CN116775533B - 一种一对多串口双向通信转换电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种一对多串口双向通信转换电路，包括：一个主输入端，配置为从主设备的串口接收信号；一个主输出端，配置为向主设备的串口发送信号；多个从输入端，配置为分别从多个从设备的串口接收信号；多个从输出端，配置为分别向多个从设备的串口发送信号；筛选单元，包括一个输出端和多个输入端；其中多个从输入端分别与筛选单元的多个输入端耦合，筛选单元的输出端与主输出端耦合，配置为将来自多个从设备的其中一个向主设备发送的信号筛选出来提供给主设备。本申请的技术方案使主设备只提供一个串口即可与多个从设备串口进行双向通信，不同从设备串口向主设备串口分时发送数据时无需手动选通，节省串口资源，提高串口双向通信自动化程度。

Description

一种一对多串口双向通信转换电路

技术领域

本申请涉及一种电路，特别地涉及一种一对多串口双向通信转换电路及相应的通信方法。

背景技术

串口通信在嵌入式开发以及多数电子产品中被广泛使用，串口的硬件物理接口形式包括Uart、Com等，串口通信使用的电平标准包括TTL、RS-232、RS-422、RS-485等。

在芯片或者电子产品的测试和使用过程，经常会有一个主设备控制多个从设备并通过主从设备上的串口进行通信的应用场景，例如：（1）在测试中，上位机通过串口同时向被测试对象发送指令，实现并行测试，提高测试效率，其中上位机作为主设备，被测试对象为从设备；（2）在实际应用中，不同应用的芯片作为从设备受主芯片（主设备）控制，接收主设备的指令，向主设备发送数据。

主设备通过串口与多个从设备进行通信，采用的主要方式包括：（1）主设备包括足够多的串口，能够为每个从设备提供一个串口进行一对一的串口通信；（2）主设备只提供一个串口与多个从设备进行通信，主设备通过串口发送端TX发送数据，从设备通过串口接收端RX接收数据。

上述第（1）种方式会浪费主设备的串口资源；第（2）种方式通常只能实现主设备向从设备的单向数据传输，如果需要同时实现从设备向主设备的数据传输，一般需要通过电阻跳选、跳线帽等方法手动选通需要传输数据的从设备，灵活性差，自动化程度低。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本申请提出了一种一对多串口双向通信转换电路，包括：一个主输入端，配置为从主设备的串口接收信号；一个主输出端，配置为向主设备的串口发送信号；多个从输入端，配置为分别从多个从设备的串口接收信号；多个从输出端，配置为分别向多个从设备的串口发送信号；筛选单元，包括一个输出端和多个输入端；其中，多个从输入端分别与筛选单元的多个输入端耦合，筛选单元的输出端与所述主输出端耦合，配置为将来自于多个从设备的其中一个向主设备发送的信号筛选出来提供给主设备。

特别的，其中筛选单元包括：与门，包括一个与门输出端；以及多个与门输入端分别耦合到多个从输入端；以及多个上拉电阻，多个上拉电阻中的每一个的一端与供电电源耦合，另一端分别与多个与门输入端中的一个耦合，配置为向多个与门输入端施加高电平。

特别的，还包括耦合在多个从输入端和多个与门输入端之间的多个串口电平转换单元，配置为将来自于多个从设备的信号的电平标准转换为与主设备兼容的电平标准。

特别的，还包括耦合在主输入端与多个从输出端之间的多个串口电平转换单元，配置为将来自于主设备的信号的电平标准转换为与多个从设备兼容的电平标准。

特别的，其中，当多个从输入端数量为n且n为大于等于3的整数时，筛选单元包括n-1个以串联方式级联的2输入与门。

特别的，其中主输入端配置为从主设备串口接收并利用多个从输出端向多个从设备串口输出请求指令，请求指令中包含被允许发送信号的一个从设备身份识别码，其中多个从设备各自具有不同的身份识别码；多个从输出端配置为向多个从设备串口输出请求指令；多个从输入端中的一个配置为从身份识别码匹配的从设备接收数据信号，其余从输入端配置为从其余从设备接收高电平，其中数据信号包括至少一个单位时间的低电平；主输出端配置为将来自身份识别码匹配的从设备的数据信号输出给主设备。

