CN107122319A - 一种通信复用电路 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种通信复用电路，涉及的电子通信技术领域。所述通信复用电路包括传输接口选择电路、通道切换电路、UART与USB转换电路、USB接口电路、RS232电平转换模块和RS232接口电路；所述通道切换电路在所述传输接口选择电路的控制下进行复用通道选择，所述UART与USB转换电路用于所述通道切换电路的UART数据与USB数据之间的相互转换；所述RS232电平转换电路用于所述通道切换模块的UART数据与RS232数据之间的电平转换，所述USB接口电路和RS232接口电路分别对外提供连接接口。通过本发明实施例提供的通信复用装置，为电子设备提供丰富的通信接口。

Description

一种通信复用电路
技术领域
本发明属于电子通信技术领域，特别涉及一种通信复用电路。
背景技术
由于电子设备的简化设计，传统RS232串口通信接口渐渐的从个人电脑中取消掉，而越来越多的使用USB接口作为对外通信接口。
而由于稳定性和简单实用性，在网络通信设备及一些工业电子设备中还大量使用UART协议作为通信协议。
所以有必要设计一种通信复用电路，以方便用户的外接设备上没有RS232串口通信接口而仅有USB通信接口的时候，也能与使用UART协议作为对外通信的网络通信设备及其他一些电子设备通信。
发明内容
本发明实施例提供一种通信复用电路，目的在于当用户的外接设备上没有RS232串口通信接口而仅有USB通信接口的时候，也能与使用UART协议作为对外通信的网络通信设备及其他一些电子设备通信。
本发明实施例采用的技术方案为：
本发明实施例提供一种通信复用电路，所述通信复用电路包括：
传输接口选择电路100、通道切换电路200、UART与USB转换电路300、USB接口电路400、RS232电平转换电路500和RS232接口电路600；
所述传输接口选择电路100与所述通道切换电路200连接，所述通道切换电路200还分别与所述UART与USB转换电路300、RS232电平转换电路500连接，所述RS232电平转换电路500与所述RS232接口电路600连接，所述UART与USB转换电路300与所述USB接口电路400连接；
所述通道切换电路200在所述传输接口选择电路100的控制下进行复用通道选择，所述UART与USB转换电路300用于所述通道切换电路200的UART数据与USB数据之间的相互转换；所述RS232电平转换电路用于所述通道切换电路200的UART数据与RS232数据之间的电平转换，所述USB接口电路400和RS232接口电路600分别对外提供连接接口。
进一步地，所述传输接口选择电路包括MOS管及所述MOS管外围电路，所述MOS管外围电路包括第一电容、第一电阻、第二电阻，所述第一电容和所述第二电阻并联连接，所述第一电容和所述第二电阻的公共端的一端与参考地连接，另一端通过所述第三电阻与所述MOS管栅极连接，所述MOS管源极与所述参考地连接，所述MOS管漏极与通过所述第一电阻与设备电源连接；
所述通道切换电路包括通道选择集成电路及所述通道选择集成电路外围电路，所述通道选择集成电路的第一通道使能端和第四通道使能端分别通过第六电阻与所述MOS管栅极漏极连接；
所述USB接口电路包括USB连接器，所述USB连接器的电压输出端通过第十电阻分别与所述通道选择集成电路的第二通道使能端、第三通道使能端连接；所述USB连接器的电压输出端还通过第十电阻与所述第三电阻、第二电阻的公共端连接；
通过所述USB连接器是否接入外接设备，对所述通道切换电路的通道复用模式进行自动切换。
进一步地，所述MOS管为P沟道MOS管。
进一步地，所述通道选择集成电路为四组通道集成电路。
进一步地，所述USB连接器为Micro USB连接器。
进一步地，所述UART与USB转换电路包括UART与USB转换集成电路U1及所述UART与USB转换集成电路外围电路。
进一步地，所述RS232电平转换电路包括RS232电平转换集成电路U59及所述RS232电平转换集成电路外围电路。
