CN210666755U - 一种uart数据接口扩展电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种UART数据接口扩展电路，包括：主控芯片、ADG1606芯片、信号触发芯片和信号锁存芯片，其中，主控芯片的UART数据接口连接到ADG1606芯片的通道接口的主端，主控芯片的GPIO数据接口连接到ADG1606芯片的地址线接口，主控芯片10的GPIO数据接口输出地址控制字；ADG1606芯片的通道接口的多个从端分别连接到各个功能模块的UART数据接口；各个功能模块的UART数据接口还连接到信号触发芯片，当其中一个功能模块有信号输出时，信号触发芯片的相应引脚被触发，信号触发芯片输出相应的通道触发信号到信号锁存芯片，该通道触发信号与ADG1606芯片中一条通道对应，该通道连接主控芯片的UART数据接口和该功能模块的UART数据接口。本实用新型可以扩展更多UART通讯通道，而且成本更低。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种UART数据接口扩展电路。
背景技术
UART标准化通讯协议具有传输稳定、速率高、操作方便、通用性强的特点，因此，物联网开发板不同模块之间通常使用UART标准化通讯协议进行数据传输。目前，多个功能模块都使用UART接口对接一个主控模块，如果功能模块较多，而主控模块没有多余UART接口的情况下，通常需要使用昂贵的扩展芯片去进行扩展，包括I2C转UART、SPI转UART、USB转UART，这些扩展芯片不仅价格昂贵，而且一组信号仅能转换出两组信号，转换通路有限。
如何提供一种扩展路数多，而且价格便宜的UART接口扩展电路，是目前亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型提出一种UART数据接口扩展电路，解决了现有技术中UART扩展芯片转换通路少、价格昂贵的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种UART数据接口扩展电路，包括：
主控芯片、ADG1606芯片、信号触发芯片和信号锁存芯片，其中，
主控芯片的UART数据接口连接到ADG1606芯片的通道接口的主端，主控芯片的GPIO数据接口连接到ADG1606芯片的地址线接口，主控芯片的GPIO数据接口输出地址控制字；
ADG1606芯片的通道接口的多个从端分别连接到各个功能模块的UART数据接口；
各个功能模块的UART数据接口还连接到信号触发芯片，当其中一个功能模块有UART信号输出时，信号触发芯片的相应引脚被触发，信号触发芯片输出相应的通道触发信号到信号锁存芯片，该通道触发信号与ADG1606芯片中一条通道对应，该通道连接主控芯片的UART数据接口和该功能模块的UART数据接口；
信号锁存芯片与信号触发芯片和主控芯片相连接，信号锁存芯片将信号触发芯片的通道触发信号锁存，主控芯片根据信号锁存芯片锁存的通道触发信号输出地址控制字，通过GPIO数据接口选择ADG1606芯片的相应通道，主控芯片的UART数据接口与对应的功能模块的UART数据接口建立通讯。
可选地，当通道触发信号为多个时，主控芯片根据信号锁存芯片锁存的通道触发信号的顺序依次与对应的功能模块建立通讯。
可选地，所述地址控制字为5位二进制字符。
本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型的UART数据接口扩展电路，通过ADG1606芯片以及信号触发芯片和信号锁存芯片可以实现主控芯片UART数据接口的扩展，主控芯片最少只需要一个UART数据接口即可实现与多路功能模块建立UART通讯连接。
(2)而且，本实用新型的UART数据接口扩展电路成本更低。
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为本实用新型一种UART数据接口扩展电路的原理图。
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做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，本实用新型提出了一种UART数据接口扩展电路，包括：主控芯片10、ADG1606芯片20、信号触发芯片30和信号锁存芯片40，其中，ADG1606芯片20为多路复用器，主控芯片的UART数据接口连接到ADG1606芯片的通道接口的主端S0，主控芯片10的GPIO数据接口(GPIO1……GPIO5)连接到ADG1606芯片的地址线接口(GPIO11……GPIO15)，主控芯片10的GPIO数据接口输出地址控制字，ADG1606芯片的通道接口的多个从端(S1……SN)分别连接到功能模块的UART数据接口，ADG1606芯片根据地址线接口接收到的地址控制字将主端与对应的从端通道导通。主控芯片的UART数据接口通过ADG1606芯片的通道接口的主端与所有功能模块的UART数据接口(UART1……UART8)相连接，因此，主控芯片只需要一个UART数据接口即可以实现多路扩展。