特别的，其中主输入端配置为从主设备串口接收身份识别码生成指令；多个从输出端配置为向多个从设备串口输出身份识别码生成指令；主输入端配置为从主设备串口接收身份识别码检查指令，身份识别码检查指令包含一个身份识别码；多个从输出端配置为向多个从设备串口输出身份识别码检查指令；多个从输入端中的一个配置为接收来自于一个从设备的数据信号，该从设备生成的身份识别码与身份识别码检查指令中的身份识别码匹配，其余从输入端配置为从其余从设备接收高电平，其中数据信号包括至少一个单位时间的低电平；主输出端配置为将来自身份识别码匹配的从设备的信号输出给主设备。

本申请还提出了一种电子设备，其包括如前所述的电路。

附图说明

下面，将结合附图对本申请的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是根据本申请一个实施例的一对多串口双向通信系统结构示意图；

图2是根据本申请另一个实施例的一对多串口双向通信系统结构示意图； 以及

图3是根据本申请一个实施例的一对多串口双向通信系统的通信方法的流程图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。对于附图中的各单元之间的连线，仅仅是为了便于说明，其表示至少连线两端的单元是相互通信的，并非旨在限制未连线的单元之间无法通信。另外，两个单元之间线条的数目旨在表示该两个单元之间通信至少所涉及的信号数或至少具备的输出端，并非用于限定该两个单元之间只能如图中所示的信号来进行通信。

本申请提供了一种能够实现一个主设备只提供一个串口即可与多个从设备通过串口进行双向通信的解决方案。

图1是根据本申请一个实施例的一对多串口双向通信系统结构示意图。

根据一个实施例，图1所示的通信系统100可以包括一个主设备和n个从设备（n为大于等于2的整数），所有主设备和从设备可以分别包括一个串口。例如，如图1所示：主设备可以包括主设备串口；从设备1可以包括从设备串口1；从设备2可以包括从设备串口2；从设备3可以包括从设备串口3；以此类推，从设备n可以包括从设备串口n。

根据一个实施例，通信系统100中的主设备串口和从设备串口1至n可以具有相同的电平标准，该电平标准可以是TTL、RS-232、RS-422、RS-485或其他串口电平标准中的任一种。当然，根据其他实施例，主设备串口和各从设备串口的电平标准也可以不同。

根据一个实施例，通信系统100中的主设备串口和从设备串口1至n中的每一个均可以包括一个发送端和一个接收端。例如，如图1所示：主设备串口可以包括发送端TX_M1和接收端RX_M1；从设备串口1可以包括发送端TX_S11和接收端RX_S11；从设备串口2可以包括发送端TX_S12和接收端RX_S12；从设备串口3可以包括发送端TX_S13和接收端RX_S13；以此类推，从设备串口n可以包括发送端TX_S1n和接收端RX_S1n。

根据一个实施例，图1所示的通信系统100可以包括一个一对多串口双向通信转换电路101。

根据一个实施例，图1所示的串口双向通信转换电路101可以包括：主输入端IN_M1，可以配置为耦合到通信系统100中主设备串口的发送端TX_M1；n个从输入端IN_S11至IN_S1n，可以配置为分别一对一地耦合到通信系统100中从设备串口1至n的发送端TX_S11至TX_S1n；主输出端OUT_M1，可以配置为耦合到通信系统100中主设备串口的接收端RX_M1；以及n个从输出端OUT_S11至OUT_S1n，可以配置为分别一对一地耦合到通信系统100中从设备串口1至n的接收端RX_S11至RX_S1n。

根据一个实施例，当图1所示的通信系统100中的主设备串口需要发送数据时，通信系统100执行由主设备串口向n个从设备串口的广播通信，主输入端IN_M1接收主设备串口的发送端TX_M1发送的数据，并将这些数据通过从输出端OUT_S11至OUT_S1n分别广播至从设备串口1至n的接收端RX_S11至RX_S1n。

