CN204044811U - 一种串口直连线与交叉线的切换装置 - Google Patents

Abstract

一种串口直连线与交叉线的切换装置，包括接口和双刀双掷开关；所述接口包括第一接口和第二接口；所述第一接口包括第一接口第一端和第一接口第二端；所述第二接口包括第二接口第一端和第二接口第二端；所述第一接口第一端通过所述双刀双掷开关与所述第二接口第一端连接或者与所述第二接口第二端连接；所述第一接口第二端通过所述双刀双掷开关与所述第二接口第二端连接或者与所述第二接口第一端连接。本装置简单、可靠、实用，对调试器件没有损伤，提高了通信调试的可靠性和效率。

Description

一种串口直连线与交叉线的切换装置

技术领域

本实用新型涉及通讯接口的技术领域，尤其是涉及一种串口直连线与交叉线的切换装置。

背景技术

随着信息技术的飞速发展和科技进步，在许多现代化集中管理的控制系统中，需要用到单片机(单片微型计算机)以实现各种测试和控制功能,单片机是一个宽泛的称呼,它包括很多种类、很多系列，其特点是一块集成电路芯片具有计算机的属性,在各个领域得到了广泛的应用。绝大部分单片机都具与外部设备通讯的串行口，使其可以很方便的与具有串行通讯的外设进行信息交互，这些设备大部分用串口线进行连接，串口线在设备通讯中使用非常普遍。

在使用串行通讯时，需要注意的是一设备的信息接收端(RXD)要与另一设备的信息发送端(TXD)相连接，信息发送端(TXD)要与另一设备的信息接(RXD)收端相连接，也就是所谓的交叉连接。平常所用的串口线的信号线有直连的，有交叉的。使用的时候需用万用表测量，比较麻烦。此外，工程师们在设计电路时，有可能在芯片与串行口之间将信号线做了交叉处理，有的侧没有进行处理。有过串行通讯硬件调试经历的人往往有这样的感触，不知道用直连的串口线，还是用交叉的串口线。

对于串口在具体应用中，转换接头或者数据线接头应该采用直连线还是交叉线，还得根据实际情况来确定，往往令人头痛不已。基于上述问题，调试人员往往有以下方法进行应对，一是，买两条串口线，一条是直连的，一条是交叉的，调试过程中，不断的试。二是，将一条串口线在中间剪断，找出信号线，调试过程中，在直连和交叉两种模式下进行手工接线等等。以上调试过程繁琐，不可靠，效率低。需要直连线还是交叉线，若不是有明确的资料介绍就基本要靠猜，很难一次弄正确，这就造成了人力、物力、时间和能源上的浪费。

物力浪费:转换头或数据线组合起来会有以下6种：公公直连、公公交叉、母母直连、母母交叉、公母直连和公母交叉，公母是可以直接看出来的，而直连和交叉情况就无法目测了，因此在公母确定的情况下也至少要买2根。若是多买的那一根以后没有机会再得到利用，尽管从个人开销角度看不算什么，但从社会效益看却造成了极大的损失。

人力、时间和能源浪费:经常做项目的人都能多准备一些，此项目用不上的可以在别的项目中用，而更有经验的人则是测试完了再焊接。从表面上看没有物力上的浪费，但却发生了人力和时间上的浪费。熟练人员测试至少需要5分钟，焊接还需要相关设备及时间，而在测试过程中仪器设备都需要通电运行，也造成了能源上的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计一种串口直连线与交叉线的切换装置，解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:

一种串口直连线与交叉线的切换装置，包括接口和双刀双掷开关；所述接口包括第一接口和第二接口；所述第一接口包括第一接口第一端和第一接口第二端；所述第二接口包括第二接口第一端和第二接口第二端；所述第一接口第一端通过所述双刀双掷开关与所述第二接口第一端连接或者与所述第二接口第二端连接；所述第一接口第二端通过所述双刀双掷开关与所述第二接口第二端连接或者与所述第二接口第一端连接。

优选的，所述双刀双掷开关包括第一开关刀体、第二开关刀体、第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱和第四接线柱；所述第一开关刀体的一端与所述第一接口第一端连接；所述第一开关刀体的另一端与所述第一接线柱或所述第二接线柱连接；所述第二开关刀体一端与所述第一接口第二端连接；所述第二开关刀体的另一端与所述第三接线柱或第四接线柱连接；所述第一接线柱和所述第四接线柱均与所述第二接口第一端连接；所述第二接线柱和所述第三接线柱均与所述第二接口第二端连接。

