CN107861899A - 一种串行接口 - Google Patents

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李庆山
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张志军
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Abstract

本发明提供一种串行接口，所述串行接口包括UART电平转换芯片、用于传输发送数据的发送数据线、用于传输接收数据的接收数据线、接地线和物理接口，所述发送数据线和接收数据线的两端分别连接到UART电平转换芯片和物理接口，所述物理接口通过接地线接地，其中：所述发送数据线包括第一滤波模块，所述第一滤波模块的两端分别连接到UART电平转换芯片和物理接口；所述接收数据线包括第二滤波模块，所述第二滤波模块的两端分别连接到UART电平转换芯片和物理接口；所述接地线包括用于滤除高频噪音的第三滤波模块，所述第三滤波模块的一端连接到物理接口，另一端接地。该串行接口可以有效的滤除噪音，且结构简单，成本低廉。

Description

一种串行接口
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种串行接口。
背景技术
串行接口是一种常用的通信接口，在现实中，使用最多的是符合RS232电平标准的串行接口，如图1所示，符合该标准的串行接口包括：UART（Universal AsynchronousReceiver/Transmitter）电平转换芯片1、用于传输发送数据（TXD，Transmit Data）的发送数据线3，用于传输接收数据（RXD，Receive Data）的接收数据线4、用于信号地（GND，Ground）的接地线5和物理接口2；发送数据线3和接收数据线4的两端分别连接到UART电平转换芯片1和物理接口2。在使用中，如果使得两个安装有串行接口的电子设备之间能够通信，可以使用串行接口线来电连接到两个串行接口上的物理接口2，从而这两个电子设备之间就能够通过串行接口进行通信；可以理解的是，在使用中，串行接口线、发送数据线3、接收数据线4和接地线5有可能受到干扰信号的干扰，使得UART电平转换芯片1输出乱码，影响正常使用。
因此，设计一种能够消除干扰信号干扰的串行接口，就成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种串行接口。
为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种串行接口，所述串行接口包括UART电平转换芯片、用于传输发送数据的发送数据线、用于传输接收数据的接收数据线、接地线和物理接口，所述发送数据线和接收数据线的两端都分别连接到UART电平转换芯片和物理接口，所述物理接口通过接地线接地，其中：所述发送数据线包括第一滤波模块，所述第一滤波模块的两端分别连接到UART电平转换芯片和物理接口；所述接收数据线包括第二滤波模块，所述第二滤波模块的两端分别连接到UART电平转换芯片和物理接口；所述接地线包括用于滤除高频噪音的第三滤波模块，所述第三滤波模块的一端连接到物理接口，另一端接地。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一滤波模块包括相互串联的第一限流电阻和用于滤除高频噪音的第一滤波器。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一限流电阻的一端通过第一旁路电容接地。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第二滤波模块包括相互串联的第二限流电阻和用于滤除高频噪音的第二滤波器。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第二限流电阻的一端通过第二旁路电容接地。
作为本发明一实施方式的进一步改进，第三滤波模块包括用于滤除高频噪音的第三滤波器。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述发送数据线通过第一静电阻抗器接地。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第一静电阻抗器具体为双向瞬态抑制二极管。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述发送数据线通过第二静电阻抗器接地。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述第二静电阻抗器具体为双向瞬态抑制二极管。
相对于现有技术，本发明的技术效果在于：本发明实施例提供的串行接口是在现有的串行接口的发送数据线和接收数据线中增加了限流电阻、旁路电容和滤波器，其中限流电阻和旁路电容组成了一个RC滤波电路，因此，滤波器和RC滤波电路相互配合，消除了发送数据线和接收数据线中的高频和低频干扰信号，进而达到消除串口上乱码的作用；并且成本低廉。
附图说明
图1是现有技术中的串行接口的结构示意图；