根据一个实施例，图1所示的串口双向通信转换电路101可以包括一个n输入与门。根据一个实施例，该n输入与门可以包括n个输入端A₁至A_n（n为大于等于2的整数），以及一个输出端Y_A。其中，n个输入端A₁至A_n与输出端Y_A之间的逻辑关系为：Y_A＝A₁ & A₂ & A₃ & ……& A_n（式1）。

根据一个实施例，串口双向通信转换电路101的从输入端IN_S11至IN_S1n分别一对一地耦合到n输入与门的n个输入端A₁至A_n，n输入与门的输出端Y_A耦合到串口双向通信转换电路101的主输出端OUT_M1。

根据一个实施例，图1所示的串口双向通信转换电路101可以包括n个上拉电阻R₁₁至R_1n（n为大于等于2的整数），上拉电阻R₁₁至R_1n的一端分别耦合到供电电源Vdd，上拉电阻R₁₁至R_1n的另一端分别一对一地耦合到n输入与门的n个输入端A₁至A_n。

根据一个实施例，当图1所示的通信系统100中的主设备串口空闲无需发送数据时，通信系统100可以执行由n个从设备串口向主设备串口的通信，但此时n个从设备串口不能同时发送数据，n个从设备串口可以遵守预设的通信方法（具体方法将在说明书后文进行描述）分时向主设备串口发送数据。

根据一个实施例，上拉电阻R₁₁至R_1n配置为分别向n输入与门的n个输入端A₁至A_n施加高电平。

根据一个实施例，当通信系统100执行由n个从设备串口向主设备串口的通信时，串口双向通信转换电路101通过从输入端IN_S11至IN_S1n接收从设备串口1至n发送的数据。由于从设备串口1至n不能同时发送数据，根据预设的通信方法，只有从设备串口1至n中可以发送数据的从设备串口所发送的实际通信数据（不全是高电平），能够通过串口双向通信转换电路101中相应的从输入端传输至n输入与门的相应输入端，而此时n输入与门的其他输入端仍然是高电平，因此根据式1所表达的n输入与门的逻辑关系，只有可以发送的实际通信数据能够通过n输入与门的输出端Y_A以及电路101的主输出端OUT_M1，被发送到主设备串口的接收端RX_M1。

根据不同的实施例，图1所示的n输入与门也可以替换为其他结构的逻辑电路（例如：当n大于等于3时，将一个n输入与门替换为n-1个2输入与门以串联方式级联），只要该组逻辑电路的逻辑关系和式1所表达的n输入与门的逻辑关系相同即可。

图2是根据本申请另一个实施例的一对多串口双向通信系统结构示意图。

根据一个实施例，图2所示通信系统200可以包括一个主设备和n个从设备（n为大于等于2的整数），所有主设备和从设备可以分别包括一个串口。例如，如图2所示：主设备可以包括主设备串口；从设备1可以包括从设备串口1；从设备2可以包括从设备串口2；从设备3可以包括从设备串口3；以此类推，从设备n可以包括从设备串口n。

根据一个实施例，通信系统200中的主设备串口和从设备串口1至n可以具有不同的电平标准，每个串口的电平标准可以是TTL、RS-232、RS-422、RS-485或其他串口电平标准中的任一种。根据一个实施例，图2所示的通信系统200中，主设备串口的电平标准为TTL，从设备串口1和从设备串口2的电平标准都是RS-232，从设备串口3的电平标准是RS-422，从设备串口n的电平标准是RS-485。

根据一个实施例，通信系统200中的主设备串口和从设备串口1至n中的每一个均可以包括一个发送端和一个接收端。例如，如图2所示：主设备串口可以包括发送端TX_M2和接收端RX_M2；从设备串口1可以包括发送端TX_S21和接收端RX_S21；从设备串口2可以包括发送端TX_S22和接收端RX_S22；从设备串口3可以包括发送端TX_S23和接收端RX_S23；以此类推，从设备串口n可以包括发送端TX_S2n和接收端RX_S2n。

