CN114466254A - 一种串口切换电路及其切换方法、通讯管理机及通讯系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种串口切换电路及其切换方法、通讯管理机及通讯系统。其中，串口切换电路包括MCU、切换电路、具有RS485串口的第一串口电路和具有RS232串口的第二串口电路；第一串口电路和第二串口电路分别连接于MCU，第一串口电路和第二串口电路还分别连接于切换电路；切换电路用于根据接收的控制信号，启用第一串口电路，并禁用第二串口电路，或启用第二串口电路，并禁用第一串口电路；当切换电路启用第一串口电路，并禁用第二串口电路时，RS485串口与MCU之间建立通讯；当切换电路启用第二串口电路，并禁用第一串口电路时，RS232串口与MCU之间建立通讯。本申请能够有效地降低MCU的串行通讯接口的占用率。

Description

一种串口切换电路及其切换方法、通讯管理机及通讯系统

【技术领域】

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种串口切换电路及其切换方法、通讯管理机及通讯系统。

【背景技术】

通讯管理机作为通讯层的核心产品，一般用于工业数据的采集、处理和通讯，其工作过程为：先对下级终端的数据进行采集；再对所采集的数据进行处理，比如汇总、协议转换和逻辑处理等；最后将处理后的数据传输至上级服务器。通讯管理机通常具有多种通讯接口，比如RS485串口、RS422串口、RS232串口、TTL串口、以太网接口和WIFI接口等；其中，RS485串口、RS422串口、RS232串口和TTL串口用于通讯管理机与下级终端之间的通讯，以太网接口和WIFI接口用于通讯管理机与上级服务器之间的通讯。

相关技术中，如果通讯管理机与下级终端之间通过RS485串口和RS232串口进行通讯，那么通讯管理机应当包括RS485串口、RS232串口、RS485串口电路、RS232串口电路和具有多个串行通讯接口的MCU；其中，RS485串口通过RS485串口电路与MCU的一个串行通讯接口连接，以建立RS485串口与MCU之间的通讯；RS232串口通过RS232串口电路与MCU的另一个串行通讯接口连接，以建立RS232串口与MCU之间的通讯。由此可见，通讯管理机的这种串口通讯模式会占用MCU较多的串行通讯接口，从而导致MCU的串行通讯接口的占用率较高。

因此，有必要对上述串口通讯模式进行改进。

【发明内容】

本申请提供了一种串口切换电路及其切换方法、通讯管理机及通讯系统，旨在解决相关技术中MCU的串行通讯接口的占用率较高的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例第一方面提供了一种串口切换电路，包括MCU、切换电路、具有RS485串口的第一串口电路和具有RS232串口的第二串口电路；其中，所述第一串口电路和所述第二串口电路分别连接于所述MCU，所述第一串口电路和所述第二串口电路还分别连接于所述切换电路；

所述切换电路用于根据接收的控制信号，启用所述第一串口电路，并禁用所述第二串口电路，或启用所述第二串口电路，并禁用所述第一串口电路；其中，当所述切换电路启用所述第一串口电路，并禁用所述第二串口电路时，所述RS485串口与所述MCU之间建立通讯；当所述切换电路启用所述第二串口电路，并禁用所述第一串口电路时，所述RS232串口与所述MCU之间建立通讯。

本申请实施例第二方面提供了一种切换方法，应用于如本申请实施例第一方面所述的串口切换电路；所述切换方法包括：

所述切换电路接收控制信号；

所述切换电路根据所述控制信号，启用所述第一串口电路，并禁用所述第二串口电路，或启用所述第二串口电路，并禁用所述第一串口电路；其中，当所述切换电路启用所述第一串口电路，并禁用所述第二串口电路时，所述RS485串口与所述MCU之间建立通讯；当所述切换电路启用所述第二串口电路，并禁用所述第一串口电路时，所述RS232串口与所述MCU之间建立通讯。

本申请实施例第三方面提供了一种通讯管理机，包括如本申请实施例第一方面所述的串口切换电路。

本申请实施例第四方面提供了一种通讯系统，包括如本申请实施例第三方面所述的通讯管理机，以及与所述通讯管理机通信连接的至少一个终端；其中，所述终端包括如本申请实施例第一方面所述的串口切换电路。

