一种异步串口电平电路的制作方法

1.本实用新型涉及串口电路领域，尤其涉及一种异步串口电平电路。


背景技术：

2.异步串口因为信号线少、线缆要求低、简单易用等特点，广泛应用于仪器仪表、工业控制现场等场合，实现两个或多个cpu间的低速数据传输功能。串口电平有ttl、rs232、rs485、rs422等形式，其中ttl电平和rs232电平最为常用。
3.串口屏是使用异步串口作为通信接口的一种触控显示装置，用作设备内部运行状态显示和操作控制输入装置。串口屏为了能够与不同串口种类的用户主板连接，通常都设计了ttl和rs232的电平切换电路。一般采用异或门和跳线相结合的方法，设计支持ttl和rs232双电平的串口切换电路。根据跳线短接与否，在一个串口上选择输出ttl电平或者rs232电平，以达到适配不同接口类型的用户主板的目的。
4.该方法虽然可以实现ttl电平和rs232电平的相互切换，但是短接跳线需要使用电烙铁通过手工焊接完成，操作麻烦，不利于批量生产，且不具备动态切换接口电平功能。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于，解决现有技术中短接跳线需要使用电烙铁通过手工焊接完成，操作麻烦，不利于批量生产，且不具备动态切换接口电平功能的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种异步串口电平电路，包括：上位机、串口屏和外接设备；
7.所述串口屏与所述外接设备电性连接；
8.所述上位机用于生成串口电平类型信息，并将所述串口电平类型信息加载至所述串口屏；
9.所述串口屏用于根据所述串口电平类型信息调节对所述外接设备的连接信号电平。
10.优选地，所述上位机将所述串口电平类型信息加载至所述串口屏的方式包括：u盘、tf卡或者通过串口指令。
11.优选地，所述串口屏包括：串口屏主控cpu、flash存储器和双路可控反相器；
12.所述串口屏主控cpu与所述flash存储器和所述双路可控反相器电性连接，所述双路可控反相器与所述外接设备电性连接；
13.所述上位机将所述串口电平类型信息加载至所述串口屏主控cpu；
14.所述flash存储器用于存储所述串口电平类型信息；
15.所述双路可控反相器用于根据所述串口电平类型信息调节对所述外接设备的连接信号电平。
16.优选地，所述双路可控反相器包括：第一异或门u1和第二异或门u2。
17.优选地，所述串口屏主控cpu与所述双路可控反相器电性连接，具体为：
18.所述串口屏主控cpu的soft_sel信号端口与所述第一异或门u1的第二输入端和所述第二异或门u2的第一输入端电性连接，所述串口屏主控cpu的rxd信号端口与所述第二异或门u2的输出端电性连接，所述串口屏主控cpu的txd信号端口与所述第一异或门u1的第一输入端电性连接。
19.优选地，所述串口屏还包括：第一电阻r1和第二电阻r2；
20.所述双路可控反相器与所述外接设备电性连接，具体为：
21.所述第一异或门u1的输出端与所述外接设备的rxd信号端口电性连接，所述第二异或门u2的第二输入端与所述第一电阻r1的一端和所述第二电阻r2的一端电性连接，所述第二电阻r2的另一端接地，所述第一电阻r1的另一端与所述外接设备的txd信号端口电性连接。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
23.1、以软件配置的方式选择串口电平类型，避免了需要人工动用电烙铁焊接跳线的操作，大大简化了生产工艺，适合大批量出货，有利于提升产品品质和外观；
24.2、通过重新配置，可以实现动态修改串口电平类型。
附图说明
25.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明；
26.图1为本实用新型实施例的结构图；
27.图2为本实用新型实施例串口屏内部结构图。
具体实施方式
28.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
29.参考图1-2，本实用新型针对短距离ttl电平或者rs232电平串口通讯场合，提供一种异步串口电平电路，通过上位机的软件设置来选择串口屏的接口电平，实现ttl电平和rs232电平的相互切换，解决了需要使用电烙铁通过手工焊接跳线的难题，有利于串口屏的大批量生产；具体包括：上位机、串口屏和外接设备；
