CN112526898A - 一种串口线插拔检测电路和嵌入式设备 - Google Patents

Abstract

一种串口线插拔检测电路和嵌入式设备，电路包括：偏置电阻、电平转换电路和处理器，偏置电阻的第一端与第一电源相连，偏置电阻的第二端用于与目标串口的GND引脚相连；电平转换电路的输入端与偏置电阻的第二端相连，电平转换电路的输出端与处理器的输入端相连；处理器用于当检测到电平转换电路输出信号为高电平信号时，控制寄存器写入状态0，当检测到电平转换电路输出信号为低电平信号时，控制寄存器写入状态1，处理器检测到寄存器的写入状态发生变化时，生成CPU中断信号发送至CPU，实现了嵌入式设备的目标串口的插拔状态的实时监测。

Description

一种串口线插拔检测电路和嵌入式设备

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种串口线插拔检测电路和嵌入式设备。

背景技术

对于嵌入式设备如交换机/路由器/服务器等而言，在设备启动/配置/维护和维修时串口是必不可少的外设接口，通过这些外设接口可以打印设备详细信息，也可以用于设备内的调试软件，还可以用于配置设备各项功能或服务等，实现对设备的控制以及数据调取。

DB9接口是一种优秀的外设接口，但是由于DB9串口连接器的尺寸大，而嵌入式设备的面板空间有限，通常使用RJ45(8脚)作为串口的物理接口形态，但是由于RJ45反复插拔后，RJ45的水晶头容易损坏，导致容易出现RJ45插入后接触不良或掉落的问题。

在对嵌入式设备进行调试和研发室，通常使用串口作为嵌入式设备的管理接口，通过串口可以获取设备各种状态信息，乃至获取设备控制权完全控制设备。如果串口被入侵，后果非常严重。因此串口的安全可控尤为重要。

当串口作为调试功能时，需要长期通过串口抓取系统运行日志文件，现有技术中经常出现串口插入不良乃至脱落的问题，导致日志文件抓取失败，丢失重要信息。给嵌入式设备调试工作带来时间、精力等各方面的重大损失。因此能实时检测串口线在位状态，对调试而言尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种串口线插拔检测电路和嵌入式设备，以实现嵌入式设备的串口插拔状态的实时监测。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种串口线插拔检测电路，其特征在于，包括：

偏置电阻，所述偏置电阻的第一端与第一电源相连，所述偏置电阻的第二端用于与目标串口的GND引脚相连；

电平转换电路，所述电平转换电路的输入端与所述偏置电阻的第二端相连，所述电平转换电路的输出端与处理器的输入端相连；

处理器，所述处理器用于当检测到所述电平转换电路输出信号为高电平信号时，控制寄存器写入状态0，当检测到所述电平转换电路输出信号为低电平信号时，控制所述寄存器写入状态1，所述处理器检测到所述寄存器的写入状态发生变化时，生成CPU中断信号并发送至CPU；当获取到CPU的寄存器状态读取信号时，向所述CPU反馈所述寄存器的写入状态；当获取到串口控制指令时，基于所述串口控制指令关闭或开启所述串口。

可选的，上述串口线插拔检测电路中，还包括：

单向限流电路，所述处理器的输入端以及所述目标串口的GND引脚通过所述单向限流电路与所述偏置电阻的第二端相连。

可选的，上述串口线插拔检测电路中，所述处理器为复杂可编程逻辑器件。

可选的，上述串口线插拔检测电路中，所述目标串口为RJ45串口，所述GND引脚为所述RJ45串口的第4引脚。

可选的，上述串口线插拔检测电路中，还包括：

无线收发器，所述无线收发器设置于所述CPU与所述处理器之间，用于实现所述CPU与所述处理器之间的数据交互。

一种嵌入式设备，应用有本申请上述任意一项实施例所述的串口线插拔检测电路。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的上述方案，通过对目标串口的GND引脚的连接状态进行检测，基于GND引脚的连接状态来判断所述目标串口是处于插入状态还是处于拔出状态，并当目标串口的插拔状态发生变化时，向CPU发送中断信号，实现了嵌入式设备的目标串口的插拔状态的实时监测，并且，还可以依据获取到的串口控制指令关闭或开启所述串口，防止了嵌入式设备的数据被恶意读取。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的串口线插拔检测电路的结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的一种串口线插拔检测电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了实现对嵌入式设备的串口线在位情况进行实时监测，本申请公开了一种串口线插拔检测电路，参见图1，该电路包括：

偏置电阻R3448、电平转换电路U46以及处理器A；

其中，所述偏置电阻R3448的第一端与第一电源相连，所述偏置电阻的第二端用于与目标串口的GND引脚相连，当所述目标串口在位时(目标串口保持在可靠插入的状态时)，所述目标串口的GND引脚与所述偏置电阻R3448的第二端相连，此时，由于所述目标串口的GND引脚所接的是低电平，因此，其会拉低所述偏置电阻R3448第二端的电压，此时，所述偏置电阻R3448第二端的电压为0；

所述电平转换电路的输入端与所述偏置电阻的第二端相连，所述电平转换电路的输出端与处理器的输入端相连，当所述目标串口在位时，由于偏置电阻R3448的第二端被所述GND引脚拉低至0，因此，电平转换电路的输入端的电压为0，电平转换电路输出低电平，当所述目标串口被拔下时，所述偏置电阻R3448第二端的输出电流全部流入所述电平转换电路，此时，电平转换电路输出高电平；

