CN103077151A - 一种用于切换usb接口和标准串口的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于切换USB接口和标准串口的装置，属于一种接口转换装置，装置包括一主控板、一可编程逻辑器件、一串口转USB模块、一前面板USB连接器和一电源检测模块；串口转USB模块分别和前面板USB连接器和可编程逻辑器件连接；电源检测模块分别和可编程逻辑器件和前面板USB连接器连接；可编程逻辑器件和主控板的CPU模块连接；装置通过前面板USB连接器连接外部USB接口；装置通过串口转USB模块实现TTL信号和USB信号的转换；可编程逻辑器件通过电源检测模块检测前面板USB连接器是否连接外部USB接口。本发明的有益效果是：使得可以实现灵活的USB接口和串口的切换，扩展了传统设备，如EPON机架设备等的功能，大大方便了对这些设备的操作维护。
Description
技术领域
本发明涉及一种接口转换装置，尤其涉及一种用于切换USB接口和标准串口的装置。
背景技术
EPON机架设备兼具大容量电信级光线路终端平台和汇聚交换机的完整功能特性，可应用于汇聚交换机的全部应用场景，具备完整的二、三层交换功能，能提供多种电信业务。EPON机架设备中的主控单板主要是完成各业务卡的数据汇聚和分发，同时会收集以及管理来自各个业务卡的路由信息，并能实时监控风扇以及电源的状态。
EPON机架设备中的主控单板和各业务单板上面都包含有CPU模块，主控单板和各业务单板都有串行通信接口，方便工程师进行业务配置和现场调试。大多数电信设备或者工控设备的串行通信接口通过设备前面板的RJ45连接器或者9针RS232连接器实现。目前笔记本电脑一般只配置USB接口都不配置传统串口，操作人员难以进行现场调试。
发明内容
针对以上所述存在的技术问题，本发明公开了一种用于切换USB接口和标准串口的装置，以实现USB接口和标准串口之间的灵活切换，方便对设备的操作。
一种用于切换USB接口和标准串口的装置，其中，
所述装置包括一主控板、一可编程逻辑器件、一串口转USB模块、一前面板USB连接器和一电源检测模块；
所述串口转USB模块分别和所述前面板USB连接器和所述可编程逻辑器件连接；所述电源检测模块分别和所述可编程逻辑器件和所述前面板USB连接器连接；所述可编程逻辑器件和所述主控板的CPU模块连接；
所述装置通过所述前面板USB连接器连接外部USB接口；所述装置通过所述串口转USB模块实现TTL信号和USB信号的转换；所述可编程逻辑器件通过所述电源检测模块检测所述前面板USB连接器是否连接外部USB接口。
上述的用于切换USB接口和标准串口的装置，其中，
所述装置还包括一串口电平转换模块、一前面板串口连接器；
所述串口电平转换模块分别和所述前面板串口连接器以及所述可编程逻辑器件连接；
所述装置通过所述前面板串口连接器连接外部串口；所述可编程逻辑器件通过所述电源检测模块检测所述前面板串口连接器是否连接外部串口；所述串口电平转换模块实现TTL信号和USB信号的转换。
上述的用于切换USB接口和标准串口的装置，其中，所述前面板串口连接器包括标准串口连接器和RJ45连接器。
上述的用于切换USB接口和标准串口的装置，其中，所述标准串口为RS232串口。
上述用于切换USB接口和标准串口的装置，其中，所述可编程逻辑器件为CPLD可编程逻辑器件。
上述的用于切换USB接口和标准串口的装置，其中，所述电源检测模块通过三极管共射极电路实现。
本发明的有益效果是：
通过一种包括主控板、可编程逻辑器件、串口转USB模块、前面板USB连接器和电源检测模块的装置，使得可以实现灵活的USB接口和串口的切换，扩展了传统设备，如EPON机架设备等的功能，大大方便了对这些设备的操作维护。
附图说明
图1为发明一种用于切换USB接口和标准串口的装置的实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1所示，为本发明一种用于切换USB接口和标准串口的装置的实施例的结构示意图，其中，
装置包括一主控板、一可编程逻辑器件、一串口转USB模块、一前面板USB连接器和一电源检测模块；串口转USB模块分别和前面板USB连接器和可编程逻辑器件连接；电源检测模块分别和可编程逻辑器件和前面板USB连接器连接；可编程逻辑器件和主控板和/或各业务单板的CPU模块连接；装置通过前面板USB连接器连接外部USB接口；装置通过串口转USB模块实现TTL信号和USB信号的转换；可编程逻辑器件通过电源检测模块检测前面板USB连接器是否连接外部USB接口。
在本发明一种用于切换USB接口和标准串口的装置的一种具体实施例中，装置还包括一串口电平转换模块、一前面板串口连接器；串口电平转换模块分别和前面板串口连接器以及可编程逻辑器件连接；装置通过前面板串口连接器连接外部串口；可编程逻辑器件通过电源检测模块检测前面板串口连接器是否连接外部串口；串口电平转换模块实现TTL信号和USB信号的转换。这样通过设置标准串口，也可以直接通过该串口进行与外设的数据通信。
