CN202372976U - 一种分时复用串口的切换电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种分时复用串口的切换电路，包括两个二极管D38、D39以及三个上拉电阻R374、R375、R376；所述二极管D38连接在CPU的串口接收脚RXD和第一串口设备的串口发送脚TXD1之间，所述二极管D39连接在CPU的串口接收脚RXD和第二串口设备的串口发送脚TXD2之间；所述上拉电阻R374由二极管D38与串口发送脚TXD1之间的连线连接至D3.3V，所述上拉电阻R375由二极管D39与串口发送脚TXD2之间的连线连接至D3.3V，所述上拉电阻R376由CPU的串口接收脚RXD与二极管D38之间的连线连接至D3.3V；所述CPU的串口发送脚TXD分别连接至第一串口设备的串口接收脚RXD1和第二串口设备的串口接收脚RXD2。其通过一个简单的电路，实现了在不同时间与两个串口设备通讯，降低了生产成本。

Description

一种分时复用串口的切换电路
【技术领域】
本实用新型涉及一种分时复用串口的切换电路，解决两个串口设备分时与CPU通讯时有可能造成的冲突问题。
【背景技术】
在电子产品设计过程中会碰到这样的情况：CPU的一个串口要同时与两个串口设备进行连接，并在不同时候通讯，两个串口不能互相干扰。现有的类似的实现方案是CPU通过对通道芯片的控制，来实现不同时间与不同的串口设备进行通讯。
普通的做法是CPU的串口通过一个通道切换芯片与两个串口设备进行连接，CPU再通过几个I/O口对通道切换芯片进行控制，实现在不同时间在不同的通道与外接的串口设备进行通讯。其缺点是要浪费CPU的I/O口对通道切换进行控制，而且要使用通道切换芯片。
【发明内容】
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种分时复用串口的切换电路，通过一个简单的电路，实现了在不同时间与两个串口设备通讯，节省了CPU的控制I/O口，去除了通道切换芯片，降低了生产成本。
本实用新型是这样实现的：一种分时复用串口的切换电路，连接在CPU和两个串口设备之间，所述切换电路包括两个二极管D38、D39以及三个上拉电阻R374、R375、R376；所述二极管D38连接在CPU的串口接收脚RXD和第一串口设备的串口发送脚TXD1之间，所述二极管D39连接在CPU的串口接收脚RXD和第二串口设备的串口发送脚TXD2之间；所述上拉电阻R374由二极管D38与串口发送脚TXD1之间的连线连接至D3.3V，所述上拉电阻R375由二极管D39与串口发送脚TXD2之间的连线连接至D3.3V，所述上拉电阻R376由CPU的串口接收脚RXD与二极管D38之间的连线连接至D3.3V；所述CPU的串口发送脚TXD分别连接至第一串口设备的串口接收脚RXD1和第二串口设备的串口接收脚RXD2。
所述CPU的串口发送脚TXD是通过电阻R377连接至第一串口设备的串口接收脚RXD1，通过电阻R378连接至第二串口设备的串口接收脚RXD2。其中，所述电阻R377和电阻R378可用于调节其两端I/O口电压匹配。
本实用新型的优点在于：通过两个二极管以及三个上拉电阻组成一个简单的电路，实现了在不同时间与两个串口设备通讯，节省了CPU的控制I/O口，去除了通道切换芯片，降低了生产成本。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型的示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，本实用新型的分时复用串口的切换电路，连接在CPU和两个串口设备之间，所述切换电路包括两个二极管D38、D39以及三个上拉电阻R374、R375、R376；所述二极管D38连接在CPU的串口接收脚RXD和第一串口设备的串口发送脚TXD1之间，所述二极管D39连接在CPU的串口接收脚RXD和第二串口设备的串口发送脚TXD2之间；所述上拉电阻R374由二极管D38与串口发送脚TXD1之间的连线连接至D3.3V，所述上拉电阻R375由二极管D39与串口发送脚TXD2之间的连线连接至D3.3V，所述上拉电阻R376由CPU的串口接收脚RXD与二极管D38之间的连线连接至D3.3V；所述CPU的串口发送脚TXD是通过电阻R377连接至第一串口设备的串口接收脚RXD1，通过电阻R378连接至第二串口设备的串口接收脚RXD2。
