多通道智能串口通信卡的製作方法
2023-07-04 11:10:46 1
多通道智能串口通信卡的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種多通道智能串口通信卡，包括：FPGA、發送通路選通模塊和接收通路選通模塊；所述發送通路選通模塊包括多個發送通道；所述接收通路選通模塊包括多個接收通道；所述FPGA分別與所述發送通路選通模塊和所述接收通路選通模塊相連接，用於選擇導通的所述發送通道和接受通道。本實用新型提供的多通道智能串口通信卡在通信的最末端增加了一級通道間閉環自檢功能，保證了智能串口卡在任何一種通信模式下，可以遍歷到任意通道的發送和接收，通過簡單的編程就可以迅速判斷出故障模式和發生故障的通道和相應的埠，實現了無需在外部引線或者在智能串口通信卡上連接測試設備即可完成自身多個發送通道和多個接收通道的自檢功能。
【專利說明】多通道智能串口通信卡
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及通信領域，尤其涉及一種多通道智能串口通信卡。
【背景技術】
[0002]在串行通信類的板卡中，尤其是多通道的串行通信板卡，其每個通道是否工作良好，在投入使用前進行測試是非常有必要的，特別是對於設備一旦出現通信故障時，如何快速定位到具體哪個通道的發送或者接收出了問題是很有必要的。目前大多數此類板卡是通過和外部的串行通訊設備，例如計算機進行通信測試，這就存在通道較多的情況下，反覆接線繁瑣，而且易出現人為操作錯誤，特別對於不同的通信模式RS-232，RS-422，RS-485接線方式也不盡相同，與之相連的設備也不同，因此完成此類測試工作需要付出較大的人力物力。
實用新型內容
[0003]在下文中給出關於本實用新型的簡要概述，以便提供關於本實用新型的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述並不是關於本實用新型的窮舉性概述。它並不是意圖確定本實用新型的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本實用新型的範圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍後論述的更詳細描述的前序。
[0004]本實用新型提供一種多通道智能串口通信卡，包括:
[0005]FPGA、發送通路選通模塊和接收通路選通模塊；
[0006]其中，
[0007]所述發送通路選通模塊包括多個發送通道；
[0008]所述接收通路選通模塊包括多個接收通道；
[0009]所述FPGA分別與所述發送通路選通模塊和所述接收通路選通模塊相連接，用於選擇導通的所述發送通道和接受通道。
[0010]本實用新型提供的多通道智能串口通信卡在通信的最末端增加了一級通道間閉環自檢功能，保證了智能串口卡在任何一種通信模式下，可以遍歷到任意通道的發送和接收，通過簡單的編程就可以迅速判斷出故障模式和發生故障的通道和相應的埠，實現了無需在外部引線或者在智能串口通信卡上連接測試設備即可完成自身多個發送通道和多個接收通道的自檢功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本實用新型中多通道智能串口通信卡結構圖；
[0013]圖2為本實用新型中對多通道智能串口通信卡進行自檢的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0014]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。在本實用新型的一個附圖或一種實施方式中描述的元素和特徵可以與一個或更多個其它附圖或實施方式中示出的元素和特徵相結合。應當注意，為了清楚的目的，附圖和說明中省略了與本實用新型無關的、本領域普通技術人員已知的部件和處理的表示和描述。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0015]本實用新型提供了一種多通道智能串口通信卡，其結構圖如圖1所示，包括:FPGA、發送通路選通模塊和接收通路選通模塊；
[0016]其中，
[0017]所述發送通路選通模塊包括多個發送通道；
[0018]所述接收通路選通模塊包括多個接收通道；
[0019]所述FPGA分別與所述發送通路選通模塊和所述接收通路選通模塊相連接，形成環路檢測功能。