从上述描述可知，与相关技术相比，本申请的有益效果在于：

设置了用于根据接收的控制信号，启用第一串口电路，并禁用第二串口电路，或启用第二串口电路，并禁用第一串口电路的切换电路；其中，第一串口电路具有RS485串口，第二串口电路具有RS232串口。在实际应用中，可以将第一串口电路和第二串口电路连接于MCU的一个串行通讯接口；基于此，当需要工作在RS485串口通讯模式时，通过切换电路启用第一串口电路，并禁用第二串口电路即可；当需要工作在RS232串口通讯模式时，通过切换电路启用第二串口电路，并禁用第一串口电路即可。由此可见，本申请在保证具有多种串口通讯模式(即RS485串口通讯模式和RS232串口通讯模式)的前提下，仅占用了MCU的一个串行通讯接口，从而有效地降低了MCU的串行通讯接口的占用率。

【附图说明】

为了更清楚地说明相关技术或本申请实施例中的技术方案，下面将对相关技术或本申请实施例的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申请的一些实施例，而并非是全部实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的串口切换电路的第一种模块框图；

图2为本申请实施例提供的串口切换电路的第二种模块框图；

图3为本申请实施例提供的串口切换电路的第三种模块框图；

图4为本申请实施例提供的第一电气隔离支路的电路结构示意图；

图5为本申请实施例提供的第二电气隔离支路的电路结构示意图；

图6为本申请实施例提供的电气隔离电路的电路结构示意图；

图7为本申请实施例提供的串口切换电路的第四种模块框图；

图8为本申请实施例提供的三态门输出支路的电路结构示意图；

图9为本申请实施例提供的第一串口电路中除三态门输出支路外的其余部分的电路结构示意图；

图10为本申请实施例提供的串口切换电路的第五种模块框图；

图11为本申请实施例提供的串口切换电路的第六种模块框图；

图12为本申请实施例提供的第二串口电路的电路结构示意图。

【具体实施方式】

为了使本申请的目的、技术方案以及优点更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例以及相应的附图，对本申请进行清楚、完整地描述，其中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。应当理解的是，下面所描述的本申请的各个实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请，也即基于本申请的各个实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，下面所描述的本申请的各个实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

相关技术中，如果通讯管理机与下级终端之间通过RS485串口和RS232串口进行通讯，那么通讯管理机应当包括RS485串口、RS232串口、RS485串口电路、RS232串口电路和具有多个串行通讯接口的MCU；其中，RS485串口通过RS485串口电路与MCU的一个串行通讯接口连接，以建立RS485串口与MCU之间的通讯；RS232串口通过RS232串口电路与MCU的另一个串行通讯接口连接，以建立RS232串口与MCU之间的通讯。由此可见，通讯管理机的这种串口通讯模式会占用MCU较多的串行通讯接口，从而导致MCU的串行通讯接口的占用率较高。为此，本申请实施例提供了一种串口切换电路。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的串口切换电路的第一种模块框图。从图1中可以看出，本申请实施例提供的串口切换电路包括MCU和切换电路300，以及具有RS485串口的第一串口电路100和具有RS232串口的第二串口电路200；其中，第一串口电路100和第二串口电路200分别连接于MCU，第一串口电路100和第二串口电路200还分别连接于切换电路300。此处，有必要进行说明，RS485串口并非仅限于被包括在第一串口电路100内，其也可以单独设置，之后再与第一串口电路100连接；RS232串口亦然。可以理解，第一串口电路100的作用主要为支持RS485串口的相关功能，第二串口电路200的作用主要为支持RS232串口的相关功能；其中，相关功能可以包括但不限于串口通信功能。

具体地，切换电路300用于根据接收的控制信号，启用第一串口电路100，并禁用第二串口电路200，或启用第二串口电路200，并禁用第一串口电路100；其中，当切换电路300启用第一串口电路100，并禁用第二串口电路200时，第一串口电路100所具有的RS485串口与MCU之间建立通讯；当切换电路300启用第二串口电路200，并禁用第一串口电路100时，第二串口电路200所具有的RS232串口与MCU之间建立通讯。此处，有必要进行说明，RS485串口与MCU之间所建立的通讯是双向的，即MCU向RS485串口传输数据后，RS485串口再将所接收的数据传输至外部，或RS485串口先接收外部的数据，再将所接收的数据传输至MCU；RS232串口与MCU之间所建立的通讯亦然。

