CN103345459B - 基于单板上的多个处理器串口复用的切换方法及切换电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于单板上的多个处理器串口复用的切换电路，所述切换电路设置于单板上，该切换电路包括至少2个处理器、一切换开关、一电平转换器、一串口切换控制电路以及一面板串口插座；所述面板串口插座分别连接所述电平转换器、串口切换控制电路，该电平转换器通过切换开关分别连接第一处理器和第二处理器；所述串口切换电路的控制信号的引脚与所述切换开关连接。本发明还提供了一种基于单板上的多个处理器串口复用的切换方法，能将多个处理器的串口共用一个面板串口插座，通过拔插来实现面板串口插座连接到不同的处理器串口；节省了单板的面板空间。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于单板上的多个处理器串口复用的切换方法及切换电路。
背景技术
电信通讯中使用的通讯设备单板中，串口接口是最常用的人机交互接口。虽然在网络设备中，可以通过网口实现和设备的交互，但是一旦设备网络出现故障，而又需要在线调试获取调试信息的时候，串口接口则成为必不可少的接口。串口接口是嵌入式单板最底层的调试接口，一般程序启动后，都会通过串口接口打印出一系列供调试用的信息，同时最小系统也是基于串口通信的，通过串口接口可以升级设备，配置设备。一般通讯设备单板中会设计一个串口接口用于单板的调试，但是随着单板功能的扩展，目前大部分单板开始采用多处理器来实现不同业务，每个处理器都有独立软件，在设备出现异常的时候，需要用串口接口连接不同的处理器来查看设备的状态。目前的做法主要有如下几种：一、在单板上增加多个串口接口，用于连接不同的处理器的串口。二、在单个串口接口中，定义多个串口线。三、通过处理器来接收命令来切换串口连接到不同的处理器。
上述技术方案一中，通过增加串口插座来扩充串口，会占用多余的面板空间，而且给用户不专业的感觉。上述技术方案二中单个串口插座定义多个串口线，虽然解决了占用多余空间的问题，但是由于不同的串口，采用不同定义的线缆，导致维护非常不方便，用户很难区分该用哪个串口线来连接。上述技术方案三中，通过处理器来响应串口命令来切换串口，实现方式一般是串口接口默认连接到处理器一上，通过向处理器一发送切换命令，处理器一通过通用输入/输出GPIO控制开关，把RJ45接口连接到处理器二中，从而完成串口的切换。这种实现方式有个明显的弊端就是设备运行中如果处理器一出现故障，不能响应电脑发出的切换串口命令，则用户将永远不能连接到其他处理器，从而不能很好的定位问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种基于单板上的多个处理器串口复用的切换电路，节省了单板的面板空间。
本发明的问题之一，是这样实现的：一种基于单板上的多个处理器串口复用的切换电路，所述切换电路设置于单板上，该切换电路包括至少2个处理器、一切换开关、一电平转换器、一串口切换控制电路以及一面板串口插座；所述面板串口插座分别连接所述电平转换器、串口切换控制电路，该电平转换器通过切换开关分别连接第一处理器和第二处理器；所述串口切换电路的控制信号的引脚与所述切换开关连接。
本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种基于单板上的多个处理器串口复用的切换方法，能实现面板串口插座上的串口与单板中任意一处理器串口进行切换连接；其节省了单板的面板空间。
本发明的问题之二，是这样实现的：一种基于单板上的多个处理器串口复用的切换方法，所述方法需提供一切换电路，该切换电路设置于单板上，切换电路包括至少2个处理器、一切换开关、一电平转换器、一串口切换控制电路以及一面板串口插座；所述方法具体为：
