CN203376746U - 新型程控多模式串口分配器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型程控多模式串口分配器，其主要技术特点是：包括FPGA模块、电源模块、多个MAX232串口芯片、多个MAX3160串口芯片和存储模块，电源模块连接到FPGA模块、存储模块、MAX232串口芯片和MAX3160串口芯片为其供电，FPGA模块与MAX232串口芯片、MAX3160串口芯片、存储模块相连接，其中一个MAX232串口芯片作为控制串口与上位机相接。本实用新型设计合理，通过FPGA模块及其相连接MAX232串口芯片和MAX3160串口芯片实现两种模式的多串口任意连接功能，在上位机的控制下能够调整MAX3160接口的工作模式和任意串口的连接方式，实现多个串口设备模式转变和自由互联功能，具有安装方便、性能可靠、使用灵活方便等特点。
Description
技术领域
本实用新型属于串口通信技术领域，尤其是一种新型程控多模式串口分配器。
背景技术
串口通信是通过数据信号线、地线、控制线等按位进行传输数据的一种通讯方式。由于串行通信是在一根传输线上一位一位地传送信息，所用的传输线少，因此，可广泛地用于那些与计算机相距不远的人－机交换设备和串行存储的外部设备如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等。串口通信包括RS232串口和RS422串口，在一些大型设备或系统中包括了很多通信设备，这些通信设备需要通过串口实时地进行通信以完成数据交换功能，上述通信设备之间既有RS232串口的通信设备，又有RS422串口的通信设备，并且数据交互形式复杂，如何使他们不同接口的通信设备进行有效通信是目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、能够有效地进行多路接口转换功能的的新型程控多模式串口分配器。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种新型程控多模式串口分配器，包括FPGA模块、电源模块、多个MAX232串口芯片、多个MAX3160串口芯片和存储模块，电源模块连接到FPGA模块、存储模块、MAX232串口芯片和MAX3160串口芯片为其供电，FPGA模块与MAX232串口芯片、MAX3160串口芯片、存储模块相连接，其中一个MAX232串口芯片作为控制串口与上位机相接。
而且，所述FPGA模块包括自举模块、数据流解析模块、控制寄存器、连接网络模块、控制管脚和数据管脚，自举模块和控制寄存器分别与存储模块中的程序存储器及数据存储器相连接，该自举模块还与控制寄存器及数据流解析模块相连接，该数据流解析模块分别与控制串口、控制寄存器及连接网络模块相连接，该控制寄存器还与控制管脚及连接网络模块相连接，该连接网络模块还与数据管脚相连接，控制管脚和数据管脚分别与MAX232串口芯片和MAX3160串口芯片相连接。
而且，所述上位机通过控制串口与数据流解析模块相连接用于设置FPGA的工作模式，所述FPGA的工作模式为运行模式或调试模式。
而且，所述上位机通过控制串口与数据流解析模块相连接用于设置任意串口的连接方式，所述任意串口的连接方式为两两互联、一对多连接或者相互串行连接。
而且，所述上位机通过控制串口与数据流解析模块相连接用于设置MAX3160芯片的工作模式，所述MAX3160芯片的工作模式为RS422模式或者RS232模式。
而且，所述的存储模块包括程序存储器和数据存储器。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型通过FPGA模块及其相连接MAX232串口芯片和MAX3160串口芯片实现两种模式的多串口任意连接功能，在上位机的控制下，可以调整MAX3160接口的工作模式和任意串口的连接方式，可实现多个串口设备模式转变和自由互联功能，具有安装方便、性能可靠、使用灵活方便等特点。
附图说明
图1是本实用新型的电路方框图；
图2是本实用新型的FPGA内部逻辑关系图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详述：
一种新型程控多模式串口分配器，如图1所示，包括FPGA模块、电源模块、多个MAX232串口芯片、多个MAX3160串口芯片、存储模块和设置开关。电源模块连接到FPGA模块、存储模块和MAX232串口芯片和MAX3160串口芯片为其供电，FPGA模块与MAX232串口芯片、MAX3160串口芯片、存储模块、控制串口及设置开关相连接，FPGA模块控制MAX232X芯片、MAX3160串口芯片实现对每个串口芯片的通信控制功能，可以分配任意分配串口之间两两互联或者一个串口与多个串口相连，同时FPGA模块还可以设置MAX3160串口芯片的工作模式，MAX3160串口芯片的工作模式包括422串口模式或232串口模式；每个MAX232X芯片均连接有9针RS232串口以实现RS232通信功能，每个MAX3160串口芯片均连接25针RS422串口以实现RS422通信功能或RS232通信功能。在本实施例中，9针RS232串口的数量为16个，相应的MAX232串口芯片为16个，25针RS422串口的数量为30个，相应的MAX3160串口芯片为30个。在上述MAX232串口芯片中，将其中一个MAX232串口芯片作为控制串口，FPGA模块通过该控制串口与上位机相接实现与上位机的通信功能，FPGA模块能够接收上位机的连接设置命令和串口连接查询命令，一方面按照上位机的设置命令对各个串口芯片的工作模式进行设置，另一方面按照上位机的查询命令将FPGA所有串口的工作状态及连接关系发送给上位机。FPGA模块通过存储模块实现程序存储和数据存储功能，该存储模块包括程序存储器和数据存储器，其中程序存储器用于存储FPGA控制程序，数据存储器用于存储FPGA数据，当新型程控多模式串口分配器上电时，FPGA模块自动从存储模块中读取数据以恢复为掉电前的工作状态。设置开关用于FPGA的工作模式，在运行模式下可以完成上述控制功能，在调试模式下，上位机完成对新型程控多模式串口分配器的调试功能。
