剛好為一整數。如果波特率為 4800BPS 則為 96x2 = 192，如為115200BPS則為8，剛好為整數個指令周期。本實施例中用中斷法實現串口模擬。設置計數器值為256-96 = 140，十六進制為 OxAO，當計數器溢出時產生一次中斷，當產生中斷時就在中斷程序中置標志，程序不斷的查 詢該標志來決定是否發送或接收下一位，程序中還需對中斷進行初始化，同時編寫中斷程 序。本程序使用TimerO中斷。本實施例中串口擴展模塊主要是把一個母串口擴展為5路子串口，實現串口的擴 展，通過設置芯片的工作方式來實現串口的復用和免熱插拔的串口切換2種功能，主要由 GM81251擴5的通用異步串口擴展芯片完成。GM8125可以將一個全雙工的標準串口擴展成 5個標準串口，由MC51的輸入輸出接口接GM8125的模式控制管腳選擇串口擴展模式單通 道工作模式和多通道工作模式。當要實現串口復用時選擇多通道工作模式，當要進行串口 切換時選擇單通道工作方式。選擇了擴展模式后，用芯片的地址線選擇希望和母通道通信 的子通道。再由MC51通過GM8125的模式控制管腳和地址線共同設置芯片的工作方式，設 置MS為“0 “、STADD2 0為“000”，向芯片的功能寄存器寫命令字，來控制串口收發數據 的幀長和波特率。擴展接口模塊完成和外部設備的串口接口，主要由R232接口芯片和串口插座實 現。因為串口擴展模塊擴展出5個子串口，因此擴展接口模塊也對應有5個串口接口。實施例3 本實施例中可復用串口用做免熱插拔的串口切換器。用MC51的輸入輸出接口控 制GM8125的MS管腳，置高，串口擴展模塊工作在單通道模式下，用3根輸入地址線和3根輸 出地址線選擇希望和母口通信的子口，輸入輸出地址線選擇同一個子串口與母串口通信。 在單通道工作模式下，母口和子通道是直通的，二者的波特率和幀長都是一樣的。這樣當需 要切換串口的時候，只需要通過軟件修改GM8125的輸入輸出地址線來改變串行通路，實現 串口間的免插拔切換。做串口切換器用時，當需要串口切換時，特別是在單板或者所連設備帶電的情況 下，不用進行熱插拔，只需用軟件來選擇控制串口通道就可以實現串口的切換，可以最大程 度上避免熱插拔對計算機串口的損壞；另外當調試設備置于高低溫試驗箱中時，特別是在 低溫時，不允許開箱，是切換串口更加的困難和不方便。使用本實例裝置，只需要在計算機 上發命令就可以實現串口通道的切換，不僅保護了設備，也帶來極大的方便。本實施例中可復用串口用做串口擴展器。通過MS51的輸入輸出接口置GM8125的 MS管腳，置低，串口擴展模塊工作在多通道模式下。發送數據前，先使用配置命令字寫芯片 的工作方式寄存器，設置母串口和子串口工作的波特率和幀長。母串口的波特率為子串口 的6倍，如果5個子串口不是同時復用，需要在母串口端發送完進行延時，保證子串口斷的 數據正常發送。同樣數據的收發通道仍然是通過輸入輸出地址線來選擇控制。這樣一路串 口就可以擴展成最多5路串口同時使用。做串口擴展器時，不用再加串口卡就可以實現一路串口到最多五路串口的復用， 極大了節省了資源。本實本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬苗苗，孫華明，谷陳鵬，
申請(專利權)人：馬苗苗，
類型：實用新型
國別省市：31