CN201122771Y - 一种单板及转接器 - Google Patents

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CN201122771Y CNU2007201285850U CN200720128585U CN201122771Y CN 201122771 Y CN201122771 Y CN 201122771Y CN U2007201285850 U CNU2007201285850 U CN U2007201285850U CN 200720128585 U CN200720128585 U CN 200720128585U CN 201122771 Y CN201122771 Y CN 201122771Y
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赵恒卓
王健
李严平
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Abstract

本实用新型公开了一种单板，包括与外部设备连接的转接器，所述转接器通过单板连接器与所述单板连接，所述转接器具体包括一设备侧连接器和多个连接器，所述设备侧连接器与所述连接器通过接口线缆相连，所述连接器与所述外部设备连接。本实用新型还提供了一种转接器，用于通过单板连接器与单板连接。通过本实用新型，用一个与单板连接器相连的转接器来输出多路串行接口信号，减少了输出多路串行接口信号所需的连接器的数量，从而减小了占用单板的面积，有效地利用了面板的空间。

Description

一种单板及转接器
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，尤其指一种单板及转接器。
背景技术
随着网络用户的增加，基于路由器等通信设备的终端接入功能，为金融、保险和邮政等行业用户的网络改造提供了方便灵活的组网方式，节省了用户的投资并减少了用户维护网络的难度。随着网络维护和数据安全等新功能的开发，基于路由器等通信设备的终端接入功能为用户提供了安全便利的组网方案。
串行接口(也就是COM接口)是计算机总线提供的用于数据传输的端口，是采用串行通信协议的扩展接口，现在的PC(Personal Computer，个人计算机)一般至少有两个串行口：COM1和COM2。串行口与并行口的不同在于串行口的数据和控制信息是一位接一位串行地传送。虽然速度会慢一些，但传送距离比并行口长，因此长距离的通信应使用串行口。通常COM1使用的是9针D形连接器，而COM2使用的是25针D形连接器。串行接口的数据传输速率是115kbps～230kbps，串行接口一般用来连接鼠标和外置调制解调器以及老式摄像头和写字板等设备。
RS-232是一种异步串行通信协议标准，最初是为远程通信连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment，数据终端设备)与数据通信设备DCE(DataCommunication Equipment，数据通信设备)而制定的，RS-232被定义为一种在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准，采用不平衡的传输方式，即单端通信。RS-232标准规定了连接电缆的机械、电气特性、信号功能及传送过程，但并未定义连接器的物理特性，因此存在DB-25、DB-15和DB-9等各种类型的连接器，其引脚的定义也各不相同，现在一般使用的RS-232的电气连接器都是DB-9连接器。
基于RS232标准的异步串行接口，每路接口的最高速率为115.2kbps，随着固定终端功能的增多，如何在主机单板和面板空间有限的条件下，在单台设备上提供满足机械、电气性能指标以及EMC(Electro Maganetic Compatibility，电磁兼容)的规格要求的高密异步串行接口，成为了一个亟待解决的问题，对主机单板和面板的结构设计提出了更高的要求。
在现有技术中，如果不考虑整机结构对单板PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)的尺寸及限高等方面的要求，在满足产品的机械、电气特性以及EMC的要求的条件下，可以采用DB-9连接器或RJ45连接器来实现8路高密度RS232异步串口，如图1所示。图1中1～8为8个RJ45连接器，每个RJ45连接器对应一路包含8个信号的异步串行接口信号。在这8路RJ45连接器对应的异步串行接口信号中，每路异步串行接口的线序关系如表1所示：
表1单路RJ45连接器接口线序定义
  管脚号   信号名称   方向  说明
  1   RTS   OUT  请求发送
  2   DTR   OUT  数据终端(DTE)就绪
  3   TXD   OUT  数据发送
