CN104346309A - 接口电压自适应的uart通用异步串行通讯应用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实现UART通用异步串行通讯应用系统中UART接口的电压自适应，目的是提高该类应用系统的灵活性，扩大应用范围，及提供一种自动适配原有接口电压不同的UART应用系统的方法。本发明实现方法如下：在采用接口电压自适应的UART应用系统中，通过UART连接线，由电压检测部分进行检测，然后把检测结果送到电压处理及决策部分，进而确定本系统UART接口的电压，并和与之相连的其它系统UART接口电压保持一致，使该两UART应用系统，能正常地进行相互通讯。

Description

接口电压自适应的UART通用异步串行通讯应用系统
技术领域
本发明涉及UART通用异步串行通讯的应用，属于计算机科技，通信科技，信息科技，工业科技，消费电子科技等应用行业的数据通讯领域。 
背景技术
UART，是英语Universal Asynchronous Receiver/Transmitter的缩写，指通用异步接收/发送装置，带有UART的装置所进行的通讯，即本文所说的通用异步串行通讯。现在的UART通讯都是在RS232标准的基础上发展而来。RS232标准是美国EIA（电子工业联合会）制定发布，最初是为远程通信连接的数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment）与数据电路设备DCE（Data Circuit Equipment）而制定的，该标准经过多次修改完善，有多个版本，有主要影响的是RS232C和RS232F，其中C、F分别代表第3次、第6次修订。发展到现在，得到极为广泛的应用，越来越多的通讯设备，个人计算机，工业设备，终端，外设等都支持该功能。 
早期标准RS232的电气接口电路采取的是不平衡传输方式，“逻辑低”电压范围是+3V～+15V，“逻辑高”电压范围是-3V～-15V，因其信号电压较高，带来较大的功率消耗，同时也容易损坏接口电路的芯片。 
随着计算机科技，通讯科技的发展，尤其是终端设备的发展，越来越多的设备在支持RS232标准的同时，为弥补RS232电气性能的不足，对RS232标准的通讯速率进行了提高，接口电压进行了改造。通讯速率从75bps到现在已经可以支持到115200bps，921600bps，甚至到12000000bps，接口电压从标准的±15V，到5V，3.3V，2.8V，到1.8V，1.2V，甚至更低的电压水平，速率和电压的演变也在持续发展着。这些基于RS232标准，在接口电压和速率、负载等方面所进行单项或多项改进，但维持其通讯的bit位流的编码方式和RS232一致的技术，有时称为类RS232，或者USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter）。在本文中称之为UART或UART通用异步串行通讯，这也是常见的称谓。 
UART技术在发展的过程中，接口电压的不断降低，尽管减少了功率消耗，降低了损坏接口电路芯片的风险，但也使得实际应用中，不可避免地出现了UART接口电压不同的各种设备。在很多应用中，就是因为UART接口电压不同的原因，同时支持UART标准的两个设备因而无法直接进行通讯，不同的接口电压，反而成为一个需要解决的问题。 
发明内容
本发明根据现有技术中存在的上述不足和缺陷，提出一种采用接口电压自适应的UART通用异步串行通讯应用系统，使得采用该方案的应用系统，在分别和多个支持UART功能的系统在进行相互通讯时，尽管这些系统的UART接口电压都是不一样的，但都可以正常地进行相互通讯。 
本发明是通过以下技术实现的。 
在说明书附图1中，左侧和右侧分别是带UART功能的两个应用系统，二者通过UART连接线进行相互通讯。左侧实线框中即是采用接口电压自适应的UART应用系统。其实现原理是通过UART连接线，由电压检测部分进行检测，然后把检测结果送到电压处理及决策部分，进而确定本系统UART接口的电压，并和与之相连的其它系统（本附图1中是右侧虚线框中）UART接口电压对方保持一致，使该两UART应用系统，能正常地进行相互通讯。 
在说明书附图1中，接口电压自适应的UART应用系统，对其它系统UART连接线上电压的检测，及据此确定本系统UART接口的电压的实现，是本发明的核心和主要技术体现。 
在说明书附图1中，接口电压自适应的UART应用系统，通过UART连接线，由电压检测部分进行检测，然后把检测结果送到电压处理及决策部分，进而确定本系统UART接口的电压，并和与之相连的其它系统UART接口电压保持一致。这里说的保持一致，指本系统UART接口电压，可以和其它系统的UART接口电压完全相同，也可以指本系统UART接口电压，与其它系统UART接口电压的存在一定差异，该差异小于某一固定的阀值，以保证本系统和其它系统通过UART接口，能正常的进行通讯。 
在说明书附图1中，接口电压自适应的UART应用系统，通过UART连接线，由电压检测部分进行检测，然后把检测结果送到电压处理及决策部分，进而确定本系统UART接口的电压。这里的电压检测部分，可以指通过ADC模数转换进行的处理，也可以指对被检测信号的直接引入、使用。 
在说明书附图1中，接口电压自适应的UART应用系统中，对本系统UART接口在不与其它系统相连接、即悬空UART接口连接线的的情况下，其UART接口电压可以维持一个固定的电压，也可以维持在一个不确定的电压，当与其它UART应用系统相连接时，其UART接口电压将按照本发明阐述的方法自适应地转换到一个合适电压，或者本身即是该合适电压时，可以不做转换。 
在说明书附图1中，接口电压自适应的UART应用系统，对其它系统UART连接线上电压的检测，及据此确定本系统UART接口电压的实现，可应用在本系统UART接口的所有连接线上，也可以仅应用在本系统UART接口的部分连接线上。 
在说明书附图1中，接口电压自适应的UART应用系统，和本系统相连接的其它UART应用系统，该两系统即通过该UART连接线进行相互通讯。这些UART连接线，可以是多根，也可以是单根，该两系统的通讯，可以是单向的，也可以是双向的，也可以是带有状态指示和流量控制等功能的，比如用于modem的场合。 
在说明书附图1中，接口电压自适应的UART应用系统的电压处理及决策部分，可以由常规器件（分立器件，集成器件等）构成，也可以由带处理器或微控制器功能的智慧型器件构成。 
在说明书附图1中，接口电压自适应的UART应用系统中，电压检测部分和电压处理及决策部分是协调工作的，电压检测部分可以和电压处理及决策部分并立存在，也可以把电压检测部分的功能，放到电压处理及决策部分，即没有电压检测部分，而由电压处理及决策部分来实现UART接口电压的检测、处理，及决策，形成统一地集中处理的形式。 
[0017]  关于说明书附图1的说明： 
说明书附图1是本发明实现的采用接口电压自适应的UART通用异步串行通讯应用系统（实线框部分），虚线框中分别是用来配合演示的其它UART应用系统，和UART连接线。虚线框中部分并不包括在本发明之内。  