需要说明的是，本实用新型的分时复用串口的切换电路使用的前提是：
1、第一串口设备和第二串口设备不会同时使用；
2、第一串口设备和第二串口设备的通讯协议不同；
3、第一串口设备和第二串口设备与CPU的通讯由CPU控制，是由CPU主动发起通讯请求，而设备不能主动向CPU发送数据。
由本领域的技术人员可知，串口的电压范围是0-3.3V，当电压低于0.7V时，CPU会识别成信号“0”；当电压高于2.4V时，CPU会识别成信号“1”；当电压在0.7V-2.4V之间时，串口就会产生误判断，因此如何保证电压不会落入在0.7V-2.4V之间才是分时复用串口的切换电路设计的关键。
本实用新型的工作原理是：假如第一串口设备发送数据，此时第二串口设备不工作，如果第一串口设备发送信号“1”时，TXD1端的电压在2.4V-3.3V之间，由于RXD和TXD1用二极管D38相连，二极管是单向导通，由于二极管D38分配一定电压，所以TXD1端的电压会受影响而具有一定降低的，此时RXD端的电压也随之降低。又由于RXD和TXD2之间用二极管D39相连，TXD2的电压被上拉到3.3V，此时，RXD端的电压低于TXD2端的电压，由于二极管是单向导通，RXD端的电压不会被TXD2端的电压拉高，即RXD端的电压不会因TXD2端的电压的变化而受影响，如此CPU能正确地识别到TXD1端发送的信号“1”。
与此相似，当第一串口设备发送信号“0”时TXD1端的电压在0V-0.7V之间，由于RXD和TXD1用二极管D38相连，二极管是单向导通，TXD1端电压下降的时候，此时RXD端的电压也随之降低。又由于RXD和TXD2之间用二极管D39相连，TXD2的电压被上拉到3.3V，此时，RXD端的电压低于TXD2端的电压，由于二极管是单向导通，RXD端的电压不会被TXD2端的电压拉高，即RXD端的电压不会因TXD2端的电压的变化而受影响，如此CPU能正确地识别到TXD1端发送的信号“0”。
同理，第二串口设备发送信号“1”和信号“0”的时候，CPU都能读取到正确的数据，不会受到第一串口设备的影响而被干扰。
如上所述，TXD是CPU的串口发送脚，RXD1是第一串口设备的串口接收脚，RXD2是第二串口设备的串口接收脚。由于是CPU主动发送数据，设备是被动接收数据，所以不会产生干扰。RXD是CPU的串口接收脚，TXD1是第一串口设备的串口发送脚，TXD2是第二串口设备的串口发送脚。如果采用现有技术中普通的设计方案，RXD脚要通过一个通道切换的芯片与TXD1和TXD2脚相连，而且还要增加CPU的I/O口对芯片进行控制。因此综上所述，本实用新型的优点在于：通过两个二极管以及三个上拉电阻组成一个简单的电路，实现了在不同时间与两个串口设备通讯，节省了CPU的控制I/O口，去除了通道切换芯片，降低了生产成本。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (2)

1.一种分时复用串口的切换电路，连接在CPU和两个串口设备之间，其特征在于：所述切换电路包括两个二极管D38、D39以及三个上拉电阻R374、R375、R376；
所述二极管D38连接在CPU的串口接收脚RXD和第一串口设备的串口发送脚TXD1之间，所述二极管D39连接在CPU的串口接收脚RXD和第二串口设备的串口发送脚TXD2之间；
所述上拉电阻R374由二极管D38与串口发送脚TXD1之间的连线连接至D3.3V，所述上拉电阻R375由二极管D39与串口发送脚TXD2之间的连线连接至D3.3V，所述上拉电阻R376由CPU的串口接收脚RXD与二极管D38之间的连线连接至D3.3V；
所述CPU的串口发送脚TXD分别连接至第一串口设备的串口接收脚RXD1和第二串口设备的串口接收脚RXD2。
2.如权利要求1所述的一种分时复用串口的切换电路，其特征在于：所述CPU的串口发送脚TXD是通过电阻R377连接至第一串口设备的串口接收脚RXD1，通过电阻R378连接至第二串口设备的串口接收脚RXD2。
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