CN210721453U - 一种用于多路串口的db9接口装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及接口电路，提出一种用于多路串口的DB9接口装置，包括：DB9接头，所述DB9接头具有9个针脚；CPU，所述CPU具有至少一个UART接口；用于进行TTL和RS485电平相互转换的RS485串口电平转换模块，所述RS485串口电平转换模块的针脚分别连接到所述DB9接头的针脚上和所述CPU；和用于进行TTL和RS232电平相互转换的RS232串口电平转换模块，所述RS232串口电平转换模块针脚分别连接到所述DB9接头的针脚上和所述CPU。本实用新型通过一个物理的DB9接口扩展成多路串口，多个串口定义在同一个DB9接口上，实现多路串口并行使用，这样提高接口的利用率，大大节省布局空间。

Description

一种用于多路串口的DB9接口装置

技术领域

本实用新型涉及接口扩展电路，更具体地，涉及一种用于多路串口的DB9接口装置。

背景技术

DB9是9芯D型插座的简称，是RS232串口常见的物理形态，它有针式和孔式两种接口。DB9接口有9个针孔，标号为1～9。串口按电气特性可分为RS232、RS485、RS422、TTL等类型，其中RS232和RS485是常用的两种数据接口类型。DB9有9个针孔，但实际用RS232 DB9形态进行数据传输通信时，在不需要流控的情况下，通常只用到3个针孔，业界约定用2，3和5号针孔。RS485串口一般采用二线制接法，DB9具体针孔业界没有约定。

串口设备为了方便连接电脑进行配置、调试等操作，需要能同时支持RS232和RS485两种接口，而且设备调试可能又需要单独的调试串口。串口设备只有一个DB9接口时，在不增加DB9接口(或端子接口等其他形式)的前提下，同时支持RS232和RS485串口是无法做到的，只能支持RS232或RS485中的一个。这样，同一个型号的设备，需要创建两个子型号，以分别支持RS232串口和RS485串口。这不仅增加了生产成本，也给设备使用者带来额外的采购和使用上的麻烦。生产供货时需要供应两个子型号，子型号需要使用特别的标记进行区分；设备使用者根据需要采购合适的子型号。

当串口设备需要支持额外的RS232串口或RS485串口时，往往采用增加DB9接口或端子排的方式，如果每个串口都使用一个单独的DB9接口，将在设备面板占用过多的空间，电路板集成度不高，造成空间的浪费，给设备外观布局带来不小的麻烦。而且往往因为接口布局占用空间的问题，设备调试串口一般不外接，在需要调试时，必须拆壳才能把调试串口接出来，这样非常不方便。

实用新型内容

在现有技术中，目前扩展串口的方式，不论是增加DB9接口，还是增加端子排的方式，都需要在设备外观布局上考虑安排额外的空间。本实用新型旨在利用现有的DB9接口，保留原有RS232 DB9针孔定义，同时在其上扩展出更多的串口，以充分利用DB9的9个针孔。这样多个串口集成到一个DB9接口上，既能满足多个串口的并行使用要求，同时不增加额外的空间，并且调试串口也可以通过DB9接口外接出来，免去开壳接线的烦恼。

为此，本实用新型提出一种用于多路串口的DB9接口装置，包括：DB9接头，所述DB9接头具有9个针脚；CPU，所述CPU具有至少一个UART接口；用于进行TTL和RS485电平相互转换的RS485串口电平转换模块，所述RS485串口电平转换模块的针脚分别连接到所述DB9接头的针脚上和所述CPU；和用于进行TTL和RS232电平相互转换的RS232串口电平转换模块，所述RS232串口电平转换模块针脚分别连接到所述DB9接头的针脚上和所述CPU。

可选地，所述CPU的UART接口的数量与RS485串口和RS232串口的总数量相同。

可选地，电源模块，所述电源模块为所述CPU供电，所述CPU输出TTL电平。

可选地，DB9接头的针脚2连接到所述RS232串口电平转换模块的数据发送端，DB9接头的针脚3连接到所述RS232串口电平转换模块的数据接收端，DB9接头的针脚5接地；DB9接头的针脚7连接到所述RS485串口电平转换模块的A+端，针脚8连接到所述RS485串口电平转换模块的B-端。

