CN213426150U - 信息发送装置、信息接收装置及信息传输系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种信息发送装置、信息接收装置及信息传输系统，属于计算机领域。在本申请实施例中，通用异步收发器UART接口连接信号开关电路，信号开关电路可以连接信号还原电路，也可以不连接信号还原电路，在不连接信号还原电路的情况下，输出的是无电平变化的第三信号，只有在连接信号还原电路的情况下，才能输出第二信号给信号还原电路，因此，即使在信号开关电路的输出端连接示波器或逻辑分析仪等分析设备，也无法测量出任何信号波形，这样，就无法根据测量得到的信号波形进行解密从而得到解密信息，避免了信息在传输过程中被恶意截取的情况出现。

Description

信息发送装置、信息接收装置及信息传输系统

技术领域

本申请实施例涉及计算机技术领域，特别涉及一种信息发送装置、信息接收装置及信息传输系统。

背景技术

在嵌入式SOC(System-on-a-Chip，系统级芯片)中，可以通过UART (UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器)接口实现信息的低速对外传输。其中，为了保证信息安全，通常采用加密芯片或者通过软件密钥算法对待传输的信息进行加密，得到加密信号。之后，通过该通用异步收发器UART接口传输该加密信号。然而，当加密信号从通用异步收发器UART 接口直接输出时，通过在该通用异步收发器UART接口连接的示波器或逻辑分析仪等分析设备能够测量出该加密信号的信号波形，进而能够根据该信号波形对该加密信号进行解密。由此可见，当前在采用该通用异步收发器UART接口传输加密信号的过程中存在加密信号被恶意识别截取的可能性。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种信息发送装置、信息接收装置及信息传输系统，可以提高信息传输的安全性。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种信息发送装置，该信息发送装置包括：通用异步收发器UART接口和信号开关电路，所述通用异步收发器UART接口与所述信号开关电路的输入端连接，以向所述信号开关电路输出承载第一信息的第一信号；所述信号开关电路的输出端与信号还原电路的输入端连接，以向所述信号还原电路输出第二信号，或者，所述信号开关电路的输出端不与所述信号还原电路的输入端连接，以输出无电平变化的第三信号，所述信号还原电路为所述信息发送装置外部的电路。

在一些可能的实现方式中，所述信号开关电路包括电子开关，所述信号开关电路的输出端为所述电子开关的控制端。

在一些可能的实现方式中，所述电子开关包括：第一三极管、第一电阻和第二电阻；所述第一三极管的基极与所述通用异步收发器UART接口连接，所述第一三极管的集电极与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端均与所述电子开关的控制端连接，所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的发射极均接地。

在一些可能的实现方式中，所述信号开关电路还包括第三电阻，所述通用异步收发器UART接口通过所述第三电阻与所述电子开关连接。

另一方面，提供了一种信息接收装置，所述信息接收装置包括：信息输出接口和信号还原电路；

所述信号还原电路的输入端与信号开关电路的输出端连接，以触发所述信号开关电路根据第一信号输出第二信号，所述信号开关电路为所述信息接收装置外部的电路；

所述信号还原电路的输出端与所述信息输出接口连接，以向所述信息输出接口输出根据第二信号转换得到的转换信号，所述第一信号和所述转换信号均承载有第一信息。

在一些可能的实现方式中，所述信号还原电路包括信号触发模块和信号转换模块，所述信号触发模块与所述信号转换模块连接，且所述信号触发模块的输出端和所述信号转换模块的输入端均与所述信号开关电路的输出端连接；

所述信号触发模块用于触发所述信号开关电路输出对第一信号进行转换得到的第二信号，所述信号转换模块用于接收所述第二信号，将所述第二信号还原为所述第一信号，输出所述第一信号，所述转换信号为所述第一信号。

在一些可能的实现方式中，所述信号触发模块包括第四电阻和电压源；

所述第四电阻的一端与所述信号开关电路的输出端连接，所述第四电阻的另一端与所述电压源连接。

在一些可能的实现方式中，所述信号转换模块包括第二三极管和第五电阻；

所述第二三极管的基极与所述信号开关电路的输出端连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第五电阻的一端、所述信息输出接口连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第五电阻的另一端与所述电压源连接。

在一些可能的实现方式中，所述信号转换模块还包括第六电阻，所述第二三极管的基极通过所述第六电阻与所述信号开关电路的输出端连接。

在一些可能的实现方式中，所述信息输出接口为通用异步收发器UART接口；

或者，所述信息接收装置还包括电平转换模块，所述信息输出接口为标准信号接口，所述信号还原电路的输出端通过所述电平转换模块与所述信息输出接口连接，所述电平转换模块用于对所述信号还原电路得到的转换信号进行电平转换。

另一方面，提供了一种信息传输系统，所述信息传输系统包括：信息发送装置和信息接收装置，所述信息发送装置包括第一通用异步收发器UART接口和信号开关电路，所述信息接收装置包括信号还原电路和信息输出接口，所述第一通用异步收发器UART接口与所述信号开关电路的输入端连接，所述信号开关电路的输出端与所述信号还原电路的输入端连接，所述信号还原电路的输出端与所述信息输出接口连接；