Claims (9)

1.一种采用接口电压自适应的UART应用系统，其特征是通过UART连接线，由电压检测部分进行检测，然后把检测结果送到电压处理及决策部分，进而确定本系统UART接口的电压，并和与之相连的其它系统UART接口电压保持一致，使该两UART应用系统，能正常地进行相互通讯。
2.根据权利要求1所述的采用UART接口电压自适应的UART应用系统，其主要特征是对其它系统UART连接线上电压的检测，及据此确定本系统UART接口的电压的实现。
3.根据权利要求1所述的采用UART接口电压自适应的UART应用系统，其次要特征是通过UART连接线，由电压检测部分进行检测，然后把检测结果送到电压处理及决策部分，进而确定本系统UART接口的电压，并和与之相连的其它系统UART接口电压保持一致，
这里说的保持一致，指本系统UART接口电压，可以和其它系统的UART接口电压完全相同，也可以指本系统UART接口电压，与其它系统UART接口电压的存在一定差异。
4.根据权利要求1所述的采用UART接口电压自适应的UART应用系统，其次要特征是电压检测部分，可以指通过ADC模数转换进行的处理，也可以指对被检测信号的直接引入、处理使用。
5.根据权利要求1所述的采用UART接口电压自适应的UART应用系统，其次要特征是对本系统UART接口在不与其它系统相连接、即悬空UART接口连接线的的情况下，其UART接口电压可以维持一个固定的电压，也可以维持在一个不确定的电压。
6.根据权利要求1所述的采用UART接口电压自适应的UART应用系统，其次要特征是对其它系统UART连接线上电压的检测，及据此确定本系统UART接口的电压的实现，可应用在本系统UART接口的所有连接线上，也可以仅应用在本系统UART接口的部分连接线上。
7.根据权利要求1所述的采用UART接口电压自适应的UART应用系统，其次要特征是连接本系统和其它UART应用系统的UART连接线，可以是多根，也可以是单根，该两系统的通讯，可以是单向的，也可以是双向的，也可以是带有状态指示和流量控制等功能的。
8.根据权利要求1所述的采用UART接口电压自适应的UART应用系统，其次要特征是电压处理及决策部分，可以由常规器件（分立器件，集成器件等）构成，也可以由带处理器或微控制器功能的智慧型器件构成。
9.根据权利要求1所述的采用UART接口电压自适应的UART应用系统，其次要特征是电压检测部分和电压处理及决策部分是协调工作的，电压检测部分可以和电压处理及决策部分并立存在，也可以把电压检测部分的功能，放到电压处理及决策部分，即没有电压检测部分，而由电压处理及决策部分来实现UART接口电压的检测、处理，及决策，形成统一地集中处理的形式。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101031899A (zh) * 2004-09-06 2007-09-05 西门子公司 用于传输信号的装置
US7574544B1 (en) * 2004-05-21 2009-08-11 Zilog, Inc. Flow control by supplying a remote start bit onto a single-wire bus
CN102648459A (zh) * 2009-10-02 2012-08-22 施奈德电气自动控制有限责任公司 用于连接自动化设备与计算机的通信转换器以及用于控制该通信转换器的方法

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