CN110334038A - 一种串口通讯的监测系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种串口通讯的监测系统，用于监测第一设备和第二设备之间的串口通信数据，第一设备通过第一传输线向第二设备发送数据，第二设备通过第二传输线向第一设备发送数据；监测系统包括拨动开关、或门电路和第二串口线，拨动开关与第一串口线连接，或门电路的输入端与拨动开关连接，或门电路的输出端与第二串口线的接收端连接；第二串口线的发送端与拨动开关连接。本申请公开的串口通讯的监测系统，用一根串口线即可实现串口通讯的监测，结构简单、不占用资源、不容易出错，便于排查通讯故障。
Description
技术领域
本申请涉及数据传输的监测领域，尤其涉及一种串口通讯的监测系统。
背景技术
目前，嵌入式系统中各子系统的通讯方式多采用串口通讯，在研发过程中经常要监测两个嵌入式系统或者外设之间的通讯，确认通讯是否按照预期设置的通讯协议在收发数据。串口通讯在通讯过程中收、发是两根不同的传输线，现有的监控串口通讯的方案主要是采用单片机或者两根以上的串行总线。若采用单片机，需要编写单片机软件，结构复杂，成本高，实现难度大，数据监测稳定性依赖于单片机里面的软件，存在软件上的不确定性，容易出错。若采用两根以上的串行总线，就需要两根同样的串行总线同时接入计算机，浪费资源，不方便携带，容易出现监测的数据无法正常匹配的现象，出现先后顺序错乱的情况，不利于排查通讯过程中出现的故障。
发明内容
为了克服现有技术中监测串口通讯的方案结构复杂、占用资源、容易出错、不易排查通讯故障的问题，本申请的目的在于提供一种串口通讯的监测系统。
为了实现上述目的，本申请提供一种串口通讯的监测系统，用于监测第一设备和第二设备之间的串口通信数据，其中，所述第一设备和所述第二设备通过第一串口线进行通信，所述第一串口线包括第一传输线和第二传输线，所述第一设备通过所述第一传输线向所述第二设备发送数据，所述第二设备通过所述第二传输线向所述第一设备发送数据；所述监测系统包括拨动开关、或门电路和第二串口线，所述拨动开关与所述第一串口线连接，所述或门电路的输入端与所述拨动开关连接，所述或门电路的输出端与所述第二串口线的接收端连接；所述第二串口线的发送端与所述拨动开关连接。
优选的，所述拨动开关包括至少8个引脚和至少10个开关触点，其中所述至少8个引脚包括一侧的第一引脚，第二引脚，第三引脚以及第四引脚，和另一侧的第五引脚，第六引脚，第七引脚及第八引脚，所述第五引脚与第一引脚相对布置，所述第六引脚与所述第二引脚相对布置，所述第七引脚与所述第三引脚相对布置，所述第八引脚与所述第四引脚相对布置；所述至少10个开关触点包括与第一引脚连通的第一触点，与第二引脚连通的第二触点，与第三引脚连通的第三触点和第四触点，与第四引脚连通的第五触点，与第五引脚连通的第六触点，与第六引脚连通的第七触点，与第七引脚连通的第八触点和第九触点，与第八引脚连通的第十触点；所述或门电路包括第一输入端、第二输入端和输出端。
优选的，所述拨动开关与所述第一串口线连接，具体包括：
所述拨动开关的第三引脚与所述第一串口线的第一传输线连接；所述拨动开关的第七引脚与所述第一串口线的第二传输线连接。
优选的，所述拨动开关的第一引脚和第八引脚连通，并与所述第二串口线的发送端连接；所述拨动开关的第二引脚和第四引脚连通，并与所述或门电路的第二输入端连接；所述拨动开关的第五引脚和第六引脚连通，并与所述或门电路的第一输入端连接。
优选的，所述拨动开关还包括开关器件，所述开关器件通过连接两侧相对排列的四个触点，以使同一侧的两个触点形成电连接。
优选的，所述开关器件连接所述第一触点、第三触点、第六触点和第八触点时，第一触点和第三触点电连接，第六触点和第八触点电连接，所述第二串口线的发送端通过所述第一引脚、第三引脚和第一传输线向所述第二设备发送数据；所述或门电路的第一输入端通过所述第五引脚、第七引脚获取所述第二设备通过所述第二传输线发送给所述第一设备的第二通信数据，并通过所述或门电路的输出端传输到第二串口线的接收端，以使所述第二串口线监控所述第二通信数据。