步骤1、单板上电后，将第一处理器的串口经过切换开关与电平转换器进行连接，将第二处理器的串口和电平转换器进行断开；
步骤2、在面板串口插座上插入一串口线和电脑串口后，电脑通过串口线与第一处理器进行串口通讯；
步骤3、通讯完毕，则操作人员拔出串口线后，串口切换控制电路检测到面板串口插座上的串口线被拔出，则发出控制信号给切换开关；
步骤4、切换开关断开第一处理器和电平转换器的连接，同时将第二处理器与电平转换器进行连接；
步骤5、操作人员再次插入串口线后，电脑通过串口线与第二处理器进行串口通讯；
步骤6、通讯完毕后，拔出串口线，切换开关再断开第二处理器和电平转换器的连接，同时将第一处理器与电平转换器进行连接，如此反复，即实现面板串口插座上的串口与单板中任意一处理器串口进行切换连接。
本发明具有如下优点：本发明能将多个处理器的串口共用一个面板串口插座，将第一处理器的串口经过切换开关与电平转换器进行连接，将第二处理器的串口和电平转换器进行断开；在面板串口插座上插入一串口线和电脑串口后，电脑通过串口线与第一处理器进行串口通讯；通讯完毕，则操作人员拔出串口线后，串口切换控制电路检测到面板串口插座上的串口线被拔出，则发出控制信号给切换开关；切换开关断开第一处理器和电平转换器的连接，同时将第二处理器与电平转换器进行连接；即实现面板串口插座上的串口与单板中任意一处理器串口进行切换连接；其节省了单板的面板空间。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2是本发明的串口切换控制电路的结构示意图。
图3为本发明的切换方法的流程示意图。
具体实施方式
请参阅图1和图2所示，本发明为一种基于单板上的多个处理器串口复用的切换电路，所述切换电路设置于单板（未图示）上，该切换电路包括至少2个处理器（在本实施例中有第一处理器1和第二处理器2）、一切换开关3、一电平转换器4、一串口切换控制电路5以及一面板串口插座6；所述面板串口插座6分别连接所述电平转换器4、串口切换控制电路5，该电平转换器4通过切换开关3分别连接第一处理器1和第二处理器2；所述串口切换电路5的控制信号的引脚与所述切换开关3连接。
其中，所述面板串口插座6为串行接口DB9插座或RJ45插座，此处接口形态不做限制。
在本发明中，所述串口切换控制电路5包括整流桥51、光耦隔离电路52以及T触发器53；所述T触发器53与所述切换开关3连接；所述整流桥51与所述面板串口插座6连接。
所述串口切换控制电路5与所述面板串口插座6连接，用于检测面板串口插座是否连接到对端设备的串口，从而控制不同处理器和面板串口插座之间的开关的通断。
这里需要说明的是：所述面板串口插座6的接收信号RX引脚与所述整流桥51的一个交流输入引脚连接。所述切换开关3可以为双向模拟开关。
参阅图3所示，本发明的一种基于单板上的多个处理器串口复用的切换方法，所述方法需提供一切换电路，该切换电路设置于单板上，切换电路包括至少2个处理器、一切换开关、一电平转换器、一串口切换控制电路以及一面板串口插座；所述方法具体为：
步骤1、单板上电后，将第一处理器的串口经过切换开关与电平转换器进行连接，将第二处理器的串口和电平转换器进行断开；
步骤2、在面板串口插座上插入一串口线和电脑串口后，电脑通过串口线与第一处理器进行串口通讯；
步骤3、通讯完毕，则操作人员拔出串口线后，串口切换控制电路检测到面板串口插座上的串口线被拔出，则发出控制信号给切换开关；
步骤4、切换开关断开第一处理器和电平转换器的连接，同时将第二处理器与电平转换器进行连接；
步骤5、操作人员再次插入串口线后，电脑通过串口线与第二处理器进行串口通讯；
步骤6、通讯完毕后，拔出串口线，切换开关再断开第二处理器和电平转换器的连接，同时将第一处理器与电平转换器进行连接，如此反复，即实现面板串口插座上的串口与单板中任意一处理器串口进行切换连接。
其中，所述面板串口插座为串行接口DB9插座或RJ45插座。所述串口线是指连接电脑和外部插入复用串口接口的连接线。