其中，所述第一通用异步收发器UART接口用于输出承载第一信息的第一信号；所述信号开关电路用于在所述信号还原电路的作用下根据所述第一信号输出第二信号；所述信号还原电路用于接收所述第二信号，并对所述第二信号转换，得到转换信号；所述信息输出接口用于输出的所述转换信号。

在一些可能的实现方式中，所述信号开关电路包括电子开关，所述信号开关电路的输出端为所述电子开关的控制端。

在一些可能的实现方式中，所述电子开关包括：第一三极管、第一电阻和第二电阻；

所述第一三极管的基极与所述第一通用异步收发器UART接口连接，所述第一三极管的集电极与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端均与所述电子开关的控制端连接，所述第二电阻的另一端与所述第一三极管的发射极均接地。

在一些可能的实现方式中，所述信号开关电路还包括第三电阻，所述第一通用异步收发器UART接口通过所述第三电阻与所述电子开关连接。

在一些可能的实现方式中，所述信号还原电路包括信号触发模块和信号转换模块，所述信号触发模块与所述信号转换模块连接，且所述信号触发模块的输出端和所述信号转换模块的输入端均与所述信号开关电路的输出端连接；

所述信号触发模块用于触发所述信号开关电路根据所述第一信号输出所述第二信号，所述信号转换模块用于接收所述第二信号，将所述第二信号还原为所述第一信号，输出所述第一信号，所述转换信号为所述第一信号。

在一些可能的实现方式中，所述信号触发模块包括第四电阻和电压源；

所述第四电阻的一端与所述信号开关电路的输出端连接，所述第四电阻的另一端与所述电压源连接。

在一些可能的实现方式中，所述信号转换模块包括第二三极管和第五电阻；

所述第二三极管的基极与所述信号开关电路的输出端连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第五电阻的一端、所述信息输出接口连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第五电阻的另一端与所述电压源连接。

在一些可能的实现方式中，所述信号转换模块还包括第六电阻，所述第二三极管的基极通过所述第六电阻与所述信号开关电路的输出端连接。

在一些可能的实现方式中，所述信息输出接口为第二UART接口；

或者，所述信息输出装置还包括电平转换模块，所述信息输出接口为标准信号接口，所述信号还原电路的输出端通过所述电平转换模块与所述信息输出接口连接，所述电平转换模块用于对所述信号还原电路得到的转换信号进行电平转换。

本申请实施例提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：

在本申请实施例中，通用异步收发器UART接口连接信号开关电路，信号开关电路可以连接信号还原电路，也可以不连接信号还原电路，在不连接信号还原电路的情况下，输出的是无电平变化的第三信号，只有在连接信号还原电路的情况下，才能输出第二信号给信号还原电路，因此，即使在信号开关电路的输出端连接示波器或逻辑分析仪等分析设备，也无法测量出任何信号波形，这样，就无法根据测量得到的信号波形进行解密从而得到解密信息，避免了信息在传输过程中被恶意截取的情况出现。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种信息发送装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的另一种信息发送装置的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种第一信号的示意图；

图4是本申请实施例提供的一种第二信号的示意图；

图5是本申请实施例提供的一种信息接收装置的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的另一种信息接收装置的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种信息传输系统的结构示意图；

图8是相关技术中提供的一种用于实现轻触按键的自锁功能的电路示意图；

图9是本申请实施例提供的一种基于计数器的轻触按键电路的示意图。

附图标记：

01：信息发送装置；02：信息接收装置；10：第一通用异步收发器UART 接口；11：信号开关电路；20：信息输出接口；21：信号还原电路；111：电子开关；112：第三电阻；211：信号触发模块；212：信号转换模块；1111：第一三极管；1112：第一电阻；1113：第二电阻；2111：第四电阻；2112：电压源； 2121：第二三极管；2122：第五电阻；2123：第六电阻。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在对本申请实施例提供的信息发送装置、信息接收装置以及信息传输系统进行详细的介绍之前，先对本申请实施例涉及的应用场景进行介绍。

当前，在嵌入式SOC中，通用低速对外传输、基础调试打印等一般均会采用UART信号。在通过通用异步收发器UART接口向外传输UART信号时，为了保证传输的信号所承载的信息安全，通常采用加密芯片或者通过软件密钥算法对待传输的信息进行加密，得到加密信息，这将涉及到额外的软硬件开发工作，占用大量的SOC系统资源，造成成本上升。并且，通过上述方法加密后得到的加密信息，在通过通用异步收发器UART接口直接输出后，通过在该通用异步收发器UART接口连接的示波器或逻辑分析仪等分析设备能够测量出该加密信息的信号波形。通过该信号波形，非法用户即能够对该加密信息进行解密，这将很容易导致信息被恶意识别截取。基于此，本申请实施例提供了一种信息发送装置、信息接收装置以及信息传输系统，以此来防止信息在传输过程中被恶意识别截取。