优选的，所述开关器件连接所述第二触点、第四触点、第七触点和第九触点时，第二触点和第四触点电连接，第七触点和第九触点电连接；所述或门电路的第一输入端通过所述第六引脚、第七引脚获取所述第二设备通过所述第二传输线发送给所述第一设备的第二通信数据，并通过所述或门电路的输出端输出到第二串口线的接收端，以使所述第二串口线监控所述第二通信数据；所述或门电路的第二输入端通过所述第二引脚、第三引脚获取所述第一设备通过所述第一传输线发送给所述第二设备的第一通信数据，并通过所述或门电路的输出端传输到第二串口线的接收端，以使所述第二串口线监控所述第一通信数据。
优选的，所述开关器件连接所述第三触点、第五触点、第八触点和第十触点时，第三触点和第五触点电连接，第八触点和第十触点电连接，所述第二串口线的发送端通过所述第八引脚、第七引脚和第二传输线向所述第一设备发送数据；所述或门电路的第二输入端通过所述第四引脚、第三引脚获取所述第一设备通过所述第一传输线发送给所述第二设备的第一通信数据，并通过所述或门电路的输出端传输到第二串口线的接收端，以使所述第二串口线监控所述第一通信数据。
优选的，所述或门电路还包括第一电阻、第一二极管、第二电阻、第二二极管、三极管和第三电阻，所述第一输入端通过所述第一电阻和所述第一二极管电连接于所述三极管的基极，所述第二输入端通过所述第二电阻和所述第二二极管电连接于所述三极管的基极，所述三极管的发射极电连接于所述输出端，所述三极管的发射极通过所述第三电阻接地，所述三极管的集电极与电源连接。
优选的，所述第一二极管和所述第二二极管均为开关二极管或者肖特基二极管。
相比现有技术，本申请的有益效果在于：通过将拨动开关与第一串口线连接，或门电路的输入端与拨动开关连接，或门电路的输出端与第二串口线的接收端连接；第二串口线的发送端与拨动开关连接，通过切换拨动开关的状态，切换信号发送和接收的路径，根据第二串口线接收的数据信号对第一设备和第二设备进行监测，用一根串口线即可实现串口通讯的监测，结构简单、不占用资源、保证监测到的通讯数据在时间上的连贯性，不容易出错，便于排查通讯故障。
附图说明
图1为本申请实施例提供的串口通讯的监测系统的示意图；
图2为本申请实施例提供的串口通讯的检测系统的拨动开关的示意图；
图3为本申请实施例提供的或门电路的示意图。
图中：1、第一设备；2、第二设备；3、第一串口线；31、第一传输线；32、第二传输线；4、拨动开关；A、第一引脚；B、第二引脚；C、第三引脚；D、第四引脚；E、第五引脚；F、第六引脚；G、第七引脚；H、第八引脚；41、第一触点；42、第二触点；43、第三触点；44、第四触点；45、第五触点；46、第六触点；47、第七触点；48、第八触点；49、第九触点；40、第十触点；5、或门电路；X1、第一输入端；X2、第二输入端；Y、输出端；6、第二串口线；TX3、发送端；RX3、接收端。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1所示，本申请实施例提供的串口通讯的监测系统，用于监测第一设备1和第二设备2之间的串口通信数据，其中，第一设备1和第二设备2通过第一串口线3进行通信，第一串口线3包括第一传输线31和第二传输线32，第一设备1通过第一传输线31向第二设备2发送数据，第二设备2通过第二传输线32向第一设备1发送数据；该监测系统包括拨动开关4、或门电路5和第二串口线6，拨动开关4与第一串口线3连接，或门电路5的输入端与拨动开关4连接，或门电路5的输出端与第二串口线6的接收端RX3连接；第二串口线6的发送端TX3与拨动开关4连接。通过切换拨动开关4的状态，切换信号的传输路径，根据第二串口线6接收的数据监测第一设备1和第二设备2是否按照预设通讯协议通讯，用一根串口线即可实现串口通讯的数据监控，结构简单，不占用资源，且能保证监测到的通讯数据在时间上的连贯性，不容易出错，便于排查通讯故障。
如图1-2所示，拨动开关包括至少8个引脚和至少10个开关触点，其中至少8个引脚包括一侧的第一引脚A，第二引脚B，第三引脚C以及第四引脚D，和另一侧的第五引脚E，第六引脚F，第七引脚G及第八引脚H，第五引脚E与第一引脚A相对布置，第六引脚F与第二引脚B相对布置，第七引脚G与第三引脚C相对布置，第八引脚H与第四引脚D相对布置；至少10个开关触点包括与第一引脚A连通的第一触点41，与第二引脚B连通的第二触点42，与第三引脚C连通的第三触点43和第四触点44，与第四引脚D连通的第五触点45，与第五引脚E连通的第六触点46，与第六引脚F连通的第七触点47，与第七引脚G连通的第八触点48和第九触点49，与第八引脚H连通的第十触点40；或门电路5包括第一输入端X1、第二输入端X2和输出端Y。