可选地，所述CPU具有三个UART接口，输出TTL电平。

可选地，所述RS232串口电平转换模块为双路232串口电平转换模块，能够同时进行两路TTL电平和RS232电平的相互转换。

可选地，DB9接头的针脚1连接到所述RS232串口电平转换模块的第一数据发送端，DB9接头的针脚9连接到所述RS232串口电平转换模块的第一数据接收端，DB9接头的针脚2连接到所述RS232串口电平转换模块的第二数据发送端，DB9接头的针脚3连接到RS232串口电平转换模块的第二数据接收端，DB9接头的针脚5接地；DB9接头的针脚7连接到RS485串口的A+端，针脚8连接到RS485串口的B-端。

本实用新型的有益效果为：充分利用DB9接口的9个针孔，在一个DB9接口上集成多个RS232或RS485串口，通过一个物理的DB9接口扩展成多路串口，多个串口定义在同一个DB9接口上，实现多路串口并行使用，这样提高接口的利用率，大大节省布局空间。

附图说明

为了更容易理解本实用新型，将通过参照附图中示出的具体实施方式更详细地描述本实用新型。这些附图只描绘了本实用新型的典型实施方式，不应认为对本实用新型保护范围的限制。

图1为本实用新型的用于多路串口的DB9接口装置的第一个实施方式的电路图。

图2为本实用新型的用于多路串口的DB9接口装置的第二个实施方式的电路图。

具体实施方式

下面参照附图描述本实用新型的实施方式，其中相同的部件用相同的附图标记表示。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合。

图1显示了本实用新型的的用于多路串口的DB9接口装置，能够同时支持RS232和RS485两个串口的工作模式。

所述接口电路包括DB9接头。DB9接头的针脚2连接到RS232的数据发送端(TX2)。DB9接头的针脚3连接到RS232的数据接收端(RX2)。DB9接头的针脚5接地(GND)。也就是说，DB9接头的针脚2、针脚3和针脚5仍然保留给RS232使用。DB9接头的剩下的六个针脚可以定制为扩展串口，在本实施方式中，DB9接头的针脚7连接到RS485的A+端，针脚8连接到RS485的B-端。这样，就在一个DB9接头上扩展出两个串口，同时支持RS232和RS485两种串口。

所述接口电路还包括CPU、电源模块、RS232串口电平转换模块和RS485串口电平转换模块。其中，电源模块负责给CPU供电，CPU内置若干个UART接口(图中是两个UART接口，UART：Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器，是内置于CPU的串并转换接口，输出TTL电平)，输出TTL电平，提供给RS485串口电平转换模块和RS232串口电平转换模块。RS485串口电平转换模块进行TTL和RS485电平相互转换。RS232串口电平转换模块进行TTL和RS232电平相互转换。具体地，RS485串口电平转换模块的A+端连接到DB9接口的针脚7，RS485串口电平转换模块的B-接口连接到DB9接头的针脚8。RS232串口电平转换模块的数据发送端(TX2)连接到DB9接头的针脚2，RS232串口电平转换模块的数据接收端(RX2)连接到DB9接头的针脚3，RS232串口电平转换模块的接地端连接到DB9接头的针脚5。

另外，如图2所示，在图1所示的实施方式的基础上，还可以扩展定义一个RS232调试串口。本实施方式的DB9接口电路包括：DB9接头、CPU、电源模块、双路RS232串口电平转换模块和RS485串口电平转换模块。

电源模块给CPU供电，CPU内置三个UART接口，输出TTL电平，提供给RS485串口电平转换模块和双路RS232串口电平转换模块。RS485串口电平转换模块进行TTL和RS485电平相互转换。双路232串口电平转换模块能同时进行两路TTL电平和RS232电平的相互转换。

DB9接头的针脚1、针脚9和针脚5分别为调试串口RS232的数据发送端(TX3)，数据接收端(RX3)和接地(GND)，其中接地线与第一个RS232串口的接地线共用一个针脚。

