CN203070279U - 串列端口延伸装置及串列端口延伸模块 - Google Patents

Abstract

一种串列端口延伸装置及串列端口延伸模块，串列端口延伸装置包括：多个串列接口、数据传输端口与控制单元。每一串列接口具有一对数据收发线与两对控制线。数据传输端口耦接串列接口的一对数据收发线与两对控制线。控制单元耦接于串列接口与数据传输端口之间，控制串列接口与数据传输端口之间的数据传递，控制单元具有第一取样频率与第二取样频率，控制单元以第一取样频率对一对数据收发线取样，控制单元以第二取样频率对两对控制线取样，其中第一取样频率大于第二取样频率。本实用新型的串列端口延伸装置可使控制线上数据变化小于数据收发线上的数据变化，在数据收发线上的数据传输速率大致不受影响的情况下，达到可传输控制线上的信号的能力。

Description

串列端口延伸装置及串列端口延伸模块

技术领域

本实用新型涉及串列端口，特别是涉及串列端口延伸装置。

背景技术

串列端口（又称为串列接口、串口）主要用于串列式逐位数据传输，串列端口可以连接外接数据机、串列打印机与网络设备等。串列端口也适用于主从式的伺服器与终端机的通信架构。传统上，使用串列端口连接数据机、串列打印机与网络设备时，若要连接串列端口的设备的距离较远，串列端口延伸装置常用作连接串列端口的中继装置。通常，串列端口的规格定义（例如：RS-232标准（Recommend Standard number 232，RS-232）或RS-485标准）是包括传递数据的信号线与传递控制信号的信号线。然而，传统的串列端口延伸装置将RS-232串列端口转RS-485标准时，所使用的导线仅剩为两条（2pins），造成仅有数据信号被传递，传统的串列端口延伸装置具有无法传递控制信号的问题。另外，如将RS-232串列端口的数据信号转成网络信号可能会因为网络通信的延迟而造成信号不同步的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种串列端口延伸装置及其模块，可让多个串列端口与数据传输端口之间传输数据，RS-232标准的控制线上的数据变化（或变动）小于数据收发线上的数据变动，在数据收发线上的数据传输速率大致不受影响的情况下，使用不同取样频率，达到可传输控制线上的信号（或称为控制信号）的能力。

本实用新型实施例提供一种串列端口延伸装置，包括：多个串列接口、数据传输端口与控制单元。每一个串列接口具有一对数据收发线与一第一对控制线。数据传输端口耦接所述串列接口的所述的一对数据收发线与第一对控制线。控制单元耦接于所述串列接口与数据传输端口之间，用以控制所述串列接口与数据传输端口之间的数据传递。控制单元具有第一取样频率与第二取样频率，控制单元以第一取样频率对所述一对数据收发线进行取样操作，控制单元以第二取样频率对所述第一对控制线进行取样操作，其中第一取样频率大于第二取样频率。

在本实用新型一实施例中，每一个串列接口还具有第二对控制线，所述第二对控制线耦接控制单元，其中控制单元以第二取样频率对第二对控制线进行取样操作。

在本实用新型一实施例中，每一个串列接口具有一RJ-45连接器或一RJ-45转DB-9的连接器或一RJ-45转DB-25的连接器。

在本实用新型一实施例中，数据传输端口为网络连接端口或光纤连接端口。

本实用新型实施例提供一种串列端口延伸模块，该串列端口延伸模块适用于通信系统，所述通信系统利用串列端口延伸模块来进行数据传输，串列端口延伸模块包括多个串列接口、数据传输端口与控制单元。每一个串列接口具有一对数据收发线以及一第一对控制线。数据传输端口耦接所述串列接口的所述的一对数据收发线与所述的第一对控制线。控制单元耦接于所述串列接口与数据传输端口之间，用以控制所述串列接口与数据传输端口之间的数据传递。控制单元具有一第一取样频率与一第二取样频率，控制单元以第一取样频率对所述一对数据收发线进行取样操作，控制单元以第二取样频率对所述第一对控制线进行取样操作，其中第一取样频率大于第二取样频率。