接下来首先对本申请实施例提供的信息发送装置进行介绍。

图1是本申请实施例提供的一种信息发送装置的结构示意图，如图1所示，该信息发送装置包括第一通用异步收发器UART接口10和信号开关电路11，其中，第一通用异步收发器UART接口10与信号开关电路11的输入端连接，以向信号开关电路11输出承载第一信息的第一信号；信号开关电路11的输出端与信号还原电路连接，以向信号还原电路输出第二信号，或者，信号开关电路的输出端不与信号还原电路连接，以输出无电平变化的第三信号。其中，信号还原电路是该信息发送装置外部的电路。

在本申请实施例中，通用异步收发器UART接口连接信号开关电路，信号开关电路可以连接信号还原电路，也可以不连接信号还原电路，在不连接信号还原电路的情况下，输出的是无电平变化的第三信号，只有在连接信号还原电路的情况下，才能输出第二信号给信号还原电路进行信号还原，因此，即使在信号开关电路的输出端连接示波器或逻辑分析仪等分析设备，也无法测量出任何信号波形，这样，就无法根据测量得到的信号波形进行解密从而得到解密信息，避免了信息在传输过程中被恶意截取的情况出现。

在一些可能的实现方式中，参见图2，信号开关电路11包括电子开关111，该电子开关的控制端111a即为信号开关电路11的输出端。该电子开关的控制端 111a与信号还原电路连接。这样，信号还原电路可以通过控制该电子开关来控制信号开关电路输出第二信号或无电平变化的第三信号。

参见图2，该电子开关111包括第一三极管1111、第一电阻1112和第二电阻1113。其中，第一三极管1111的基极与第一通用异步收发器UART接口10 连接，第一三极管1111的集电极与第一电阻1112的一端连接，第一电阻1112 的另一端与第二电阻1113的一端均与电子开关的控制端111a连接，第二电阻 1113的另一端与第一三极管1111的发射极均接地。

需要说明的是，第一通用异步收发器UART接口10将承载有第一信息的第一信号输出至第一三极管1111的基极。由于电子开关的控制端111a通过第一电阻1112与第一三极管1111的集电极连接，因此，当电子开关的控制端111a未连接有信号还原电路时，第一三极管1111的集电极没有电压上拉。与此同时，由于该电子开关的控制端111a还通过第二电阻1113接地，因此，第一信号经过集电极和第一电阻1112之后，在该电子开关的控制端111a处呈现为无电平变化的第三信号。在这种情况下，在电子开关的控制端111a上外接示波器或逻辑分析仪等分析设备，接收到的将是无电平变化的第三信号。

其中，示例性地，参见图3，第一通用异步收发器UART接口10输出的第一信号可以是0V和3.3V交替变换的矩形波形的信号。无电平变化的第三信号是指始终为0V的电平信号。

可选地，当电子开关的控制端111a与信号还原电路连接时，该信号还原电路提供了一个上拉电压。此时，由于第一三极管1111的集电极存在电压上拉，因此，第一信号经过第一三极管1111的集电极之后，发生反向变换，从而得到第二信号。之后，第二信号传输至电子开关的控制端111a处，进而输出至信号还原电路。

其中，作为一种示例，参见图4，当第一信号为图3所示的第一信号时，经过反向变换后得到的第二信号即如图4。需要说明的是，由于第一信号在经过第一三极管1111和第一电阻1112之后电平会降低，所以，反向变换后的第二信号中的高电平的电平值将低于第一信号的高电平值，也即，低于3.3V。

可选地，在本申请实施例中，第一三极管1111也可以由MOS管、光电耦合器来替换，本申请实施例对此不作限定。

可选地，在本申请实施例中，如图2所示，信号开关电路11还包括第三电阻112，第一通用异步收发器UART接口10通过第三电阻112与电子开关111 连接，示例性的，如图2所示，第一通用异步收发器UART接口10通过第三电阻112与电子开关111包括的第一三极管1111的基极连接。在这种情况下，第一通用异步收发器UART接口10输出的第一信号在经过第三电阻112的限流之后到达第一三极管1111的基极，能够起到保护电路的作用。

另外，值得注意的是，在相关技术中，由于通用异步收发器UART接口直接输出信号的最高电平为3.3V，而通用异步收发器UART接口可能会误接触外部的高压电源，例如有可能会误连接外部的12V电压源。在这种情况下，通用异步收发器UART接口将会由于过压而导致损坏。而在本申请实施例中，第一通用异步收发器UART接口10连接信号开关电路11，由信号开关电路11中的电子开关的控制端来输出第二信号或第三信号。由于第一通用异步收发器UART 接口10与信号开关电路11的电子开关111中包括的第一三极管1111的基极、电子开关的控制端111a与第一三极管111的集电极连接，而三极管的集电极与基极之间、集电极与发射极之间往往具有较高的耐受电压，例如，通常耐受电压可达到40V或60V，因此，即使电子开关的控制端111a误接触了高压电源，由于三极管的集电极与基极之间、集电极与发射极之间较高的耐受电压，也不会对第一通用异步收发器UART接口10造成损坏。由此可见，本申请实施例中的信号开关电路11还能够为第一通用异步收发器UART接口10提供有效的过压保护，从而避免该第一通用异步收发器UART接口10损坏。

