CN101539898A - 通用异步收发/通用串行总线转换装置 - Google Patents

通用异步收发/通用串行总线转换装置 Download PDF

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Abstract

一种通用异步收发(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,UART)/通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)转换装置。UART/USB转换装置包括UART连接器、UART/USB转换芯片及USB连接器。UART连接器收发介于0至3.3伏特之间的UART信号。UART/USB转换芯片电性连接至UART连接器,用于UART信号及USB信号之间的转换。USB连接器电性连接至UART/USB转换芯片,传输USB信号。

Description

通用异步收发/通用串行总线转换装置
技术领域
本发明是有关于一种转换装置,且特别是有关于一种UART/USB转换装置。
背景技术
RS-232(Recommended Standard-232)是由电子工业协会(E1ectronicIndustries Association,EIA)所制定的异步传输标准接口,也是某些电子装置用来与计算机通讯的传输接口。由于设定简易且错误率低,所以很多厂商都用来作为检测产品、更新电子装置内的软件或是远程联机使用。
请同时参照图1及2,图1绘示为RS232信号传输线的示意图,而图2绘示为电子装置与计算机的示意图。RS232信号传输线10包括RS232连接器110、RS232缆线120及RS232连接器130,且RS232缆线120两端分别耦接至RS232连接器110及RS232连接器130。
当RS232连接器110耦接至电子装置20的RS232连接器230,且RS232连接器130耦接至计算机30的RS232连接器310时,电子装置20即与计算机30电性连接。电子装置20与计算机30并通过此RS232信号传输线10传输RS232信号S2。
符合RS232规范的RS232信号S2,其电压电平为正15伏特或负15伏特,但电子装置20中的中央处理器210却输出介于0至3.3伏特的信号S1。为了解决此问题,每一电子装置20之中都必须包括电性连接于中央处理器210及RS232连接器230之间的RS232电压转换芯片220。RS232电压转换芯片220用于进行信号S1及RS232信号S2之间的电压转换,使得0至3.3伏特的信号S1能转换为正15伏特或负15伏特的RS232信号S2,再经由RS232信号传输线10输出至计算机30。
然而,于每一电子装置20中都设置例如为max232的RS232电压转换芯片220,不仅将提高其电路板上电路布局(Layout)的难度,还造成生产成本的增加,而影响产品的市场竞争力。此外,除了计算机30之外,大部分的笔记本型计算机并未设置任何的RS232连接端口,如此一来,电子装置20与笔记本型计算机之间即无法再利用RS232信号传输线10传输RS232信号S2。
发明内容
本发明是有关于一种通用异步收发/通用串行总线(UART/USB)转换装置。UART/USB转换装置收发0至3.3伏特之间的UART信号,而非正15伏特或负15伏特的RS232信号,因此,不需于电子装置中额外地设置RS232电压转换芯片。如此一来,不仅将大幅降低生产成本,亦降低电路布局上的难度。再者,不论计算机是桌上型计算机或笔记本型计算机,电子装置都能经由UART/USB转换装置与计算机通讯。
根据本发明,提出一种UART/USB转换装置。UART/USB转换装置包括UART连接器、UART/USB转换芯片及USB连接器。通用异步收发(UART)连接器收发介于0至3.3伏特之间的UART信号。UART/USB转换芯片电性连接至UART连接器,用于UART信号及通用串行总线(USB)信号之间的转换。USB连接器电性连接至UART/USB转换芯片,传输USB信号。
根据本发明,提出一种UART/USB转换装置。UART/USB转换装置包括第一转接元件及第二转接元件。
第一转接元件包括UART连接器及第一连接器。UART连接器收发介于0至3.3伏特之间的UART信号,而第一连接器电性连接至UART连接器。
第二转接元件包括第二连接器、UART/USB转换芯片及USB连接器。第二连接器用以电性连接至第一连接器。UART/USB转换芯片电性连接至第二连接器,用于UART信号及USB信号之间的转换。而USB连接器电性连接至UART/USB转换芯片,以收发USB信号。
为让本发明的上述内容能更明显易懂,下文特举一较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
附图说明