在实际应用中，切换电路300所接收的控制信号可以由用户根据实际需要进行输入，并且可以将第一串口电路100和第二串口电路200连接于MCU的一个串行通讯接口；基于此，当需要工作在RS485串口通讯模式时，用户可以输入指示“切换电路300启用第一串口电路100，并禁用第二串口电路200”的控制信号，以通过切换电路300启用第一串口电路100，并禁用第二串口电路200；当需要工作在RS232串口通讯模式时，用户可以输入指示“切换电路300启用第二串口电路200，并禁用第一串口电路100”的控制信号，以通过切换电路300启用第二串口电路200，并禁用第一串口电路100。

由此可见，本申请实施例能够保证在具有多种串口通讯模式(即RS485串口通讯模式和RS232串口通讯模式)的前提下，仅占用MCU的一个串行通讯接口，从而有效地降低了MCU的串行通讯接口的占用率。

作为一种实施方式，请进一步参阅图2，图2为本申请实施例提供的串口切换电路的第二种模块框图；从图2中可以看出，切换电路300可以包括第一GPIO端口310和第二GPIO端口320；其中，第一串口电路100和第二串口电路200分别连接于第一GPIO端口310，且第一串口电路100还连接于第二GPIO端口320。

具体地，第一GPIO端口310可以用于向第一串口电路100和第二串口电路200发送第一控制信号，第二GPIO端口320可以用于向第一串口电路100发送第二控制信号；其中，当第一控制信号和第二控制信号的电平均为高时，第一串口电路100被启用，且第二串口电路200被禁用；当第一控制信号和第二控制信号的电平均为低时，第二串口电路200被启用，且第一串口电路100被禁用。此处，有必要进行说明，第一控制信号和第二控制信号均为前文所示出的控制信号；实际上，第一GPIO端口310先接收用户输入的第一控制信号，再将所接收的第一控制信号发送至第一串口电路100和第二串口电路200，以及第二GPIO端口320先接收用户输入的第二控制信号，再将所接收的第二控制信号发送至第一串口电路100。

可以理解，本实施方式通过两个GPIO端口(即第一GPIO端口310和第二GPIO端口320)，实现了对串口通讯模式的切换(相当于实现了在RS485串口与RS232串口之间切换)；也就是说，当第一控制信号和第二控制信号的电平均为高时，串口通讯模式被切换为RS485串口通讯模式；当第一控制信号和第二控制信号的电平均为低时，串口通讯模式被切换为RS232串口通讯模式。此处，有必要进行说明，由于本实施方式的核心在于根据第一控制信号和第二控制信号不同的电平状态(即高电平和低电平)，对串口通讯模式进行切换，所以至于第一控制信号和第二控制信号分别处于何种电平状态，才将串口通讯模式切换为RS485串口通讯模式，以及第一控制信号和第二控制信号分别处于何种电平状态，才将串口通讯模式切换为RS232串口通讯模式，均可以根据实际应用场景进行设置；比如，在其它实施方式中，可以设置当第一控制信号和第二控制信号均为高电平时，将串口通讯模式切换为RS232串口通讯模式；当第一控制信号和第二控制信号均为低电平时，将串口通讯模式切换为RS485串口通讯模式。

作为另一种实施方式，请进一步参阅图3，图3为本申请实施例提供的串口切换电路的第三种模块框图；从图3中可以看出，切换电路300除了包括第一GPIO端口310和第二GPIO端口320外，还可以包括第一电气隔离支路330和第二电气隔离支路340；其中，第一串口电路100和第二串口电路200分别通过第一电气隔离支路330与第一GPIO端口310连接，且第一串口电路100还通过第二电气隔离支路340与第二GPIO端口320连接。顾名思义，第一电气隔离支路330和第二电气隔离支路340在本实施方式中均起电气隔离的作用。

具体地，在本实施方式中，第一GPIO端口310可以用于通过第一电气隔离支路330向第一串口电路100和第二串口电路200发送第一控制信号，第二GPIO端口320可以用于通过第二电气隔离支路340向第一串口电路100发送第二控制信号，从而能够通过第一控制信号和第二控制信号的电平的高、低变化，实现多种串口通讯模式的切换。