[0020]本實用新型通過在通信的最末端通過FPGA分別與發送通路選通模塊和接受通路選通模塊相連接形成了一級通道間閉環，實現了自檢功能，保證了智能串口卡在任何一種通信模式下，可以遍歷到任意通道的發送和接收，通過FPGA (Field — Programmable GateArray，現場可編程門陣列)進行簡單的編程就可以迅速判斷出故障的模式和發生故障的通道和相應的埠，不需要在通信卡的外部引線或者連接其他的測試設備即可完成自身多個發送通道和多個接收通道的自檢。
[0021]所述多通道智能串口通信卡還包括:多路復用開關，所述多路復用開關連接在所述發送通路選通模塊和所述接受通路選通模塊之間，用於基於所述FPGA的信號獲得導通的所述發送通道的地址和導通的所述接受通道的地址。
[0022]上述的發送通路選通模塊和接收通路選通模塊分別有8個發送通道和8個接收通道，上述8個發送通道和8個接收通道可以在任意模式下進行切換以完成對多通道智能串口通信卡進行自檢。
[0023]上述的8個發送通道和8個接收通道通過多路復用開關進行連接，FPGA通過配置不同的發送通道地址和接收通道地址實現對於發送通道和接收通道的選擇。
[0024]可選的，所述對通道智能串口通信卡還包括通信模式選擇模塊；
[0025]所述通信模式選擇模塊用於基於FPGA指令選擇所述發送通路選通模塊和所述接受通路選通模塊的通信模式；
[0026]所述通信模式包括:RS_232，RS-422,RS-485。
[0027]所述FPGA通過指令控制所述通信模式選擇模塊選擇所述發送通路選通模塊和所述接收通路選通模塊的通信模式。本實用新型中的通信卡為多通道的串行通信卡，通信模式包括上述三種，每種通信模式的進行檢測時的接線方式和與之相連的外部設備也不盡相同，為了能夠減少通信卡測試時的錯誤和降低檢測成本，本實用新型提出了增加環路檢測的功能，能夠迅速判斷出故障發生在哪種模式。
[0028]根據上面的描述，本實用新型中的通信卡分別有多種通信模式，發送通路選通模塊和接收通路選通模塊分別選擇什麼通信模式，通過什麼通道相連接，都是所述FPGA進行編程選擇，通過所編的程序進行自檢。
[0029]可選的，所述FPGA還包括環路檢測使能模塊，用於基於所述FPGA的控制指令導通所述多路復用開關。
[0030]根據前文所說的，所述多路復用開關是連接在發送通路選通模塊和接收通路選通模塊之間的，在FPGA未發送信號，所述環路檢測使能模塊未導通所述多路復用開關，所述閉環自檢功能未使用時，不影響所述多通道智能串口通信卡的正常通信；
[0031]當FPGA發送相關信號即需要使用自檢功能時，所述環路檢測使能模塊基於所述FPGA的控制指令控制所述多路復用開關，獲取上述兩個通道的地址，實現所述發送通路和所述接收通路的聯通，進行通道間的自檢，能夠快速的檢測到發生故障的通道；並且，在進行通道間自檢的時候，所有通道均為相同的模式，所以同時能夠知道發生故障的模式。
[0032]本實用新型中提供的多通道智能串口通信卡能夠在任何一種通信模式下，遍歷到任意通道的發送和接收，完成對本智能串口通信卡的自檢。
[0033]如圖2流程圖所示為本實用新型中對多通道智能串口通信卡進行自檢的方法，包括:
[0034]SlOl:發送通路選通模塊和接收通路選通模塊選擇相同的通信模式；
[0035]S102:將發送通道i路由到發送埠，將接收通道O至接收通道M-1順次路由到接收埠，並將通信數據從發送通道i順次發送至接收通道O至接收通道M-1，其中，i為大於等於零且小於N自然數，N為發送通路選通模塊的通道數，M為接收通路選通模塊的通道數；
[0036]S103:對所述通信數據進行發送和接收測試。
[0037]上述步驟S103具體包括:若所述通信數據的發送和接收全部發生錯誤，並且錯誤相同，則所述發送通道i出現故障。
[0038]若所述通信數據在接收通道j時出現測試錯誤，則繼續測試以確定所述接收通道j是否出現故障，其中，j為大於等於零且小於M的自然數。
[0039]可選的，為了確定「若所述通信數據在在接收通道j時出現測試錯誤，則繼續測試以確定所述接收通道j是否出現故障」，保持所述接收通道j在接收埠，將發送通道O至發送通道N-1順次路由到發送埠，若所述通信數據的發送和接收全部發生錯誤，並且錯誤相同，則所述接收通道j出現故障。