图5是本申请实施例提供的一种信息接收装置的结构示意图。该信息接收装置可以与图2所示的信息发送装置配合使用。参见图5，该信息接收装置包括信息输出接口20和信号还原电路21，其中，信号还原电路21的输入端与信号开关电路的输出端连接，以触发信号开关电路根据第一信号输出第二信号，信号开关电路为信息接收装置外部的电路；信号还原电路21的输出端与信息输出接口20连接，以向信息输出接口20输出根据第二信号转换得到的转换信号，第一信号和该转换信号均承载有第一信息。

在本申请实施例中，该信息接收装置可以与图2所示的信息发送装置配合使用。其中信号还原电路21能够触发信号开关电路根据第一信号输出第二信号，这样，当信号开关电路连接该信号还原电路21之后，即能够直接将第二信号发送至信号还原电路21，由该信号还原电路21对第二信号进行转换，得到承载有第一信息的转换，从而实现信号的安全传输。

其中，如图5所示，该信号还原电路21包括信号触发模块211和信号转换模块212。其中，信号触发模块211与信号转换模块212连接，且信号触发模块的输出端211a和信号转换模块的输入端212a均与信号开关电路的输出端连接；信号触发模块211用于触发信号开关电路根据第一信号输出第二信号，信号转换模块212用于接收第二信号，将第二信号还原为第一信号，输出第一信号。其中，该第一信号即为转换信号。

需要说明的是，由前述实施例中关于信号开关电路11的介绍可知，当信号开关电路未连接信号还原电路时，由于第一三极管1111的集电极没有电压上拉，且第二电阻1113接地，所以第一信号在到达与第一三极管1111的集电极、第二电阻1113连接的电子开关的控制端111a处时，将呈现为无电平变化的第三信号。而当信号开关电路11连接本申请实施例提供的信号还原电路21时，该信号还原电路21包括的信号触发模块211可以为信号开关电路11的第一三极管1111 的集电极提供电压上拉，从而使得第一信号经过第一三极管1111之后发生反向变换，得到第二信号，之后，由电子开关的控制端111a输出该第二信号。相应地，信号还原电路21包括的信号转换模块212接收第二信号，对该第二信号进行还原，得到第一信号。

作为一种示例，参见图6，信号触发模块211包括第四电阻2111和电压源 2112；第四电阻2111与信号开关电路的输出端连接，第四电阻2111的另一端与电压源2112连接。

其中，电压源2112提供的电压经过第四电阻2111、信号开关电路中电子开关的控制端111a、第一电阻1112后加载在第一三极管1111的集电极上，从而为第一三极管1111的集电极提供了上拉电压。这样，第一信号在经过第一三极管1111的集电极之后发生反向变换，得到了第二信号。后续，信号开关电路11 将该第二信号输出至信号还原电路21。相应地，信号还原电路21接收该第二信号，并由信号转换模块212来对该第二信号进行还原。

其中，参见图6，信号转换模块212包括第二三极管2121和第五电阻2122；第二三极管2121的基极与信号开关电路的输出端连接，第二三极管2121的集电极分别与第五电阻2122的一端、信息输出接口20连接，第二三极管2121的发射极接地，第五电阻2122的另一端与电压源2112连接。其中，第二三极管 2121的集电极与信息输出接口20连接的一端即为信号还原电路21的输出端。

信号还原电路在接收到信号开关电路发送的第二信号之后，第二信号依次经过第二三极管2121的基极和集电极。由于第二三极管2121的集电极通过第五电阻2122与电压源2112连接，因此，该电压源2112为第二三极管2121提供了上拉电压，如此，第二信号经过第二三极管2121的基极和集电极之后发生反向变换，从而还原为第一信号。之后，该还原后的第一信号将被传输至与第二三极管2121的集电极连接的信息输出接口20，以便该信息输出接口20将还原后的第一信号传输给后续的其他器件使用。其中，该信息输出接口20为第二通用异步收发器UART接口。

可选地，在本申请实施例中，通过调节电压源2112的电压值，可以为信号转换模块212的第二三极管2121的集电极提供不同大小的上拉电压，从而使得第二信号经过第二三极管2121的基极和集电极之后发生反向变换得到的信号与第一信号的电平值不同。但是，变换后的信号与第一信号的相位和速率均相同。也即，在本申请实施例中，通过调节电压源2112的电压值，能够使得转换得到的转换信号为与第一信号的相位、速率一致但是电平值不同的信号。

可选地，在本申请实施例中，第二三极管2121也可以由MOS管、光电耦合器来替换，本申请实施例对此不作限定。

可选地，在本申请实施例中，参见图6，该信号转换模块212还包括第六电阻2123，第二三极管2121的基极通过第六电阻2123与信号开关电路的输出端连接。

需要说明的是，由于信号转换模块与通用异步收发器UART接口连接，并通过信号转换模块接收信息发送装置发送的信号，所以，当信号转换模块的输入端212a误接触外部高压时，电压经过第六电阻2123后加载在第二三极管2121 的基极上，从而导通第二三极管2121，从而使得第二三极管2121无过压风险。另外，由于电压源2112通过第四电阻2111与信号开关电路连接，因此，电压经过第四电阻2111的降压之后，能够减小电压源2112的过压风险。