图1绘示为RS232信号传输线的示意图。
图2绘示为电子装置与计算机的示意图。
图3绘示为电子装置经UART/USB转换装置与计算机通讯的示意图。
图4绘示为依照本发明第一实施例的一种UART/USB转换装置的方块图。
图5绘示为将UART/USB转换芯片620及USB连接器630配置于电路板640上的示意图。
图6绘示为将UART连接器610、UART/USB转换芯片620及USB连接器630配置于电路板640a上的示意图。
图7绘示为依照本发明第二实施例的一种UART/USB转换装置的方块图。
图8绘示为于转接元件710a中利用缆线716耦接UART连接器712及连接器714的示意图。
图9绘示为于转接元件710b中将UART连接器712及连接器714配置于电路板718上的示意图。
图10绘示为于转接元件720中将UART/USB转换芯片724及USB连接器726配置于电路板728上的示意图。
图11绘示为于转接元件720b中将连接器722、UART/USB转换芯片724及USB连接器726配置于电路板728a上的示意图。
[主要元件标号说明]
10:RS232信号传输线
20、50:电子装置
30、40:计算机
60、60a、60b、70、80:UART/USB转换装置
110、130、230、310:RS232连接器
120:RS232缆线
210:中央处理器
220:RS232电压转换芯片
610、712:UART连接器
620、724:UART/USB转换芯片
630:USB连接器
640、640a、718、728、728a:电路板
650、729:缆线
710、710a、710b、720、720a、720b:转接元件
714、722:连接器
726:USB连接器
具体实施方式
请参照图3,其绘示为电子装置经UART/USB转换装置与计算机通讯的示意图。通用异步收发(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,UART)/通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)转换装置80用于进行介于0至3.3伏特的UART信号S3及USB信号S4之间的转换,使得电子装置50经UART/USB转换装置80与计算机40通讯。
藉此,电子装置50中不需再额外地设置RS232电压转换芯片,不仅将大幅降低生产成本,亦降低电路布局上的难度。此外,现今的桌上型计算机及笔记本型计算机之中皆配备有USB连接端口,因此,不论计算机40是桌上型计算机或笔记本型计算机,电子装置50都能经由UART/USB转换装置与其通讯。
为了更进一步地详述本发明内容,下述将以第一实施例及第二实施例为例说明,然本发明并不局限于此,本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。
第一实施例
请参照图4,其绘示为依照本发明第一实施例的一种UART/USB转换装置的方块图。前述的UART/USB转换装置80于第一实施例中是以UART/USB转换装置60表示。UART/USB转换装置60包括UART连接器610、UART/USB转换芯片620及USB连接器630。UART连接器610被电性连接至电子装置50中的UART连接器。USB连接器630被电性连接至计算机40中的USB连接器。UART/USB转换芯片620被电性连接于UART连接器610及USB连接器630之间。UART/USB转换芯片620例如是PL2303、PV8651、ft232bm、cp2101及其相似转换芯片。
UART连接器610收发介于0至3.3伏特之间的UART信号S3。其中,UART连接器610例如为DB9连接器或RJ-11连接器,而UART信号S3可较佳地介于0至3.3伏特之间。
UART/USB转换芯片620电性连接至UART连接器610,用于UART信号S3及USB信号S4之间的转换。而USB连接器630电性连接至UART/USB转换芯片620,以收发USB信号S4。当计算机40包括TYPE A USB母连接器时,USB连接器630必须为TYPE A USB公连接器,但本发明并不局限于此。由于现今的桌上型计算机及笔记本型计算机之中皆配备有USB连接端口,因此,不论是桌上型计算机或笔记本型计算机,电子装置50都能经由UART/USB转换装置60与计算机40通讯(Communicate)。UART/USB转换装置60可以是UART/USB转换缆线。
前述的UART连接器610所收发的UART信号S3是介于0至3.3伏特之间,而非正15伏特或负15伏特的RS232信号S2(如图2绘示),因此,电子装置50(如图3绘示)中不需再额外地设置RS232电压转换芯片,不仅将大幅降低生产成本,亦降低电路布局上的难度。