在本发明一种用于切换USB接口和标准串口的装置的一种具体实施例中，前面板串口连接器包括标准串口连接器和RJ45连接器。
在本发明一种用于切换USB接口和标准串口的装置的一种具体实施例中，标准串口为RS232串口。
在本发明一种用于切换USB接口和标准串口的装置的一种具体实施例中，可编程逻辑器件为CPLD可编程逻辑器件。
在本发明一种用于切换USB接口和标准串口的装置的一种具体实施例中，电源检测模块通过三极管共射极电路实现。
可编程逻辑器件CPLD上电初始化后，默认将主控板CPU串口信号切换到串口电平转换模块，即通过CPLD将发送数据（以下使用TXD代替）信号透传至TXD1，接收数据（以下使用RXD代替）1信号透传至RXD。TXD、RXD、TXD1、RXD1信号均为TTL电平，TXD1、RXD1信号通过串口电平转换模块（即MAX3221芯片）将TTL电平转换到RS232电平信号txd、rxd。信号txd、rxd通过前面板的串口连接器（9PIN RS232或者RJ45）和外部上位机的RS232串口对接，实现串口正常通信。
当前面板USB连接器和上位机的USB接口连接成功，上位机USB接口的5V电平信号输入到5V电源检测模块，当检测到5V电平输入时，5V电源检测模块输出逻辑“1”，当检测到无5V电平输入时，5V电源检测模块输出逻辑“0”。其中5V电源检测模块通过三极管共射极电路实现。
可编程逻辑器件CPLD通过判断5V电源检测模块输出的逻辑“0”或者逻辑“1”来判断前面板USB连接器是否和上位机的USB接口连接成功。当5V电源检测模块输出逻辑“1”时，可编程器件CPLD将TXD信号透传至TXD2，RXD2信号透传至RXD；当5V电源检测模块输出逻辑“0”时，可编程器件CPLD将TXD信号透传至TXD1，RXD1信号透传至RXD。其中串口转USB模块，通过串口转USB芯片CH340T将TXD2、RXD2TTL电平信号转换成标准的USB电平信号和外部上位机的USB接口对接，实现USB接口的正常通信。
系统中，采用的逻辑器件选用的是Altera公司的MAXII EPM570，串口电平转换模块选用的是MAX232芯片是美信（MAXIM）公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片，串口转USB模块选用的是CH340T。整个系统中实现了一种灵活切换USB转换串口和RS232标准串口的电路设计。
综上，在EPON设备主控单板或业务单板中采用了这种设计，可用于公司EPON设备和工控设备面板的串行通信口接口，能够灵活优化业务板面板空间，并能通过USB线缆直接和上位机（未配置标准的RS232接口）的USB接口直接对接，实现正常的串口通信。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种用于切换USB接口和标准串口的装置，其特征在于，
所述装置包括一主控板、一可编程逻辑器件、一串口转USB模块、一前面板USB连接器和一电源检测模块；
所述串口转USB模块分别和所述前面板USB连接器和所述可编程逻辑器件连接；所述电源检测模块分别和所述可编程逻辑器件和所述前面板USB连接器连接；所述可编程逻辑器件和所述主控板的CPU模块连接；
所述装置通过所述前面板USB连接器连接外部USB接口；所述装置通过所述串口转USB模块实现TTL信号和USB信号的转换；所述可编程逻辑器件通过所述电源检测模块检测所述前面板USB连接器是否连接外部USB接口。
2.如权利要求1所述的用于切换USB接口和标准串口的装置，其特征在于，
所述装置还包括一串口电平转换模块、一前面板串口连接器；
所述串口电平转换模块分别和所述前面板串口连接器以及所述可编程逻辑器件连接；
所述装置通过所述前面板串口连接器连接外部串口；所述可编程逻辑器件通过所述电源检测模块检测所述前面板串口连接器是否连接外部串口；所述串口电平转换模块实现TTL信号和USB信号的转换。
3.如权利要求2所述的用于切换USB接口和标准串口的装置，其特征在于，所述前面板串口连接器包括标准串口连接器和RJ45连接器。
4.如权利要求1-3任一项所述的用于切换USB接口和标准串口的装置，其特征在于，所述标准串口为RS232串口。
5.如权利要求1所述用于切换USB接口和标准串口的装置，其特征在于，所述可编程逻辑器件为CPLD可编程逻辑器件。
6.如权利要求1所述的用于切换USB接口和标准串口的装置，其特征在于，所述电源检测模块通过三极管共射极电路实现。
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