根据一个实施例，图2所示的通信系统200可以包括一个一对多串口双向通信转换电路201。

根据一个实施例，图2所示的串口双向通信转换电路201可以包括：主输入端IN_M2，n个从输入端IN_S21至IN_S2n，主输出端OUT_M2，以及n个从输出端OUT_S21至OUT_S2n。

根据一个实施例，图2所示的串口双向通信转换电路201可以包括n个串口电平转换芯片：串口电平转换芯片1至n（n为大于等于2的整数），配置为在不同的串口电平标准之间进行转换。

根据一个实施例，串口电平转换芯片1至n中的每一个均可以包括两个输入端和两个输出端。例如，如图2所示：串口电平转换芯片1可以包括输入端I₁₁和I₁₂以及输出端O₁₁和O₁₂；串口电平转换芯片2可以包括输入端I₂₁和I₂₂以及输出端O₂₁和O₂₂；串口电平转换芯片3可以包括输入端I₃₁和I₃₂以及输出端O₃₁和O₃₂；以此类推，串口电平转换芯片n可以包括输入端I_n1和I _n2以及输出端O_n1和O_n2。

根据一个实施例，串口双向通信转换电路201的主输入端IN_M2同时耦合到串口电平转换芯片1至n的第一个输入端I₁₁至I_n1，串口电平转换芯片1至n的第一个输出端O₁₁至O_n1分别一对一地耦合到通信系统200的从设备串口1至n的接收端RX_S21至RX_S2n。

根据一个实施例，当图2所示的通信系统200中的主设备串口需要发送数据时，通信系统200执行由主设备串口向n个从设备串口的广播通信，主输入端IN_M2接收主设备串口发送端TX_M2广播的数据，将该数据的电平协议（例如TTL）由串口电平转换芯片1至n分别转换成与从设备串口1至n相同的电平协议，再将电平协议转换之后的数据通过从输出端OUT_S21至OUT_S2n分别发送到从设备串口1至n的接收端RX_S21至RX_S2n。

根据一个实施例，图2所示的串口双向通信转换电路201可以包括一个n输入与门。根据一个实施例，该n输入与门可以包括n个输入端B₁至B_n（n为大于等于2的整数），以及一个输出端Y_B。其中，n个输入端B₁至B_n与输出端Y_B之间的逻辑关系为：Y_B＝B₁ & B₂ & B₃ & ……& B_n（式2）。

根据一个实施例，串口双向通信转换电路201的从输入端IN_S21至IN_S2n分别一对一地耦合到串口电平转换芯片1至n的第二个输入端I₁₂至I_n2，串口电平转换芯片1至n的第二个输出端O₂₂至O_n2分别一对一地耦合到n输入与门的n个输入端B₁至B_n，n输入与门的输出端Y_B耦合到串口双向通信转换电路201的主输出端OUT_M2。

根据一个实施例，图2所示的串口双向通信转换电路201可以包括n个上拉电阻R₂₁至R_2n（n为大于等于2的整数），上拉电阻R₂₁至R_2n的一端分别耦合到供电电源Vdd，上拉电阻R₂₁至R_2n的另一端分别一对一地耦合到n输入与门的n个输入端B₁至B_n。

根据一个实施例，当通信系统200中主设备串口空闲无需发送数据时，通信系统200可以执行由n个从设备串口向主设备串口的通信，但n个从设备串口不能同时发送数据，n个从设备串口可以遵守预设的通信方法（具体方法将在说明书后文进行描述）分时向主设备串口发送数据。