优选的，所述第一接口与所述双刀双掷开关之间设有数据线。

优选的，所述第二接口与所述双刀双掷开关之间设有数据线。

优选的，所述接口包括DB9的RS232串行口。

优选的，所述第一接口为公头或母头；第二接口为公头或母头。

优选的，所述第一接口第一端为RX端、第一接口第二端为TX端；所述第二接口第一端为RX端、所述第二接口第二端为TX端。

本实用新型的有益效果可以总结如下：

本装置简单、可靠、实用，对调试器件没有损伤，提高了通信调试的可靠性和效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为DB9的引脚结构示意图；

图3为本实用新型采用DB9接口的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示的一种串口直连线与交叉线的切换装置，包括接口和双刀双掷开关；接口包括第一接口和第二接口；第一接口包括第一接口第一端和第一接口第二端；第二接口包括第二接口第一端和第二接口第二端；第一接口第一端通过双刀双掷开关与第二接口第一端连接或与第二接口第二端连接；第一接口第二端通过双刀双掷开关与第二接口第二端连接或与第二接口第一端连接；双刀双掷开关包括第一开关刀体、第二开关刀体、第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱和第四接线柱；第一开关刀体的一端与第一接口第一端连接；第一开关刀体的另一端与第一接线柱或第二接线柱连接；第二开关刀体一端与第一接口第二端连接；第二开关刀体的另一端与第三接线柱或第四接线柱连接；第一接线柱和第四接线柱均与第二接口第一端连接；第二接线柱和第三接线柱均与第二接口第二端连接。第一接口与双刀双掷开关之间设有数据线。第二接口与双刀双掷开关之间设有数据线。接口包括DB9等RS232或其他串行口。第一接口为公头或母头；第二接口为公头或母头。第一接口第一端为RX端、第一接口第二端为TX端；第二接口第一端为RX端、第二接口第二端为TX端。

DB9接口引脚及接线方式:由于RS232并未定义连接器的物理特性，因此，出现了DB-25，DB-15和DB9各种类型的连接器，其引脚定义也各不相同，但工作原理都是相同的，最核心的问题都是RXD，TXD和GND三根线的连接。因此，本文适用于所有RS232串口以及和本文所述原理相同的均在本专利保护范围内，但专利说明中仅以常用的DB9串口为例。DB9连接器引脚图如图2所示，各引脚的功能见表1。

表1  DB9的各引脚功能表

每种接头都有公头和母头之分，其中带针状的接头是公头，而带孔状的接头是母头。本装置可以用到的两个接口模式可以是公串口与母串口的随意组合，两串口之间数据线的长度也可做成不同长度的。开关放置的位置很灵活，根据实际情况，怎样使用方便怎样放置。

拿上位机和单片机之间的通信为例，双方都能发送和接收，他们的连接只需要使用三根线即可，即RXD，TXD和GND。这种连接方式，即两个串口连接时，接收数据针脚与发送数据针脚相连，彼此交叉，地线直接相连即可。

经常遇到的问题:对于串口在具体应用中，转换接头或者数据线接头应该采用直连线还是交叉线，还得根据实际情况来确定，往往令人头痛不已。百度上类似以下这样的提问很多，都是使用串口过程中遇到的问题。如：问1：(来自网页http://zhidao.baidu.com/question/590877487.html？qbl＝relate_question_3)我的PCB板上的DB9接口是个公头，我有一条公头的USB转串口线，我想往板子上下载程序和串口通信，因为两个接口都是公头，所以没法用，我想买一条母头对母头的串口线，来中转一下，但是买的时候，交叉线和直连线把我搞晕了，脑子转不过来了，应该买哪种才合适？问2：(来自网页http://zhidao.baidu.com/question/121351340.html？qbl＝relate_question_2)9针串口交叉线的线序是怎么样排列的？上面五针标着54321，下面四针标着9876，两头全是这样标记的，我想问这根是交叉线吗？谢谢！我买的是成品线，怎么能看的出来是交叉还是直连呢？问3：(来自网页http://zhidao.baidu.com/question/247783076.html)请问STC的单片机串口烧写程序的时候，是用交叉线，还是直连线呢？