30.所述串口屏与所述外接设备电性连接；
31.所述上位机用于生成串口电平类型信息，并将所述串口电平类型信息加载至所述串口屏；用户将需要选择的串口电平类型信息，通过上位机软件(ui设计软件/组态软件)或以文本文件的形式加载至串口屏；
32.所述串口屏用于根据所述串口电平类型信息调节对所述外接设备的连接信号电平。
33.本实施例中，所述上位机将所述串口电平类型信息加载至所述串口屏的方式包括：u盘、tf卡或者通过串口指令的形式发送给串口屏。
34.本实施例中，所述串口屏包括：串口屏主控cpu、flash存储器和双路可控反相器；
35.所述串口屏主控cpu与所述flash存储器和所述双路可控反相器电性连接，所述双路可控反相器与所述外接设备电性连接；
36.所述上位机将所述串口电平类型信息加载至所述串口屏主控cpu；
37.所述flash存储器用于存储所述串口电平类型信息；
38.所述双路可控反相器用于根据所述串口电平类型信息调节对所述外接设备的连接信号电平；
39.具体实现中，串口屏每次上电后，主控cpu自动从flash存储器中读取串口电平类型信息，并将串口电平类型信息以0或1的形式输出到主控cpu的soft_sel信号端口上。
40.本实施例中，所述双路可控反相器包括：第一异或门u1和第二异或门u2，第一异或门u1和第二异或门u2集成在双路可控反相器的封装件内部。
41.本实施例中，所述串口屏主控cpu与所述双路可控反相器电性连接，具体为：
42.所述串口屏主控cpu的soft_sel信号端口与所述第一异或门u1的第二输入端和所述第二异或门u2的第一输入端电性连接，所述串口屏主控cpu的rxd信号端口与所述第二异或门u2的输出端电性连接，所述串口屏主控cpu的txd信号端口与所述第一异或门u1的第一输入端电性连接。
43.本实施例中，所述串口屏还包括：第一电阻r1和第二电阻r2；
44.所述双路可控反相器与所述外接设备电性连接，具体为：
45.所述第一异或门u1的输出端与所述外接设备的rxd信号端口电性连接，所述第二异或门u2的第二输入端与所述第一电阻r1的一端和所述第二电阻r2的一端电性连接，所述第二电阻r2的另一端接地，所述第一电阻r1的另一端与所述外接设备的txd信号端口电性连接。
46.具体实现中，双路可控反相器根据soft_sel信号端口上的电平,判断是否需要对第一异或门u1的第一输入端和第二异或门u2的第二输入端信号线上的电平取反。若双路可控反相器没有对第一异或门u1的第一输入端和第二异或门u2的第二输入端信号线上的信号进行取反，则txd_out信号线和rxd_in信号线上的电平为ttl电平；若双路可控反相器对第一异或门u1的第一输入端和第二异或门u2的第二输入端信号线上的信号取反，则txd_out信号线和rxd_in信号线上的电平为rs232电平。
47.本实用新型提供一种异步串口电平电路的使用方法，包括：
48.s1：上位机设置串口电平类型信息，将串口电平类型信息传输至串口屏主控cpu，串口屏主控cpu将串口电平类型信息保存至flash存储器中；
49.s2：串口屏主控cpu从flash存储器读取串口电平类型信息，将串口电平类型信息以0或1的电平信号从soft_sel信号端口传输至双路可控反相器；
50.s3：若soft_sel信号端口上的电平为0，则对第一异或门u1的第一输入端和第二异或门u2的第二输入端信号线上的信号不进行取反，txd_out信号线和rxd_in信号线上的电平为ttl电平；若soft_sel信号端口上的电平为1，则对第一异或门u1的第一输入端和第二异或门u2的第二输入端信号线上的信号进行取反，txd_out信号线和rxd_in信号线上的电平为rs232电平。
51.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
52.上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。词语第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些词语解释为标识。
53.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。