適用於多路數據傳輸接口的選擇電路的製作方法

2023-07-26 17:47:51

專利名稱：適用於多路數據傳輸接口的選擇電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種接口電路的改進，具體地說，是涉及一種適用於多路 數據傳輸接口的選擇電路。
背景技術：
通用異步串行傳輸協議UART ( Universival Asychronous Receiver/ Transmitter )是目前4支為通用的一種數據傳llr方法，即開始位+ Data +才交—驗位 +停止位。目前，數位電視系統大多採用一路通用異步傳輸接口 UART讀取列印 信息，複雜的軟體架構需要多路UART接口傳送軟體運行的狀態信息。隨著應用 電子技術的飛速發展，數位電視不斷擴大其功能，電視接收機的軟體系統變得 越來越複雜。在電視的調試和維修過程中經常需要查看軟體的運行狀態，從而 判斷系統的故障情況。複雜的系統可能會用到多路UART接口傳送狀態信息，一 般來說有幾路列印信息就需要用幾路UART通道來傳送狀態信息。而PC機上COM 口中Rx、 Tx的數據格式即為UART, UART和RS232是兩種異步數據傳輸標準。 計算機中的C0M1和COM2串口都是RS2 32串行通信標準接口 ，當UART接口連接 到PC機上時，需要在每一路UART接口與C0M接口之間連接RS232電平轉換電 路，以實現UART和RS232兩種傳輸標準之間的轉換，從而滿足不同設備對數據 信號的接收要求。這樣一來，必然會帶來電路和成本上的浪費，並且從PC機上 讀取列印信息也不方便。因此，需要在設計上另闢蹊徑。

實用新型內容
本實用新型的目的在於提供一種適用於多路數據傳輸接口的選擇電3各，通
過在多路數據傳輸接口之間進行選擇切換，從而實現多^各數據傳輸接口共用一 路數據傳輸通道，以解決現有數據傳輸電路結構複雜、成本高的問題。
為解決上述技術問題，本實用新型採用以下技術方案予以實現
一種適用於多路數據傳輸接口的選擇電路，包括多路數據傳輸接口 、控制 電路和一選4奪電i 各，在所述選擇電路中包括多踏j選通道，其一端分別與所述 的多路數據傳輸接口對應連接，另一端連接復用的數據傳輸通道，所述選擇電 路的通道選擇控制端連接所述的控制電路,接收所述控制電路輸出的選擇信號。
其中，所述的多路數據傳輸接口優選多^^通用異步串行傳輸接口 UART。在 所述的每一路UART接口中均包含有一路數據發送端子和一路數據接收端子，均 與所述選擇電路中的不同備選通道對應連接；其中，連接UART接口中數據發送 端子的備選通道的另 一端均連接所述的數據傳輸通道的發送端，連接UART接口 中數據接收端子的備選通道的另一端均連接所述的數據傳輸通道的接收端。
進一步的，所述的UART^妻口包括兩^各，佔用所述選擇電路的4踏備選通道； 其中2路備選通道連接第一路UART接口，其通道選擇控制端連接(或者通過兩 級依次連接反向電路連接)所述控制電路的選擇信號輸出端；另外2路備選通 道連接第二路UART接口 ，其通道選擇控制端通過反向電路連接所述控制電路的 選擇信號輸出端。
其中，在所述反向電路中包含有一NPN型三極體，所述三極體的基極連接 所述控制電路的選擇信號輸出端，發射極接地，集電極一方面連接直流電源， 另一方面連接所述選擇電路的通道選擇控制端。當然，所述的反向電^各也可以 採用一非門實現，其輸入端連接所述控制電路的選擇信號輸出端，非門的輸出 端連接所述選擇電路的通道選擇控制端。
又進一步的，在所述的數據傳輸通道中包含有一RS232電平轉換電路，連 接在所述的選擇電路與COM串口之間，實現UART接口電平與COM串口電平之間 的轉換。
再進一步的，所述的控制電路可以採用地址選擇器實現；所述的選擇電路
可以採用一多通道雙向模擬開關集成晶片實現。
與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是本實用新型通過在多 路數據傳輸接口上連接選擇電路，對多路數據傳輸接口進行選擇切換，使多路 數據傳輸接口共用一路數據傳輸通道，從而可以減少後續接口晶片的使用，方 便維修和調試工作，使電路結構得以簡化、整機成本得以降低。將所述選擇電 ^各應用於多路UART接口上，還可以實現從PC才凡的一3各C0M 口上方便地讀取軟 件運行狀態的列印信息的作用，有利於提升電子產品的整機性能。


圖1是本實用新型中選擇電路的一種實施例的電路原理圖。
附矢y，且每一路數
務體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細地說明
