[发明专利]接口电压自适应的UART通用异步串行通讯应用系统

说明书

技术领域

本发明涉及UART通用异步串行通讯的应用，属于计算机科技，通信科技，信息科技，工业科技，消费电子科技等应用行业的数据通讯领域。 

背景技术

UART，是英语Universal Asynchronous Receiver/Transmitter的缩写，指通用异步接收/发送装置，带有UART的装置所进行的通讯，即本文所说的通用异步串行通讯。现在的UART通讯都是在RS232标准的基础上发展而来。RS232标准是美国EIA（电子工业联合会）制定发布，最初是为远程通信连接的数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment）与数据电路设备DCE（Data Circuit Equipment）而制定的，该标准经过多次修改完善，有多个版本，有主要影响的是RS232C和RS232F，其中C、F分别代表第3次、第6次修订。发展到现在，得到极为广泛的应用，越来越多的通讯设备，个人计算机，工业设备，终端，外设等都支持该功能。 

早期标准RS232的电气接口电路采取的是不平衡传输方式，“逻辑低”电压范围是+3V～+15V，“逻辑高”电压范围是-3V～-15V，因其信号电压较高，带来较大的功率消耗，同时也容易损坏接口电路的芯片。 

随着计算机科技，通讯科技的发展，尤其是终端设备的发展，越来越多的设备在支持RS232标准的同时，为弥补RS232电气性能的不足，对RS232标准的通讯速率进行了提高，接口电压进行了改造。通讯速率从75bps到现在已经可以支持到115200bps，921600bps，甚至到12000000bps，接口电压从标准的±15V，到5V，3.3V，2.8V，到1.8V，1.2V，甚至更低的电压水平，速率和电压的演变也在持续发展着。这些基于RS232标准，在接口电压和速率、负载等方面所进行单项或多项改进，但维持其通讯的bit位流的编码方式和RS232一致的技术，有时称为类RS232，或者USART（Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter）。在本文中称之为UART或UART通用异步串行通讯，这也是常见的称谓。 

UART技术在发展的过程中，接口电压的不断降低，尽管减少了功率消耗，降低了损坏接口电路芯片的风险，但也使得实际应用中，不可避免地出现了UART接口电压不同的各种设备。在很多应用中，就是因为UART接口电压不同的原因，同时支持UART标准的两个设备因而无法直接进行通讯，不同的接口电压，反而成为一个需要解决的问题。 

发明内容

本发明根据现有技术中存在的上述不足和缺陷，提出一种采用接口电压自适应的UART通用异步串行通讯应用系统，使得采用该方案的应用系统，在分别和多个支持UART功能的系统在进行相互通讯时，尽管这些系统的UART接口电压都是不一样的，但都可以正常地进行相互通讯。 

本发明是通过以下技术实现的。 

在说明书附图1中，左侧和右侧分别是带UART功能的两个应用系统，二者通过UART连接线进行相互通讯。左侧实线框中即是采用接口电压自适应的UART应用系统。其实现原理是通过UART连接线，由电压检测部分进行检测，然后把检测结果送到电压处理及决策部分，进而确定本系统UART接口的电压，并和与之相连的其它系统（本附图1中是右侧虚线框中）UART接口电压对方保持一致，使该两UART应用系统，能正常地进行相互通讯。 

在说明书附图1中，接口电压自适应的UART应用系统，对其它系统UART连接线上电压的检测，及据此确定本系统UART接口的电压的实现，是本发明的核心和主要技术体现。 

在说明书附图1中，接口电压自适应的UART应用系统，通过UART连接线，由电压检测部分进行检测，然后把检测结果送到电压处理及决策部分，进而确定本系统UART接口的电压，并和与之相连的其它系统UART接口电压保持一致。这里说的保持一致，指本系统UART接口电压，可以和其它系统的UART接口电压完全相同，也可以指本系统UART接口电压，与其它系统UART接口电压的存在一定差异，该差异小于某一固定的阀值，以保证本系统和其它系统通过UART接口，能正常的进行通讯。