可选地，在一些可能的实现方式中，该信息接收装置还包括电平转换模块，在这种情况下，信息输出接口20为与该电平转换模块的输出接口相匹配的标准信号接口。信号开关电路21的输出端通过该电平转换模块21与该信息输出接口20连接。这样，当信号还原电路21输出转换信号之后，该电平转换模块可以对该转换信号进行电平转换。例如，将电平值为3.3V的解密信号转换为电平值为5V的信号。之后，该电平转换模块将转换得到的信号输出至信息输出接口 20。其中，该电平转换模块可以为具有标准信号接口的电平转换芯片，例如，该电平转换模块为RS232接口的电平转换芯片，相应地，信息输出接口也为RS232接口。

图7是本申请实施例提供的一种信息传输系统的结构示意图。如图7所示，该信息传输系统包括信息发送装置01和信息接收装置02，该信息发送装置01 包括第一通用异步收发器UART接口10和信号开关电路11，该信息接收装置 02包括信息输出接口20和信号还原电路21。第一通用异步收发器UART接口 10与信号开关电路11的输入端连接，信号开关电路11的输出端与信号还原电路21的输入端连接，信号还原电路21的输出端与信息输出接口20连接，其中，第一通用异步收发器UART接口10用于输出承载第一信息的第一信号；信号开关电路11用于在信号还原电路21的作用下根据第一信号输出第二信号；信号还原电路21用于接收第二信号，并对第二信号进行转换，得到转换信号；信息输出接口20用于输出转换信号。

其中，信号开关电路11和信号还原电路21通过接插件或线缆连接，从而实现信息从信息发送装置到信息接收装置的传输。

可选地，信号开关电路11包括电子开关，该电子开关的控制端与信号还原电路21连接。其中，该电子开关包括第一三极管、第一电阻和第二电阻；第一三极管的基极与第一通用异步收发器UART接口连接，第一三极管的集电极与第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端与第二电阻的一端均与电子开关的控制端连接，第二电阻的另一端与第一三极管的发射极均接地。其中，关于第一三极管、第一电阻、第二电阻和电子开关的控制端的相关介绍可以参考前文中关于图3的相关介绍，本申请实施例在此不再赘述。

可选地，信号开关电路11还包括第三电阻，第一通用异步收发器UART接口通过第三电阻与第一三极管的基极连接。其中，关于第三电阻的介绍，可以参考前文图3中的第三电阻的相关介绍，本申请实施例在此不再赘述。

可选地，信号还原电路21包括信号触发模块和信号转换模块，信号触发模块与信号转换模块连接，且信号触发模块的输出端和信号转换模块的输入端均与信号开关电路连接；信号触发模块用于触发信号开关电路根据第一信号输出第二信号，信号转换模块用于接收第二信号，将第二信号还原为第一信号，输出第一信号，其中，转换信号即为还原得到的第一信号。其中，关于信号触发模块和信号转换模块的具体实现方式可以参考前述实施例中介绍的信号触发模块和信号转换模块，本申请实施例在此不再赘述。

可选地，信号触发模块包括第四电阻和电压源；第四电阻的一端与信号开关电路的输出端连接，第四电阻的另一端与电压源连接。其中，关于第四电阻和电压源的具体实现方式可以参考前述实施例中介绍的第四电阻和电压源，本申请实施例在此不再赘述。

可选地，信号转换模块包括第二三极管和第五电阻；第二三极管的基极与信号开关电路的输出端连接，第二三极管的集电极分别与第五电阻的一端、信息输出接口连接，第二三极管的发射极接地，第五电阻的另一端与电压源连接。其中，关于第二三极管和第五电路的具体实现方式可以参考前述实施例中介绍的第二三极管和第五电路，本申请实施例在此不再赘述。

可选地，信号转换模块还包括第六电阻，第二三极管的基极通过第六电阻与信号开关电路连接。其中，关于第六电阻的介绍参考前述实施例中介绍的第六电阻的介绍，本申请实施例在此不再赘述。

可选地，该信息传输系统还包括电平转换模块，信息输出接口为标准信号接口，信号还原电路通过电平转换模块与信息输出接口连接。其中，关于电平转换模块、信息输出接口的相关介绍可以参考前述实施例中的相关介绍，本申请实施例在此不再赘述。

在本申请实施例中，信息发送装置01与信息接收装置02配合使用。其中，信息接收装置02中的信号还原电路21能够触发信号开关电路将第一信号反向变换为第二信号，并输出第二信号至该信息接收装置02。信息接收装置02在接收到该第二信号之后，通过信号还原电路21对第二信号进行转换，得到承载有第一信息的转换信号。当信息发送装置01未搭配信息接收装置02使用时，由于不存在能够触发信号开关电路11将第一信号反向转换为第二信号的信号还原电路32，所以，信息发送装置01中的信号开关电路11将会输出无电平变化的信号。由此可见，本申请实施例中在信息发送装置01与信息接收装置02连接的情况下，能够实现信息从信息发送装置01到信息接收装置02之间的安全传输。然而，在信息发送装置01未与信息接收装置02连接的情况下，信息发送装置01通过输出无电平变化的信号来防止诸如示波器或逻辑分析仪之类的分析设备进行信息的恶意截取，提高了信息传输的安全性。

