[实用新型]全、半双工互换模式的串口集线器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数据转换装置，具体为一种全、半双功互换模式的串口集线器。

背景技术

目前，常用的串口集线器、485集线器等设备大都带有很多强大的功能，例如：波特率自适应、全双工/半双工转换等等，这些设备大都由2个部分组成：电平转换电路、线路交换电路、有一些比较高级的还带有串口设备地址跟踪；上述的电平转换电路，一般分为非隔离和隔离两种，一般都是一些硬件的电平转换芯片完成。例如：非隔离的有MAX232、MAX485等，隔离的有ADS3251，USB转换芯片以FTDI系列较为通用；而上述的线路交换电路，一般由切换器与数据缓存组成，他们共同完成数据帧的切换，因为要缓存被交换的数据，所以要求电路必须被适当的设定，只有被设定以后电路才可以正常工作，典型的例子就是USB串口转换芯片，以FTDI系列较为通用；上述的串口设备地址跟踪，这个功能只用在一些高级的串口数据切换器上才有，其功能类似于以太网交换机的端口MAC记忆技术，它完成数据的选择性传递，不适于硬件实现，这个功能需要软件与硬件系统的相互配合。

目前这些串口数据交换设备，都分为主口与从口，从口之间数据不能通讯，一般将主口称为“上行口”，从口称为“下行口”。

上述设备只有一个上行口；各下行口之间没有连接，也无法相互通信；只能是上行口与下行口一对一的通信。因此组网时会形成“层级”关系，从而在应用上带来了很多不便，转换器的设备成本也很高。并且上述设备都有转换死区，一旦进入转换死区，转换器将停止任何转换而进入“假死”状态。

实用新型内容

为了消除目前串口数据集线器的上行口单一及其层级关系、消除转换死区，同时也为了降低设备成本，本实用新型提供一种全、半双功互换模式的串口集线器。本实用新型的技术方案是：包括若干个串口转换单元和一个总线单元；所述的串口转换单元由电平转换单元和模式转换单元组成；所述的电平转换单元负责232电平与TTL电平互相转换，其一端接入R232电平信号R232_TX和R232_RX，另一端接入TTL电平信号RX_IN和TX_OUT；所述的模式转换单元负责将TTL全双工信号转换为TTL半双工信号，其有一个两个门电路G-A和G-B，G-A和G-B的开关端均连接所述的电平转换单元输出端的RX IN，G-A的输入端接地，输出端接所述的总线单元；G-B的输入端接所述的总线单元，而输出端与所述的电平转换单元输出端的TX OUT相连。

本实用新型采用以上技术方案的有益效果是：本实用新型的每一个口的功能相同，彼此之间都可以通过总线进行通信，因而任意端口都可以作为上行口或下行口使用，从而没有上下层级关系，组网更方便自由；本实用新型的核心部件为模式转换单元电路，其电路简单；本实用新型无需计算单元，无需计算与设定串口通讯帧的数据结构，不但有效地降低了产品设计、生产、以及后续的维护成本和软件摊销费用，而且极大的提高了产品的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的电平转换单元电路图；

图2为本实用新型的模式转换单元电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

本实用新型包括若干个串口转换单元和一个总线单元；所述的串口转换单元由电平转换单元和模式转换单元组成；如图1所示，所述的电平转换单元负责232电平与TTL电平互相转换，其一端接入R232电平信号R232_TX和R232_RX，另一端接入TTL电平信号RX_IN和TX_OUT；如图2所示，所述的模式转换单元负责将TTL全双工信号转换为TTL半双工信号，其有一个两个门电路G-A和G-B，G-A和G-B的开关端均连接所述的电平转换单元输出端的RX IN，G-A的输入端接地，输出端接所述的总线单元；G-B的输入端接所述的总线单元，而输出端与所述的电平转换单元输出端的TX OUT相连。

本实用新型的工作原理为：

RX_IN 信号相当于整个转换系统的功能转换开关。当RX_IN信号为高电平也即RX信号无效的时候，G-B开关开启，G-A开关关闭，信号由总线Bus流向TX_OUT；当RX_IN信号为低电平也即RX信号有效的时候，G-B开关关闭，G-A开关打开，此时总线Bus被G-A输入的GND信号拉为低电平，等效于RX_IN的输入，系统认为此时的总线Bus就是RX_IN的输入。