  4   CD   IN  载波检测
  5   GND   /  地
  6   RXD   IN  数据接收
  7   DSR   IN  数据设备(DCE)就绪
  8   CTS   OUT  清除发送
在现有技术中，若要实现8路高密度RS232异步串行接口，需要8个DB-9连接器或RJ45连接器，即使用一个连接器来实现8路高密度RS232异步串行接口，按表1所示的线序，该连接器也至少需要64个针脚。
因此，现有技术的缺点是：需要多个连接器来实现多路高密异步串行接口，连接器的结构体积较大，占用单板PCB的面积比较大，从而增加了整机的成本，不符合通信设备高密度接口板小型化发展的趋势。另外，在有限的面板空间内连续放置多个连接器，会降低电磁兼容的屏蔽效果，影响拉手条的结构强度，同时给串口线缆的插拔和安装固定也带来了极大的不便。
实用新型内容
本实用新型提供一种单板及转接器，以解决现有技术中需要多个连接器来实现多路高密异步串行接口，连接器的结构体积较大，占用单板PCB的面积较大的问题。
为达到上述目的，本实用新型提供一种单板，包括与外部设备连接的转接器，所述转接器通过单板连接器与所述单板连接，所述转接器具体包括一设备侧连接器和多个连接器，所述设备侧连接器与所述连接器通过接口线缆相连，所述连接器与所述外部设备连接。
所述设备侧连接器和所述单板连接器针脚的排列使得两路串行接口信号共用一个针脚作为接地信号。
所述设备侧连接器和所述单板连接器为DB60连接器时，所述设备侧连接器和所述单板连接器针脚的中间一组针脚为共地信号。
所述设备侧连接器和所述单板连接器针脚的中间针脚与左右两侧的7个针脚分别构成一路串行接口信号。
所述连接器为RJ45连接器。
本实用新型还提供了一种转接器，用于通过单板连接器与单板连接，所述转接器具体包括一设备侧连接器和多个连接器，所述设备侧连接器与所述连接器通过接口线缆相连，所述连接器与所述外部设备连接。
所述设备侧连接器和所述单板连接器针脚的排列使得两路串行接口信号共用一个针脚作为接地信号。
所述设备侧连接器和所述单板连接器为DB60连接器时，所述设备侧连接器和所述单板连接器针脚的中间一组针脚为共地信号。
所述设备侧连接器和所述单板连接器针脚的中间针脚与左右两侧的7个针脚分别构成一路串行接口信号。
与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下优点：
本实用新型的实施例中，通过一个与单板连接器相连的转接器来输出多路串行接口信号，减少了输出多路串行接口信号所需的连接器的数量，从而减小了占用的单板PCB的面积，缩小了连接器的体积。同时通过将设备侧连接器和单板连接器的中间一组针脚设为共地信号，使两路串行信号共用一个接地信号，从而使连接器所需的接地针脚数减少了一半。
附图说明
图1是现有技术中8路高密RS232异步串口连接器的结构示意图；
图2是本实用新型单板的结构示意图；
图3是本实用新型转接器的结构示意图；
图4是本实用新型转接器的A向结构示意图；
图5是本实用新型转接器的B向结构示意图；
图6是本实用新型单板连接器的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种单板，包括与外部设备连接的转接器，该转接器通过单板连接器与单板连接，该转接器具体包括一设备侧连接器和多个连接器，设备侧连接器与连接器通过接口线缆相连，连接器与所述外部设备连接。该设备侧连接器和单板连接器针脚的排列使得两路串行接口信号共用一个针脚作为接地信号。当设备侧连接器和所述单板连接器为DB60连接器时，设备侧连接器和单板连接器针脚的中间一组针脚为共地信号。该设备侧连接器和所述单板连接器针脚的中间针脚与左右两侧的7个针脚分别构成一路串行接口信号。该连接器为RJ45连接器。本实用新型提供的单板可用于交换机或路由器。
RJ45连接器的数量可以为2个，4个，8个等，但在本实用新型中，将以8个RJ45连接器为例进行说明。
参考图2，为本实用新型单板的结构示意图，转接器通过单板连接器与单板连接，单板通过该转接器输出多路串行接口信号。在本实用新型中，以输出8路串行接口信号为例进行说明。
参考图3，为本实用新型转接器的结构示意图，X1～X8为8路RJ45连接器，每路RJ45连接器传输一路串行接口信号。X9为设备侧连接器，在本实用新型中，该设备侧连接器为60针脚连接器，并且该设备侧连接器两侧带有安装螺柱S1、S2，安装螺柱S1、S2通过单板连接器上的安装螺孔可将该设备侧连接器固定在单板上。W1～W8为8根接口线缆，W1～W8分别将X1～X8这8个RJ45连接器与设备侧连接器X9相连，同时每根接口线缆上都贴了端口的对应序号L1～L8，且序号为L8的接口线缆上还带有厂家编码标签，即主标签。
