[实用新型]一种改进型双线转单线模块及串口转单线通讯电路

说明书

本实用新型公开了一种改进型双线转单线模块及串口转单线通讯电路，所述改进型双线转单线模块包括第一缓冲器、第二缓冲器、第三缓冲器、第四缓冲器以及反相器；第四缓冲器的使能端接高电平，信号输入端接收主设备输出的TXD信号，信号输出端输出TXD_O信号给第三缓冲器的信号输入端、第一缓冲器的信号输入端以及反相器的信号输入端；第三缓冲器的使能端接高电平，信号输出端输出BUF信号给第二缓冲器的使能端；第二缓冲器的信号输入端接收总线设备输出的DATA信号，信号输出端输出RXD信号给主设备；反相器的信号输出端输出TXEN信号给第一缓冲器的使能端；第一缓冲器的输出端接高电平，并输出DATA信号给总线设备；本实用新型降低了主设备接收错误数据的几率。

技术领域

本实用新型涉及串口数据处理技术领域，尤其涉及一种改进型双线转单线模块及串口转单线通讯电路。

背景技术

TTL串口是单片机技术领域常用的用于外设与主控之间通讯的接口，常用的 TTL串口具有VCC、GND、TXD、RXD四条线传输电源与数据，其中TXD用于数据发送，RXD用于数据接收，主设备的TXD连接从设备的RXD向从设备发送数据，从设备的TXD连接主设备的RXD使主设备接收来自从设备发送来的数据，4线的串口是全双工的，可同时发送和接收数据。在一些特殊领域，串口通讯时的数据吞吐量不大，而从设备较多，需要接线简约，四线的串口的线束较多，所以诞生了三线的单总线串口，单总线包括VCC、GND、DATA三条线分别连接电源、地和数据总线，单总线串口是分时半双工的，即同一时刻只能主设备只能发送数据给从设备，或主设备接收从设备的数据，发送和接收的过程需要主设备进行控制，决定总线在某一时刻用来发送数据还是接收数据，市面上有些单片机的串口已经支持了单总线模式，无需外接电路由单片机内部自动控制串口引脚的状态来挂载到总线，但大部分支持串口的设备都存在TXD、RXD两个引脚用于单独控制发送和接收数据，这就需要一种串口转单线通讯电路，将原本双线双工的串口设备挂载到单线半双工的单总线电路上来。

公布号为CN108874705A的发明专利申请公开了一种串口转单线通讯电路，包括用于供电的电源模块，所述电源模块连接有用于无线传输数据的无线模块，所述无线模块连接有用于选择数据通道的数据选择模块，所述数据选择模块连接有用于有线传输的USB转串口模块，所述数据选择模块连接有将双工串口转为分时半工的单线串口的双线转单线模块，所述双线转单线模块连接有总线接口模块用于连接总线设备。

上述专利虽然可以解决双线串口转单线的问题，但是仍然存在以下问题：如图1所示，四缓冲器芯片U2的第一引脚1接收的TXEN信号是由TXD_O信号经过反相器芯片U4反相所得，由于反相器芯片U4存在延时，导致使能TXEN信号相比TXD_O信号存在延时(如图2所示)；因为信号TXD_O信号是四缓冲器芯片U2的第二个缓冲器的使能信号，TXEN信号是四缓冲器芯片U2的第一个缓冲器的使能信号，所以四缓冲器芯片U2的第二个缓冲器导通的速度比第一个缓冲器断开的速度快，因此，当TXD_O信号从低电平变成高电平时，四缓冲器芯片U2的第一个缓冲器(即输出通道)还未断开(即第一个缓冲器输出DATA信号)，第二个缓冲器(即输入通道)已经导通，第二个缓冲器的DATA端会接收第一个缓冲器输出给总线设备的DATA信号；又因为四缓冲器芯片U2的第一个缓冲器存在延时，所以四缓冲器芯片U2的第一个缓冲器输出的DATA信号相比输入的TXD_O信号存在延时(如图2所示)，所以，当TXD_O信号从低电平变为高电平，四缓冲器芯片U2的第一个缓冲器的输出端在一段时间内继续输出低电平，导致四缓冲器芯片U2的第二个缓冲器的DATA端接收到低电平，第二缓冲器的RXD端接收到跳变的低电平，进而导致主设备误认为从总线设备接收到数据，引起误判(如图3，4所示)。

实用新型内容

本实用新型的第一目的旨在实现一种改进型双线转单线模块，降低反相器芯片延时以及第一缓冲器延时导致主设备接收到错误数据的几率。

本实用新型的第一目的由以下技术方案实现：