另外，由前文中图3介绍的信号开关电路和图6介绍的信号还原电路的结构可知，本申请实施例通过使用电阻、三极管等基础器件即能够实现信息的加密传输，并且能够实现通用异步收发器UART接口的过压保护，成本低且可靠性高。

另外，本申请实施例还提供了一种基于计数器的轻触按键电路。

轻触按键是一种微动开关。当按键被按下时，开关接通，当按键被松开时，由于按键内部的金属弹片的作用，按键弹起，开关断开。轻触按键由于体积小、质量轻的优势在家用电器方面得到了广泛的应用。

当前，在电子产品的应用中，有些时候需要使用轻触按键，同时还需要轻触按键具有自锁功能。所谓自锁功能是指按键被按下时开关接通，松开时开关接通的状态不改变。当按键再次被按下时开关断开，松开时开关断开的状态不改变。也就是说，对按键每执行按下松开的动作一次，开关保持接通或断开的状态不改变，再次执行上述动作一次，开关状态才会改变。

目前，相关技术中主要是通过单片机执行软件代码来实现轻触按键的自锁功能。图8是相关技术中用于实现轻触按键的自锁功能的一种电路示意图。如图8中所示，轻触按键按下松开的动作一次，向单片机输出一个轻触信号。单片机在接收到该轻触信号之后，输出一个高电平信号或低电平信号，用于指示一种开关状态。之后，轻触按键再动作一次，单片机在接收到轻触信号之后，则输出一个与最近输出的电平不同的信号，以指示另一种开关状态。如此，便可实现轻触按键的自锁功能。

然而，相关技术中需要单片机执行软件代码来实现上述过程，比较复杂且成本较高。基于此，本申请实施例提供了一种基于轻触按键和计数器来实现轻触按键的自锁功能的轻触按键电路，无需单片机控制，简单且成本较低。参见图9，该轻触按键电路包括轻触按键40、计数器41和第一电压源42。

其中，轻触按键40与计数器41的输入引脚41a连接，计数器41的电源引脚41b与第一电压源42连接，计数器41的输出引脚41c用于输出计数值。

需要说明的是，轻触按键40未被按下时，电路是断开的，此时，输出的一个低电平信号。当轻触按键40被按下时，电路接通，此时，输出一个高电平信号，之后，轻触按键40被松开时，电路断开，此时，输出一个低电平信号。如此，在轻触按键40未被按下的情况，对轻触按键40执行按下松开这样一个连续的动作，则会形成一个低电平-高电平-低电平的脉冲信号。也即，轻触按键40 每动作一次，将会输出一个脉冲信号。其中，所谓的轻触按键40动作一次，是指前述的轻触按键被按下然后被松开这一连续的动作。

轻触按键40动作一次输出一个脉冲信号至计数器41，计数器41通过输入引脚41a接收到该脉冲信号之后，计数值累加1。在本申请实施例中，计数器 41为偶进制计数器，例如，二进制计数器、十进制计数器等。由于计数器的计数值每累加1，计数值的最低位都会由0变为1或由1变为0，也即，轻触按键 40每动作一次，计数值的最低位均会发生0和1的一次变换，因此，通过识别计数器输出的计数值的最低位为0还是1，即能够实现不同开关状态的锁定。

示例性地，以四位二进制计数器为例来进行说明。假设电路上电之后未输出过脉冲信号，计数器41的初始计数值为0000，此时，轻触按键40为开关断开状态。当轻触按键40第一次动作输出第一个脉冲信号时，计数器41在接收到该脉冲信号之后，计数值累加1，从0000变为0001，也即，计数器41的输出引脚41c输出的计数值为0001，此时，由于计数值的最低位由0变为了1，所以，开关状态发生变化，由之前的断开状态变为接通状态。之后，当轻触按键40第二次动作输出第二个脉冲信号时，计数器41在接收到该脉冲信号之后，计数值累加1，由0001变为0010，此时，计数器41的输出引脚41c将输出计数值0010。由于计数值最低位由1变为了0，所以，开关状态再次发生变化，从之前的接通状态改变为断开状态。如此循环反复，计数器41每接收到一个脉冲信号，计数值的最低位将会发生一次变化，相应地，开关状态也会发生一次变化。其中，当计数器的计数值的最低位为0时，轻触按键的开关状态被锁定为断开状态，当计数器的计数值的最低位为1时，轻触按键的开关状态为锁定为接通状态。并且，当计数值的最低位从1变为0时，将会向高位进一位。其中，当计数值为1111时，如果再次接收到脉冲信号，该计数值累加1之后将会变为0000，之后，再次开始循环。