在本发明中，所述串口切换控制电路包括整流桥、光耦隔离电路以及T触发器；所述T触发器与所述切换开关连接；所述整流桥与所述面板串口插座连接。
所述面板串口插座的接收信号RX引脚和GND信号分别连接到所述整流桥的两个交流输入引脚。
串口切换控制电路的工作原理如下：
面板串口插座悬空时，面板串口插座的RX和GND引脚电平相等，光耦隔离电路不导通，T触发器输入恒定为高电平，T触发器输出不变。当面板串口插座通过串口线和电脑串口相连时，根据RS232的协议，空闲时RX引脚上为-3V到-15V的电平，有数据时，会出现+3V到+15V之间的电平，经过整流桥后，会得到一个大于3V的相对电压，也就是说串口线连接时，光耦隔离电路导通，T触发器的输入端变成低电平，此时T触发器输入端出现了一个下降沿，T触发器不动作，同时输入信号变成低电平。当拔下串口线时，整流桥输出电平为0，光耦隔离电路不导通，T触发器输入端变成高电平，相当于出现了一个上升沿，T触发器翻转，控制切换开关在第一处理器和第二处理器2之间切换。
如上所述即可实现在拔出串口线瞬间，实现面板串口插座在第一处理器和第二处理器之间的串口之间切换。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (6)
1.一种基于单板上的多个处理器串口复用的切换电路，其特征在于：所述切换电路设置于单板上，该切换电路包括至少2个处理器、一切换开关、一电平转换器、一串口切换控制电路以及一面板串口插座；所述面板串口插座分别连接所述电平转换器、串口切换控制电路，该电平转换器通过切换开关分别连接第一处理器和第二处理器；所述串口切换电路的控制信号的引脚与所述切换开关连接；所述串口切换控制电路包括整流桥、光耦隔离电路以及T触发器；所述T触发器与所述切换开关连接；所述整流桥与所述面板串口插座连接。
2.根据权利要求1所述的基于单板上的多个处理器串口复用的切换电路，其特征在于：所述面板串口插座为串行接口DB9插座或RJ45插座。
3.根据权利要求1所述的基于单板上的多个处理器串口复用的切换电路，其特征在于：所述面板串口插座的接收信号RX引脚连接到所述整流桥的一个交流输入引脚。
4.一种基于单板上的多个处理器串口复用的切换方法，其特征在于：所述方法需提供一切换电路，该切换电路设置于单板上，切换电路包括至少2个处理器、一切换开关、一电平转换器、一串口切换控制电路以及一面板串口插座；所述方法具体为：
步骤1、单板上电后，将第一处理器的串口经过切换开关与电平转换器进行连接，将第二处理器的串口和电平转换器进行断开；
步骤2、在面板串口插座上插入一串口线和电脑串口后，电脑通过串口线与第一处理器进行串口通讯；
步骤3、通讯完毕，则操作人员拔出串口线后，串口切换控制电路检测到面板串口插座上的串口线被拔出，则发出控制信号给切换开关；
步骤4、切换开关断开第一处理器和电平转换器的连接，同时将第二处理器与电平转换器进行连接；
步骤5、操作人员再次插入串口线后，电脑通过串口线与第二处理器进行串口通讯；
步骤6、通讯完毕后，拔出串口线，切换开关再断开第二处理器和电平转换器的连接，同时将第一处理器与电平转换器进行连接，如此反复，即实现面板串口插座上的串口与单板中任意一处理器串口进行切换连接；
所述串口切换控制电路包括整流桥、光耦隔离电路以及T触发器；所述T触发器与所述切换开关连接；所述整流桥与所述面板串口插座连接。
5.根据权利要求4所述的基于单板上的多个处理器串口复用的切换方法，其特征在于：所述面板串口插座为串行接口DB9插座或RJ45插座。
6.根据权利要求4所述的基于单板上的多个处理器串口复用的切换方法，其特征在于：所述面板串口插座的接收信号RX引脚和GND信号分别连接到所述整流桥的两个交流输入引脚。
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