CN203276266U - 智能适配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适配器，具体公开了一种智能适配器，其包括适配器本体、设于适配器本体内的系统控制器及与系统控制器电性连接的电源供电模块，其还包括一核心处理单元、通过VLSI外设总线与核心处理单元电性连接的数个UART扩展芯片；所述系统控制器一端与VLSI外设总线电性连接，核心处理单元采用ARM7单片机，所述每一UART扩展芯片一端分别通过一SPI接口与核心处理单元电性连接，该每一UART扩展芯片另一端均电性连接有数个通信端口。本实用新型的智能适配器，其简化了外围电路，降低了整机功耗，提高了整机的可靠性。

Description

智能适配器

技术领域

本实用新型涉及一种适配器，尤其涉及一种智能适配器。

背景技术

串行通信的广泛应用可使各种传输设备有机地连成一体，能够安全可靠地进行数据交换和信息传递。但是由于各个设备传输信道上的信号不同，所应用的串口也各种各样，要完成众多设备相互之间的通信，就必然要涉及到各个设备之间的串口转换问题。为了解决串口转换及PC串口资源不足的问题，现行的很多系统中常用串口扩展设备来扩展主控设备所能控制的终端数量。现有技术中通常采用智能适配器作为串口扩展设备，以将一个串口扩展出多个串口，每个扩展串口均可设置通讯参数，以用于连接多个串行设备。然而，现有的适配器外围电路较为复杂，且整机功耗较高，可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提出一种智能适配器，其简化了外围电路，降低了整机功耗，提高了整机的可靠性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种智能适配器，其包括：适配器本体、设于适配器本体内的系统控制器及与系统控制器电性连接的电源供电模块，其还包括一核心处理单元、通过VLSI外设总线与核心处理单元电性连接的数个UART扩展芯片；所述系统控制器一端与VLSI外设总线电性连接，核心处理单元采用ARM7单片机，所述每一UART扩展芯片一端分别通过一SPI接口与核心处理单元电性连接，该每一UART扩展芯片另一端均电性连接有数个通信端口。

其中，所述系统控制器一端电性连接有一锁相环路，该系统控制器另一端还分别电性连接一晶体振荡器及系统复位电路。

具体的，所述核心处理单元可以采用型号为LPC2144的ARM732位单片机，该核心处理单元还与一局部总线电性连接，该局部总线还连接有一静态随机存储器、引导块及程序存储器。

本实用新型中，所述核心处理单元设有测试/调试接口，该核心处理单元还与一系统总线电性连接，该系统总线与VLSI外设总线之间通过一AHB-TO-APB桥电性连接。

具体的，所述UART扩展芯片可以采用型号为SC16IS752的双UART扩展芯片，该双UART扩展芯片一端通过SPI接口与核心处理单元电性连接，另一端与一RS232接口芯片电性连接。

进一步地，所述VLSI外设总线还电性连接有一通讯控制模块，该通讯控制模块还电性连接有一RS232接口芯片。

再者，所述RS232接口芯片采用型号为MAX3232的RS232接口芯片；所述与双UART扩展芯片电性连接的RS232接口芯片另一端分别电性连接有两个通信端口，所述与通讯控制模块电性连接的RS232接口芯片另一端电性连接有一RS232接口。

更进一步地，所述VLSI外设总线还电性连接有一系统配置模块及人机界面控制模块，该系统配置模块电性连接有一四位拨码开关，该人机界面控制模块电性连接有指示灯。

本实用新型中，所述VLSI外设总线还电性连接有一12C接口，该12C接口与一串行EEPROM电性连接。

此外，所述VLSI外设总线还电性连接有定时器、实时时钟、看门狗及外部设备。

本实用新型的智能适配器，其采用高性能、低成本、低功耗的ARM732位单片机作为系统核心控制单元，采用SC16IS752双UART扩展芯片，可扩展6个RS232接口，每个RS232口的通讯参数支持9600BPS～115200BPS(可设置)，较为智能化，可实现不同通讯参数的RS232设备的接入，不仅简化了外围电路，降低了整机功耗，提高了整机的可靠性，具有性能好、功耗低等优点，可以在很大程度上降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型智能适配器一种具体实施例的模块结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种智能适配器，其包括：适配器本体1、设于适配器本体1内的系统控制器10及与系统控制器10电性连接的电源供电模块20，其还包括一核心处理单元30、通过VPB（VLSI外设总线）40与核心处理单元30电性连接的数个UART扩展芯片；所述系统控制器20一端与VLSI外设总线40电性连接，核心处理单元30采用ARM7单片机，所述每一UART扩展芯片一端分别通过一串行外设接口（SPI：Serial Peripheral Interface）接口32与核心处理单元30电性连接，该每一UART扩展芯片另一端均电性连接有数个通信端口(PORT)34。本实用新型的智能适配器，其充分利用ARM7单片机丰富的内部资源，简化了外围电路，降低了整机功耗，提高了整机可靠性；同时，其采用UART扩展芯片，可扩展多个通信端口，可实现不同通讯参数的RS232设备的接入。

其中，所述系统控制器10一端电性连接有一锁相环路（PLL：Phase LockedLoop）12，该锁相环路12用来统一整合时脉讯号，使内存能正确的存取资料。该系统控制器10另一端还分别电性连接一晶体振荡器14及系统复位电路（RST）16。本实用新型中，该系统控制器10不仅可以提供系统时钟，同时也可做总线控制。电源20可以采用外部USB总线供电或DC5V输入供电，内部由DC-DC模块将DC5V降压为DC3.3V，同时还可以采用LC低通滤波以降低电磁干扰。

