[发明专利]一种支持热插拔的RS232通信接口电路

说明书

本发明公开了一种支持热插拔RS232通信接口电路，该接口电路以高速运算放大器为核心器件，配备相应的外围器件组成电压缓冲器；采用三级管作为反相器，连续两次反相，获得同相的传输电平，并且也实现了接口电路较宽的电压范围，满足RS232通信频带要求下，实现串口电路的热插拔，满足不同设备间，不同信号电平下的电压需求。接口电路电源电路能够对输入电压进行跟随，并能够克服热插拔过程中的浪涌电压及浪涌电流。本发明集成度高，体积小，电路连接方式简单，故障率低。在出现故障的情况下，也能够便于故障检测与分析，并对故障进行排除与修复。本发明能够用于各个RS232不同信号电平传输情况下，电平转换、信号缓冲、具备热插拔功能、可靠性高。

技术领域

本发明属于接口通信领域，尤其涉及一种支持热插拔的RS232通信接口电路。

背景技术

串行通信接口标准经过使用和发展，目前已经有以下几种。RS232、RS422与RS485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会(EIA)制定发布的，RS232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。其标准最初是作为远程通信连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备DCE(DataCommunication Equipment)而制定的，因此这个标准的制定，并未考虑计算机系统的应用要求。但是目前来说它又广泛地被借来用于计算机与终端或是外设之间的近端连接标准。这些标准的有些规定和计算机系统不一致。近年来，随着嵌入式系统技术的发展，各种智能设备及仪器等得到了广泛的应用。作为PC计算机与外部设备的常用通信方式的RS232,提出了以下两个方面的需求：

适应不断发展的嵌入式系统硬件设计的要求，在嵌入式开发领域以及智能仪表、智能控制领域，系统的调试在系统开发中占据着重要的位置，而串口则作为满足调试及满足现场集中管理和控制的需要。在调试过程中经常涉及到串口的插拔问题，但串口的协议以及电气标准并为按照热插拔的规定生产。在不能热插拔的条件下，需要不断重复的对调试设备开机、关机操作，很大程度上影响了开发调试的效率以及影响到了嵌入式设备的使用寿命。对于PC机而言，其串口也不具备热插拔的能力，也会带来一定损坏。这就提出了串口具备热插拔的能力的需求。

半导体高速发展，低电压工作条件下的串口通信要求，半导体技术高速发展，如何降低功耗成为了各个半导体公司及芯片生产厂商产品竞争力衡量的重要指标。其中，降低芯片的工作电压就是降低功耗的一个重要手段；特别是涉及一些便携式设备，例如一些穿戴产品用的芯片，而这些穿戴产品在开发过程中往往需要通过串口通信与PC机相连接，完成其开发及调试，而目前市场上的满足这样通信要求的串口通信接口电路并不多见。产生这样的原因是PC的更新换代速度与半导体技术发展上的不平衡导致。

发明内容

本发明的目的在于提供一种支持热插拔的RS232通信接口电路，以满足嵌入式调试、开发及与PC与外部设备RS232通讯的能力，使得不同设备间的RS232信号的电平转换、传输信号缓冲、可支持热插拔、信号毛刺抑制、信号传输快速、稳定、可靠的需求。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种支持热插拔的RS232通信接口电路，包括：信号发送模块、信号接收模块和电源处理模块，

所述信号发送模块包括级联的信号缓冲器和信号反相器，所述信号缓冲器由放大器构成，用于跟踪输入信号并抑制毛刺信号；所述信号反相器由三极管构成，用于对信号缓冲器输出的信号进行电平转换；

所述信号接收模块包括依次级联的信号反相器和信号缓冲器，所述信号反相器与所述信号发送模块的信号反相器结构相同，用于对信号进行电平转换；所述信号缓冲器与所述信号发送模块的信号缓冲器结构相同，用于跟踪电平转换后的信号并抑制毛刺信号；