據傳輸接口均需要經過一相同的處理電路(比如電平轉換電路)進行信號處理 後，再與外部接口連接通信的電路設計中，比如目前的數位電視系統中，多路 UART接口與COM 口之間的數據傳輸通道電路的設計中。其中，所述選擇電路的 多路備選通道分別與多路數據傳輸接口對應連接，並在控制電路的通道選4奪信 號的控制作用下選擇其中一路數據傳輸接口與後續的數據傳輸通道相連通，從 而實現多路數據傳輸接口共用一路數據傳輸通道，以減少數據傳輸通道中處理 電路的重複設置，達到減少輸出接口的佔用、節約成本的目的。
為了更清楚地描述本實用新型中選擇電路的具體結構，下面僅以雙路UART 接口與COM 口之間的數據傳輸通道電路為例，具體闡述其實現方式。
實施例一，參見圖l所示，在本實施例中，選用一型號為74HC4066PW的四 通道雙向模擬開關晶片Ul構成所述的選擇電路，連接在兩路UART接口與COM 口之間。其中，模擬開關晶片Ul的4 5^選通道的其中一端2、 3、 9、 IO腳分
別與兩路UART接口中的數據接收端子RX1 、 RX2和數據發送端子TX1 、 TX2對應 連接，備選通道的另一端l、 4腳通過電阻R1連接C0M 口的接收端RXD; 8、 11 腳通過電阻M連接C0M 口的發送端TXD。模擬開關晶片U1的13、 5、 6、 12腳 為所述4踏各選通道的通道選擇控制端，接收控制電路輸出的選擇信號。所述 控制電路可以採用系統主晶片實現，所述的UART接口可以是所述主晶片上自帶 的接口，亦可以是其他晶片上的接口。為了節約主晶片的接口資源，選擇其一 路GPIO 口作為選擇信號輸出端UART-SWITCH，控制4蹈"備選通道完成準確切換。 其中，通過選擇信號輸出端UART-SWITCH輸出的高低電平信號一方面直接作用 到模擬開關晶片Ul的13、 6腳，或者通過由兩路反向電路連接而成的整形電路 傳輸至模擬開關晶片Ul的13、 6腳，以控制第一路UART接口與後續數據傳輸 通道的連通狀態；另一方面通過一反向電路對選擇信號輸出端UART-SWITCH輸 出的高低電平信號進行反向處理後，傳輸至所述^^莫擬開關晶片Ul的5、 12腳， 以控制第二路UART接口與後續數據傳輸通道的連通狀態。所述第二路UART接 口與後續數據傳輸通道的通斷狀態恰好與第一路UART接口相反,從而實現在僅 佔用 一路主晶片的埠資源的基礎上，完成對兩路UART接口的有效切換。
其中，所述的反向電路可以採用非門實現，亦可以採用如圖1所示的三極 管VI、 V2配合外圍電路連接實現。圖1中，NPN型三極體VI配合其外圍電路 組成第一級反向電路，其基極通過分壓電阻R5 —方面連接控制電路的選擇信號 輸出端UART-SWITCH,另一方面經分壓電阻R6接地；三極體VI的發射極接地， 集電極經電阻R4連接所述模擬開關晶片Ul的5、12腳，並通過電阻R7連接+5V 直流電源+5V-STB。 NPN型三極體V2及其外圍電路組成第二級反向電路，其基 極通過由電阻R8、 R9組成的分壓網絡連接所述三極體VI的集電極，發射極接 地，集電^L一方面通過電阻R3連接所述^^莫擬開關晶片Ul的13、 6腳，另一方 面通過電阻R10連4妄+5V直流電源+5V-STB，並經濾波電容Cl接地。
其工作原理是當選擇通過第一3各UART^妻口與外部PC才幾的COM 口連4妻通 信時，通過控制電路的選擇信號輸出端UART_SWITCH輸出高電平通道選4奪信號，
使三極體VI導通，V2截止，從而通過三極體VI的集電才及輸出低電平SWITCH2 信號，進而控制所述模擬開關晶片Ul的第二路和第四*選通道斷開，切斷第 二i 各UART接口與後續數據傳輸通道的連接通路，即切斷RX2、 TX2與RXD、 TXD 之間的通路。而此時，由於三極體V2截止，其集電極電位處於高電平，從而使 輸出到模擬開關晶片Ul的第一路和第三3^選通道的通道選擇控制端13、 6 腳的電位為高電位，進而^f吏第一^各和第三路備選通道導通，連通第一路UART 接口的數據接收端子RX1、數據發送端子TX1與後續數據傳輸通道的接收端RXD 和發送端TXD之間的通路。由此，第一路UART接口通過悽t據傳輸通道中的處理 電路，比如RS232電平轉換電路進行UART接口電平與COM串口電平之間的轉換 處理後，通過電視機上的COM 口與外部PC機的COM 口實現連接通信，以讀取軟 件運行狀態的信息。同理，當用戶或者技術人員選擇通過第二路UART接口與外 部PC才幾的COM 口連^妄通信時，通過控制電路的選擇信號l俞出端UART-SWITCH 輸出低電平通道選擇信號，使三極體V1截止，V2導通，從而通過三極體V1的 集電極輸出高電平SWITCH2信號，通過三極體V2的集電極輸出低電平SWITCH1 信號，進而控制所述模擬開關晶片Ul的第二路和第四遊備選通道連通，第一路 和第三路備選通道斷開，以切換至第二路UART接口與後續數據傳輸通道連接通 信。這樣，通過復用數據傳輸通道，從而減少了後續處理電路，比如RS232電 平轉換電路或者接口晶片的使用，大大簡化了電路結構，降低了成本。