作为本实施方式的一种具体实现，请进一步参阅图4，图4为本申请实施例提供的第一电气隔离支路的电路结构示意图；从图4中可以看出，第一电气隔离支路330的电气隔离主要由光耦器件U75(型号：PS2501L-1)实现，且在图4中，GPIO15_15A为从第一GPIO端口310传输至第一电气隔离支路330的信号，EN15_A为第一电气隔离支路330根据GPIO15_15A输出的信号(即第一控制信号)。具体地，当GPIO15_15A的电平为高时，光耦器件U75不工作，EN15_A的电平为高；当GPIO15_15A的电平为低时，光耦器件U75工作，EN15_A的电平为低。

作为本实施方式的一种具体实现，请进一步参阅图5，图5为本申请实施例提供的第二电气隔离支路的电路结构示意图；从图5中可以看出，第二电气隔离支路340的电气隔离主要由光耦器件U77(型号：PS2501L-1)实现，且在图5中，GPIO12_15B为从第二GPIO端口320传输至第二电气隔离支路340的信号，EN15_B为第二电气隔离支路340根据GPIO12_15B输出的信号(即第二控制信号)。具体地，当GPIO12_15B的电平为高时，光耦器件U77不工作，EN15_B的电平为低；当GPIO12_15B的电平为低时，光耦器件U77工作，EN15_B的电平为高。

此外，仍然参阅图3，与第一电气隔离支路330和第二电气隔离支路340的原理相同，本申请实施例提供的串口切换电路还可以包括电气隔离电路400，此时，第一串口电路100和第二串口电路200分别通过电气隔离电路400连接于MCU。顾名思义，电气隔离电路400于此处同样起着电气隔离的作用。

具体地，请进一步参阅图6，图6为本申请实施例提供的电气隔离电路的电路结构示意图；从图6中可以看出，电气隔离电路400的电气隔离主要由双通道隔离器件U76(型号：ADUM1201)实现；其中，TX15为MCU通过电气隔离电路400向外部发送的信号，比如向第一串口电路100发送的信号(即向RS485串口发送的信号)，或向第二串口电路200发送的信号(即向RS232串口发送的信号)；RX15为电气隔离电路400所接收的来自于外部的信号(该信号将在后续由电气隔离电路400传输至MCU)，比如来自于第一串口电路100的信号(即来自于RS485串口的信号)，或来自于第二串口电路200的信号(即来自于RS232串口的信号)。作为一种示例，当MCU与RS485串口建立通讯时，电气隔离电路400会根据来自于MCU的RS485_TX15，输出TX15至第一串口电路100(即输出TX15至第一串口电路100所具有的RS485串口)；相应的，电气隔离电路400也会根据来自于第一串口电路100的RX15(即根据来自于第一串口电路100所具有的RS485串口的RX15)，输出RS485_RX15至MCU；其中，RS485_RX15的电平为高时，RX15的电平也为高；RS485_TX15的电平为低时，TX15的电平也为低。

应当理解的是，上述实施方式仅作为本申请实施例的优选实现，并非是本申请实施例对切换电路300的具体电路结构的唯一限定；对此，本领域技术人员可以在本申请实施例的基础上，根据实际应用场景进行灵活设定。

作为一种实施方式，请进一步参阅图7，图7为本申请实施例提供的串口切换电路的第四种模块框图；从图7中可以看出，第一串口电路100可以包括三态门输出支路110和RS485芯片120；其中，三态门输出支路110连接于RS485芯片120，MCU和第二GPIO端口320分别连接于三态门输出支路110，MCU和第一GPIO端口310分别连接于RS485芯片120。可以理解，RS485芯片120可以采用本领域内常用的基于RS-485串行通讯标准的收发芯片，比如型号为SP485EEN、MAX485和MAX13487等。

具体地，在本实施方式中，第二GPIO端口320可以用于向三态门输出支路110发送第二控制信号；其中，当第二控制信号的电平为高时，三态门输出支路110被启用；当第二控制信号的电平为低时，三态门输出支路110被禁用。第一GPIO端口310可以用于向RS485芯片120发送第一控制信号；其中，当第一控制信号的电平为高时，RS485芯片120被启用；当第一控制信号的电平为低时，RS485芯片120被禁用。三态门输出支路110可以用于在被启用时，向RS485芯片120发送驱动信号；其中，驱动信号用于驱动RS485芯片120。