进一步地，所述RS232接口电路包括UART连接器，所述UART连接器为8针RJ45连接器。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明实施例提供一种通信复用电路，所述通信复用装置通过通道切换电路在所述传输接口选择电路的控制下进行复用通道选择，UART与USB转换电路用于所述通道切换电路的UART数据与USB数据之间的相互转换；RS232电平转换电路用于通道切换电路的UART数据与RS232数据之间的电平转换，所述USB接口模块和RS232接口电路分别对外提供连接接口，实现了RS232通信接口与USB通信接口的复用，在外接设备缺少RS232接口的情况下，也能使用USB接口对使用UART通信为通信接口的电子设备进行通信。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的通信复用装置结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的通信复用装置电路结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例一：
参阅图1，图示为本发明实施例提供的通信复用装置结构示意图。
所述通信复用装置包括传输接口选择模块10、通道切换模块20、UART与USB转换模块30、USB接口模块40、RS232电平转换模块50和RS232接口模块60；
所述传输接口选择模块10与所述通道切换模块20连接，所述通道切换模块20还分别与所述UART与USB转换模块30、RS232电平转换模块50连接，所述RS232电平转换模块50与所述RS232接口模块60连接，所述UART与USB转换模块30与所述USB接口模块40连接；
所述通道切换模块20在所述传输接口选择模块10的控制下进行复用通道选择，所述UART与USB转换模块30用于所述通道切换模块20的UART数据与USB数据之间的相互转换；所述RS232电平转换模块50用于所述通道切换模块20的UART数据与RS232数据之间的电平转换，所述USB接口模块40和RS232接口模块60分别对外提供连接接口。
所述USB接口模块与所述传输接口选择模块连接，通过所述USB接口模块接入外接设备状态进行通道切换模块的通道复用模式的自动切换。
本发明实施例提供一种通信复用装置，所述通信复用装置通过通道切换模块20在所述传输接口选择模块10的控制下进行复用通道选择，UART与USB转换模块30将所述通道切换模块20的UART数据与USB数据之间进行相互转换；RS232电平转换模块50将通道切换模块20的UART数据与RS232数据之间的进行电平转换，所述USB接口模块40和RS232接口模块60分别对外提供连接接口，从而实现了RS232通信接口与USB通信接口的复用，在外接设备(图未示)缺少RS232接口的情况下，也能使用USB接口对使用UART通信为通信接口的电子设备进行通信。
另外，本发明实施例还设计USB接口模块40与传输接口选择模块10连接，实现所述通道切换模块20的复用模式的自动切换。
实施例二：
参阅图2，图示为本发明实施例提供的通信复用装置电路结构示意图。
本实施例为实施一的电路实现。
所述通信复用电路包括传输接口选择电路100、通道切换电路200、UART与USB转换电路300、USB接口电路400、RS232电平转换电路500和RS232接口电路600；
所述传输接口选择电路100与所述通道切换电路200连接，所述通道切换电路200还分别与所述UART与USB转换电路300、RS232电平转换电路500连接，所述RS232电平转换电路500与所述RS232接口电路600连接，所述UART与USB转换电路300与所述USB接口电路400连接；
所述通道切换电路200在所述传输接口选择电路100的控制下进行复用通道选择，所述UART与USB转换电路300用于所述通道切换电路200的UART数据与USB数据之间的相互转换；所述RS232电平转换电路500用于所述通道切换电路200的UART数据与RS232数据之间的电平转换，所述USB接口电路400和RS232接口电路600分别对外提供连接接口。