如图2所示，FPGA模块包括自举模块、数据流解析模块、控制寄存器、连接网络模块、控制管脚和数据管脚，自举模块和控制寄存器分别与存储模块中的程序存储器及数据存储器相连接，该自举模块还与控制寄存器及数据流解析模块相连接，该数据流解析模块分别与控制串口、控制寄存器及连接网络模块相连接，该控制寄存器还与控制管脚及连接网络模块相连接，该连接网络模块还与数据管脚相连接，控制管脚和数据管脚分别与MAX232串口芯片和MAX3160串口芯片相连接。FPGA模块的工作原理为：FPGA模块作为程控多模串口的处理核心，实现计算机程控、多串口的互联和串口模式的控制等功能。系统上电后，自举模块自动将保存在程序寄存器中的程序代码加载到FPGA中，以控制数据流解析模块和控制寄存器的运行。数据流解析模块不间断的维护与上位机之间的串口通信：数据流解析模块接收上位机传来的数据，进行解析判断是命令还是调试数据，如果是命令，将其送入控制寄存器并存入数据存储器中保存；如果是调试数据，将其送入连接网络模块。数据流解析模块同时收集来自控制寄存器、连接网络模块的数据，将其传给上位机。控制寄存器根据数据流解析模块传来的命令来设置FPGA控制管脚的电平，实现工作串口的模式控制。连接网络模块根据数据流解析模块传来的命令来调整MAX3160接口的工作模式和任意串口的连接方式，实现多个串口设备模式转变和自由互联功能。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (6)
1.一种新型程控多模式串口分配器，其特征在于：包括FPGA模块、电源模块、多个MAX232串口芯片、多个MAX3160串口芯片和存储模块，电源模块连接到FPGA模块、存储模块、MAX232串口芯片和MAX3160串口芯片为其供电，FPGA模块与MAX232串口芯片、MAX3160串口芯片、存储模块相连接，其中一个MAX232串口芯片作为控制串口与上位机相接。
2.根据权利要求1所述的新型程控多模式串口分配器，其特征在于：所述FPGA模块包括自举模块、数据流解析模块、控制寄存器、连接网络模块、控制管脚和数据管脚，自举模块和控制寄存器分别与存储模块中的程序存储器及数据存储器相连接，该自举模块还与控制寄存器及数据流解析模块相连接，该数据流解析模块分别与控制串口、控制寄存器及连接网络模块相连接，该控制寄存器还与控制管脚及连接网络模块相连接，该连接网络模块还与数据管脚相连接，控制管脚和数据管脚分别与MAX232串口芯片和MAX3160串口芯片相连接。
3.根据权利要求2所述的新型程控多模式串口分配器，其特征在于：所述上位机通过控制串口与数据流解析模块相连接用于设置FPGA的工作模式，所述FPGA的工作模式为运行模式或调试模式。
4.根据权利要求2所述的新型程控多模式串口分配器，其特征在于：所述上位机通过控制串口与数据流解析模块相连接用于设置任意串口的连接方式，所述任意串口的连接方式为两两互联、一对多连接或者相互串行连接。
5.根据权利要求2所述的新型程控多模式串口分配器，其特征在于：所述上位机通过控制串口与数据流解析模块相连接用于设置MAX3160芯片的工作模式，所述MAX3160芯片的工作模式为RS422模式或者RS232模式。
6.根据权利要求1所述的新型程控多模式串口分配器，其特征在于：所述的存储模块包括程序存储器和数据存储器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320331830.3U CN203376746U (zh) | 2013-06-08 | 2013-06-08 | 新型程控多模式串口分配器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201320331830.3U CN203376746U (zh) | 2013-06-08 | 2013-06-08 | 新型程控多模式串口分配器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203376746U true CN203376746U (zh) | 2014-01-01 |
Family
ID=49839265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201320331830.3U Withdrawn - After Issue CN203376746U (zh) | 2013-06-08 | 2013-06-08 | 新型程控多模式串口分配器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN203376746U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103336755A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-10-02 | 中国人民解放军92859部队 | 程控多模式串口分配器 |
-
2013
- 2013-06-08 CN CN201320331830.3U patent/CN203376746U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103336755A (zh) * | 2013-06-08 | 2013-10-02 | 中国人民解放军92859部队 | 程控多模式串口分配器 |
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