前文中提到，如果想要将串口通讯模式切换为RS485串口通讯模式，那么第一控制信号和第二控制信号的电平均需要为高。结合本实施方式，当第一控制信号和第二控制信号的电平均为高时，三态门输出支路110和RS485芯片120均被启用，并且三态门输出支路110还会向RS485芯片120发送驱动信号，从而致使MCU与第一串口电路100所具有的RS485串口成功地建立通讯。相应的，如果想要将串口通讯模式切换为RS232串口通讯模式，那么便需要禁用RS485串口通讯模式，即第一控制信号和第二控制信号的电平均需要为低。再结合本实施方式，当第一控制信号和第二控制信号的电平均为低时，三态门输出支路110和RS485芯片120均被禁用，并且三态门输出支路110无法向RS485芯片120发送驱动信号，从而致使MCU与第一串口电路100所具有的RS485串口之间的通讯被切断。

作为本实施方式的一种具体实现，请进一步参阅图8，图8为本申请实施例提供的三态门输出支路的电路结构示意图；从图8中可以看出，三态门输出支路110的三态门输出功能主要由缓冲器芯片U79(型号：SN74LVC1G125DCKT)实现；其中，EN15_B为第二控制信号，TX15为MCU通过电气隔离电路400向第一串口电路100发送的信号，TX15_D1为驱动信号。具体地，当EN15_B的电平为高时，缓冲器芯片U79被启用；当EN15_B的电平为低时，缓冲器芯片U79被禁用；当TX15的电平为高时，TX15_D1的电平也为高，即RS485芯片120所接收到的驱动信号的电平也为高。

作为本实施方式的一种具体实现，请进一步参阅图9，图9为本申请实施例提供的第一串口电路中除三态门输出支路外的其余部分的电路结构示意图；从图9中可以看出，RS485芯片120的串口通讯功能主要由收发芯片U78(型号：MAX13487)实现；其中，EN15_A为第一控制信号，RX15为第一串口电路100通过电气隔离电路400向MCU发送的信号。具体地，当EN15_A的电平为高时，收发芯片U78被启用；当EN15_A的电平为低时，收发芯片U78被禁用；当TX15_D1(即驱动信号)的电平为高时，收发芯片U78会通过电气隔离电路400向MCU发送RX15。

作为另一种实施方式，请进一步参阅图10，图10为本申请实施例提供的串口切换电路的第五种模块框图；从图10中可以看出，第一串口电路100除了包括三态门输出支路110和RS485芯片120外，还可以包括切换支路130、上拉电阻支路140和下拉电阻支路150；其中，上拉电阻支路140和下拉电阻支路150分别连接于切换支路130，切换支路130还连接于RS485芯片120。

具体地，切换支路130可以用于对上拉电阻支路140的阻值进行切换，以及对下拉电阻支路150的阻值进行切换；其中，上拉电阻支路140和下拉电阻支路150均具有至少两种阻值，且上拉电阻支路140所具有的阻值与下拉电阻支路150所具有的阻值相同。可以理解，本实施方式通过切换支路130对上拉电阻支路140和下拉电阻支路150的阻值进行切换，使得上拉电阻支路140的阻值与下拉电阻支路150的阻值之间的配合不再单一，从而能够有效地提升电路的带负载能力和适配性。

作为本实施方式的一种具体实现，仍然参阅图9，上拉电阻支路140可以包括串接的第一电阻R502和第二电阻R503，下拉电阻支路150可以包括串接的第三电阻R512和第四电阻R513；其中，第一电阻R502的阻值与第二电阻R503不同，第三电阻R512的阻值与第四电阻R513不同，第一电阻R502的阻值与第三电阻R512相同，第二电阻R503的阻值与第四电阻R513相同。切换支路130可以包括关联有第一跳线针(JP45中的1)、第二跳线针(JP45中的2)和第三跳线针(JP45中的3)的第一跳线帽JP45，以及关联有第四跳线针(JP47中的1)、第五跳线针(JP47中的2)和第六跳线针(JP47中的3)的第二跳线帽JP47；其中，第一跳线针连接于第二电阻R503，第二跳线针连接于RS485芯片120(即收发芯片U78)，第三跳线针连接于第一电阻R502，第四跳线针连接于第四电阻R513，第五跳线针连接于RS485芯片120，第六跳线针连接于第三电阻R512。