各个功能模块的UART数据接口还连接到信号触发芯片30，当其中一个功能模块有UART信号输出时，信号触发芯片30的相应引脚被触发，信号触发芯片输出相应的通道触发信号到信号锁存芯片40，该通道触发信号与ADG1606芯片中一条通道对应，该通道连接主控芯片的UART数据接口和该功能模块的UART数据接口；信号锁存芯片40与信号触发芯片30和主控芯片10相连接，信号锁存芯片40将信号触发芯片30的通道触发信号锁存，主控芯片10根据信号锁存芯片40锁存的通道触发信号输出地址控制字，地址控制字为5位二进制字符，通过GPIO数据接口(GPIO1……GPIO5)选择ADG1606芯片的相应通道，即ADG1606通道接口的主端S0与相应通道接口从端相连通，将主控芯片的UART数据接口与对应的功能模块的UART数据接口建立通讯，当通道触发信号为多个时，主控芯片10根据信号锁存芯片40锁存的通道触发信号的顺序依次与对应的功能模块建立通讯。
当主控芯片10向其中一个功能模块发送UART数据时，主控芯片先通过GPIO数据接口输出该功能模块对应的地址控制字，选通ADG1606芯片中对应的通路，主控芯片的UART数据接口与该功能模块的UART数据接口建立通讯，进行UART数据传输。
当其中一个功能模块向主控芯片10发送UART数据时，信号触发芯片30的相应引脚接收到该UART数据信号，并输出与该功能模块对应的通道触发信号，信号锁存芯片40锁存该通道触发信号，主控芯片10根据信号锁存芯片40锁存的通道触发信号输出对应的地址控制字，选通ADG1606芯片中对应的通路，主控芯片的UART数据接口与该功能模块的UART数据接口建立通讯，进行UART数据传输。
本实用新型的主控芯片采用现有的带UART数据接口和带地址控制字输出接口的控制芯片实现，ADG1606芯片、信号触发芯片以及信号锁存芯片采用现有的芯片实现，而且，主控芯片、ADG1606芯片、信号触发芯片以及信号锁存芯片并不涉及对现有的控制程序的改进，上述各个芯片使用其固有程序或者现有的已知程序即可实现上述控制过程。
下面给出本实用新型的UART数据接口扩展电路的一个具体实施例。
如图1所示，主控芯片10预向功能模块1发送数据时，主控芯片10的GPIO数据接口(GPIO1……GPIO5)输出与功能模块1相应的地址控制字到ADG1606芯片的地址线接口(GPIO11……GPIO15)，ADG1606芯片的主端S0与从端S1的通道导通，主控芯片10的UART数据接口UART0与功能模块1的UART数据接口UART1建立通讯。
当功能模块8预向主控芯片10发送数据时，信号触发芯片30接收到功能模块8的数据信号，信号触发芯片30输出与功能模块8对应的通道触发信号，信号锁存芯片40将该通道触发信号锁存，主控芯片的触发引脚接收到该通道触发信号，并输出与该通道触发信号对应的地址控制字，选通ADG1606芯片中的相应通道，与功能模块8建立通讯连接，功能模块8的UART数据接口UART8与主控芯片10的UART数据接口UART0建立通讯。
当多个功能模块同时向主控芯片10发送数据时，例如功能模块1和功能模块8同时向主控芯片发送数据，信号锁存芯片40锁存功能模块1和功能模块8的通道触发信号，主控芯片根据信号锁存芯片40锁存的通道触发信号的先后，将UART数据接口依次与功能模块1和功能模块8的UART数据接口建立通讯连接。
图1所示的功能模块的数量为8个，本领域技术人员可以根据本实用新型的教导，根据功能模块的数量进行相应通道的扩展。
本实用新型的UART数据接口扩展电路，通过ADG1606芯片以及信号触发芯片和信号锁存芯片可以实现主控芯片UART数据接口的扩展，主控芯片最少只需要一个UART数据接口即可实现与多路功能模块建立UART通讯连接。而且，本实用新型的UART数据接口扩展电路成本更低。
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 (3)
1.一种UART数据接口扩展电路，其特征在于，包括：
主控芯片、ADG1606芯片、信号触发芯片和信号锁存芯片，其中，
主控芯片的UART数据接口连接到ADG1606芯片的通道接口的主端，主控芯片的GPIO数据接口连接到ADG1606芯片的地址线接口，主控芯片的GPIO数据接口输出地址控制字；
ADG1606芯片的通道接口的多个从端分别连接到各个功能模块的UART数据接口；
各个功能模块的UART数据接口还连接到信号触发芯片，当其中一个功能模块有UART信号输出时，信号触发芯片的相应引脚被触发，信号触发芯片输出相应的通道触发信号到信号锁存芯片，该通道触发信号与ADG1606芯片中一条通道对应，该通道连接主控芯片的UART数据接口和该功能模块的UART数据接口；
信号锁存芯片与信号触发芯片和主控芯片相连接，信号锁存芯片将信号触发芯片的通道触发信号锁存，主控芯片根据信号锁存芯片锁存的通道触发信号输出地址控制字，通过GPIO数据接口选择ADG1606芯片的相应通道，主控芯片的UART数据接口与对应的功能模块的UART数据接口建立通讯。
2.如权利要求1所述的一种UART数据接口扩展电路，其特征在于，
当通道触发信号为多个时，主控芯片根据信号锁存芯片锁存的通道触发信号的顺序依次与对应的功能模块建立通讯。
3.如权利要求1所述的一种UART数据接口扩展电路，其特征在于，
所述地址控制字为5位二进制字符。
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