参考图4，为本实用新型转接器的A向结构示意图，S1、S2为设备侧连接器两侧的两个安装螺柱，Pin1为设备侧连接器的针脚1，Pin15为设备侧连接器的针脚15，以此类推，Pin16、Pin30、Pin46、Pin60分别为设备侧连接器的针脚16、针脚30、针脚46和针脚60。由图4可看出，设备侧连接器的60个针脚的排列方式为一排15个针脚，分4排排列，将每排中间的针脚设为接地信号，它分别与左右两侧的7个针脚组成一路串行接口信号，即8路串行接口信号共用4个接地信号。现有技术中传输8路串行接口信号所需的针脚数为64，而在本实用新型中，只用60个针脚就可以实现8路串行接口信号的传输，该设备侧连接器的信号定义如表2所示，该设备侧连接器信号定义中的端口序号为逻辑端口序号：
表2设备侧连接器的信号定义
Figure Y20072012858500071
Figure Y20072012858500081
参考图5，为本实用新型转接器的B向结构示意图，I为RJ45连接器插接外部设备的插口，该插口有8个引脚，从右到左分别为P1～P8。这8个引脚的信号定义如表3所示：
表3RJ45连接器信号定义
  管脚号   信号名称   方向   说明
  P1   RTS   OUT   请求发送
  P2   DTR   OUT   数据终端(DTE)就绪
  P3   TXD   OUT   数据发送
  P4   CD   IN   载波检测
  P5   GND   /   地
  P6   RXD   IN   数据接收
  P7   DSR   IN   数据设备(DCE)就绪
  P8   CTS   OUT   清除发送
本实用新型中的8个RJ45连接器X1～X8通过接口线缆W1～W8与设备侧连接器X9相连，接线表如表4所示：
表4RJ45连接器与设备侧连接器的接线表
Figure Y20072012858500101
参考图6，为本实用新型单板连接器的结构示意图，Pin1、Pin15、Pin16、Pin45、Pin46和Pin60分别代表该单板连接器的针脚1、针脚15、针脚16、针脚45、针脚46和针脚60，由图6可看出，单板连接器的60个针脚的排列方式是一排15个针脚，分4排排列，将每排中间的针脚设为接地信号，分别与左右两侧的7个针脚组成一路串行接口信号，即8路串行接口信号共用4个接地信号。同时该单板连接器上还有一个接地端和两个安装螺孔T1、T2，设备侧连接器的两个安转螺柱S1、S2通过T1、T2这两个安装螺孔可以将设备侧连接器与该单板连接器连接在一起。该单板连接器为高密连接器，用来输出8路异步串口信号，针脚之间的间距仅为1.27mm。该器件的基本特性如下：
1)工作温度范围：-20～80摄氏度
2)机械耐用性：5000次插拔
3)电压容限：40VAC
4)电流容限：1A
其机械和电器特性可以满足RS232串行接口的应用。由背景技术的表1可知，在现有技术中，若要用一个连接器来实现8路高密度RS232串行接口，按该连接器也至少需要64个针脚，因此为了实现在60针脚的连接器上输出8路串行接口信号，本实用新型采用两个串行接口信号共用一个接地信号的方式，即这分4排排列的60个针脚，每排中间的针脚为接地信号，分别与左右两侧的7个针脚组成一路串行接口信号，即8路串行接口信号共用4个接地信号。这样定义信号的好处是，地线保证了两路串行接口信号间的电气隔离和最小的信号回流通路，减小了多端口间串扰和电磁兼容辐射的问题。单板连接器的信号定义如表5所示，该单板连接器信号定义中的端口序号为物理端口序号：
表5单板连接器的信号定义
  针脚号   信号名称   方向   说明
  1   RTS5   OUT   请求发送
  2   DTR5   OUT   数据终端(DTE)就绪
  3   TXD5   OUT   数据发送
  4   CD5   IN   载波检测
  5   RXD5   IN   数据接收
  6   DSR5   IN   数据设备(DCE)就绪
  7   CTS5   OUT   清除发送
  8   GND   /   该信号为UART5及UART1公共地
  9   RTS1   OUT   请求发送
  10   DTR1   OUT   数据终端(DTE)就绪
  11   TXD1   OUT   数据发送
  12   CD1   IN   载波检测
  13   RXD1   IN   数据接收
  14   DSR1   IN   数据设备(DCE)就绪
  15   CTS1   OUT   清除发送
  16   RTS2   OUT   请求发送
  17   DTR2   OUT   数据终端(DTE)就绪
  18   TXD2   OUT   数据发送
  19   CD2   IN   载波检测
  20   RXD2   IN   数据接收
  21   DSR2   IN   数据设备(DCE)就绪
  22   CTS2   OUT   清除发送