对于本实施方式，第一跳线帽JP45可以用于导通第一跳线针与第二跳线针，以将上拉电阻支路140的阻值切换为第二电阻R503的阻值，或导通第二跳线针与第三跳线针，以将上拉电阻支路140的阻值切换为第一电阻R502的阻值。第二跳线帽JP47可以用于导通第四跳线针与第五跳线针，以将下拉电阻支路150的阻值切换为第四电阻R513的阻值，或导通第五跳线针与第六跳线针，以将下拉电阻支路150的阻值切换为第三电阻R512的阻值。作为一种示例，第一电阻R502和第三电阻R512的阻值均为10KΩ，第二电阻R503和第四电阻R513的阻值均为1KΩ；基于此，当第一跳线帽JP45导通第一跳线针与第二跳线针，且第二跳线帽JP47导通第四跳线针与第五跳线针时，上拉电阻支路140的阻值为第二电阻R503的阻值，下拉电阻支路150的阻值为第四电阻R513的阻值，即上拉电阻支路140和下拉电阻支路150的阻值均为1KΩ；当第一跳线帽JP45导通第二跳线针与第三跳线针，且第二跳线帽JP47导通第五跳线针与第六跳线针时，上拉电阻支路140的阻值为第一电阻R502的阻值，下拉电阻支路150的阻值为第三电阻R512的阻值，即上拉电阻支路140和下拉电阻支路150的阻值均为10KΩ。

应当理解的是，上述实施方式仅作为本申请实施例的优选实现，并非是本申请实施例对第一串口电路100的具体电路结构的唯一限定；对此，本领域技术人员可以在本申请实施例的基础上，根据实际应用场景进行灵活设定。

作为一种实施方式，请进一步参阅图11，图11为本申请实施例提供的串口切换电路的第六种模块框图；从图11中可以看出，第二串口电路200可以包括RS232芯片210；其中，MCU和第一GPIO端口310分别连接于RS232芯片210。此处，有必要进行说明，RS232芯片210可以采用本领域内常用的基于RS-232串行通讯标准的收发芯片，比如型号为MAX3232，SP3232EEN和SP211EEA等。

具体地，在本实施方式中，第一GPIO端口310可以用于向RS232芯片210发送第一控制信号；其中，当第一控制信号的电平为高时，RS232芯片210被禁用；当第一控制信号的电平为低时，RS232芯片210被启用。

前文中提到，如果想要将串口通讯模式切换为RS232串口通讯模式，那么第一控制信号和第二控制信号的电平均需要为低。结合本实施方式和前述实施方式，当第一控制信号和第二控制信号的电平均为低时，三态门输出支路110和RS485芯片120均被禁用，并且三态门输出支路110无法向RS485芯片120发送驱动信号，但是此时RS232芯片210被启用，从而致使MCU与第二串口电路200所具有的RS232串口成功地建立通讯。相应的，如果想要将串口通讯模式切换为RS485串口通讯模式，那么便需要禁用RS232串口通讯模式，即第一控制信号和第二控制信号的电平均需要为高。再结合本实施方式和前述实施方式，当第一控制信号和第二控制信号的电平均为高时，三态门输出支路110和RS485芯片120均被启用，并且三态门输出支路110还会向RS485芯片120发送驱动信号，但是此时RS232芯片210被禁用，从而致使MCU与第二串口电路200所具有的RS232串口之间的通讯被切断。

作为本实施方式的一种具体实现，请进一步参阅图12，图12为本申请实施例提供的第二串口电路的电路结构示意图；从图12中可以看出，RS232芯片210的串口通讯功能主要由收发芯片U87(型号：SP211EEA)实现；其中，EN15_A为第一控制信号，TX15为MCU通过电气隔离电路400向第二串口电路200发送的信号，RX15为第二串口电路200通过电气隔离电路400向MCU发送的信号。具体地，当EN15_A的电平为高时，收发芯片U87被禁用；当EN15_A的电平为低时，收发芯片U87被启用。

应当理解的是，上述实施方式仅作为本申请实施例的优选实现，并非是本申请实施例对第二串口电路200的具体电路结构的唯一限定；对此，本领域技术人员可以在本申请实施例的基础上，根据实际应用场景进行灵活设定。