在一种实施方式中，拨动开关4与第一串口线3连接，具体包括：拨动开关4的第三引脚C与第一串口线3的第一传输线31连接；拨动开关4的第七引脚G与第一串口线3的第二传输线32连接。
进一步地，拨动开关4的第一引脚A和第八引脚H连通，并与第二串口线6的发送端TX3连接；拨动开关4的第二引脚B和第四引脚D连通，并与或门电路5的第二输入端X2连接；拨动开关4的第五引脚E和第六引脚F连通，并与或门电路5的第一输入端X1连接。拨动开关4还包括开关器件(图中未示出)，开关器件通过连接两侧相对排列的四个触点，以使同一侧的两个触点形成电连接，从而可以按照需要切换接收第二串口线6发送的数据的设备，且不影响第一串口线3的通信，方便使用。
拨动开关4有三种工作状态，当开关器件连接第一触点41、第三触点43、第六触点46和第八触点48时，拨动开关处于第一工作状态，第一触点41和第三触点43电连接，第六触点46和第八触点48电连接，第二串口线6的发送端TX3通过第一引脚A、第三引脚C和第一传输线31向第二设备2发送数据；或门电路5的第一输入端X1通过第五引脚E、第七引脚G获取第二设备2通过第二传输线32发送给第一设备1的第二通信数据，并通过或门电路5的输出端Y传输到第二串口线6的接收端RX3，以使第二串口线6监控第二通信数据，从而监测第二设备2是否按照预设协议返回与发送数据对应的数据格式。
当开关器件连接第二触点42、第四触点44、第七触点47和第九触点49时，拨动开关处于第二工作状态，第二触点42和第四触点44电连接，第七触点47和第九触点49电连接；或门电路5的第一输入端X1通过第六引脚F、第七引脚G获取第二设备2通过第二传输线32发送给第一设备1的第二通信数据，并通过或门电路5的输出端Y输出到第二串口线6的接收端RX3，以使第二串口线6监控第二通信数据；或门电路5的第二输入端X2通过第二引脚B、第三引脚C获取第一设备1通过第一传输线31发送给第二设备2的第一通信数据，并通过或门电路5的输出端Y传输到第二串口线6的接收端RX3，以使第二串口线6监控第一通信数据。从而可以监测第一设备1与第二设备2之间的数据传输是否按照预设协议进行。
当开关器件连接第三触点43、第五触点45、第八触点48和第十触点40时，拨动开关处于第三工作状态，第三触点43和第五触点45电连接，第八触点48和第十触点40电连接，第二串口线6的发送端TX3通过第八引脚H、第七引脚G和第二传输线32向第一设备1发送数据；或门电路5的第二输入端X2通过第四引脚D、第三引脚C获取第一设备1通过第一传输线31发送给第二设备2的第一通信数据，并通过或门电路5的输出端Y传输到第二串口线6的接收端RX3，以使第二串口线6监控第一通信数据。从而监测第一设备1是否按照预设协议返回与发送数据对应的数据格式。
如图3所示，或门电路5还包括第一电阻R1、第一二极管D1、第二电阻R2、第二二极管D2、三极管Q1和第三电阻R3，第一输入端X1通过第一电阻R1和第一二极管D1电连接于三极管Q1的基极，第二输入端X2通过第二电阻R2和第二二极管D2电连接于三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极电连接于输出端Y，三极管Q1的发射极通过第三电阻R3接地，三极管Q1的集电极与电源连接。进一步地，第一二极管D1和第二二极管D2均为开关二极管或者肖特基二极管，保证数据传输过程中比较小的延时。
本申请实施例提供的串口通讯检测系统，通过切换拨动开关4的状态，根据第二串口线6发送和接收的数据信号监测第一设备1和第二设备2是否按照预设通讯协议进行通讯，用一根串口线即可实现串口通讯的监测，结构简单、不占用资源、保证监测到的通讯数据在时间上的连贯性，不容易出错，便于排查通讯故障。
上述实施方式仅为本申请的优选实施方式，不能以此来限定本申请保护的范围，本领域的技术人员在本申请的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本申请所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种串口通讯的监测系统，用于监测第一设备和第二设备之间的串口通信数据，其中，所述第一设备和所述第二设备通过第一串口线进行通信，所述第一串口线包括第一传输线和第二传输线，所述第一设备通过所述第一传输线向所述第二设备发送数据，所述第二设备通过所述第二传输线向所述第一设备发送数据；其特征在于，所述监测系统包括拨动开关、或门电路和第二串口线，所述拨动开关与所述第一串口线连接，所述或门电路的输入端与所述拨动开关连接，所述或门电路的输出端与所述第二串口线的接收端连接；所述第二串口线的发送端与所述拨动开关连接。
