[实用新型]一种串行总线切换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及便携式电子设备领域，具体地说，是涉及一种串行总线切换装置。

背景技术

USB是通用串行总线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在USB设备领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。常见USB设备有电脑，平板电脑，U盘等。

UART是一种异步收发传输器，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。因为计算机内部采用并行数据，不能直接把数据发到Modem，必须经过UART整理才能进行异步传输，其过程为：CPU先把准备写入串行设备的数据放到UART的寄存器(临时内存块)中，再通过FIFO(First Input First Output，先入先出队列)传送到串行设备，若是没有FIFO，信息将变得杂乱无章，不可能传送到Modem。它是用于控制计算机与串行设备的芯片。它提供了RS-232C数据终端设备接口，这样计算机就可以和调制解调器或其它使用RS-232C接口的串行设备通信了。作为接口的一部分，UART还提供以下功能：将由计算机内部传送过来的并行数据转换为输出的串行数据流。将计算机外部来的串行数据转换为字节，供计算机内部使用并行数据的器件使用。在输出的串行数据流中加入奇偶校验位，并对从外部接收的数据流进行奇偶校验。在输出数据流中加入启停标记，并从接收数据流中删除启停标记。处理由键盘或鼠标发出的中断信号(键盘和鼠标也是串行设备)。可以处理计算机与外部串行设备的同步管理问题。

USB通讯信号标准为差分信号传输，两个信号线的信号相减传一个信号；而串口UART通讯则为串行信号，一根线收，一根线发。两种通讯方式差异显著。相比串口UART通讯，USB通讯速度快，为电脑等设备标准外设，线材易买，兼容性强。串口UART通讯多用于工控设备，为微处理器标准外设，成本低。现有的串行总线装置的解决办法是用两个接口分别通讯，需要两种接插件接口，比较繁琐，成本也比较高。

在现有技术的情况下，亟需一种无需拆卸设备快速切换USB接口和UART接口的方式，解决测试仪表现场调试不方便的问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种串行总线切换装置，其特征在于，包括：控制器、串行切换芯片和USB接插件，其中，

所述控制器与所述串行切换芯片相耦接，用于发送串行切换信号至串行切换芯片，控制所述串行切换芯片与USB接插件相耦接的串行总线通道；

所述串行切换芯片，分别与所述控制器和USB接插件相耦接，用于接收所述控制器发送的串行切换信号，切换与USB接插件相耦接的串行总线通道；

所述USB接插件，与所述串行切换芯片的串行总线相耦接，用于与所述串行切换芯片和外部设备进行数据通信。

优选地，所述控制器与所述串行切换芯片通过串行总线相耦接，其中串行总线包括：USB数据传输总线和串口数据总线。

优选地，所述串行切换芯片通过串行总线与所述USB接插件相耦接，其中串行总线包括：USB数据传输总线或串口数据总线。

优选地，所述串行总线切换装置还包括电源管理单元，分别与所述控制器和USB插接件相耦接，用于接收所述控制器发送的电压切换信号，输出不同的电压，当串行切换芯片与USB插接件相耦接的串行总线为USB数据传输总线时，输出电压为5V，当串行切换芯片与USB插接件相耦接的串行总线为串口数据总线时，输出电压为3.3V。

优选地，所述USB接插件，分别与所述串行切换芯片和电源管理单元相耦接，接收串行切换芯片输出的USB数据传输总线或串口数据总线、接收电源管理单元输出的与串行切换芯片输出的USB数据传输总线或串口数据总线相对应的5V或3.3V电压、以及连接公共地信号。

优选地，所述控制器，进一步为，以ARM为主控芯片的控制器。

优选地，所述USB插接件上的USB接口连接有两根数据线、一根5V的电源线和一根地线；所述USB插接件上的串口连接有两根数据线、一根3.3V的电源线和一根地线。

与现有技术相比，本实用新型所述的串行总线切换装置，达到了如下效果：

1)本实用新型的串行总线切换装置利用一种USB接口可以连接两种数据传输，减少了繁琐的通信传输接口；

2)本实用新型的串行总线切换装置对测试仪表来说现场调试带来了方便，无需拆卸设备，切换简单；

3)本实用新型中的切换电路只有一个USB接插件，还能对外供电，兼容性好，取材广泛，成本低。

附图说明