此外，本申请实施例还提供了一种切换方法，应用于本申请实施例提供的串口切换电路；该切换方法包括如下步骤：

步骤一、切换电路300接收控制信号；

步骤二、切换电路300根据所接收的控制信号，启用第一串口电路100，并禁用第二串口电路200，或启用第二串口电路200，并禁用第一串口电路100；其中，当切换电路300启用第一串口电路100，并禁用第二串口电路200时，RS485串口与MCU之间建立通讯；当切换电路300启用第二串口电路200，并禁用第一串口电路100时，RS232串口与MCU之间建立通讯。

综合前文所述，本申请实施例提供了一种串口切换电路及其切换方法，通过该串口切换电路及其切换方法，能够很好地保证在具有多种串口通讯模式的前提下，占用MCU更少的串行通讯接口，从而有效地降低了MCU的串行通讯接口的占用率。作为一种实例，该串口切换电路及其切换方法可以应用于通讯管理机，此时，需要在通讯管理机内设置该串口切换电路，从而降低通讯管理机内MCU的串行通讯接口的占用率。作为另一种实例，该串口切换电路及其切换方法可以应用于包括通讯管理机和至少一个与通讯管理机通信连接的终端的通讯系统，此时，可以同时在通讯管理机和各终端中设置该串口切换电路，从而降低通讯管理机与各终端内MCU的串行通讯接口的占用率。对于第二种实例，当需要工作在RS485串口通讯模式时，通过通讯管理机内的切换电路300启用第一串口电路100，并禁用第二串口电路200，以及分别通过各终端内的切换电路300启用相应的第一串口电路100，并禁用相应的第二串口电路200即可；当需要工作在RS232串口通讯模式时，通过通讯管理机内的切换电路300启用第二串口电路200，并禁用第一串口电路100，以及分别通过各终端内的切换电路300启用相应的第二串口电路200，并禁用相应的第一串口电路100即可。

需要说明的是，本申请内容中的各个实施例均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的部分互相参见即可。对于方法类实施例而言，由于其与产品类实施例相似，所以描述的比较简单，相关之处参见产品类实施例的部分说明即可。

还需要说明的是，在本申请内容中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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申请内容。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，本申请内容中所定义的一般原理可以在不脱离本申请内容的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请内容将不会被限制于本申请内容所示的这些实施例，而是要符合与本申请内容所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种串口切换电路，其特征在于，包括MCU、切换电路、具有RS485串口的第一串口电路和具有RS232串口的第二串口电路；其中，所述第一串口电路和所述第二串口电路分别连接于所述MCU，所述第一串口电路和所述第二串口电路还分别连接于所述切换电路；

所述切换电路用于根据接收的控制信号，启用所述第一串口电路，并禁用所述第二串口电路，或启用所述第二串口电路，并禁用所述第一串口电路；其中，当所述切换电路启用所述第一串口电路，并禁用所述第二串口电路时，所述RS485串口与所述MCU之间建立通讯；当所述切换电路启用所述第二串口电路，并禁用所述第一串口电路时，所述RS232串口与所述MCU之间建立通讯。

2.如权利要求1所述的串口切换电路，其特征在于，所述切换电路包括第一GPIO端口和第二GPIO端口；其中，所述第一串口电路同时连接于所述第一GPIO端口和所述第二GPIO端口，所述第二串口电路连接于所述第一GPIO端口；

所述第一GPIO端口用于向所述第一串口电路和所述第二串口电路发送第一控制信号，所述第二GPIO端口用于向所述第一串口电路发送第二控制信号；其中，当所述第一控制信号和所述第二控制信号均为高电平时，所述第一串口电路被启用，且所述第二串口电路被禁用；当所述第一控制信号和所述第二控制信号均为低电平时，所述第二串口电路被启用，且所述第一串口电路被禁用。

3.如权利要求2所述的串口切换电路，其特征在于，所述切换电路还包括第一电气隔离支路和第二电气隔离支路；其中，所述第一串口电路和所述第二串口电路分别通过所述第一电气隔离支路与所述第一GPIO端口连接，所述第一串口电路还通过所述第二电气隔离支路与所述第二GPIO端口连接；

所述第一GPIO端口具体用于通过所述第一电气隔离支路向所述第一串口电路和所述第二串口电路发送所述第一控制信号；

所述第二GPIO端口具体用于通过所述第二电气隔离支路向所述第一串口电路发送所述第二控制信号。

4.如权利要求2所述的串口切换电路，其特征在于，所述第一串口电路包括三态门输出支路和RS485芯片；其中，所述三态门输出支路连接于所述RS485芯片，所述MCU和所述第二GPIO端口分别连接于所述三态门输出支路，所述MCU和所述第一GPIO端口分别连接于所述RS485芯片；

