[发明专利]一种串行总线通信桥接器

说明书

技术领域

本发明涉及一种数据传输辅助设备，具体涉及一种串行总线通信桥接器，实现不同通信电气标准、不同波特率的设备间的通信功能。

背景技术

随着信息和计算机技术的发展，越来越多的电子设备使用数字方式进行信息交互通信。尤其在测试领域，需要将电路板上系统所采集的数据上传至计算机完成显示和存储。现代计算机都配有RS232和USB串行接口，这为数据传输提供了方便。然而电路板上芯片产生的串行数据信号多为TTL或CMOS电气标准信号，与RS232和USB电气标准的信号无法匹配，这为数据通信带来了麻烦。这时就需要在硬件设计时加入相应的电平转换电路，并且在实际应用中，大多数情况只涉及TTL、CMOS、RS232这三种电气标准之间的转换，若每一次设计都增加类似的总线驱动电路，这不仅增加了制造成本，也为设计人员带来了不必要的麻烦，而且也存在芯片失效产生的隐患。

另一方面，USB是目前计算机的标准配置，但是目前仍然有许多使用RS232串行接口的控制设备、仪器仪表和远程终端等设备应用在诸多领域中，立即将其改造为USB方式显然存在成本、实施和时间方面的问题。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种可复用的、可以匹配电平、匹配波特率的，具有流控制技术的串行总线通信桥接器。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种串行总线通信桥接器，包括主控模块、与主控模块连接的四个串行通信接口电路、时钟电路、电源模块、波特率设置模块和流控制开关，所述四个串行通信接口电路分别为第一RS232串口电路、第二RS232串口电路、USB串口电路和TTL/COMS串口电路，每一所述串口电路设有转换电路，所述主控模块内设与所述串口通信接口电路相对应的四个数据缓冲区，所述电源模块的输入端连接到USB接口。

上述技术方案中，所述波特率设置模块包括对应第一RS232串口电路和第二RS232串口电路设置的两组波特率设置开关及显示模块。

优选的技术方案，所述波特率设置开关为三位拨码开关。

优选的技术方案，所述显示模块为七段数码显示器。

上述技术方案中，所述电源模块包括充电电池和电源调理电路。

本发明实现各串口间通信的工作原理如下：

1.第一RS232串口电路和第二RS232串口电路实现不同波特率的两个RS232串口设备之间的通信：

分别将两个RS232通信串口设备连接到本发明的第一RS232串口和第二RS232串口，第一RS232串口和第二RS232串口通过对应的波特率设置开关分别按照两个RS232串口设备设置为不同的波特率，主控电路读取开关状态并自动为第一、第二RS232串口电路配置波特率，并在对应的显示器上显示。在主控电路控制及对应数据缓冲区的配合下，由第一串口设备经第一RS232串口以第一波特率发送的数据，经过处理后由第二RS232串口以第二波特率发送给第二串口设备，反之亦然。第一RS232串口和第二RS232串口在正常使用的情况下，设置的串口波特率都应该相等，当数据单向传输时，可以允许发送波特率小于接收波特率。当两个串口是双向传输并且波特率不匹配时，根据需要，发送端或者接收端需要支持流控并且打开流控功能，该设备也应该在相应的串口打开流控。

2．TTL/CMOS电平异步串行信号转RS232电气标准信号：

TTL/CMOS电路通过本发明的TTL/CMOS接口与本发明的桥接器相连。TTL/CMOS电路的信号首先经由数据缓冲区进行缓存，在主控电路的控制下，经过电平转换的缓存数据以设置好的波特率通过RS232串口发送给RS232串口设备。

上述的TTL/CMOS接口可包括两种结构特性不同的连接方式，如SMA和排针，这样可以适应多样的应用方式。

3.RS232电气标准信号转USB电气标准信号：

当本发明所述桥接器连接到USB总线上时，计算机检测到设备的连接后对设备进行初始化配置并启动相关的驱动程序；驱动程序给设备发送配置命令以设置RS232接口的数据传输特性；最后，在数据传输时，计算机上的驱动程序首先将数据包传输给USB接口，USB接口读出实际的有效数据并保存在数据缓冲区中，再由数据缓冲区将数据发送给与RS232接口连接的设备。

4．TTL/CMOS电平异步串行信号与USB电气标准信号的转换：