CN111143140B - 一种数据维护口检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数据维护口检测系统，包括维护口、串口通信模块、信号探测模块和控制模块；所述信号探测模块与所述维护口电性连接，用于检测所述维护口中数据线插拔信号，并根据检测结果决定是否使能所述串口通信模块，而且将所述插拔信号发送给控制模块，所述控制模块再记录所述插拔信号；所述串口通信模块与所述维护口电性连接，用于数据交互。本发明通过信号探测模块检测维护口的插拔信号，并根据探测信号决定串口通信模块是否工作，这样不仅可以记录维护口的插拔信息，而且还有效降低了系统功耗。

Description

一种数据维护口检测系统及方法
技术领域
本发明涉及一种数据维护口检测系统及方法。
背景技术
维护口是设备调试的重要接口，是获取设备信息的关键通道。目前，市场上大多数设备的维护口是开放给用户，用户直接使用专用的串口线即可对设备进行一系列操作，其本身无法对调试线是否在位做检测，这样导致设备无法获取维护口的插拔记录。同时，此类设备的串口芯片一直处于工作状态，相对于空闲状态功耗较大，在对静态功耗要求较高的场合，这种维护口管理方法也不可取。
发明内容
本发明的目的在于克服以上存在的技术问题，提供一种数据维护口检测系统，能够检测到维护口的插拔状态，并在调试线在位时才使能串口芯片，降低设备功耗。
一种数据维护口检测系统，包括维护口、串口通信模块、信号探测模块和控制模块，所述信号探测模块与所述维护口电性连接，用于检测所述维护口中数据线插拔信号，并根据检测结果决定是否使能所述串口通信模块，而且将所述插拔信号发送给控制模块，所述控制模块再记录所述插拔信号；所述串口通信模块与所述维护口电性连接，用于数据交互。
进一步地，所述信号探测模块包括与非门芯片、滤波电容电路和上拉电阻电路；所述维护口将探测信号发送给所述与非门芯片的输入端，经过与非处理后输出给所述串口通信模块，并根据输出的信号决定是否使能所述串口通信模块；所述滤波电容电路，用于消除所述与非门芯片电源的高频纹波；所述上拉电阻电路用于确保当所述维护口未插入数据线时，所述与非门芯片的输入端输入高电平。
进一步地，所述串口通信模块包括串口芯片及其附属的电阻和电容。
进一步地，所述维护口为RJ45口。
进一步地，所述控制模块为CPU或CPLD。
进一步地，所述数据维护口检测系统还包括USB模块，所述USB模块与所述维护口电性连接，用于数据交互。
进一步地，所述USB模块包括静电防护器件及其附属的电源滤波电路和抑制信号干扰电路。
本发明还提供一种数据维护口检测方法，包括以下步骤：
S1：当维护口插有数据线时，所述维护口向信号探测模块的输入端发送一个低电平信号；否则，发送高电平信号；
S2：所述信号探测模块对输入的信号进行与非处理，并将处理后的信号发送给串口通信模块，同时还将处理后的信号发送给控制模块，所述控制模块用于记录处理后的信号；
S3：当所述处理后的信号为高电平，则所述信号探测模块使能所述串口通信模块；当所述处理后的信号为低电平，则所述串口通信模块停止工作。
进一步地，所述数据线为二合一数据转接线。
进一步地，所述二合一数据转接线为RJ45水晶头转DB9母头和USB母头转接线。
本发明通过信号探测模块检测维护口的拔信号，并根据探测信号决定串口通信模块是否工作，这样不仅可以记录维护口插拔信息数据，还可以有效降低系统功耗。
附图说明
图1：本发明一种数据维护口检测系统的电路原理图。
图2：本发明一种数据维护口检测方法的流程示意图。
图3：二合一数据转接线的接线示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
实施例一
如图1所示，一种数据维护口检测系统，包括维护口J1、串口通信模块、信号探测模块和控制模块。
所述维护口J1为普通的RJ45端子座，作为系统的维护口，其包含8个信号脚，其中1脚为VDD，2脚为DN，3脚为DP，4脚为GND，5脚为RX，6脚为TX，7脚为信号探测脚Detect_in，8脚为GND，9脚和10脚为维护口J1外壳地。当二合一数据转接线未插入维护口J1时，探测信号Detect_in为高电平，当二合一数据转接线插入维护口J1时，探测信号Detect_in与8脚GND短接，探测信号Detect_in为低电平。
所述串口通信模块包括串口芯片U2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电阻R1、电阻R2、磁珠FB2和磁珠FB3。电容C4和电容C6用于滤除串口芯片U2内部电源的纹波，电容C7和电容C8用于滤除DCDC_3V3的纹波，电容C9和电容C10用于滤除RX和TX信号中的高频纹波，电阻R1和电阻R2用于限流，磁珠FB2和磁珠FB3用于滤除RX和TX信号中的干扰。串口芯片U2的20脚为高电平时，串口芯片U2正常工作。串口芯片U2的20脚为低电平时，串口芯片U2不工作。
串口芯片U2的型号为SP3203EEY，是RS232串行收发器，其通过RX、TX脚分别连接维护口J1的RX、TX脚，用于输入和输出串口信息。
所述信号探测模块包括与非门芯片U3、电容C11和电阻R3。电容C11为DCDC_3V3滤除高频纹波。与非门芯片U3为与非门，当输入为低电平时，则输出为高电平，反之亦然。与非门芯片U3输出端Y的状态取决于与非门芯片U3输入端A和B的与非，由于与非门芯片U3输入端A和B已经短接，所以，与非门芯片U3输出端Y的状态仅取决于与非门芯片U3输入端A的电平，即探测信号Detect_in的电平。与非门芯片U3输出端Y的电平即为Detect_out的电平。当探测信号Detect_in为高电平时，则Detect_out为低电平，当探测信号Detect_in为低电平时，则Detect_out为高电平。电阻R3为上拉电阻，当二合一数据转接线未插入维护口J1时，电阻R3可以保证探测信号Detect_in为高电平。根据以上可知，当二合一数据转接线不在位时，Detect_out为低电平，当二合一数据转接线在位时，Detect_out为高电平。
与非门芯片U3的型号为SN74LVC1G00DCKR。
当维护口J1未插入二合一数据转接线时，维护口J1的7脚由于上拉电阻R3的存在为高电平，即探测信号Detect_in为高电平，与非门芯片U3的输出端Y输出为低电平，即信号Detect_out为低电平，Detect_out引入到串口芯片U2的20脚，串口芯片U2不工作，同时，Detect_out引入到控制模块的IO口，控制模块可以是CPU或CPLD，用于记录二合一数据转接线不在位。反之，当维护口J1插入二合一数据转接线时，维护口J1的7脚与8脚GND短接变为低电平，即探测信号Detect_in为低电平，与非门芯片U3输出端Y输出为高电平，即信号Detect_out为高电平，Detect_out引入到串口芯片U2的20脚，使能串口芯片U2正常工作，同时，Detect_out引入到CPU或CPLD的IO口，用于记录二合一数据转接线在位。
本实施例采用与非门芯片U3来检测维护口J1的插拔信号，并根据探测信号决定是否使能串口芯片U2，通过这种巧妙的技术设计方案，不仅可以记录维护口J1的插拔信息，而且还有效降低了系统功耗。
实施例二
与上述实施例一的区别在于，如图1所示，还包括USB模块，USB模块包括4个信号，分别是VDD、DN、DP和GND，与维护口J1的1-4脚直连。共模电感L1串接与DN和DP之间，用于抑制信号中的共模干扰，静电防护器件U1用于电路的静电防护，DCDC_5V并联的电容C1、电容C2和串联的FB1用于电源滤波。其中电容C1用于滤除低频纹波，电容C2用于滤除高频纹波。设备的USB信号可以通过维护口J1引出，为PCB板节省空间。静电防护器件U1采用VBUS054B-HST。
实施例三
如图2所示，一种数据维护口检测方法，包括以下步骤：
S1：当维护口J1插有二合一数据转接线时，所述维护口J1向与非门芯片U3的输入端发送一个低电平信号；否则，发送高电平信号；
S2：所述与非门芯片U3对输入的信号进行与非处理，并将处理后的信号发送给串口芯片U2，同时还将处理后的信号发送给CPU或CPLD，所述CPU或CPLD用于记录二合一数据转接线是否在位；
S3：当所述处理后的信号为高电平时，则所述与非门芯片U3使能所述串口芯片U2正常工作；当所述处理后的信号为低电平时，则所述串口芯片U2停止工作。
如图3所示，上述实施例所述的二合一数据转接线为RJ45水晶头转DB9母头和USB母头转接线。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (9)

