[发明专利]一种基于XMC标准接口的多功能串口卡及工作方法

说明书

一种基于XMC标准接口的多功能串口卡，包括XMC P15连接器、XMC P16连接器、串口控制器、电源隔离电路、信号隔离电路、跳线选择单元、RS232总线收发器、RS422总线收发器、RS485总线收发器及标准XMC板型背板；用于对RS232、RS422和RS485功能的选择；其连接牢固、抗振动性强；安全性和可靠性高。

技术领域

本发明涉及XMC（XMC-compliant mezzanine card，交换夹层卡）标准接口卡领域，尤其是涉及一种基于XMC标准接口的多功能串口卡及工作方法。

背景技术

随着现代处理器技术的发展，在互连领域中，使用高速差分总线替代并行总线是大势所趋。与单端并行信号相比，高速差分信号可以使用更高的时钟频率，从而使用更少的信号线，完成之前需要许多单端并行数据信号才能达到的总线带宽。PCIE（PeripheralComponent Interconnect Express，外围组件互连扩展）总线就是使用了高速差分总线，使其具有数据传输速率快、扩展灵活等优点。由于PCIE的优势明显，在几乎所有现代PC（Personal Computer，个人计算机）机中，PCIE总线作为主要的主板级互连，将主机系统处理器与集成外设连接起来，并且可以附加外设扩展卡。

XMC作为PCIE总线的一种接口形式，与金手指等其他接口相比具有连接牢靠、抗振动性强等特点。由于其优势明显，所以XMC接口被广泛应用在加固计算机中，作为扩展接口板来使用。因此，非常有必要设计一款XMC接口的功能卡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于XMC标准接口的多功能串口卡及工作方法，它可以弥补现有技术的不足，是一种结构简单、连接牢固、可靠性及安全性高的串口卡及方法，可以实现对串口功能的有效选择。

本发明的技术方案：一种基于XMC标准接口的多功能串口卡，其特征在于它包括：XMC P15连接器、XMC P16连接器、串口控制器、电源隔离电路、信号隔离电路、跳线选择单元、RS232总线收发器、RS422总线收发器、RS485总线收发器及标准XMC板型背板；其中，所述XMC P15连接器、XMC P16连接器、串口控制器、电源隔离电路、信号隔离电路、跳线选择单元、RS232总线收发器、RS422总线收发器、RS485总线收发器均集成在标准XMC板型背板上；所述XMC P15连接器的输入端连接外部+5V电源，同时接收外部PCIE信号，其输出端与电源隔离电路连接，同时与串口控制器呈双向连接；所述串口控制器与信号隔离电路之间呈双向连接；所述RS232总线收发器、RS422总线收发器和RS485总线收发器分别与信号隔离电路的输出端、跳线选择单元的输入端单向连接，与XMC P16连接器的输入端呈双向连接；所述串口控制器、信号隔离电路、RS232总线收发器、RS422总线收发器和RS485总线收发器分别由经电源隔离电路隔离后的+5V_S电源供电；所述XMC P16连接器的输出端输出串口信号。

所述电源隔离电路是由电源隔离芯片DCP010505B、电阻R155、电阻R148、电容C14和电容M58构成；所述电源隔离芯片DCP010505B有VS端子、两个0V端子、+VOUT端子、NC端子、SynIN端子和SynO端子；所述电阻R155一端连接外部+5V电压，一端连接电阻R148；所述电阻R148的另一端接地；所述电阻R155和电阻R148的中间连接点连接SynIN端子；所述NC端子置空；所述+VOUT端子输出隔离后的电压+5V_S；所述两个0V端子，一个连接隔离前的地信号GND，一个接隔离后的地信号GND_S；所述电容C14和电容M58并联连接，一端接外部+5V电压，另一端接地；所述VS端子与外部+5V电源连接。