具体地，RS485串口电平转换模块的A+端连接到DB9接口的针脚7，RS485串口电平转换模块的B-接口连接到DB9接头的针脚8。双路RS232串口电平转换模块的第一数据发送端(TX2)连接到DB9接头的针脚1，RS232串口电平转换模块的第一数据接收端(RX2)连接到DB9接头的针脚9，RS232串口电平转换模块的接地端连接到DB9接头的针脚5。双路RS232串口电平转换模块的第二数据发送端(TX3)连接到DB9接头的针脚2，RS232串口电平转换模块的第二数据接收端(RX3)连接到DB9接头的针脚3。

在本发明的两个实施方式中，DB9接口以9孔母头为例，公头的接线方式类似于母头。

在本发明的两个实施方式中，扩展串口选用的针脚：RS485(7,8)，RS232(1,9,5)为示例。具体实现时，RS232接地可采用公共接地线(针脚5)，其他可灵活选用未定义的六个针脚(1,4,6,7,8,9)来扩展串口。

另外，DB9接口上可扩展的串口数，原则上受限于针脚分配情况，以及CPU支持的UART接口数目。例如，针对未定义引脚(1,4,6,7,8,9)，分为三组定义(1,4,)，(6,7)，(8，9)，每组扩展出一个RS232(RS232共用引脚5为接地线)或RS485串口，则一个DB9接口可以扩展出一共4个串口，需要CPU支持4个UART接口。

本实用新型充分利用一个DB9接口的物理针孔，在其上同时实现多个串口，包括RS232和RS485串口，这样设备生产备货和使用者采购只需要一个型号，不需要根据支持的串口类型分设不同的子型号。使用者在使用时根据需要使用RS232和/或RS485接口，并且若干个串口可以同时使用，即：可以同时使用RS232和RS485串口。同时，可以把设备的调试串口外接到同一个DB9接口上，这样为设备调试带来极大的便利。这样，多个串口物理上合为一个DB9接口，不仅节省设备外观布局空间，而且提高了供货生产、设备使用和技术调试三方面的效率。

以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于多路串口的DB9接口装置，其特征在于，包括：

DB9接头，所述DB9接头具有9个针脚；

CPU，所述CPU具有至少一个UART接口；

用于进行TTL和RS485电平相互转换的RS485串口电平转换模块，所述RS485串口电平转换模块的针脚分别连接到所述DB9接头的针脚上和所述CPU；和

用于进行TTL和RS232电平相互转换的RS232串口电平转换模块，所述RS232串口电平转换模块针脚分别连接到所述DB9接头的针脚上和所述CPU。

2.根据权利要求1所述的DB9接口装置，其特征在于，

所述CPU的UART接口的数量与RS485串口和RS232串口的总数量相同。

3.根据权利要求1所述的DB9接口装置，其特征在于，

电源模块，所述电源模块为所述CPU供电，所述CPU输出TTL电平。

4.根据权利要求1所述的DB9接口装置，其特征在于，还包括：

DB9接头的针脚2连接到所述RS232串口电平转换模块的数据发送端，DB9接头的针脚3连接到所述RS232串口电平转换模块的数据接收端，DB9接头的针脚5接地；

DB9接头的针脚7连接到所述RS485串口电平转换模块的A+端，针脚8连接到所述RS485串口电平转换模块的B-端。

5.根据权利要求1所述的DB9接口装置，其特征在于，

所述CPU具有三个UART接口，输出TTL电平。

6.根据权利要求5所述的DB9接口装置，其特征在于，

所述RS232串口电平转换模块为双路232串口电平转换模块，能够同时进行两路TTL电平和RS232电平的相互转换。

7.根据权利要求6所述的DB9接口装置，其特征在于，

DB9接头的针脚1连接到所述RS232串口电平转换模块的第一数据发送端，DB9接头的针脚9连接到所述RS232串口电平转换模块的第一数据接收端，DB9接头的针脚2连接到所述RS232串口电平转换模块的第二数据发送端，DB9接头的针脚3连接到RS232串口电平转换模块的第二数据接收端，DB9接头的针脚5接地；

DB9接头的针脚7连接到RS485串口的A+端，针脚8连接到RS485串口的B-端。

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