请参照图5,其绘示为将UART/USB转换芯片620及USB连接器630配置于电路板640上的示意图。相对于前述的UART/USB转换装置60,UART/USB转换装置60a可还包括电路板640及缆线650。电路板640用以配置UART/USB转换芯片620及USB连接器630,而缆线650的两端分别电性连接至UART连接器610及UART/USB转换芯片620。其中,缆线650的长度是符合RS232规范。UART/USB转换装置60a可以是UART/USB转换缆线。
请参照图6,其绘示为将UART连接器610、UART/USB转换芯片620及USB连接器630配置于电路板640a上的示意图。相对于前述的UART/USB转换装置60,UART/USB转换装置60b还可包括电路板640a。UART/USB转换装置60除了将UART/USB转换芯片620及USB连接器630配置于电路板640上并利用缆线650电性连接UART连接器610及UART/USB转换芯片620外(如图5绘示),亦可如图6绘示,将UART连接器610、UART/USB转换芯片620及USB连接器630皆配置于电路板640上。
由于UART连接器610、UART/USB转换芯片620及USB连接器630皆配置于电路板640a上,因此,可于电路板640a上直接蚀刻出铜箔将UART连接器610与UART/USB转换芯片620电性连接,并将UART/USB转换芯片620与USB连接器630电性连接。如此一来,即不需额外地购置缆线650,将进一步地降低生产成本,以提高市场竞争力。
第二实施例
请参照图7,其绘示为依照本发明第二实施例的一种UART/USB转换装置的方块图。前述的UART/USB转换装置80于第二实施例中是以UART/USB转换装置70表示。UART/USB转换装置70包括转接元件710及转接元件720。转接元件710及转接元件720例如为缆线。
转接元件710包括UART连接器712及连接器714。UART连接器712收发介于0至3.3伏特之间的UART信号S3,而连接器714电性连接至UART连接器712。其中,UART连接器712例如为DB9连接器或RJ-11连接器,而UART信号S3可较佳地介于0至3.3伏特之间。UART连接器712被电性连接至电子装置50中的UART连接器。
转接元件720包括连接器722、UART/USB转换芯片724及USB连接器726。连接器722用以电性连接至转接元件710的连接器714,而前述的连接器714及连接器722例如为TYPE A USB连接器。连接器714为公接头,而连接器722为母接头,但本发明并不局限于此。USB连接器726被电性连接至计算机40的USB连接器。
UART/USB转换芯片724电性连接于连接器722及USB连接器726之间。UART/USB转换芯片724电性连接至连接器722,用于UART信号S3及USB信号S4之间的转换。而USB连接器726电性连接至UART/USB转换芯片724,以收发USB信号S4。当计算机40包括TYPE A母接头时,USB连接器726为TYPE A公连接器,但本发明并不局限于此。由于现今的桌上型计算机及笔记本型计算机之中皆配备有USB连接器,因此,不论计算机40是桌上型计算机或笔记本型计算机,电子装置50(如图3绘示)都能经由UART/USB转换装置70与计算机40通讯(Communicate)。
前述的UART连接器712所收发的UART信号S3是介于0至3.3伏特之间,而非正15伏特或负15伏特的RS232信号S2(如图2绘示),因此,电子装置50中不需再额外地设置RS232电压转换芯片,不仅将大幅降低生产成本,亦降低电路布局上的难度。
不仅如此,前述的转接元件720可标准化大量生产或大量采购,而转接元件710则可根据电子装置50的种类不同而弹性地定量生产或是定量采购。如此一来,将更进一步地降低生产成本,并提高产品的市场竞争力。
请参照图8,其绘示为于转接元件710a中利用缆线716耦接UART连接器712及连接器714的示意图。前述的转接元件710a可还包括缆线716。缆线716的两端分别电性连接至UART连接器712及连接器714。其中,缆线716的长度是符合RS232规范。
请参照图9,其绘示为于转接元件710b中将UART连接器712及连接器714配置于电路板718上的示意图。此外,前述的转接元件710b可还包括电路板718,用以配置UART连接器712及连接器714。由于UART连接器712及连接器714皆配置于电路板718上,因此,可于电路板718上直接蚀刻出铜箔将UART连接器712与连接器714电性连接。如此一来,即不需额外地购置缆线,将进一步地降低生产成本,以提高市场竞争力。
请参照图10,其绘示为于转接元件720中将UART/USB转换芯片724及USB连接器726配置于电路板728上的示意图。前述的转接元件720a可还包括电路板728及缆线729。电路板728用以配置UART/USB转换芯片724及USB连接器726,而缆线729的两端分别电性连接至连接器722及UART/USB转换芯片724。其中,缆线729的长度是符合RS232规范。