对于这类的问题，回答也是五花八门。如：答1：你好！这个好像每个厂家都有不同的定义，所以这要看你设备的具体接口说明书才行。答2：这个要先了解公头转串口内部有没有把收发顺序调换了才知道,调换了你就买直连的，没调换就买交叉的，这种东西有的换了有的没换，没用过都不好说，实在不行买2个反正也要不了多少钱。简单一句话你中间连接的所有线只需有一个调换了收发线TX、RX顺序就可以了，哪一个线都行。答3：引脚图这个真的是要注意的，不行就换根线试一下，实际的串口线有好几种，除了直连和交叉，还有接口的公母，我这边都是备齐了的，有几次调试就是线的问题害得我到处查。答4：别纠结了，找根线测试一下也就5分钟的事情。如果经常要调整线的话建议你在pcb上这样设计，随时可以用跳线绳调整。

总之，需要直连线还是交叉线，若不是有明确的资料介绍就基本要靠猜，很难一次弄正确，这就造成了人力、物力、时间和能源上的浪费。

本文设计的装置将非常巧妙的解决上述问题，提高了通信调试的可靠性和效率。本文将以串行通信和DB9串行口为例。其方法原理也同样适用于，有相似接线原理的其它接线方式和其它端口。

为解决以上问题，我们设计了一种直连线与交叉线可变装置，通过一个双刀双掷开关实现直连线和交叉线的转变。

TX的意思原始来于Transmit一词，意思为发送，发射；

RX的意思原始来源于Receive一词意思为接收，收到；

串口与串口直接连接的转换装置原理如图3所示：

1.此装置由第一接口采用DB9接口A、第二接口采用DB9接口B和双刀双掷开关三部分组成，即串口A+开关+串口B；

2.通过开关操作可以实现接口A中2引脚与接口B中2引脚连接或3引脚连接；接口A中3引脚与接口B中3引脚连接或2引脚连接，从而实现直连线与交叉线的转换；

(1)当双刀双掷开关中的第一开关刀体处于图中M与第二开关刀体处于M’位置时，DB9接口A的2引脚与DB9接口B的2引脚连接，3引脚与3引脚相连，为直连线状态；

(2)当双刀双掷开关中的第一开关刀体掷于图中N位置与第二开关刀体处于N’位置时，DB9接口A的2引脚与DB9接口B的3引脚连接，3引脚与2引脚相连，为交叉线状态；

3.此装置亦可应用于带串口的数据线上，即串口A+数据线+开关+串口B；

4.本装置可以用到的两个串口模式可以是公串口与母串口的随意组合，共6种组合模式，两串口之间数据线的长度也可做成不同长度的。双刀双掷开关放置的位置很灵活，根据实际情况，怎样使用方便怎样放置。

5.此图仅以DB9接口为例，本文适用于所有RS232串口以及和本文所述原理相同的均在本专利保护范围内。

以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本实用新型，但本领域技术人员应该明白，本实用新型并不局限于以上所述实施例，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种串口直连线与交叉线的切换装置，其特征在于:包括接口和双刀双掷开关；所述接口包括第一接口和第二接口；所述第一接口包括第一接口第一端和第一接口第二端；所述第二接口包括第二接口第一端和第二接口第二端；所述第一接口第一端通过所述双刀双掷开关与所述第二接口第一端连接或者与所述第二接口第二端连接；所述第一接口第二端通过所述双刀双掷开关与所述第二接口第二端连接或者与所述第二接口第一端连接。

2.根据权利要求1所述的串口直连线与交叉线的切换装置，其特征在于：所述双刀双掷开关包括第一开关刀体、第二开关刀体、第一接线柱、第二接线柱、第三接线柱和第四接线柱；所述第一开关刀体的一端与所述第一接口第一端连接；所述第一开关刀体的另一端与所述第一接线柱或所述第二接线柱连接；所述第二开关刀体一端与所述第一接口第二端连接；所述第二开关刀体的另一端与所述第三接线柱或第四接线柱连接；所述第一接线柱和所述第四接线柱均与所述第二接口第一端连接；所述第二接线柱和所述第三接线柱均与所述第二接口第二端连接。

3.根据权利要求1所述的串口直连线与交叉线的切换装置，其特征在于：所述第一接口与所述双刀双掷开关之间设有数据线。

4.根据权利要求1所述的串口直连线与交叉线的切换装置，其特征在于：所述第二接口与所述双刀双掷开关之间设有数据线。

5.根据权利要求1所述的串口直连线与交叉线的切换装置，其特征在于：所述接口包括DB9的RS232串行口。

6.根据权利要求1所述的串口直连线与交叉线的切换装置，其特征在于：所述第一接口为公头或母头；第二接口为公头或母头。

7.根据权利要求1所述的串口直连线与交叉线的切换装置，其特征在于：所述第一接口第一端为RX端、第一接口第二端为TX端；所述第二接口第一端为RX端、所述第二接口第二端为TX端。