根据一个实施例，上拉电阻R₂₁至R_2n配置为分别向n输入与门的n个输入端B₁至B_n施加高电平。

根据一个实施例，当通信系统200执行由n个从设备串口到主设备串口的通信时，串口双向通信转换电路201通过从输入端IN_S21至IN_S2n接收从设备串口1至n发送的数据。由于从设备串口1至n不能同时发送数据，根据预设的通信方法，只有从设备串口1至n中可以发送数据的从设备串口所发送的实际通信数据（不全是高电平），能够通过串口双向通信转换电路201中相应的从输入端传输至相应的串口电平转换芯片，将发送实际通信数据的从设备串口的电平协议转换为与主设备串口一致的电平协议，再传输至n输入与门的相应输入端，而此时n输入与门的其他输入端仍然是高电平，因此根据式2所表达的n输入与门的逻辑关系，只有可以发送的实际通信数据能够通过n输入与门的输出端Y_B以及电路201的主输出端OUT_M2，被发送到主设备串口的接收端RX_M2。

根据不同的实施例，图2所示的n输入与门也可以替换为其他结构的逻辑电路（例如：当n大于等于3时，将一个n输入的与门替换为n-1个2输入与门以串联方式级联），只要该组逻辑电路的逻辑关系和式2所表达的n输入与门的逻辑关系相同即可。

根据不同的实施例，图2所示的串口电平转换芯片1至n可以替换为其他结构的串口电平转换电路，只要能够具备至少两个输入端以及至少两个输出端，并且能够实现不同串口电平标准之间的转换即可。

综上所述，本申请提供了一种一对多串口双向通信转换电路，使得本申请的串口通信系统中的主设备只需提供一个串口即可与多个从设备串口进行双向通信，不同的从设备串口向主设备串口分时发送数据时无需手动选通，既节省了主设备的串口资源，又大大提高了串口双向通信的自动化程度。

本申请还提供了一种电子设备，包括如前任一所述的一对多串口双向通信转换电路。

如前所述，当本申请的串口通信系统中的主设备串口不空闲有数据需要发送时，串口通信系统可以执行由主设备串口向多个从设备串口的广播通信；当本申请的串口通信系统中的主设备串口空闲无需发送数据时，串口通信系统可以执行由多个从设备串口向主设备串口的分时通信。为实现上述解决方案，本申请还提供了一种一对多串口双向通信系统的通信方法，使得本申请的串口通信系统中的主设备只需提供一个串口即可与多个从设备串口进行双向通信，不同的从设备串口向主设备串口分时发送数据时无需手动选通，既节省了主设备的串口资源，又大大提高了串口双向通信系统的自动化程度。

图3是根据本申请一个实施例的一对多串口双向通信系统的通信方法的流程图。根据一个实施例，一对多串口通信系统可以包括一个主设备和n个从设备（n为大于等于2的整数）以及一个耦合在主设备和n个从设备之间的一对多串口通信转换电路，主设备和n个从设备可以分别包括一个串口。

本申请提出的通信方法在串口双向通信系统中的主设备串口空闲时，多个从设备串口分时向主设备串口发送数据的通信方法是基于数据请求方式，从设备串口不会主动向主设备串口发送数据。

根据一个实施例，图3所示的一对多串口双向通信系统的通信方法包括：

0000：判断通信系统中的主设备串口是否空闲：如果主设备串口不空闲有数据需要发送，跳转到操作0100，如果主设备串口空闲无需发送数据，跳转到操作0200；

0100：主设备串口向n个从设备串口广播数据；

0200：通信系统执行由n个从设备串口向主设备串口的分时通信，判断n个从设备是否具备身份识别码：如果n个从设备已经具备身份识别码，转到操作1000；如果n个从设备不具备身份识别码，转到操作2000。

根据一个实施例，n个从设备串口向主设备串口进行分时通信的方法可以包括两个主要分支，在通信系统中的n个从设备都已具备身份识别码的情况下，第一分支示出了此时通信方法的流程，包括：