2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述拨动开关包括至少8个引脚和至少10个开关触点，其中所述至少8个引脚包括一侧的第一引脚，第二引脚，第三引脚以及第四引脚，和另一侧的第五引脚，第六引脚，第七引脚及第八引脚，所述第五引脚与第一引脚相对布置，所述第六引脚与所述第二引脚相对布置，所述第七引脚与所述第三引脚相对布置，所述第八引脚与所述第四引脚相对布置；所述至少10个开关触点包括与第一引脚连通的第一触点，与第二引脚连通的第二触点，与第三引脚连通的第三触点和第四触点，与第四引脚连通的第五触点，与第五引脚连通的第六触点，与第六引脚连通的第七触点，与第七引脚连通的第八触点和第九触点，与第八引脚连通的第十触点；所述或门电路包括第一输入端、第二输入端和输出端。
3.根据权利要求2所述的监测系统，其特征在于，所述拨动开关与所述第一串口线连接，具体包括：
所述拨动开关的第三引脚与所述第一串口线的第一传输线连接；所述拨动开关的第七引脚与所述第一串口线的第二传输线连接。
4.根据权利要求3所述的监测系统，其特征在于，所述拨动开关的第一引脚和第八引脚连通，并与所述第二串口线的发送端连接；所述拨动开关的第二引脚和第四引脚连通，并与所述或门电路的第二输入端连接；所述拨动开关的第五引脚和第六引脚连通，并与所述或门电路的第一输入端连接。
5.根据权利要求4所述的监测系统，其特征在于，所述拨动开关还包括开关器件，所述开关器件通过连接两侧相对排列的四个触点，以使同一侧的两个触点形成电连接。
6.根据权利要求5所述的监测系统，其特征在于，所述开关器件连接所述第一触点、第三触点、第六触点和第八触点时，第一触点和第三触点电连接，第六触点和第八触点电连接，所述第二串口线的发送端通过所述第一引脚、第三引脚和第一传输线向所述第二设备发送数据；所述或门电路的第一输入端通过所述第五引脚、第七引脚获取所述第二设备通过所述第二传输线发送给所述第一设备的第二通信数据，并通过所述或门电路的输出端传输到第二串口线的接收端，以使所述第二串口线监控所述第二通信数据。
7.根据权利要求5所述的监测系统，其特征在于，所述开关器件连接所述第二触点、第四触点、第七触点和第九触点时，第二触点和第四触点电连接，第七触点和第九触点电连接；所述或门电路的第一输入端通过所述第六引脚、第七引脚获取所述第二设备通过所述第二传输线发送给所述第一设备的第二通信数据，并通过所述或门电路的输出端输出到第二串口线的接收端，以使所述第二串口线监控所述第二通信数据；所述或门电路的第二输入端通过所述第二引脚、第三引脚获取所述第一设备通过所述第一传输线发送给所述第二设备的第一通信数据，并通过所述或门电路的输出端传输到第二串口线的接收端，以使所述第二串口线监控所述第一通信数据。
8.根据权利要求5所述的监测系统，其特征在于，所述开关器件连接所述第三触点、第五触点、第八触点和第十触点时，第三触点和第五触点电连接，第八触点和第十触点电连接，所述第二串口线的发送端通过所述第八引脚、第七引脚和第二传输线向所述第一设备发送数据；所述或门电路的第二输入端通过所述第四引脚、第三引脚获取所述第一设备通过所述第一传输线发送给所述第二设备的第一通信数据，并通过所述或门电路的输出端传输到第二串口线的接收端，以使所述第二串口线监控所述第一通信数据。
9.根据权利要求2-8任一项所述的监测系统，其特征在于，所述或门电路还包括第一电阻、第一二极管、第二电阻、第二二极管、三极管和第三电阻，所述第一输入端通过所述第一电阻和所述第一二极管电连接于所述三极管的基极，所述第二输入端通过所述第二电阻和所述第二二极管电连接于所述三极管的基极，所述三极管的发射极电连接于所述或门电路的输出端，所述三极管的发射极通过所述第三电阻接地，所述三极管的集电极与电源连接。
10.根据权利要求9所述的监测系统，其特征在于，所述第一二极管和所述第二二极管均为开关二极管或者肖特基二极管。
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