需要指出的是，所述的控制電路可以是地址選擇器，當UART接口為兩路時， 地址選擇器通過輸出一路高低電平信號對選擇電路進行控制；而當UART接口為 3 4路時，地址選擇器通過輸出兩路高低電平信號對選擇電路進行控制。當然， 所述的控制電路也可以通過其他方式(如不同的電壓等級)對選4奪電路的各通 道進行切換控制。而所述的反向電路也可以採用其他多種形式實現；選擇電路 也可以根據實際需要切換的接口數量，選擇其他類型的包含有更多路備選通道 的模擬開關晶片或者開關電路實現，本實用新型並不僅限於上述舉例。
本實用新型的選擇電路結構簡單，成本低廉，可以廣泛的應用於電視機、機頂盒等家電設備中，給日後的維修和調試工作帶來了更多的方便。
當然，上述說明並非是對本實用新型的限制，本實用新型也並不僅限於上 述舉例，本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質範圍內所做出的變化、 改型、添加或替換，也應屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1、一種適用於多路數據傳輸接口的選擇電路，包括多路數據傳輸接口和控制電路，其特徵在於還包括一選擇電路，在所述選擇電路中包括多路備選通道，其一端分別與所述的多路數據傳輸接口對應連接，另一端連接復用的數據傳輸通道，所述選擇電路的通道選擇控制端連接所述的控制電路，接收所述控制電路輸出的選擇信號。
2、 根據權利要求1所述的選擇電路，其特徵在於所述的多路數據傳輸接 口為多路通用異步串行傳輸接口 UART。
3、 根據權利要求2所述的選擇電路，其特徵在於在所述的每一路UART 接口中均包含有一路數據發送端子和一路數據接收端子，均與所述選擇電路中 的不同備選通道對應連接；其中，連接UART接口中數據發送端子的備選通道的 另 一端均連接所述的數據傳輸通道的發送端，連接UART接口中數據接收端子的 備選通道的另一端均連接所述的數據傳輸通道的接收端。
4、 根據權利要求3所述的選擇電路，其特徵在於所述的UART接口包括 兩路，佔用所述選擇電路的4鴻l選通道；其中2贈備選通道連接第一路UART 接口，其通道選擇控制端連接所述控制電路的選擇信號輸出端；另外2路備選 通道連接第二路UART接口 ，其通道選擇控制端通過反向電路連接所述控制電路 的選擇信號輸出端。
5、 根據權利要求4所述的選擇電路，其特徵在於在所述反向電路中包含 有一 NPN型三極體，所述三極體的基極連接所述控制電路的選擇信號輸出端， 發射極接地，集電極一方面連4妻直流電源，另一方面連接所述選擇電路的通道 選擇控制端。
6、 根據權利要求5所述的選擇電路，其特徵在於在所述反向電路中包含 有一非門，其輸入端連接所述控制電路的選擇信號輸出端，非門的輸出端連接 所述選擇電路的通道選擇控制端。
7、 根據權利要求4所述的選擇電路，其特徵在於在所述的選擇電路中， 與第一路UART接口相連接的備選通道的通道選擇控制端通過兩級依次連接反 向電路連接所述控制電路的選擇信號輸出端。
8、 根據權利要求1~7中任一所述的選擇電路，其特徵在於在所述的數 據傳輸通道中包含有一RS232電平轉換電3各，連接在所述的選擇電路與COM串 口之間。
9、 根據權利要求1~7中任一所述的選^r電路，其特徵在於所述的控制 電路為地址選擇器。
10、 根據權利要求1 7中任一所述的選擇電路，其特徵在於所述的選擇 電路是一多通道雙向模擬開關集成晶片。
專利摘要本實用新型公開了一種適用於多路數據傳輸接口的選擇電路，包括多路數據傳輸接口、控制電路和一選擇電路，在所述選擇電路中包括多路備選通道，其一端分別與所述的多路數據傳輸接口對應連接，另一端連接復用的數據傳輸通道，所述選擇電路的通道選擇控制端連接所述的控制電路，接收所述控制電路輸出的選擇信號。本實用新型通過在多路數據傳輸接口上連接選擇電路，對多路數據傳輸接口進行選擇切換，使多路數據傳輸接口共用一路數據傳輸通道，從而可以減少後續接口晶片的使用，方便維修和調試工作，使電路結構得以簡化、整機成本得以降低。
文檔編號G06F13/38GK201072550SQ20072002750
公開日2008年6月11日 申請日期2007年9月3日 優先權日2007年9月3日
發明者張旭升 申請人:青島海信電器股份有限公司