所述通道切换电路200接收所述传输接口选择电路100的通道选择控制信号，并根据所述通道选择控制信号对处理器UART接口700的输入输出信号进行通道选择。
所述UART与USB转换电路300与所述处理器UART接口700进行通信，接收所述处理器UART接口700发送过的UART数据，并将所述UART数据转换为USB数据，将转换后的USB数据发送至所述USB接口电路400；另一方面，所述UART与USB转换电路300还接收所述USB接口电路400发送过来的USB数据，并将所述USB数据转换成UART数据，且通过所述通道选择集成电路U67发送至所述处理器UART接口700电路。
所述USB接口电路400一方面为外接设备提供输入输出接口。另一方面，所述USB接口电路400接收所述UART与USB转换电路300的传输数据，并将所述UART与USB转换电路300的数据传输至外接设备(图未示)；另外，所述USB接口电路400还获取所述外接设备(图未示)的输入数据并将所述外接设备的输入数据传输至所述UART与USB转换电路300。
所述RS232电平转换电路500在所述通道选择集成电路U67的作用下与所述处理器UART接口700进行通信，接收所述处理器UART接口700发送过的UART数据，并将所述UART数据转换为RS232电平数据，将转换后的RS232电平数据发送至所述RS232接口电路600；另一方面，所述RS232电平转换电路500还接收所述RS232接口电路600发送过来的RS232电平数据，并将所述RS232电平数据转换为所述处理器UART接口700的工作电平数据，且通过所述通道选择集成电路U67将所述电平转换后的RS232电平数据发送至所述处理器UART接口700电路。
所述RS232接口电路600一方面为外接设备提供输入输出接口。另一方面，所述USB接口电路400获取所述RS232电平转换电路500的传输数据，并将所述RS232电平转换电路500的数据传输至外接设备(图未示)；另外，所述RS232接口电路600还获取所述外接设备(图未示)的输入数据并将所述外接设备的输入数据传输至所述RS232电平转换电路500。
参阅图2，所述传输接口选择电路100包括MOS管Q1及所述MOS管Q1外围电路，作为优选，在本发明实施例中，所述MOS管Q1为P沟道MOS管。
所述MOS管Q1外围电路包括第一电容C3、第一电阻R20、第二电阻R22，所述第一电容C3和所述第二电阻R22并联连接，第一电容C3和所述第二电阻R22的公共端的一端与参考地GND连接，另一端通过第三电阻R23与所述MOS管Q1栅极G连接；所述MOS管Q1源极S与所述参考地GND连接；所述MOS管Q1漏极D与通过第一电阻R20与设备电源VCC连接。
所述通道切换电路200包括通道选择集成电路U67及所述通道选择集成电路U67外围电路。
作为优选，在本发明实施中，所述通道选择集成电路U67为四组通道集成电路，所述外围电路包括第四电阻R164、第五电阻R165。
进一步地，所述通道选择集成电路U67的所述通道组数也可以根据实际的应用情况来确定。
作为优选，在本发明实施中，所述通道选择集成电路U67选择74LVC125AD集成电路，所述74LVC125AD集成电路具有稳定性能及快速进行通道选择响应。
通道选择集成电路U67的第一通道使能端1OE和第四通道使能端4OE分别通过第六电阻R19与所述MOS管Q1栅极漏极D连接。
所述通道选择集成电路U67第一通道第一端口1A和第二通道的第一端口2A分别与处理器数据发送端CONSOLETX连接；所述通道选择集成电路U67第三通道第二端口3Y和第四通道的第二端口4Y分别与处理器数据接收端CONSOLERX连接。
所述UART与USB转换电路300包括UART与USB转换集成电路U1及所述UART与USB转换集成电路U1外围电路。