处理器，所述处理器用于获取所述电平转换电路输出的电平信号，当检测到所述电平转换电路输出信号为高电平信号时，控制所述处理器内的寄存器写入状态0，当检测到所述电平转换电路输出信号为低电平信号时，控制所述寄存器写入状态1，即，所述寄存器所写入的状态用于表征所述目标串口的插拔状态，当寄存器的写入状态为0时，表明所述目标串口被拔下，当所述寄存器的写入状态为1时，表明所述目标串口保持在插入状态。所述处理器还用于在检测到目标串口的插拔状态发生变化时，生成并向CPU发送中断信号，其中，所述插拔状态发生变化指的是寄存器中的写入状态由0变成1，或者是由1变成0。当所述处理器检测到所述寄存器的写入状态发生变化时，生成CPU中断信号并发送至CPU，CPU通过localBUS总线与所述处理器相连；当所述CPU在获取到所述中断信号时，会生成状态读取指令，将该读取指令下发到所述处理器中，当所述处理器获取到CPU的寄存器状态读取信号时，向所述CPU反馈所述寄存器的写入状态，所述CPU可以通过显示器或者是提示器件向用户展示目标串口的插拔状态；用户可以依据所述目标串口的插拔状态，向嵌入式设备下发串口控制指令，以防止所述嵌入式设备内的数据被恶意读取，此时，用户可以通过所述CPU设备相所述处理器下发串口控制指令时，当所述处理器获取到所述串口控制指令时，基于所述串口控制指令关闭或开启所述串口。

本申请上述实施例公开的技术方案，通过对目标串口的GND引脚的连接状态进行检测，基于GND引脚的连接状态来判断所述目标串口是处于插入状态还是处于拔出状态，并当目标串口的插拔状态发生变化时，向CPU发送中断信号，实现了嵌入式设备的目标串口的插拔状态的实时监测，并且，还可以依据获取到的串口控制指令关闭或开启所述串口，防止了嵌入式设备的数据被恶意读取。

在本申请上述实施例公开的技术方案中，为了防止串口接口上静电等干扰第一电源，所述处理器的输入端以及所述目标串口的GND引脚通过所述单向限流电路与所述偏置电阻的第二端相连，参见图2，所述单向限流电路可以为二极管D155。

参见图2，上述电路中还可以包括电容C6562、电容C6563以及电感L328，其中，所述电容C6562的第一端与所述电感L328的第一端与第二电源相连，所述电容C6563的第一端以及所述电感L328的第二端与所述第一电源相连，所述电容C6562的第二端与所述电容C6563的第二端接地。

本申请实施例公开的技术方案中，所述处理器的类型可以依据用户需求自行选择，例如，在本申请实施例公开的技术方案中，其可以为复杂可编程逻辑器件。所述目标串口为RJ45串口，所述GND引脚为所述RJ45串口的第4引脚或其他GND引脚。

所述电平转换电路的具体结构可以依据用户需求自行选择，参见图2，具体的其可以为RS232电平转换芯片，所述RS232电平转换芯片先将获取到的电信号进行降压处理，转换成预设幅值的(例如，3.3V)电平信号并隔离静电干扰后再通过偏置电阻RS3489连接到所述处理器。

无线收发器，所述无线收发器设置于所述CPU与所述处理器之间，用于实现所述CPU与所述处理器之间的数据交互。

一种嵌入式设备，该嵌入式设备中应用有本申请上述任意一项实施例提供的串口线插拔检测电路。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种串口线插拔检测电路，其特征在于，包括：

偏置电阻，所述偏置电阻的第一端与第一电源相连，所述偏置电阻的第二端用于与目标串口的GND引脚相连；

电平转换电路，所述电平转换电路的输入端与所述偏置电阻的第二端相连，所述电平转换电路的输出端与处理器的输入端相连；

处理器，所述处理器用于当检测到所述电平转换电路输出信号为高电平信号时，控制寄存器写入状态0，当检测到所述电平转换电路输出信号为低电平信号时，控制所述寄存器写入状态1，所述处理器检测到所述寄存器的写入状态发生变化时，生成CPU中断信号并发送至CPU；当获取到CPU的寄存器状态读取信号时，向所述CPU反馈所述寄存器的写入状态；当获取到串口控制指令时，基于所述串口控制指令关闭或开启所述串口。

2.根据权利要求1所述的串口线插拔检测电路，其特征在于，还包括：

单向限流电路，所述处理器的输入端以及所述目标串口的GND引脚通过所述单向限流电路与所述偏置电阻的第二端相连。

3.根据权利要求1所述的串口线插拔检测电路，其特征在于，所述处理器为复杂可编程逻辑器件。

4.根据权利要求1所述的串口线插拔检测电路，其特征在于，所述目标串口为RJ45串口，所述GND引脚为所述RJ45串口的第4引脚。

5.根据权利要求1所述的串口线插拔检测电路，其特征在于，还包括：

无线收发器，所述无线收发器设置于所述CPU与所述处理器之间，用于实现所述CPU与所述处理器之间的数据交互。

6.一种嵌入式设备，其特征在于，应用有权利要求1-5任意一项所述的串口线插拔检测电路。

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