[实用新型]一种具有串口功能的单根IO口线通讯电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及通讯设备技术领域，特别涉及一种具有串口功能的单根IO口线通讯电路。

背景技术

目前常用的微机与外设通讯设备之间进行数据传输的串行总线主要有I2C总线、SPI总线和SCI总线，这些总线至少需要两条或两条以上的信号线。但是目前越来越多的外设通讯的信号线越来越少，近年来出现单总线技术。

目前的一些微机在现有的资源很少有单总线资源，且要实现具有串口UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步接收/发送）通讯特点的，一般都是通过软件模拟去实现。

现有技术用软件去模拟实现单根IO实现具有串口功能的半双工，波特率可设的通讯，这样CPU占用率高，且程序方面比较繁琐，难度比较大，同时容易因为模拟控制的时间不准，导致时序出错，从而出现通讯失败。本设计利用微机普遍具有的资源串口UART，通过简单的电路转换，实现一种具有半双工，波特率可设串口功能的单根IO口线通讯电路。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种具有串口功能的单根IO口线通讯电路，实现了微机上的串口UART转单根IO口，大大的减少CPU的占用率，该转化电路比较简单，可降低生产成本。

本实用新型是这样实现的：一种具有串口功能的单根IO口线通讯电路，包括CPU、一二极管、一三极管、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及一根IO口线，所述CPU的RXD引脚分别与所述电阻R1的一端、三极管的集电极连接，所述电阻R1的另一端接电源；所述CPU的TXD引脚分别与所述电阻R3的一端、二极管的负极连接，所述电阻R3的另一端与所述三极管的基极连接；所述电阻R2的一端连接电源，电阻R2的另一端、三极管的发射极、二极管的正极均连接所述IO口线。

进一步地，所述IO口线与外部通信设备连接。

进一步地，所述电阻R1阻值为80~120K，电阻R2阻值为80~120K，电阻R3阻值为30~70K。

本实用新型的优点在于：本实用新型CPU的TXD引脚是的串口发送脚，CPU的RXD引脚是串口接收脚。IO口线为串口UART经转化后，具有收发半双工，波特率可设的单根IO口，用于连接设备。R1，R2作上拉电阻，电阻R3，Q1三极管2N3904，D1二极管1N5817组成一个简单的转换电路。实现了串口UART转单根IO口，其避免了通过软件去模拟实现IO口具有半双工，波特率可设的串口通讯特点，大大的减少CPU的占用率，简化了程序的设计，提高可靠性；该转化电路比较简单，可降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本实用新型的一种具有串口功能的单根IO口线通讯电路，包括CPU、一二极管D1、一三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及一根IO口线，所述CPU的RXD引脚分别与所述电阻R1的一端、三极管Q1的集电极连接，所述电阻R1的另一端接电源；所述CPU的TXD引脚分别与所述电阻R3的一端、二极管的负极连接，所述电阻R3的另一端与所述三极管Q1的基极连接；所述电阻R2的一端连接电源，电阻R2的另一端、三极管Q1的发射极、二极管D1的正极均连接所述IO口线，该IO口线与外部通信设备连接。

其中，所述电阻R1阻值为80~120K，电阻R2阻值为80~120K，电阻R3阻值为30~70K。

这里值得说明的是：

TXD是CPU的串口发送脚，RXD是CPU的串口接收脚。IO口线为串口UART经转化后，具有收发半双工，波特率可设的单根IO口，用于连接外部通讯设备。R1，R2作上拉电阻，电阻R3，Q1三极管2N3904，D1二极管1N5817组成一个简单的转换电路。

1、CPU数据接收

高电平用1表示，低电平用0表示；当CPU处于接收状态的时候，CPU的TXD脚是高电平（1）；此时设备发送低电平（0），三极管Q1是处于导通状态，所以三极管Q1的集电极被拉低，即CPU的接收脚RXD接收到的是低电平（0）；当设备发送高电平（1），三极管Q1处于截止状态，由于有上拉电阻R1，所以三极管Q1的集电极处于高电平（1），所以CPU的RXD接收到的是高电平（1）。由于有二极管D1的隔离，CPU的发送脚TXD是不受IO电平的影响，从而，CPU完成串行数据接收。

2、CPU数据发送