[实用新型]一种通信串口软件切换电路

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种通信串口软件切换电路。

背景技术：

现在广泛应用的通信串口有RS422、RS485、RS232等，而在实际通信应用领域的串口接口电路常常需要变换通信串口的工作模式以满足实际需要，切换方法都是人工控制的机械切换方式，存在人为错误和接触点失效等故障。而且常规应用中的串口工作模式的切换必须通过跳线或者与驱动程序绑定控制外部切换电路实现，必须由串口控制器芯片厂商提供，不易实现。

例如常用的通信串口RS232/485接口转换采用跳线或拨码开关来实现的，是通过人工控制信号走向实现切换的，这种操作方式存在人为错误和接触点失效等故障。

实用新型内容：

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种通信串口软件切换电路，采用I/O扩展芯片和现场可编程门阵列器件FPGA连接通信串口，并实现不同的通信串口之间的切换功能，准确可靠、有效避免了人为错误或因不当人工的不当操作对设备产生损害，安全性好。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种通信串口软件切换电路，包括与外部总线连接的I/O扩展芯片，与I/O扩展芯片引脚相连接的现场可编程门阵列器件，通信串口模块和电压转换模块。

所述电压转换模块设置有串行端口，串口信号经过电压转换后通过串行端口与现场设备连接；

所述I/O扩展芯片设有偶数个通道，所述通道通过编程进行控制，每两个通道一组，分别连接到所述现场可编程门阵列器件作为控制信号，来控制所述通信串口模块之间的切换。

所述编程控制分组通道的方法简述如下：

(1)通过与I/O扩展芯片连接的外部总线的地址/数据寄存器获取外部连接的总线的当前状态，如状态为忙则等候，直到空闲；若状态为空闲，则进行下一步程序；

(2)初始化I/O扩展芯片，使n(n为偶数)个IO口通道分成n/2组。

所述现场可编程门阵列器件选用门数较少的低端器件以降低成本，所述内设置有数个实现串口控制器引出的串口信号走向的功能块，外置有与所述功能块对应的串行端口。

所述功能块是实现串口控制器引出的串口信号走向哪个通信串口模块的功能，例如是走向RS232接口还是RS485接口。

所述通信串口模块包括由两种不同的通信串口构成的若干组通信串口模块，每两个不同的通信串口构成一组，每组通信串口模块与所述现场可编程门阵列器件的功能块的输出端对应连接，所述功能块的输入端对应连接所述I/O扩展芯片的每组通道。

所述现场可编程门阵列器件的相关引脚分别连接到串口控制器引出的串口的信号，每个串口的信号在内形成一个块，属于这个块的串口信号的输出状态受控于所述I/O扩展芯片的信号输出值，该输出值通过编程实现。例如，以通信串口RS232/RS485接口切换为例，假设第一组的RS232通道控制信号开启时，则现场可编程门阵列器件输出RS232所需的相应信号，并关闭RS485通道。反之，开启RS485通道，则RS232通道关闭。

本实用新型的有益效果是：采用可编程门阵列器件和I/O扩展芯片实现串口软件切换，是独立于驱动程序的软件切换接口电路，稳定可靠，安全性高，避免人工操作不当或错误给设备带来损害。

附图说明：

图1为本实用新型的流程示意图。

图2为本实用新型应用于常用通信串口RS232/485切换电路的结构示意图。

具体实施方式：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型；

参看图1，本实用新型一种通信串口软件切换电路，包括与外部总线01连接的I/O扩展芯片1、现场可编程门阵列器件2、通信串口3和电压转换模块4。

所述I/O扩展芯片1通过编程通道连接所述现场可编程门阵列器件2内置的功能块21，所述现场可编程门阵列器件2再与所述通信串口3对应连接，所述现场可编程门阵列器件2内置的功能块21是实现其输出的串口信号走向哪个通行串口的功能，属于现有技术的功能模块。

所述I/O扩展芯片1通过编程通道的控制过程及步骤简述为：通过与I/O扩展芯片1连接的外部总线01的地址获取外部总线01的当前状态，若状态为忙则等候，直到空闲；若状态显示为空闲，则初始化I/O扩展芯片1，使其IO口通道进行分组，每两个通道一组并与所述现场可编程门阵列器件2内置的功能块21对应连接。

所述通信串口3再连接电压转换模块4，通信串口3传出的信号经过所述电压转换模块4电压转换以符合电气规范，以便连接现场设备。

实施例一：