[发明专利]一种通过使用通用串口技术使电子设备组网级联的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备组网级联的技术领域，特别涉及一种通过使用通用串口技术使电子设备组网级联的方法。

背景技术

目前很多电子设备的组网及级联采用的方法是通过以太网、USB总线、I2C总线、CAN总线、USB等方法，这些方法虽然能够实现电子设备的级联，但是存在技术复杂、成本高、通信距离短、需要中继设备等限制。在计算机与电子设备组网通信的时候，如果通过以太网级联，虽然很方便，也不受级联设备数量的限制，但是需要设备具有网络接口，同时设备上需要带有具有网络处理能力的CPU以及相关的嵌入式应用程序的支持，而且在多台设备组网时，还需要有网络交换机的支持。而采用I2C总线、CAN总线方式组网时，面临着通用计算机没有这两种类型的接口，要采用这两种类型的总线组网，必须增加第三方设备使这两种总线接口转为计算机已有的接口，同时在设备组网时面临设备数量和通信距离的限制。而USB总线组网的方式虽然也很方便，但是同样受级联数量、通信距离、以及对设备的CPU和嵌入式程序设计有较高的要求。同时采用上述这些方式时，在计算机端的应用软件开发和调试上具有较大的难度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种通过使用通用串口技术使电子设备组网级联的方法克服以太网、USB总线、I2C总线、CAN总线等在组网时对设备要求高、开发和调试难度大、需要第三方设备支持等不足，本发明采用通用串口作为设备的级联接口，拓扑结构为菊花链方式。这种级联方法不需要第三方设备的支持，尤对设备的CPU以及软件支持方面要求很低，在计算机端进行软件开发和调试的难度低。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种通过使用通用串口技术使电子设备组网级联的方法，其中，电子设备包括：计算机、一个主设备、若干从设备，主设备及从设备各有两个通用串口端口，分别为端口A和端口B；其特征在于：计算机的通用串口连接到主设备的端口A上，主设备的端口B连接到第一个从设备的端口A上，第一个从设备的端口B连接到第二个从设备的端口A上，依次类推，以菊花链的形式连接所有设备；在每个设备中都有一个CPU或者FPGA作为收发数据的控制单元，同时通过光电耦合器件使得所有从设备发送的数据可以连接到一起，由于光电耦合器件具有光电隔离的作用，因此所有从设备发送给计算机的数据连接到一点得以实现；在主设备以及每个从设备中都有电平转换电路单元，用于将信号电平转换为主设备、从设备能够接收的电平标准；

该方法中计算机的通用串口通过菊花链这种级联方式使得计算机通用串口的发送端通过主设备同时连接到所有设备的接收端上，具体的计算机上通用串口的发送端首先进入到主设备端口A，然后在主设备内部，将计算机通用串口的发送端连接到主设备端口B上，因此计算机通用串口的发送端从主设备端口B输出，然后再连接到从设备1端口A上，在从设备端口A内部再将此线连接到从设备1端口B上，之后再从从设备1端口B输出，连接到从设备2端口A上，依次类推，从而形成菊花链的连接形式；计算机发送到各个设备的数据是以广播形式发送；

该方法中计算机的通用串口的接收端连接到主设备端口A，所有从设备发送给计算机的数据都由主设备转发给计算机；所有从设备发送给计算机的数据通过光电耦合器件输出，然后通过菊花链方式统一连接到主设备上；所有的设备不能同时向计算机发送数据，而是采用时分复用的方式向计算机发送数据；主设备以及每个从设备何时向计算机发送数据有以下两种方式之一实现：一种方式为主设备发送的选通指令决定；另一种方式为由计算机发送选通指令，此选通指令的发送为广播方式，各设备根据接收到的选通指令来确定是否向计算机发送数据。

其中，主设备和从设备之间的电平转换单元可以增加光电转换模块，使主设备和从设备之间使用光纤连接。

其中，主设备以及每个从设备何时向计算机发送数据的方式为主设备发送的选通指令决定时，此选通指令是以串口数据格式、通过RS232电平来传输，此选通指令等间隔时间发送。