1000：主设备串口向n个从设备串口发送第j条数据请求指令（1≤j≤n），每条数据请求指令中包含一个不同的从设备的身份识别码；

1100：n个从设备串口分别接收到第j条数据请求指令；

1200：n个从设备各自判断第j条数据请求指令中的身份识别码是否与自身的身份识别码相匹配：如果匹配，跳转到操作1210，如果不匹配，跳转到操作1230；

1210：身份识别码匹配的从设备判断此时是否需要通过串口向主设备串口发送数据：如果需要发送数据，跳转到操作1220，如果不需要发送数据，跳转到操作1230；

1220：身份识别码匹配且需要发送数据的从设备的串口向主设备串口发送数据；

1230：系统判断j是否等于n：如果否，j+1并返回操作1000；如果是，返回操作0000。

根据上述通信方法，当主设备串口判断为空闲时，主设备串口依次向n个从设备串口发送数据请求指令。当n个从设备串口都有一次被允许向主设备串口发送数据之后（即j的取值范围在1到n之间），通信系统会再次判断主设备串口是否空闲。根据其他实施例，j的取值范围也可以不在1到n之间，可以根据实际应用的具体情况设置j的取值范围，例如可以在n个从设备串口都有两次被允许向主设备串口发送数据之后再重新判断主设备串口是否空闲。

根据一个实施例，在通信系统中的n个从设备不具备身份识码且n个从设备为可编程设备的情况下，n个从设备可以自动生成身份识别码。图3所示通信方法流程图的第二分支示出了根据一个实施例的一种自动生成身份识别码的方法的流程，包括：

2000：主设备串口向n个从设备串口发送自动生成身份识别码指令；

2100：n个从设备串口分别接收到自动生成身份识别码指令；

2200：n个从设备各自在预设的字段，例如1~M的范围内，随机选择一个码字作为自身的身份识别码，其中M远大于n；

2300：主设备串口向n个从设备串口发送第i条身份识别码检查指令（1≤i≤M），每条身份识别码检查指令中分别包含1~M的范围内可能的M个不同的身份识别码中的一个；

2400：n个从设备串口分别接收到第i条身份识别码检查指令；

2500：n个从设备各自判断自身在操作2200中生成的身份识别码是否与第i条身份识别码检查指令中所包含的身份识别码相匹配：如果匹配，跳转到操作2510，如果不匹配，跳转到操作2600；

2510：身份识别码匹配的从设备的串口向主设备串口发送确认指令（例如：低电平，与串口双向通信转换电路中上拉电阻施加给n输入与门的输入端的高电平相反）；

2600：系统判断i是否等于M：如果否，i+1并返回操作2300；如果是，跳转到操作2700；

2700：主设备对所接收到的来自从设备串口的确认指令进行计数；

2800：判断操作2700的计数值是否等于n：如果是，跳转到操作0200；如果否，返回操作2000。

根据一个实施例，一对多串口双向通信转换电路的主输入端配置为从主设备串口接收并利用一对多串口通信双向转换电路的多个从输出端向多个从设备串口输出请求指令，请求指令中包含被允许发送信号的一个从设备身份识别码；其中多个从设备各自具有不同的身份识别码；

多个从输出端配置为向多个从设备串口输出请求指令；

一对多串口双向通信转换电路的多个从输入端中的一个配置为从身份识别码匹配的从设备接收数据信号，其余从输入端配置为从其余从设备接收高电平；

一对多串口双向通信转换电路的主输出端配置为将来自身份识别码匹配的从设备的数据信号输出给主设备，其中数据信号包括至少一个单位时间的低电平。这样就可以利用串口通信转换电路中的筛选单元，例如与门，将身份识别码匹配的从设备串口输出的数据传输给主设备的串口。

根据一个实施例，一对多串口双向通信转换电路的主输入端配置为从主设备串口接收身份识别码生成指令；

一对多串口双向通信转换电路的多个从输出端配置为向多个从设备串口输出身份识别码生成指令；

一对多串口双向通信转换电路的主输入端配置为从主设备串口接收身份识别码检查指令，身份识别码检查指令包含一个身份识别码；

一对多串口双向通信转换电路的多个从输出端配置为向多个从设备串口输出身份识别码检查指令；

一对多串口双向通信转换电路的多个从输入端中的一个配置为接收来自于其生成的身份识别码与身份识别码检查指令中的身份识别码匹配的从设备的数据信号，其余从输入端配置为从其余从设备接收高电平，其中数据信号包括至少一个单位时间的低电平；这样就可以利用所述串口双向通信转换电路中的筛选单元，例如与门，将身份识别码匹配的从设备串口输出的数据传输给主设备的串口。