可选地，在有些场景中，可能需要在该电路首次上电时，通过设置计数器的初始计数值来将开关的初始状态设置为某个状态。在这种情况下，该轻触按键电路还可以包括第二电压源44、第一电阻45和第一电容46。其中，第二电压源44与第一电阻45的一端连接，第一电阻45的另一端与第一电容46的一端，第一电容46连接第一电阻的一端还与计数器41的输入引脚41a连接，第一电容46的另一端接地。这样，当该电路首次上电时，第二电压源44将通过第一电阻45向第一电容46充电，由于充电过程是一个缓慢的从低电平向高电平变化的过程，也即，第一电容46中连接第一电阻45的一端的电平将会逐渐从低电平变为高电平，因此，第一电容46与计数器41的输入引脚41c连接的线路上将会输出一个脉冲信号。如此，计数器41在接收到该脉冲信号之后，将计数值累加1，从而输出计数值为0001。由此可见，通过第二电压源44、第一电阻45和第一电容46，在电路首次上电且轻触按键未动作的情况下，可以将计数器的初始计数值设置为0001，相应地，开关状态将会发生一次变化，从而实现了开关的初始状态的配置。换句话说，通过第二电压源44、第一电阻45和第一电容46的配合使用，可以自动配置首次上电时的开关状态，从而避免由人工操作来配置开关的初始状态。

可选地，计数器41还包括复位引脚41d和接地引脚41e，该复位引脚41d 接地，从而为该计数器41提供一个低电平配置，进而避免该计数器41在计数的过程中处于复位状态。

可选地，第一电压源43和计数器41的电压引脚41b还可以与第二电容47 的一端连接，第二电容47的另一端接地，以此来达到对电压引脚41b处的电压的稳压作用。

在本申请实施例中，将轻触按键和计数器配合使用来实现轻触按键的自锁功能，相较于相关技术中通过单片机执行软件代码来实现轻触按键的自锁功能，本申请实施例提供的轻触按键电路更为简单，且无需软件代码开发投入，降低了成本。另外，本申请实施例通过电阻和电容的配合，还能够实现对开关的初始状态的自动配置，避免了由人工操作配置开关初始状态，更为便捷。

以上所述并不用以限制本申请实施例，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请实施例的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种信息发送装置，其特征在于，所述信息发送装置包括：第一通用异步收发器UART接口(10)和信号开关电路(11)；

所述第一通用异步收发器UART接口(10)与所述信号开关电路(11)的输入端连接，以向所述信号开关电路(11)输出承载第一信息的第一信号；

所述信号开关电路(11)的输出端与信号还原电路(21)的输入端连接，以向所述信号还原电路(21)输出第二信号，或者，所述信号开关电路(11)的输出端不与所述信号还原电路(21)的输入端连接，以输出无电平变化的第三信号，所述信号还原电路(21)为所述信息发送装置外部的电路。

2.根据权利要求1所述的信息发送装置，其特征在于，所述信号开关电路(11)包括电子开关(111)，所述信号开关电路(11)的输出端为所述电子开关(111)的控制端。

3.根据权利要求2所述的信息发送装置，其特征在于，所述电子开关(111)包括：第一三极管(1111)、第一电阻(1112)和第二电阻(1113)；

所述第一三极管(1111)的基极与所述第一通用异步收发器UART接口(10)连接，所述第一三极管(1111)的集电极与所述第一电阻(1112)的一端连接，所述第一电阻(1112)的另一端与所述第二电阻(1113)的一端均与所述电子开关(111)的控制端连接，所述第二电阻(1113)的另一端与所述第一三极管(1111)的发射极均接地。

4.根据权利要求2或3所述的信息发送装置，其特征在于，所述信号开关电路(11)还包括第三电阻(112)，所述第一通用异步收发器UART接口(10)通过所述第三电阻(112)与所述电子开关(111)连接。

5.一种信息接收装置，其特征在于，所述信息接收装置包括：信息输出接口(20)和信号还原电路(21)；

所述信号还原电路(21)的输入端与信号开关电路(11)的输出端连接，以触发所述信号开关电路(11)根据第一信号输出第二信号，所述信号开关电路(11)为所述信息接收装置外部的电路；

所述信号还原电路(21)的输出端与所述信息输出接口(20)连接，以向所述信息输出接口(20)输出根据第二信号转换得到的转换信号，所述第一信号和所述转换信号均承载有第一信息。

6.根据权利要求5所述的信息接收装置，其特征在于，所述信号还原电路(21)包括信号触发模块(211)和信号转换模块(212)，所述信号触发模块(211)与所述信号转换模块(212)连接，且所述信号触发模块(211)的输出端和所述信号转换模块(212)的输入端均与所述信号开关电路(11)的输出端连接；

所述信号触发模块(211)用于触发所述信号开关电路(11)输出对第一信号进行转换得到的第二信号，所述信号转换模块(212)用于接收所述第二信号，将所述第二信号还原为所述第一信号，输出所述第一信号，所述转换信号为所述第一信号。