在本实用新型一实施例中，每一个串接口还具有第二对控制线，第二对控制线耦接控制单元，其中控制单元以第二取样频率对第二对控制线进行取样操作。

在本实用新型一实施例中，每一个串列接口具有一RJ-45连接器或一RJ-45转DB-9的连接器或一RJ-45转DB-25的连接器。

在本实用新型一实施例中，数据传输端口为网络连接端口或光纤连接端口。

综上所述，本实用新型实施例所提供的串列端口延伸装置及其模块可使串列接口的数据收发线与控制线上的数据（或信号）接通过数据传输端口被传送，或使来自数据传输端口的数据传输至串列接口。串列端口延伸装置并可使控制线上的数据变化小于数据收发线上的数据变化，在数据收发线上的数据传输速率大致不受影响的情况下，达到可传输控制线上的信号的能力。

为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅是用来说明本实用新型，而非对本实用新型的权利要求范围作任何的限制。

附图说明

图1A为本实用新型实施例的RS-232串列端口延伸装置的一侧面的示意图。

图1B为本实用新型实施例的RS-232串列端口延伸装置的另一侧面的示意图。

图2A为本实用新型实施例的RS-232串列端口延伸装置的电路方块图。

图2B为本实用新型实施例的RS-232串列接口与控制单元的连接示意图。

图3为本实用新型实施例的RS-232串列端口延伸装置的应用示意图。

图4为本实用新型实施例的RS-232串列端口延伸装置的应用示意图。

图5为本实用新型实施例的RS-232串列端口延伸装置的细部电路方块图。

【主要元件符号说明】

1、1’：RS-232串列端口延伸装置

10：本体

11、11’：RS-232串列接口

12、12’：数据传输端口

13：控制单元

A、B、C、D：串口名称

21：传真机

22、24：条形码扫描仪

23：存取控制器

25：摄影机

3：转接器

41、42：计算机

43：网络装置

5：异步伺服器

61、62、63、64：终端机

13a：取样电路

131：取样器

13b：还原电路

11a：数据收发线

11b、11c：控制线

具体实施方式

〔串列端口延伸装置及其模块的实施例〕

请同时参照图1A与图1B，图1A为本实用新型实施例的RS-232串列端口延伸装置的一侧面的示意图，图1B为本实用新型实施例的RS-232串列端口延伸装置的另一侧面的示意图。RS-232串列端口延伸装置1包括本体10、多个RS-232串列接口11、数据传输端口12与控制单元（未图标）。在图1A中，以四个RS-232串列接口11为例，且每一个RS-232串列接口11上可以标示串口名称A、B、C、D以供使用者识别，但本实用新型并不因此限定RS-232串列接口11的数量。RS-232串列接口11可以具有RJ-45连接器或DB-9（9个接脚的超小型电性连接器（D-subminiature electrical connector））。RS-232串列接口11也可以是具有RJ-45转DB-9的连接器或是RJ-45转DB-25（25个接脚的超小型电性连接器（D-subminiature electrical connector））的连接器。然而，本实用新型并不限定RS-232串列接口11所具有的连接器的态样与种类。

请同时参照图2A与图2B，图2A为本实用新型实施例的RS-232串列端口延伸装置的电路方块图，图2B为RS-232串列接口11与控制单元13的连接示意图。控制单元13具有第一取样频率与第二取样频率，其中第一取样频率大于第二取样频率。控制单元13耦接于多个RS-232串列接口11与数据传输端口12之间。值得一提的是，在图2A中，RS-232串列接口11、控制单元13与数据传输端口12的耦接以单一线条作为示意。在图2B中，每一个RS-232串列接口11具有一对数据收发线（TXD、RXD）与两对控制线（RTS与CTS）、（DTR与DSR。在本实施例中，此对数据收发线用以收发数据信号，所述两对控制线用以收发控制信号。

数据传输端口12通过控制单元13耦接多个RS-232串列接口11，用以传送数据信号与控制信号至远程装置（未图标），或将数据信号与控制信号由远程装置传送至所述串列接口11。数据传输端口12可以是网络型态的连接端口，用以连接网络线，如：CAT5（Category 5cable）信号线。数据传输端口12也可以是光纤连接端口，用以连接光纤缆线。数据传输端口12所连接的信号线是用于延长信号传递的距离，以使近端的具有RS-232串列端口的装置的数据可以与实体距离较远的远程装置交换。