[0040]上述的測試均要在所述發送通路選通模塊和所述接收通路選通模塊處於相同的通信模式下進行的，為了完成對多通道智能串口通信卡進行的自檢，還需要進行步驟S104:改變所述發送通路選通模塊和接收通路選通模塊的通信模式，並在每種通信模式下重複S102 和 S103。
[0041]下面具體說明所述多通道智能串口通信卡的自檢方法，首先FPGA使用環路檢測功能，然後進行以下步驟:
[0042]1、將發送通路選通模塊和接收通路選通模塊都選擇設定RS-232模式，
[0043]2、將發送通道O路由到發送埠，
[0044]3、接收通道O路由到接收埠，
[0045]4、隨後進行發送和接收數據的測試；
[0046]5、若上述發送和接收數據的測試結果正確，則繼續將其他通道發送通道和接收通道路由到發送埠和接收埠 ；若上述發送和接收數據的測試結果不正確，則改變上述接收埠的接收通道，將接收通道1-7分別路由到所述接收埠，繼續進行發送和接收數據的測試，若所上述的7次測試均發生錯誤，並且所述錯誤與接收通道O路由到接收埠時測試發生的錯誤情況相同，則說明在RS-232模式下，發送通道O存在故障；
[0047]6、確定其他發送通道是否出現錯誤，可以通過改變所述發送通道，將所述發送通道1-7分別路由到發送埠，再重複上述步驟3-5，觀察將不同的發送通道路由到發送埠後，不同的接收通道是否會出現相同的測試錯誤，若出現，則當前的發送通道存在故障；
[0048]若對於不同的發送通道，都是在相同的接收通道時出現測試錯誤，且錯誤情況相同，則上述的接收通道出現故障。
[0049]7、隨後更改模式為RS-422，並且重複上述的步驟2_6，確定在模式RS-422下存在故障的發送通道和接收通道。
[0050]8、再更改模式為RS-485，重複上述步驟2_6，確定在模式RS-485下存在故障的發送通道和接收通道。
[0051]在上述的檢測過程中，所述FPGA使用環路檢測功能，當不需要使用環路檢測功能是，所述多通道智能串口通信卡進行正常通信。
[0052]本實用新型提供的多通道智能串口通信卡能夠保證智能串口卡在任何一種通信模式下，可以遍歷到任意通道的發送和接收，通過簡單編程就可以迅速判斷出故障模式和發生故障的通道和相應的埠，實現了對自身多個發送通道和接收通道的自檢功能。
[0053]最後應說明的是:雖然以上已經詳細說明了本實用新型及其優點，但是應當理解在不超出由所附的權利要求所限定的本實用新型的精神和範圍的情況下可以進行各種改變、替代和變換。而且，本實用新型的範圍不僅限於說明書所描述的過程、設備、手段、方法和步驟的具體實施例。本領域內的普通技術人員從本實用新型的公開內容將容易理解，根據本實用新型可以使用執行與在此所述的相應實施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結果的、現有和將來要被開發的過程、設備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權利要求旨在在它們的範圍內包括這樣的過程、設備、手段、方法或者步驟。
【權利要求】
1.一種多通道智能串口通信卡，其特徵在於，包括: FPGA、發送通路選通模塊和接收通路選通模塊； 其中， 所述發送通路選通模塊包括多個發送通道； 所述接收通路選通模塊包括多個接收通道； 所述FPGA分別與所述發送通路選通模塊和所述接收通路選通模塊相連接，用於選擇導通的所述發送通道和接受通道。
2.根據權利要求1所述的多通道智能串口通信卡，其特徵在於，還包括多路復用開關， 所述多路復用開關連接在所述發送通路選通模塊與所述接收通路選通模塊之間，用於基於所述FPGA的信號獲得導通的所述發送通道的地址和導通的所述接收通道的地址。
3.根據權利要求1所述的多通道智能串口通信卡，其特徵在於，還包括通信模式選擇模塊； 所述通信模式選擇模塊用於基於FPGA指令選擇所述發送通路選通模塊和所述接收通路選通模塊的通信模式； 所述通信模式包括:RS-232，RS-422，RS-485。
4.根據權利要求1所述的多通道智能串口通信卡，其特徵在於: 所述FPGA還包括環路檢測使能模塊，用於基於所述FPGA的控制指令導通所述多路復用開關。
【文檔編號】H04L12/26GK204103917SQ201420569840
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月29日 優先權日:2014年9月29日
【發明者】左毅, 王司洋, 孫嫻, 徐世昌, 朱雨 申請人:北京中科泛華測控技術有限公司