图2是本发明实施例中的串行接口的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明实施例提供了一种串行接口，如图2所示，所述串行接口包括UART电平转换芯片1、用于传输发送数据的发送数据线3、用于传输接收数据的接收数据线4、接地线5和物理接口2，所述发送数据线3和接收数据线4的两端都分别连接到UART电平转换芯片1和物理接口2，所述物理接口2通过接地线5接地，这里，UART电平转换芯片1用于将UART接口TTL电平转换为RS232电平。接地线5的主要功能是保证互连的物理接口之间等电位，即共地。
其中，所述发送数据线3包括第一滤波模块31，所述第一滤波模块31的两端分别连接到UART电平转换芯片1和物理接口2；所述接收数据线4包括第二滤波模块41，所述第二滤波模块41的两端分别连接到UART电平转换芯片1和物理接口2；所述接地线5包括用于滤除高频噪音的第三滤波模块51，所述第三滤波模块51的一端连接到物理接口2，另一端接地。这里，在使用中，当受到干扰时，在发送数据线3、接收数据线4和接地线5中会产生一些噪音（即干扰信号），第一、第二和第三滤波模块可以有效的消除这些噪音，从而提高了该串行接口抗干扰的能力。
优选的，所述第一滤波模块31包括相互串联的第一限流电阻R1和用于滤除高频噪音的第一滤波器FB1。这里，第一限流电阻R1可以有效的限制干扰信号的幅度，达到抑制乱码的作用；而第一滤波器FB1能够消除存在于发送数据线3中的高频噪音，保留有用的串行接口信号，即可以有效的消除高频干扰噪音。
优选的，所述第一限流电阻R1的一端通过第一旁路电容C1接地。这里，第一限流电阻R1和第一旁路电容C1相互配合，组成了一个RC滤波电路，滤除线路上的干扰信号，减少或消除串口上的乱码，即可以有效的消除低频干扰噪音；在实际使用中，串行接口会设置一个波特率，通常使用的是低频信号，因此，可以调节第一限流电阻R1的阻值和第一旁路电容C1的电容值，使得该RC滤波电路可以消除频率大于该波特率的干扰信号。
优选的，所述第二滤波模块41包括相互串联的第二限流电阻R2和用于滤除高频噪音的第二滤波器FB2。这里，第二限流电阻R2可以有效的限制干扰信号的幅度，达到抑制乱码的作用；而第二滤波器FB2能够消除存在于接收数据线4中的高频噪音，保留有用的串行接口信号，即可以有效的消除高频干扰噪音。
优选的，所述第二限流电阻R2的一端通过第二旁路电容C2接地。这里，第二限流电阻R2和第二旁路电容C2相互配合，组成了一个RC滤波电路，滤除线路上的干扰信号，减少或消除串口上的乱码，即可以有效的消除低频干扰噪音；在实际使用中，串行接口会设置一个波特率，通常使用的是低频信号，因此，可以调节第二电流电阻R2的阻值和第二旁路电容C2的电容值，使得该RC滤波电路，可以消除频率大于该波特率的干扰信号。
优选的，第三滤波模块51包括用于滤除高频噪音的第三滤波器FB3。
优选的，所述发送数据线3通过第一静电阻抗器D1接地。这里，第一静电阻抗器D1可以有效的进行ESD（Electro-Static Discharge，静电释放）防护。
优选的，所述第一静电阻抗器D1具体为双向瞬态抑制二极管。
优选的，所述发送数据线3通过第二静电阻抗器D2接地。这里，第二静电阻抗器D2可以有效的进行ESD（Electro-Static Discharge，静电释放）防护。
优选的，所述第二静电阻抗器D2具体为双向瞬态抑制二极管。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种串行接口，所述串行接口包括UART电平转换芯片、用于传输发送数据的发送数据线、用于传输接收数据的接收数据线、接地线和物理接口，所述发送数据线和接收数据线的两端都分别连接到UART电平转换芯片和物理接口，所述物理接口通过接地线接地，其特征在于：
所述发送数据线包括第一滤波模块，所述第一滤波模块的两端分别连接到UART电平转换芯片和物理接口；
所述接收数据线包括第二滤波模块，所述第二滤波模块的两端分别连接到UART电平转换芯片和物理接口；
所述接地线包括用于滤除高频噪音的第三滤波模块，所述第三滤波模块的一端连接到物理接口，另一端接地。
2.根据权利要求1所述的串行接口，其特征在于：
所述第一滤波模块包括相互串联的第一限流电阻和用于滤除高频噪音的第一滤波器。
3.根据权利要求2所述的串行接口，其特征在于：
所述第一限流电阻的一端通过第一旁路电容接地。
4.根据权利要求1所述的串行接口，其特征在于：
所述第二滤波模块包括相互串联的第二限流电阻和用于滤除高频噪音的第二滤波器。
5.根据权利要求4所述的串行接口，其特征在于：
所述第二限流电阻的一端通过第二旁路电容接地。
6.根据权利要求1所述的串行接口，其特征在于：
第三滤波模块包括用于滤除高频噪音的第三滤波器。
7.根据权利要求1所述的串行接口，其特征在于：
所述发送数据线通过第一静电阻抗器接地。
8.根据权利要求7所述的串行接口，其特征在于：
所述第一静电阻抗器具体为双向瞬态抑制二极管。
9.根据权利要求1所述的串行接口，其特征在于：
所述发送数据线通过第二静电阻抗器接地。
10.根据权利要求9所述的串行接口，其特征在于：
所述第二静电阻抗器具体为双向瞬态抑制二极管。
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