CN111475368A - 一种串口级联调控方法及串口设备 - Google Patents

一种串口级联调控方法及串口设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种串口级联调控方法及串口设备，本发明提供的串口设备拥有两个互联串口，串口1连接调控设备或上一级串口设备，串口2连接下一级串口设备，串口2的RX端口与串口控制器连接并通过缓存单元U2与串口1的RX端口连接，串口1的TX端口与串口控制器连接并通过由串口控制器控制的缓存单元U1与串口2的TX端口连接。控设备为每个串口设备分配串口地址，以区别串接的多个串口设备后，调控设备根据每个串口设备的串口地址互斥地对串口设备进行调试或监控。通过本发明能否实现由一台调控设备对多个串口设备进行级联调控，以提高调控效率和降低调控成本。

Description

一种串口级联调控方法及串口设备
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种串口级联调控方法及串口设备。
背景技术
很多网络设备都是通过串口来进行调试的，这些设备至少都有1个串口，有的甚至有两个或者更多。当调试的设备较多时，就需要调试人员手动拔插切换来调试不同的设备，而在某些情况下，等待的时间会非常长，极大的降低了调试效率，比如高低温试验的时候，温箱内的设备在低温时是无法接触的，需要先升到高温再降回常温(防止设备结露)，等待时间需要几个小时左右。另外在设备实际运行或者批量测试的时候，如果设备发生了故障但网络未异常，故障信息可能会因为断电重启等原因而丢失，缺乏一种实时监控系统。通常的解决办法是使用专门的串口1分4或串口1分8调试工具，然而串口1分4或串口1分8调试工具所能支持的同时调试的设备数量有限制，且成本较高。
发明内容
本发明提供一种串口级联调控方法及串口设备，用于解决现有调控设备时需要频繁插拔，调控效率低成本高的技术问题。
基于本发明实施，提供一种串口设备，所述串口设备包括：
串口1，用于连接调控设备或前一级串口设备，串口1的发送TX端口与串口控制单元的接收RX端口连接，并通过第一缓存单元U1与串口2的TX端口连接；串口1的RX端口通过第二缓存单元U2与串口控制单元及串口2的RX端口连接；
串口2，用于连接后一级串口设备；
串口控制单元，用于经串口1接收调控设备的调控指令并进行串口数据的处理及输入/输出控制；
第一缓存单元U1，用于缓存从串口1的TX端口接收的信号，并经串口2的TX端口传送给后一级串口设备；第一缓存单元U1在串口控制单元的控制下打开或关闭串口1的TX端口与串口2的TX端口之间通路；
第二缓存单元U2，用于缓存从串口控制单元输出的信号及从串口2的RX端口接收的信号，并经串口1的RX端口传送给调控设备或前一级串口设备。
本发明一实施例中，所述串口控制单元由U微控单元MC来实现，或由复杂可编程逻辑器件CPLD或现场可编程门阵列FPGA来实现。
本发明一实施例中，由所述串口控制单元的通用型输入输出GPIO端口控制所述第一缓存单元U1。
本发明一实施例中，所述串口1和串口2为RJ45端口。
基于本发明实施例，本发明还提供一种串口级联调控方法，该方法基于本发明提供的串口设备来实现，该方法包括：
调控设备为每个串口设备分配串口地址，以区别串接的多个串口设备；
调控设备根据每个串口设备的串口地址互斥地对串口设备进行调试或监控。
进一步地，所述调控设备根据每个串口设备的串口地址互斥地对串口设备进行调试或监控的方法为：调控设备以待调控的串口设备的地址为调控指令的目的地址，向串口设备发送调控指令，地址匹配的串口设备的串口控制单元接收到调控指令后，检测串口总线空闲状态，当串口总线空闲时，由地址匹配的串口设备获取发送权，对调控设备进行响应。
本发明提供的串口设备拥有两个互联串口，串口1连接调控设备或上一级串口设备，串口2连接下一级串口设备，串口2的RX端口与串口控制器连接并通过缓存单元U2与串口1的RX端口连接，串口1的TX端口与串口控制器连接并通过由串口控制器控制的缓存单元U1与串口2的TX端口连接。控设备为每个串口设备分配串口地址，以区别串接的多个串口设备后，调控设备根据每个串口设备的串口地址互斥地对串口设备进行调试或监控。通过本发明能否实现由一台调控设备对多个串口设备进行级联调控，以提高调控效率和降低调控成本。
附图说明
为了更加清楚地说明本发明实施例或者现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据本发明实施例的这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的串口设备的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的串口级联调控方法的流程图；
图3为本发明一实施例提供的串口级联调控示意图。
具体实施方式
在本发明实施例使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而非限制本发明实施例。本发明实施例和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。本发明中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本发明实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，此外，所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
图1为本发明一实施例提供的一种串口设备，该串口设备至少具有一组串口，一组串口中包含两个能够实现多个串口设备互联的串口，通过这一组串口可以实现由一台调试或监控设备(简称调控设备)来调试或监控多台串接在一起的所述串口设备的发明目的。本发明中所述的串口设备应理解为具有本发明提供的串口逻辑电路的设备，具有这种串口逻辑的设备可拥有其它任何业务功能，本发明不做限制，例如该串口设备可以是路由器、交换机、防火墙、服务器等。
如图1所示，本发明提供的串口设备包括：