7.根据权利要求6所述的信息接收装置，其特征在于，所述信号触发模块(211)包括第四电阻(2111)和电压源(2112)；

所述第四电阻(2111)的一端与所述信号开关电路(11)的输出端连接，所述第四电阻(2111)的另一端与所述电压源(2112)连接。

8.根据权利要求7所述的信息接收装置，其特征在于，所述信号转换模块(212)包括第二三极管(2121)和第五电阻(2122)；

所述第二三极管(2121)的基极与所述信号开关电路(11)的输出端连接，所述第二三极管(2121)的集电极分别与所述第五电阻(2122)的一端、所述信息输出接口(20)连接，所述第二三极管(2121)的发射极接地，所述第五电阻(2122)的另一端与所述电压源(2112)连接。

9.根据权利要求8所述的信息接收装置，其特征在于，所述信号转换模块(212)还包括第六电阻(2123)，所述第二三极管(2121)的基极通过所述第六电阻(2123)与所述信号开关电路(11)的输出端连接。

10.根据权利要求5-9任一所述的信息接收装置，其特征在于，所述信息输出接口(20)为第二通用异步收发器UART接口；

或者，所述信息接收装置还包括电平转换模块，所述信息输出接口(20)为标准信号接口，所述信号还原电路(21)的输出端通过所述电平转换模块与所述信息输出接口(20)连接，所述电平转换模块用于对所述信号还原电路(21)得到的转换信号进行电平转换。

11.一种信息传输系统，其特征在于，所述信息传输系统包括：信息发送装置(01)和信息接收装置(02)，所述信息发送装置(01)包括第一通用异步收发器UART接口(10)和信号开关电路(11)，所述信息接收装置(02)包括信号还原电路(21)和信息输出接口(20)，所述第一通用异步收发器UART接口(10)与所述信号开关电路(11)的输入端连接，所述信号开关电路(11)的输出端与所述信号还原电路(21)的输入端连接，所述信号还原电路(21)的输出端与所述信息输出接口(20)连接；

其中，所述第一通用异步收发器UART接口(10)用于输出承载第一信息的第一信号；所述信号开关电路(11)用于在所述信号还原电路(21)的作用下根据所述第一信号输出第二信号；所述信号还原电路(21)用于接收所述第二信号，并对所述第二信号进行转换，得到转换信号；所述信息输出接口(20)用于输出所述转换信号。

12.根据权利要求11所述的信息传输系统，其特征在于，所述信号开关电路(11)包括电子开关(111)，所述信号开关电路(11)的输出端为所述电子开关(111)的控制端。

13.根据权利要求12所述的信息传输系统，其特征在于，所述电子开关(111)包括：第一三极管(1111)、第一电阻(1112)和第二电阻(1113)；

所述第一三极管(1111)的基极与所述第一通用异步收发器UART接口(10)连接，所述第一三极管(1111)的集电极与所述第一电阻(1112)的一端连接，所述第一电阻(1112)的另一端与所述第二电阻(1113)的一端均与所述电子开关(111)的控制端连接，所述第二电阻(1113)的另一端与所述第一三极管(1111)的发射极均接地。

14.根据权利要求12所述的信息传输系统，其特征在于，所述信号开关电路(11)还包括第三电阻(112)，所述第一通用异步收发器UART接口(10)通过所述第三电阻(112)与所述电子开关(111)连接。

15.根据权利要求11-14任一所述的信息传输系统，其特征在于，所述信号还原电路(21)包括信号触发模块(211)和信号转换模块(212)，所述信号触发模块(211)与所述信号转换模块(212)连接，且所述信号触发模块(211)的输出端和所述信号转换模块(212)的输入端均与所述信号开关电路(11)的输出端连接；

所述信号触发模块(211)用于触发所述信号开关电路(11)根据所述第一信号输出所述第二信号，所述信号转换模块(212)用于接收所述第二信号，将所述第二信号还原为所述第一信号，输出所述第一信号，所述转换信号为所述第一信号。

16.根据权利要求15所述的信息传输系统，其特征在于，所述信号触发模块(211)包括第四电阻(2111)和电压源(2112)；

所述第四电阻(2111)的一端与所述信号开关电路(11)的输出端连接，所述第四电阻(2111)的另一端与所述电压源(2112)连接。

17.根据权利要求16所述的信息传输系统，其特征在于，所述信号转换模块(212)包括第二三极管(2121)和第五电阻(2122)；

所述第二三极管(2121)的基极与所述信号开关电路(11)的输出端连接，所述第二三极管(2121)的集电极分别与所述第五电阻(2122)的一端、所述信息输出接口(20)连接，所述第二三极管(2121)的发射极接地，所述第五电阻(2122)的另一端与所述电压源(2112)连接。

18.根据权利要求17所述的信息传输系统，其特征在于，所述信号转换模块(212)还包括第六电阻(2123)，所述第二三极管(2121)的基极通过所述第六电阻(2123)与所述信号开关电路(11)的输出端连接。

19.根据权利要求11所述的信息传输系统，其特征在于，所述信息输出接口(20)为第二UART接口；

或者，所述信息接收装置(02)还包括电平转换模块，所述信息输出接口(20)为标准信号接口，所述信号还原电路(21)的输出端通过所述电平转换模块与所述信息输出接口(20)连接，所述电平转换模块用于对所述信号还原电路(21)得到的转换信号进行电平转换。

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