控制单元13用以控制所述RS-232串列接口11与数据传输端口12之间的数据传递。控制单元13具有第一取样频率与第二取样频率，控制单元13以第一取样频率对所述的一对数据收发线（TXD、RXD）作取样。控制单元13可以第二取样频率对所述的第一对控制线（（RTS与CTS）或（DTR与DSR）），其中第一取样频率大于第二取样频率。控制单元13也可以第二取样频率对第二对控制线（（DTR与DSR）或（RTS与CTS））作取样。换句话说，控制单元13可以所述两对控制线的至少其中一对作取样，且取样时的取样频率是以第二取样频率为依据。控制单元13可以是常用的逻辑集成电路或可程序化集成电路来实现，例如：微控制器（MCU）、电子式可程序化逻辑电路（EPLD）或可程序化逻辑门阵列（FPGA）。本实施例的控制单元11对RS-232串列接口11与数据传输端口12之间传递的数据的取样方式将于后续说明，先说明RS-232串列端口延伸装置1的应用实例，以了解RS-232串列端口延伸装置1的工作方式。

请参照图3，图3为本实用新型实施例的RS-232串列端口延伸装置的应用示意图。RS-232串列端口延伸装置1与RS-232串列端口延伸装置1’通过数据传输端口12与连接至数据传输端口12’的网络线或光纤缆线来连接。RS-232串列端口延伸装置1可以通过RS-232串列接口11’连接传真机21、条形码扫描仪22、24、存取控制装置23与摄影机25。在图3中，条形码扫描仪24、存取控制装置23与摄影机25是通过转接器3与RS-232串列接口11’连接，例如：当串列接口11’是RJ-45连接器时，转接器3将RJ-45连接器转接成DB-9连接器，条形码扫描仪24、存取控制装置23与摄影机25以DB-9连接器与转接器3连接。

另一方面，RS-232串列端口延伸装置1’与计算机41、42、网络装置43连接。计算机41、42可作为主机，并接收来自传真机21、条形码扫描仪22、24、存取控制装置23与摄影机25的数据，或者计算机41、42可传输数据至传真机21、条形码扫描仪22、24、存取控制装置23与摄影机25。网络装置43可以链接其他主机（电脑或伺服器），使得其他主机与传真机21、条形码扫描仪22、24、存取控制装置23与摄影机25进行数据交换。

请参照图4，图4为本实用新型实施例的RS-232串列端口延伸装置的应用示意图。RS-232串列端口延伸装置1与RS-232串列端口延伸装置1’同样通过个别所具有的数据传输端口12与光纤缆线（或网络线）来连接。RS-232串列端口延伸装置1通过RS-232串列接口11连接异步伺服器5，RS-232串列端口延伸装置1’通过四个RS-232串列接口11’分别连接终端机61至终端机64。RS-232串列端口延伸装置1的RS-232串列接口11中的每一个可以一一对应RS-232串列端口延伸装置1’的RS-232串列接口11’中的每一个。

请同时参照图2A、图2B与图5，图5为本实用新型实施例的RS-232串列端口延伸装置的细部电路方块图。如图5所示，控制单元13包括取样电路13a和还原电路13b。控制单元13的取样电路13a可以具有取样器131，且控制单元13可以具有第一取样频率CLK1与第二取样频率CLK2，其中第一取样频率大于第二取样频率。取样器131可以第一取样频率CLK1对RS-232串列接口11的一对数据收发线11a（即TXD、RXD）作取样。取样器131也可以第二取样频率对RS-232串列接口11的两对控制线11b、11c（（RTS与CTS）、（DTR与DSR））作取样。控制单元13的取样电路13a在取样器131依序对数据收发线11与控制线11b、11c取样后，将取样后的数据（包括数据信号与控制信号）传送至数据传输端口12。取样器131可以由正反器（flip-flop）配合一个设定的取样频率来实施，利用正反器来对信号作取样的方式是本领域技术人员容易了解的，不再赘述。

在数据传输端口12接收数据方面，以图5为例，数据传输端口12可以耦接包含于控制单元13中的还原电路13b，还原电路13b也耦接RS-232串列接口11。还原电路13b是用以对来自数据传输端口12的数据作还原程序，并将还原后的数据传送至RS-232串列接口11。所述还原程序也即是控制单元13将来自RS-232串列接口11的数据转换成送至数据传输端口12的数据的反向程序。值得一提的是，包括还原电路13b与取样电路13a的控制单元13可以实施于一个微控制器（MCU）、电子式可程序化逻辑电路（EPLD）或可程序化逻辑门阵列（FPGA）等集成电路（IC）。简单的说，还原电路13b是属于控制单元13的一部分，只要控制单元13可以对RS-232串列接口11取样并传送数据至数据传输端口12，且控制单元13可以对由数据传输端口12传送至RS-232串列接口11的数据进行数据还原的处理程序即可。