1.一种数据维护口检测系统，其特征在于：包括维护口、串口通信模块、信号探测模块和控制模块，
所述信号探测模块与所述维护口电性连接，用于检测所述维护口中数据线插拔信号，并根据检测结果决定是否使能所述串口通信模块，而且将所述插拔信号发送给控制模块，所述信号探测模块包括与非门芯片、滤波电容电路和上拉电阻电路；所述维护口将探测信号发送给所述与非门芯片的输入端，经过与非处理后输出给所述串口通信模块，并根据输出的信号决定是否使能所述串口通信模块；所述滤波电容电路，用于消除所述与非门芯片电源的高频纹波；所述上拉电阻电路用于确保当所述维护口未插入数据线时，所述与非门芯片的输入端输入高电平；所述控制模块再记录所述插拔信号；
所述串口通信模块与所述维护口电性连接，用于数据交互。
2.根据权利要求1所述的数据维护口检测系统，其特征在于：所述串口通信模块包括串口芯片及其附属的电阻和电容。
3.根据权利要求1所述的数据维护口检测系统，其特征在于：所述维护口为RJ45口。
4.根据权利要求1所述的数据维护口检测系统，其特征在于：所述控制模块为CPU或CPLD。
5.根据权利要求1所述的数据维护口检测系统，其特征在于：所述数据维护口检测系统还包括USB模块，所述USB模块与所述维护口电性连接，用于数据交互。
6.根据权利要求5所述的数据维护口检测系统，其特征在于：所述USB模块包括静电防护器件及其附属的电源滤波电路和抑制信号干扰电路。
7.一种数据维护口检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：当维护口插有数据线时，所述维护口向信号探测模块的输入端发送一个低电平信号；否则，发送高电平信号；
S2：所述信号探测模块对输入的信号进行与非处理，并将处理后的信号发送给串口通信模块，同时还将处理后的信号发送给控制模块，所述信号探测模块包括与非门芯片、滤波电容电路和上拉电阻电路；所述维护口将探测信号发送给所述与非门芯片的输入端，经过与非处理后输出给所述串口通信模块，并根据输出的信号决定是否使能所述串口通信模块；所述滤波电容电路，用于消除所述与非门芯片电源的高频纹波；所述上拉电阻电路用于确保当所述维护口未插入数据线时，所述与非门芯片的输入端输入高电平；所述控制模块用于记录处理后的信号；
S3：当所述处理后的信号为高电平，则所述信号探测模块使能所述串口通信模块；当所述处理后的信号为低电平，则所述串口通信模块停止工作。
8.根据权利要求7所述的数据维护口检测方法，其特征在于：所述数据线为二合一数据转接线。
9.根据权利要求8所述的数据维护口检测方法，其特征在于：所述二合一数据转接线为RJ45水晶头转DB9母头和USB母头转接线。
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