所述UART与USB转换电路300的接收端RX通过第五电阻R165与所述通道选择集成电路U67的第一通道第二端口1Y连接；所述UART与USB转换电路300的发送端TX通过第七电阻R9与所述通道选择集成电路U67的第四通道第一端口4A连接。另外，所述UART与USB转换电路300的发送端TX通过第八电阻R7所述设备电源VCC连接，所述UART与USB转换电路300的接收端RX通过第九电阻R8与所述设备电源VCC连接。
所述USB接口电路400包括USB连接器J21。
作为优选，在本发明实施中，所述USB连接器J21采用USB标准件连接器，所述USB连接器J21为Micro USB连接器。
可选的，所述USB连接器J21也可以采用其他型号的连接器。
所述USB连接器J21的电压输出端V通过第十电阻R21分别与所述通道选择集成电路U67的第二通道使能端2OE、第三通道使能端3OE连接；所述USB连接器J21的电压输出端V还通过第十电阻R21与所述第三电阻R23、第二电阻R22的公共端连接。所述USB连接器J21的第一数据端DA与所述UART与USB转换电路300的第一数据端USBDA连接；所述USB连接器J21的第二数据端DB与所述UART与USB转换电路300的第二数据端USBDB连接。
所述RS232电平转换电路500包括RS232电平转换集成电路U59及所述RS232电平转换集成电路U59外围电路。
所述RS232电平转换集成电路U59的数据接收端R1O通过第十一电阻R162与所述通道选择集成电路U67的第三通道的第一端口3A连接,所述RS232电平转换集成电路U59的数据发送端T2I通过第四电阻R164与所述通道选择集成电路U67的第二通道的第二端口2Y连接。
所述RS232接口电路600包括UART连接器J7。
作为优选，在本发明实施例中，所述UART连接器J7采用标准件连接器，所述UART连接器J7为8针RJ45连接器。
可选的，所述UART连接器J7也可采用其他类型连接器。
所述UART连接器J7通过第十二电阻R1094和第十三电阻R1095的数据与所述RS232电平转换集成电路U59连接。
参阅图2，当所述USB连接器J21未接入到外接设备(图未示)时，所述USB连接器J21的电源输出端V无电源电压输出，此时所述第二电阻R22通过参考地GND将所述MOS管Q1的栅极G以及所述通道选择集成电路U67的第二通道使能端2OE和第三通道使能端3OE的电压拉低，所述MOS管Q1的源极S与漏极D处于关闭状态，所述MOS管Q1的漏极D处于高阻抗状态。在低电平的作用下，所述通道选择集成电路U67的第二通道和第三通道打开，处理器UART接口700的传输数据通过所述通道选择集成电路U67的第二通道和第三通道分别与所述RS232电平转换集成电路U59进行数据传输，并通过所述RS232电平转换集成电路U59对传输数据的电平进行转换，且通过所述UART连接器J7与外接设备(图未示)进行数据的传输通信。
同时,所述第一电阻R20由于连接设备电源VCC，并通过第六电阻R19将所述通道选择集成电路U67的第一通道使能端1OE和第四通道使能端4OE的电平拉高，所述通道选择集成电路U67的第一通道和第四通道关闭，所述处理器UART接口700与所述UART与USB转换集成电路U1之间通信关闭。
当所述USB连接器J21连接到所述外接设备(图未示)时，所述USB连接器J21的电源输出端V输出高电平，并通过所述限流第十电阻R21将所述MOS管Q1的栅极G以及所述通道选择集成电路U67的第二通道使能端2OE和第三通道使能端3OE的电压拉高，此时所述MOS管Q1的源极S与漏极D处于导通状态，并与所述参考地GND相连；在高电平的作用下，所述通道选择集成电路U67的第二通道和第三通道关闭，所述处理器UART接口700与所述RS232电平转换集成电路U59之间通信关闭。
由于所述MOS管Q1的源极S与漏极D处于导通状态，所述第六电阻R19通过所述MOS管Q1的源极S与漏极D与参考地GND连通，从而将所述通道选择集成电路U67的第一通道使能端1OE和第四通道使能端4OE的电平拉低，所述通道选择集成电路U67的第一通道和第四通道打开。所述处理器UART接口700传输数据通过所述通道选择集成电路U67的第一通道和第四通道与所述UART与USB转换集成电路U1进行数据传输，并通过所述UART与USB转换集成电路U1对输入输出数据进行相互转换，且通过所述USB连接器J21与外接设备(图未示)进行数据的传输通信。