  23   GND   /   该信号为UART2及UART6公共地
  24   RTS6   OUT   请求发送
  25   DTR6   OUT   数据终端(DTE)就绪
  26   TXD6   OUT   数据发送
  27   CD6   IN   载波检测
  28   RXD6   IN   数据接收
  29   DSR6   IN   数据设备(DCE)就绪
  30   CTS6   OUT   清除发送
  31   RTS7   OUT   请求发送
  32   DTR7   OUT   数据终端(DTE)就绪
  33   TXD7   OUT   数据发送
  34   CD7   IN   载波检测
  35   RXD7   IN   数据接收
  36   DSR7   IN   数据设备(DCE)就绪
  37   CTS7   OUT   清除发送
  38   GND   /   该信号为UART7及UART3公共地
  39   RTS3   OUT   请求发送
  40   DTR3   OUT   数据终端(DTE)就绪
  41   TXD3   OUT   数据发送
  42   CD3   IN   载波检测
  43   RXD3   IN   数据接收
  44   DSR3   IN   数据设备(DCE)就绪
  45   CTS3   OUT   清除发送
  46   RTS4   OUT   请求发送
  47   DTR4   OUT   数据终端(DTE)就绪
  48   TXD4   OUT   数据发送
  49   CD4   IN   载波检测
  50   RXD4   IN   数据接收
  51   DSR4   IN   数据设备(DCE)就绪
  52   CTS4   OUT   清除发送
  53   GND   /   该信号为UART4及UART8公共地
  54   RTS8   OUT   请求发送
  55   DTR8   OUT   数据终端(DTE)就绪
  56   TXD8   OUT   数据发送
  57   CD8   IN   载波检测
  58   RXD8   IN   数据接收
  59   DSR8   IN   数据设备(DCE)就绪
  60   CTS8   OUT   清除发送
综上所述，本实用新型通过一个与单板上的连接器相连的转接器来输出8路串行接口信号，减少了输出8路串行接口信号所需的连接器的数量，从而减小了占用单板的面积。同时通过两路串行接口信号共用一个接地信号的方式，使转接器所需的接地针脚数减少了一半，在一个转接器上仅使用60个针脚就可输出8路串行接口信号，有效地利用了单板的空间。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1. 一种单板，包括与外部设备连接的转接器，所述转接器通过单板连接器与所述单板连接，其特征在于，所述转接器具体包括一设备侧连接器和多个连接器，所述设备侧连接器与所述连接器通过接口线缆相连，所述连接器与所述外部设备连接。
2. 如权利要求1所述单板，其特征在于，所述设备侧连接器和所述单板连接器针脚的排列使得两路串行接口信号共用一个针脚作为接地信号。
3. 如权利要求2所述单板，其特征在于，所述设备侧连接器和所述单板连接器为DB60连接器时，所述设备侧连接器和所述单板连接器针脚的中间一组针脚为共地信号。
4. 如权利要求3所述单板，其特征在于，所述设备侧连接器和所述单板连接器针脚的中间针脚与左右两侧的7个针脚分别构成一路串行接口信号。
5. 如权利要求1至4任意一项所述单板，其特征在于，所述连接器为RJ45连接器。
6. 一种转接器，用于通过单板连接器与单板连接，其特征在于，所述转接器具体包括一设备侧连接器和多个连接器，所述设备侧连接器与所述连接器通过接口线缆相连，所述连接器与所述外部设备连接。
7. 如权利要求6所述转接器，其特征在于，所述设备侧连接器和所述单板连接器针脚的排列使得两路串行接口信号共用一个针脚作为接地信号。
8. 如权利要求7所述转接器，其特征在于，所述设备侧连接器和所述单板连接器为DB60连接器时，所述设备侧连接器和所述单板连接器针脚的中间一组针脚为共地信号。
9. 如权利要求8所述转接器，其特征在于，所述设备侧连接器和所述单板连接器针脚的中间针脚与左右两侧的7个针脚分别构成一路串行接口信号。
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CN109766301A (zh) * 2018-12-25 2019-05-17 北京航天晨信科技有限责任公司 用于注钥功能的信号通信的总线设备

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