一对多串口双向通信转换电路的主输出端配置为将来自身份识别码匹配的从设备的信号输出给主设备。

上述实施例仅供说明本申请之用，而并非是对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本申请公开的范畴。

Claims (7)

1.一种一对多串口双向通信转换电路，包括：

一个主输入端，配置为从主设备的串口接收信号；

一个主输出端，配置为向主设备的串口发送信号；

多个从输入端，配置为分别从多个从设备的串口接收信号；

多个从输出端，配置为分别向多个从设备的串口发送信号；

筛选单元，包括一个输出端和多个输入端；

其中，所述多个从输入端分别与所述筛选单元的多个输入端耦合，所述筛选单元的输出端与所述主输出端耦合，配置为将来自于多个从设备的其中一个向主设备发送的信号筛选出来提供给主设备；

其中，所述筛选单元还包括：

与门，包括一个与门输出端；以及多个与门输入端分别耦合到所述多个从输入端；以及

多个上拉电阻，所述多个上拉电阻中的每一个的一端与供电电源耦合，另一端分别与所述多个与门输入端中的一个耦合，配置为向所述多个与门输入端施加高电平；

其中，所述主输入端配置为所述从主设备的串口接收身份识别码生成指令；

所述多个从输出端配置为向所述多个从设备的串口输出所述身份识别码生成指令；

所述主输入端配置为从所述主设备的串口接收身份识别码检查指令，所述身份识别码检查指令包含一个身份识别码；

所述多个从输出端配置为向所述多个从设备的串口输出所述身份识别码检查指令；

所述多个从输入端中的一个配置为接收来自于一个从设备的数据信号，该从设备生成的身份识别码与所述身份识别码检查指令中包含的所述一个身份识别码匹配，其余所述从输入端配置为从其余从设备接收高电平，其中所述数据信号包括至少一个单位时间的低电平；

所述主输出端配置为将来自身份识别码匹配的从设备的信号输出给主设备。

2.根据权利要求1所述的电路，还包括耦合在所述多个从输入端和所述多个与门输入端之间的多个串口电平转换单元，配置为将来自于多个从设备的信号的电平标准转换为与主设备兼容的电平标准。

3.根据权利要求1所述的电路，还包括耦合在所述主输入端与所述多个从输出端之间的多个串口电平转换单元，配置为将来自于主设备的信号的电平标准转换为与多个从设备兼容的电平标准。

4.根据权利要求1所述的电路，其中，当所述多个从输入端数量为n且n为大于等于3的整数时，所述筛选单元包括n-1个以串联方式级联的2输入与门。

5.一种一对多串口双向通信系统，其包括：

如权利要求1-4中任一所述的电路；

一个主设备，其包括一个串口，耦合到所述电路的主输入端和主输出端；以及

n个从设备，n为大于1的整数，其中每个从设备包括一个串口，分别耦合到所述电路多个从输入端中相应的一个和多个从输出端中相应的一个。

6.根据权利要求5所述的系统，其中当所述多个从设备不具备身份识别码时，所述主设备配置为：

产生自动生成身份识别码指令以及身份识别码检查指令，所述身份识别码检查指令中包含一个身份识别码；

接收所述多个从设备中自建身份识别码与所述身份识别码检查指令中所包含身份识别码匹配的从设备发出的确认指令，并对接收到的所述确认指令进行计数，当计数结果等于所述从设备个数时代表每个从设备都已具备各自的身份识别码。

7.根据权利要求6所述的系统，其中当所述多个从设备不具备身份识别码时，所述多个从设备配置为：

接收所述自动生成身份识别码指令，并在预设范围内自建身份识别码；

接收所述身份识别码检查指令，并检查所述自建身份识别码是否与所述身份识别码检查指令中包含的身份识别码匹配，如果匹配则向所述主设备的串口发送所述确认指令。