所述第二GPIO端口具体用于向所述三态门输出支路发送所述第二控制信号；其中，当所述第二控制信号为高电平时，所述三态门输出支路被启用；当所述第二控制信号为低电平时，所述三态门输出支路被禁用；

所述第一GPIO端口具体用于向所述RS485芯片发送所述第一控制信号；其中，当所述第一控制信号为高电平时，所述RS485芯片被启用；当所述第一控制信号为低电平时，所述RS485芯片被禁用；

所述三态门输出支路用于在启用状态时，向所述RS485芯片发送驱动信号；其中，所述驱动信号用于驱动所述RS485芯片。

5.如权利要求4所述的串口切换电路，其特征在于，所述第一串口电路还包括切换支路、上拉电阻支路和下拉电阻支路；其中，所述上拉电阻支路和所述下拉电阻支路分别连接于所述切换支路，所述切换支路还连接于所述RS485芯片；

所述切换支路用于对所述上拉电阻支路的阻值进行切换，以及对所述下拉电阻支路的阻值进行切换；其中，所述上拉电阻支路和所述下拉电阻支路均具有至少两种阻值，且所述上拉电阻支路所具有的阻值与所述下拉电阻支路所具有的阻值相同。

6.如权利要求5所述的串口切换电路，其特征在于，所述上拉电阻支路包括串接的第一电阻和第二电阻，所述下拉电阻支路包括串接的第三电阻和第四电阻；其中，所述第一电阻的阻值与所述第二电阻不同，所述第三电阻的阻值与所述第四电阻不同，所述第一电阻的阻值与所述第三电阻相同，所述第二电阻的阻值与所述第四电阻相同；

所述切换支路包括关联有第一跳线针、第二跳线针和第三跳线针的第一跳线帽，以及关联有第四跳线针、第五跳线针和第六跳线针的第二跳线帽；其中，所述第一跳线针连接于所述第二电阻，所述第二跳线针连接于所述RS485芯片，所述第三跳线针连接于所述第一电阻，所述第四跳线针连接于所述第四电阻，所述第五跳线针连接于所述RS485芯片，所述第六跳线针连接于所述第三电阻；

所述第一跳线帽用于导通所述第一跳线针与所述第二跳线针，将所述上拉电阻支路的阻值切换为所述第二电阻的阻值，或导通所述第二跳线针与所述第三跳线针，将所述上拉电阻支路的阻值切换为所述第一电阻的阻值；

所述第二跳线帽用于导通所述第四跳线针与所述第五跳线针，将所述下拉电阻支路的阻值切换为所述第四电阻的阻值，或导通所述第五跳线针与所述第六跳线针，将所述下拉电阻支路的阻值切换为所述第三电阻的阻值。

7.如权利要求2所述的串口切换电路，其特征在于，所述第二串口电路包括RS232芯片；其中，所述MCU和所述第一GPIO端口分别连接于所述RS232芯片；

所述第一GPIO端口具体用于向所述RS232芯片发送所述第一控制信号；其中，当所述第一控制信号为高电平时，所述RS232芯片被禁用；当所述第一控制信号为低电平时，所述RS232芯片被启用。

8.一种切换方法，应用于串口切换电路，其特征在于，所述串口切换电路包括MCU、切换电路、具有RS485串口的第一串口电路和具有RS232串口的第二串口电路；其中，所述第一串口电路和所述第二串口电路分别连接于所述MCU，所述第一串口电路和所述第二串口电路还分别连接于所述切换电路；

所述切换方法包括：

所述切换电路接收控制信号；

所述切换电路根据所述控制信号，启用所述第一串口电路，并禁用所述第二串口电路，或启用所述第二串口电路，并禁用所述第一串口电路；其中，当所述切换电路启用所述第一串口电路，并禁用所述第二串口电路时，所述RS485串口与所述MCU之间建立通讯；当所述切换电路启用所述第二串口电路，并禁用所述第一串口电路时，所述RS232串口与所述MCU之间建立通讯。

9.一种通讯管理机，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的串口切换电路。

10.一种通讯系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的通讯管理机，以及与所述通讯管理机通信连接的至少一个终端；其中，所述终端包括如权利要求1-7任一项所述的串口切换电路。

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