串口1，用于连接调控设备或前一级串口设备，串口1的发送TX端口与串口控制单元的接收RX端口连接，并通过第一缓存单元U1与串口2的TX端口连接；串口1的RX端口通过第二缓存单元U2与串口控制单元及串口2的RX端口连接；
串口2，用于连接后一级串口设备；
串口控制单元，用于经串口1接收调控设备的调控指令并进行串口数据的处理及输入/输出控制；
第一缓存单元U1，用于缓存从串口1的TX端口接收的信号，并经串口2的TX端口传送给后一级串口设备；第一缓存单元U1在串口控制单元的控制下打开或关闭串口1的TX端口与串口2的TX端口之间通路；
第二缓存单元U2，用于缓存从串口控制单元输出的信号及从串口2的RX端口接收的信号，并经串口1的RX端口传送给调控设备或前一级串口设备。
在本发明一实施例中，串口控制单元由MCU(Micro Control Unit，微控单元)、CPLD(Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)或FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列)来实现。
在本发明一实施例中，由串口控制单元的GPIO(General Purpose Input/Output，通用型输入输出)端口控制所述第一缓存单元U1。
在本发明一实施例中，所述串口1和串口2为RJ45端口。
图2为本发明一实施例提供的串口级联调控方法的流程图，本发明提供的串口级联调控方法能否实现由一台调试或监控设备(简称调控设备)对多个经串口级联串接在一起的多个串口设备的级联调试和/或监控，调控设备可以为个人电脑PC、笔记本等。图3为本发明一实施例提供的串口级联调控示意图，该实施例中，调控设备串口与第一串口设备的串口1相连接，第一串口设备的串口2与第二串口设备的串口1相连接，第二串口设备的串口2与第三串口设备的串口1相连接，依次类推，如果需要，还可以再连接多个后级串口设备。
参考图2，本发明一实施例提供的串口级联调控方法包括：
步骤201.调控设备为每个串口设备分配串口地址，以区别串接的多个串口设备；
例如，调控设备通过串口发送携带地址分配指令，例如载荷为“0”，的信息给第一串口设备，初始情况下，第一串口设备的U1是默认关闭的，所以只有第一串口设备能收到字符“0”，第一串口设备基于指令设置本端地址为address1，然后返回携带本端地址address1的响应消息给调控设备，并由第一串口设备的串口控制单元打开自身的缓存单元U1。然后调控设备再发送携带载荷“1”的地址分配指令，第二串口设备在接收到该地址分配指令后，设置本端地址为address2，然后经自身的串口1和第一串口设备的串口2和串口1将携带address2的响应消息发送给调控设备，并打开自身的缓存单元U1，此时第一串口设备已被分配地址为address1，所以第一串口设备的串口控制单元不会对第二串口设备发送的响应信息进行处理。依次循环即可为所有级联串接的串口设备分配好地址，在最后一个串口设备发送完字符后，等待一定时间(比如100ms，这个时间要大于单个设备地址分配的时间)后调控设备未收到返回字符即可认为已为所有串口设备分配好地址。
步骤202.调控设备根据每个串口设备的串口地址互斥地对串口设备进行调试或监控。
在本发明一实施例中，当串口控制单元由具有串口总线空闲状态检测功能的微控制单元MCU、复杂可编程逻辑器件CPLD或现场可编程门阵列FPGA来实现时，所述调控设备根据每个串口设备的串口地址互斥地对串口设备进行调试或监控的方法为：
调控设备以待调控的串口设备的地址为调控指令的目的地址，向待调控的串口设备发送调控指令，地址匹配的串口设备的串口控制单元接收到调控指令后，检测串口总线空闲状态(检测TX/RX电平状态)，当串口总线空闲时，由地址匹配的串口设备获取发送权，对调控设备进行响应。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种串口设备，其特征在于，该串口设备包括：
串口1，用于连接调控设备或前一级串口设备，串口1的发送TX端口与串口控制单元的接收RX端口连接，并通过第一缓存单元U1与串口2的TX端口连接；串口1的RX端口通过第二缓存单元U2与串口控制单元及串口2的RX端口连接；
串口2，用于连接后一级串口设备；
串口控制单元，用于经串口1接收调控设备的调控指令并进行串口数据的处理及输入/输出控制；
第一缓存单元U1，用于缓存从串口1的TX端口接收的信号，并经串口2的TX端口传送给后一级串口设备；第一缓存单元U1在串口控制单元的控制下打开或关闭串口1的TX端口与串口2的TX端口之间通路；
第二缓存单元U2，用于缓存从串口控制单元输出的信号及从串口2的RX端口接收的信号，并经串口1的RX端口传送给调控设备或前一级串口设备。
2.根据权利要求1所述的串口设备，其特征在于，所述串口控制单元由U微控单元MC来实现。
3.根据权利要求1所述的串口设备，其特征在于，所述串口控制单元由复杂可编程逻辑器件CPLD或现场可编程门阵列FPGA来实现。
4.根据权利要求1所述的串口设备，其特征在于，由所述串口控制单元的通用型输入输出GPIO端口控制所述第一缓存单元U1。
5.根据权利要求1所述的串口设备，其特征在于，所述串口1和串口2为RJ45端口。
6.一种串口级联调控方法，其特征在于，该方法基于如权利要求1至5任一项所述的串口设备，该方法包括：
调控设备为每个串口设备分配串口地址，以区别串接的多个串口设备；
调控设备根据每个串口设备的串口地址互斥地对串口设备进行调试或监控。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述调控设备根据每个串口设备的串口地址互斥地对串口设备进行调试或监控的方法为：
调控设备以待调控的串口设备的地址为调控指令的目的地址，向串口设备发送调控指令，地址匹配的串口设备的串口控制单元接收到调控指令后，检测串口总线空闲状态，当串口总线空闲时，由地址匹配的串口设备获取发送权，对调控设备进行响应。
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