具体的，所述核心处理单元30可以采用型号为LPC2144的ARM732位单片机，该核心处理单元30还与一局部总线50电性连接，该局部总线50还连接有一静态随机存储器（SRAM：Static RAM）52、引导块（Boot Block）54及程序存储器56。其中，所述静态随机存储器52是一种具有静态存取功能的内存，不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据。引导块54设于主板上，其内存储有用于引导的最小指令集。程序存储器56可以采用FLASH存储器，以用于存储应用程序。

本实用新型中，所述核心处理单元30设有测试/调试接口35，该核心处理单元30还与一系统总线（AHB：Advanced High performance Bus）302电性连接，该系统总线302与VLSI外设总线40之间通过一AHB-TO-VPB桥304电性连接。系统总线302主要用于高性能模块之间的连接，AHB-TO-VPB桥304是AHB高速总线上的从模块，也是VPB外设总线唯一的主设备，提供了高速总线到低速低功耗的VPB总线的接口，主要完成AHB传输协议向VPB传输协议的转换功能。

具体的，所述UART扩展芯片可以采用型号为SC16IS752的双UART扩展芯片31，该双UART扩展芯片31一端通过SPI接口32与核心处理单元30电性连接，另一端与一RS232接口芯片33电性连接。进一步地，所述VLSI外设总线40还电性连接有一通讯控制模块41，该通讯控制模块41还电性连接有一RS232接口芯片33’。作为本实用新型的优选实施例，所述RS232接口芯片33、33’可以采用型号为MAX3232的RS232接口芯片。在本实用新型具体实施例中，所述与双UART扩展芯片31电性连接的RS232接口芯片33另一端分别电性连接有两个通信端口34，所述与通讯控制模块41电性连接的RS232接口芯片33’另一端电性连接有一RS232接口42。由于所述双UART扩展芯片31的设置，本实用新型可以扩展6个通信端口34，该通信端口34可以为RS232接口，该每个RS232口的通讯参数支持9600BPS～115200BPS(可设置)，可实现不同通讯参数的RS232设备的接入。本实用新型中的SPI接口32用于SC16IS752双UART扩展芯片31，并对6个通信端口34进行配置，以实现不同通讯参数的RS232设备的接入。通讯控制模块41提供RS232接口，用于连接上位机。

更进一步地，所述VLSI外设总线40还电性连接有一系统配置模块43及人机界面控制模块44，该系统配置模块43电性连接有一四位拨码开关432，该人机界面控制模块44电性连接有指示灯442。所述系统配置模块43根据四位拨码开关432的组合情况，设定相应的系统参数，以及设置为上电进入系统可编程（ISP：In-System Programming）状态等。所述人机界面控制模块44控制LED指示灯442提示不同通信端口34的工作状态.

再者，本实用新型中的VLSI外设总线40还电性连接有一12C接口45，该12C接口45与一串行电可擦可编程只读存储器（EEPROM：Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory）452电性连接。该12C接口45用于外接串行EEPROM芯片，用于保存配置信息。此外，所述VLSI外设总线40还电性连接有定时器46、实时时钟47、看门狗（WDT）48及其它外部设备49。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能适配器，包括适配器本体、设于适配器本体内的系统控制器及与系统控制器电性连接的电源供电模块，其特征在于，还包括一核心处理单元、通过VLSI外设总线与核心处理单元电性连接的数个UART扩展芯片；所述系统控制器一端与VLSI外设总线电性连接，核心处理单元采用ARM7单片机，所述每一UART扩展芯片一端分别通过一SPI接口与核心处理单元电性连接，该每一UART扩展芯片另一端均电性连接有数个通信端口。

2.如权利要求1所述的智能适配器，其特征在于，所述系统控制器一端电性连接有一锁相环路，该系统控制器另一端还分别电性连接一晶体振荡器及系统复位电路。

3.如权利要求1所述的智能适配器，其特征在于，所述核心处理单元采用型号为LPC2144的ARM732位单片机，该核心处理单元还与一局部总线电性连接，该局部总线还连接有一静态随机存储器、引导块及程序存储器。

4.如权利要求3所述的智能适配器，其特征在于，所述核心处理单元设有测试/调试接口，该核心处理单元还与一系统总线电性连接，该系统总线与VLSI外设总线之间通过一AHB-TO-APB桥电性连接。

5.如权利要求4所述的智能适配器，其特征在于，所述UART扩展芯片采用型号为SC16IS752的双UART扩展芯片，该双UART扩展芯片一端通过SPI接口与核心处理单元电性连接，另一端与一RS232接口芯片电性连接。

6.如权利要求5所述的智能适配器，其特征在于，所述VLSI外设总线还电性连接有一通讯控制模块，该通讯控制模块还电性连接有一RS232接口芯片。

7.如权利要求6所述的智能适配器，其特征在于，所述RS232接口芯片采用型号为MAX3232的RS232接口芯片；所述与双UART扩展芯片电性连接的RS232接口芯片另一端分别电性连接有两个通信端口，所述与通讯控制模块电性连接的RS232接口芯片另一端电性连接有一RS232接口。

8.如权利要求1所述的智能适配器，其特征在于，所述VLSI外设总线还电性连接有一系统配置模块及人机界面控制模块，该系统配置模块电性连接有一四位拨码开关，该人机界面控制模块电性连接有指示灯。

9.如权利要求1所述的智能适配器，其特征在于，所述VLSI外设总线还电性连接有一12C接口，该12C接口与一串行EEPROM电性连接。

10.如权利要求1所述的智能适配器，其特征在于，所述VLSI外设总线还电性连接有定时器、实时时钟、看门狗及外部设备。