由前面的说明可知，RS-232串列端口延伸装置的实施方式。本实用新型的RS-232串列端口延伸装置也可以模块化实施在通信系统中，换句话说，具有RS-232串列端口延伸模块的通信系统可以利用RS-232串列端口延伸模块进行数据传输，例如：图3与图4实施例的通信功能。以图3实施例为例子来说明，计算机41（或42）可以与模块化的RS-232串列端口延伸装置1’整合，而构成一个通信系统，所述通信系统可通过模块化的RS-232串列端口延伸装置1’与外部的装置通信，例如：通过模块化的RS-232串列端口延伸装置1’与连接RS-232串列端口延伸装置1的传真机21进行数据传输。又例如：图4的RS-232串列端口延伸装置1可以利用模块化的方式整合于异步伺服器5。简单的说，本实用新型实施例的RS-232串列端口延伸装置1可以是独立的装置或者是在通信系统当中的以模块化实施的RS-232串列端口延伸模块。

〔实施例的可能效果〕

根据本实用新型实施例，上述的RS-232串列端口延伸装置及其模块可使RS-232串列接口的数据信号与控制信号通过数据传输端口被传送，或使来自数据传输端口的数据通过串列接口传输数据信号与控制信号。RS-232串列端口延伸装置并可使控制线上的数据（控制信号）变化小于数据收发线上的数据（数据信号）变化，在数据收发线上的数据传输速率大致不受影响的情况下，达到可传输控制线上的信号（或称为控制信号）的能力。

以上所述仅为本实用新型的实施例，其并非用以局限本实用新型的专利范围。

Claims (8)

1.一种串列端口延伸装置，其特征在于，所述串列端口延伸装置包括： 

多个串列接口，每一个所述串列接口具有一对数据收发线以及一第一对控制线； 

一数据传输端口，所述数据传输端口耦接所述串列接口的所述一对数据收发线以及所述第一对控制线；以及 

一控制单元，所述控制单元耦接于所述串列接口以及所述数据传输端口之间，用以控制所述串列接口与所述数据传输端口之间的数据传递，所述控制单元具有一第一取样频率以及一第二取样频率，所述控制单元以所述第一取样频率对所述一对数据收发线进行取样操作，所述控制单元以所述第二取样频率对所述第一对控制线进行取样操作，其中所述第一取样频率大于所述第二取样频率。 

2.根据权利要求1所述的串列端口延伸装置，其特征在于，每一个所述串列接口还具有一第二对控制线，所述第二对控制线耦接所述控制单元，其中所述控制单元以所述第二取样频率对所述第二对控制线进行取样操作。 

3.根据权利要求1所述的串列端口延伸装置，其特征在于，每一个所述串列接口具有一RJ-45连接器或一RJ-45转DB-9的连接器或一RJ-45转DB-25的连接器。 

4.根据权利要求1所述的串列端口延伸装置，其特征在于，所述数据传输端口为网络连接端口或光纤连接端口。 

5.一种串列端口延伸模块，其特征在于，所述串列端口延伸模块适用于一通信系统，所述通信系统利用所述串列端口延伸模块来进行数据传输，所述串列端口延伸模块包括： 

多个串列接口，每一个所述串列接口具有一对数据收发线以及一第一对控制线； 

一数据传输端口，所述数据传输端口耦接所述串列接口的所述一对数据收发线以及所述第一对控制线；以及 

一控制单元，所述控制单元耦接于所述串列接口以及所述数据传输端口之间，用以控制所述串列接口与所述数据传输端口之间的数据传递，所述控制单元具有一第一取样频率以及一第二取样频率，所述控制单元以所述第一取样频率对所述一对数据收发线进行取样操作，所述控制单元以所述第二取样频率对所述第一对控制线进行取样操作，其中所述第一取样频率大于所述第二取样频率。 

6.根据权利要求5所述的串列端口延伸模块，其特征在于，每一个所述串接口还具有一第二对控制线，所述第二对控制线耦接所述控制单元，其中所述控制单元以所述第二取样频率对所述第二对控制线进行取样操作。 

7.根据权利要求5所述的串列端口延伸模块，其特征在于，每一个所述串列接口具有一RJ-45连接器或一RJ-45转DB-9的连接器或一RJ-45转DB-25的连接器。 

8.根据权利要求5所述的串列端口延伸模块，其特征在于，所述数据传输端口为网络连接端口或光纤连接端口。 

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