[发明专利]一种自适应电平的单总线接口转换电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种单总线接口转换电路，具体说是涉及一种自适应电平的单 总线接口转换电路。

背景技术

多数微处理器内部带有通用异步收发器(UART)，其硬件上有两根引线， 一根为接收线，一根为发送线，接口电平为CMOS电平。为了延长通信距离、 提高通信质量，通常转换成标准的全双工RS-232接口或半双工RS-485接口。 RS-232接口在20米以内通信，RS-485可以在1200米内通信。在某些应用场合， 一个系统需要由多个微处理器组成主从分布式结构，主机与从机之间的通信通 过RS-232接口或RS-485接口，可实现远程的遥测、遥控、显示等功能。若从 机的供电由主机提供，主机与从机的连接线需要有四根线，分别为两根电源线， 两根通信线。在主机和从机微处理器的UART接口转换为单总线接口，可进一 步减少主机与从机的连接线，两根电源线，一根通信线。单总线接口对于通信 距离及通信速率要求不高的应用场合，不仅安装方便，而且降低布线成本。

现有UART接口到单总线接口的转换电路由一个PNP三极管和一个NPN 三极管构成，虽然电路简单，但存在着两个问题：①不论是主机或从机，UART 会接收到本机发送的数据，引发接收中断，降低了微处理器的通信可靠性及工 作效率。②单总线上的电平变化范围受微处理器工作电压的限制，使用不灵活。

发明内容

本发明目的在于提供一种自适应电平的单总线接口转换电路，克服了现有 单总线接口转换电路使用不灵活，引起通信可靠性及工作效率低的不足。

为达到上述目的，本发明的技术方案和措施是：

自适应电平的单总线接口转换电路由开漏双输入与非门集成电路1、开漏双 输入与非门集成电路2及电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4组成。其中开 漏双输入与非门集成电路1由U1A、U1B构成电路模块；开漏双输入与非门集 成电路2由U2A、U2B构成电路模块；电路模块中的U1A的3引脚与U2A的 1引脚，U1A的1引脚、2引脚与U1B的6引脚，U2A的2引脚与U2B的4引 脚和5引脚，U2B的6引脚与U1B的4引脚和5引脚分别相连；电阻R1一端 与单总线工作电源VCC2连接，另一端与U1A的1引脚、2引脚、U1B的6引 脚和单总线1wire连接；电阻R2一端与微处理器工作电源VCC1连接，另一端 与U1A的3引脚和U2A的1引脚连接；电阻R3一端与微处理器工作电源VCC1 连接，另一端与U2A的3引脚和微处理器UART接口的接收线连接；电阻R4 一端与单总线工作电源VCC2连接，另一端与U1B的4引脚、5引脚和U2B的 6引脚连接。单总线1wire接口上的另一接口与外部单总线设备连接；U2A的3 引脚与外部设备微处理器UART接口的接收线RXD连接；U2B的4、5引脚与 外部设备微处理器的发送线TXD连接。

无数据收发时，接到微处理器UART接口的接收线的开漏双输入与非门集 成电路U2A及单总线1wire接口上的开漏双输入与非门集成电路U1B输出端漏 极开路，由电阻R1、电阻R3上拉至高电平，高电平的大小由微处理器工作电 源VCC1及单总线1wire的工作电源VCC2所决定，使用时不受工作电源的不同 导致通信异常或器件损坏问题的影响，实现了电平自适应功能。微处理器进行 发送数据时，UART接口的发送线不论在信号的高电平或低电平期间，通过开漏 双输入与非门集成电路的与、非逻辑运算，使UART接口的接收线上的与非门 集成电路U2A输出端一直保持高电平，阻止了UART接口的发送线上所发送的 数据反馈到接收线引发微处理器产生接收中断，避免微处理器对接收本机发送 的数据进行多余的判断及处理而降低通信的可靠性及微处理器的工作效率。

本发明的有益效果是：采用了开漏双输入与非门集成电路，实现电平自适 应功能使用更加灵活；通过与非门集成电路的与、非逻辑运算，避免了微处理 器自发送数据的接收，提高了通信的可靠性及微处理器的工作效率。

附图说明

图1是本发明所述的电路原理图。

图1中，U1A、U1B、U2A、U2B为开漏双输入与非门集成电路，U1A、 U1B构成开漏双输入与非门集成电路1的电路模块；U2A、U2B构成开漏双输 入与非门集成电路2的电路模块；电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4为上 拉电阻，VCC1为微处理器UART工作电源，VCC2为单总线1wire工作电源。

具体实施方式