请参照图11,其绘示为于转接元件720b中将连接器722、UART/USB转换芯片724及USB连接器726配置于电路板728a上的示意图。转接元件720除了利用缆线729电性连接连接器722及UART/USB转换芯片724外(如图10绘示),亦可如图11绘示,将连接器722、UART/USB转换芯片724及USB连接器726皆配置于电路板728a上。
由于连接器722、UART/USB转换芯片724及USB连接器726皆配置于电路板728a上,因此,可于电路板728a上直接蚀刻出铜箔将连接器722与UART/USB转换芯片724电性连接,并将UART/USB转换芯片724与USB连接器726电性连接。如此一来,即不需额外地购置缆线729,将进一步地降低生产成本,以提高市场竞争力。
本发明上述实施例所揭露的UART/USB转换装置,收发0至3.3伏特之间的UART信号,而非正15伏特或负15伏特的RS232信号,因此,不需于电子装置中额外地设置RS232电压转换芯片。如此一来,不仅将大幅降低生产成本,亦降低电路布局上的难度。再者,不论计算机是桌上型计算机或笔记本型计算机,电子装置都能经由UART/USB转换装置的USB连接器与计算机通讯。
综上所述,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (20)

1.一种通用异步收发/通用串行总线转换装置,包括:
通用异步收发连接器,收发介于0至3.3伏特之间的通用异步收发信号;
通用异步收发/通用串行总线转换芯片,电性连接至该通用异步收发连接器,用于该通用异步收发信号及通用串行总线信号之间的转换;以及
通用串行总线连接器,电性连接至该通用异步收发/通用串行总线转换芯片,收发该通用串行总线信号。
2.根据权利要求1所述的装置,其中该通用异步收发信号是介于0至3.3伏特之间。
3.根据权利要求1所述的装置,还包括:
电路板,用以配置该通用异步收发/通用串行总线转换芯片及该通用串行总线连接器。
4.根据权利要求1所述的装置,还包括:
电路板,用以配置该通用异步收发连接器、该通用异步收发/通用串行总线转换芯片及该通用串行总线连接器。
5.根据权利要求1所述的装置,还包括:
缆线,包括:
第一端,电性连接至该通用异步收发连接器;以及
第二端,电性连接至该通用异步收发/通用串行总线转换芯片。
6.根据权利要求5所述的装置,其中该缆线的长度是符合RS232规范。
7.根据权利要求1所述的装置,其中该通用异步收发连接器为DB9连接器或RJ-11连接器。
8.一种通用异步收发/通用串行总线转换装置,包括:
第一转接元件,包括:
通用异步收发连接器,收发介于0至3.3伏特之间的通用异步收发信号;及
第一连接器,电性连接至该通用异步收发连接器;以及
第二转接元件,包括:
第二连接器,用以电性连接至该第一连接器;
通用异步收发/通用串行总线转换芯片,电性连接至该第二连接器,用于该通用异步收发信号及通用串行总线信号之间的转换;及
通用串行总线连接器,电性连接至该通用异步收发/通用串行总线转换芯片,收发该通用串行总线信号。
9.根据权利要求8所述的装置,其中该通用异步收发信号是介于0至3.3伏特之间。
10.根据权利要求8所述的装置,还包括:
电路板,用以配置该通用异步收发/通用串行总线转换芯片及该通用串行总线连接器。
11.根据权利要求8所述的装置,还包括:
电路板,用以配置该第二连接器、该通用异步收发/通用串行总线转换芯片及该通用串行总线连接器。
12.根据权利要求8所述的装置,还包括:
电路板,用以配置该第一连接器及该通用异步收发连接器。
13.根据权利要求8所述的装置,还包括:
缆线,包括:
第一端,电性连接至该第一连接器;以及
第二端,电性连接至该通用异步收发连接器。
14.根据权利要求13所述的装置,其中该缆线的长度是符合RS232规范。
15.根据权利要求13所述的装置,还包括:
缆线,包括:
另一第一端,电性连接至该第二连接器;以及
另一第二端,电性连接至该通用异步收发/通用串行总线转换芯片。
16.根据权利要求15所述的装置,其中该缆线的长度是符合RS232规范。
17.根据权利要求8所述的装置,还包括:
缆线,包括:
第一端,电性连接至该第二连接器;以及
第二端,电性连接至该通用异步收发/通用串行总线转换芯片。
18.根据权利要求17所述的装置,其中该缆线的长度是符合RS232规范。
19.根据权利要求8所述的装置,其中该通用异步收发连接器为DB9连接器或RJ-11连接器。
20.根据权利要求8所述的装置,其中该第一连接器及该第二连接器是另二通用串行总线连接器。
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