进一步地，根据实际应用要求，所述通信复用装置可以设有多个所述USB接口电路400或RS232接口电路600。所述通道选择集成电路U67的通道组数也根据所述USB接口电路400或RS232接口电路600增加而进行增加。
本发明实施例提供一种通信复用电路，所述通信复用电路通过通道切换电路200在所述传输接口选择电路100的控制下进行复用通道选择，UART与USB转换电路300将所述通道切换电路200的UART数据与USB数据之间进行相互转换；RS232电平转换电路500将通道切换电路200的UART数据与RS232数据之间的进行电平转换，所述USB接口电路400和RS232接口电路600分别对外提供连接接口，从而实现了RS232通信接口与USB通信接口的复用，在外接设备(图未示)缺少RS232接口的情况下，也能使用USB接口对使用UART通信为通信接口的电子设备进行通信。
另外，本发明实施例还设计USB接口电路400分别与传输接口选择电路100、通道切换电路200的连接，实现所述通道切换电路200的复用模式的自动切换。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种通信复用电路，其特征在于，包括：
传输接口选择电路、通道切换电路、UART与USB转换电路、USB接口电路、RS232电平转换电路和RS232接口电路；
所述传输接口选择电路与所述通道切换电路连接，所述通道切换电路还分别与所述UART与USB转换电路、RS232电平转换电路连接，所述RS232电平转换电路与所述RS232接口电路连接，所述UART与USB转换电路与所述USB接口电路连接；
所述通道切换电路在所述传输接口选择电路的控制下进行复用通道选择，所述UART与USB转换电路用于所述通道切换电路的UART数据与USB数据之间的相互转换；所述RS232电平转换电路用于所述通道切换电路的UART数据与RS232数据之间的电平转换，所述USB接口电路和RS232接口电路分别对外提供连接接口。
2.根据权利要求1所述通信复用电路，其特征在于，所述传输接口选择电路包括MOS管及所述MOS管外围电路，所述MOS管外围电路包括第一电容、第一电阻和第二电阻，所述第一电容和所述第二电阻并联连接，所述第一电容和所述第二电阻的公共端的一端与参考地连接，另一端通过所述第三电阻与所述MOS管栅极连接，所述MOS管源极与所述参考地连接，所述MOS管漏极与通过所述第一电阻与设备电源连接；
所述通道切换电路包括通道选择集成电路及所述通道选择集成电路外围电路，所述通道选择集成电路的第一通道使能端和第四通道使能端分别通过第六电阻与所述MOS管栅极漏极连接；
所述USB接口电路包括USB连接器，所述USB连接器的电压输出端通过第十电阻分别与所述通道选择集成电路的第二通道使能端、第三通道使能端连接；所述USB连接器的电压输出端还通过所述第十电阻与所述第三电阻、第二电阻的公共端连接；
通过所述USB连接器是否接入外接设备，对所述通道切换电路的通道复用模式进行自动切换。
3.根据权利要求2所述通信复用电路，其特征在于，所述MOS管为P沟道MOS管。
4.根据权利要求2所述通信复用电路，其特征在于，所述通道选择集成电路为四组通道集成电路。
5.根据权利要求2所述通信复用电路，其特征在于，所述USB连接器为Micro USB连接器。
6.根据权利要求1所述通信复用电路，其特征在于，所述UART与USB转换电路300包括UART与USB转换集成电路及所述UART与USB转换集成电路外围电路。
7.根据权利要求1所述通信复用电路，其特征在于，所述RS232电平转换电路包括RS232电平转换集成电路及所述RS232电平转换集成电路外围电路。
8.根据权利要求1所述通信复用电路，其特征在于，所述RS232接口电路包括UART连接器，所述UART连接器为8针RJ45连接器。
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