一種用于實現(xiàn)多串口設(shè)備連接和監(jiān)控方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于實現(xiàn)多串口設(shè)備連接和監(jiān)控方法，包括設(shè)定主CPU及外界串口發(fā)送接收信號在網(wǎng)絡(luò)中的特殊的拓撲位置，在特定信號路徑設(shè)置電阻保證切換信號時電平穩(wěn)定，避免因大三角形連接而形成的環(huán)形信號相互干擾。具有CPU與任意功能部件通訊，可以通過外接串口(連接計算機)監(jiān)控CPU的發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)，也可以關(guān)閉監(jiān)視的功能，以及外接串口與任一功能部件或CPU通訊，實現(xiàn)獨立調(diào)試或程序下載的功能，規(guī)避了常規(guī)方法使用電子開關(guān)盒內(nèi)部跳線帽，有效解決了設(shè)計和維護的不便，杜絕了連接跳線帽所需要的開蓋與斷開電源導致的人工錯誤。有效降低了設(shè)計制造成本，提升了設(shè)備運行可靠性。
【專利說明】
-種用于實現(xiàn)多串口設(shè)備連接和監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種設(shè)備連接和監(jiān)控的實現(xiàn)方法，具體為一種用于實現(xiàn)多串口設(shè)備連 接和監(jiān)控方法，屬于工業(yè)控制、軍工、儀器儀表、消費電子應用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電子產(chǎn)品中經(jīng)常碰到一個主控CPU和多個功能模塊通過串口連接的問題，同時 還希望能通過外部計算機對他們的通訊狀態(tài)進行監(jiān)控，必要時還能和任何一個功能部件及 主控CPU直接通訊等，W實現(xiàn)獨立的調(diào)試和程序升級等，運些信號的連接和切換通常比較復 雜，完全通過電路的方法實現(xiàn)有一定的困難。常見的辦法是使用電子開關(guān)和一些數(shù)量的內(nèi) 部跳線帽來實現(xiàn)，運會給設(shè)計和維護帶來極大的不便，人工連接跳線帽時通常要開蓋及斷 開電源，很容易出錯，因此，針對上述問題提出一種用于實現(xiàn)多串口設(shè)備連接和監(jiān)控方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種用于實現(xiàn)多串口設(shè)備連接和 監(jiān)控方法。
[0004] 本發(fā)明通過W下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的，一種用于實現(xiàn)多串口設(shè)備連接和監(jiān)控 方法，該方法步驟如下：
[0005] 步驟一:CPU連接有若干個功能部件，通過外接串口（連接計算機)監(jiān)控CPU的發(fā)送 或接收的數(shù)據(jù)或者實現(xiàn)關(guān)閉監(jiān)視；
[0006] 步驟二:外接串口連接有若干個功能部件或CPU進行獨立調(diào)試或程序下載；
[0007] 步驟設(shè)定主CPU及外界串口發(fā)送接收信號在網(wǎng)絡(luò)中的特殊的拓撲位置，在特定 信號路徑設(shè)置電阻直到切換信號時電平穩(wěn)定；
[000引步驟四：通過編程控制幾個簡單的IO口進行信號的連接和切換。
[0009] 步驟五:通過系統(tǒng)的控制信號進行定義，從而完成多串口設(shè)備連接和監(jiān)控。
[0010] 優(yōu)選的，所述步驟四中的系統(tǒng)由第一級和第二級兩級分組成，第一級位于外接串 口和主CPU串口之間，第二級主要由各功能模塊組成，多個功能部件并行接入運一級，并且 外界串口連接到運一級，由信號SEL_1到SEL_N選擇。
[0011] 優(yōu)選的，所述信號SEL_1到SEL_N選擇時，將CPU-RXD直接加到第二級；
[0012] 優(yōu)選的，所述CPU-RXD直接加到第二級包括W下兩種方式：
[001引 a、當CPU_S化=1，主CPU_TXD進入第二級，CPU可W與任何功能模塊通訊，此時如置 RX_M_EN= 1，TX_M_EN = 0，CPU-RXD通過第一級模擬開關(guān)于PC-RXD連接，即外接串口可W觀 測到功能部件發(fā)送的數(shù)據(jù);如置TX_M_EN= 1，CPU-T拙通過第一級模擬開關(guān)于PC-RXD連接， 外接串口可W觀測到主CPU的發(fā)送數(shù)據(jù)；
[0014] b、當CPU_S化= 0，RX_M_EN=1:外接串口和功能部件通訊，功能部件發(fā)送數(shù)據(jù)同時 也發(fā)送到主CPU接收端。
[0015] 優(yōu)選的，所述功能部件選擇時，N個部件需要log2N個信號。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:該種用于實現(xiàn)多串口設(shè)備連接和監(jiān)控方法成本低、穩(wěn)定可 靠，可W通過編程控制幾個簡單的IO 口來實現(xiàn)，有效的避免了設(shè)備開蓋、拆機、跳線等傳統(tǒng) 的設(shè)備維護方法。更重要的是在設(shè)備在運行中可W通過實時觀察各功能部件的發(fā)送和接收 數(shù)據(jù)，為設(shè)備監(jiān)控和現(xiàn)場調(diào)試帶來極大的方便，在電路設(shè)計上有獨到之處，有良好的經(jīng)濟效 益和社會效益，適合推廣使用。
【附圖說明】
[0017]圖巧本發(fā)明CPU與外部部件W及夕諧串口連接示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明外界串口與部件通訊示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明控制方式W及管腳結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明工作原理的電路圖；
[0021 ]圖5為本發(fā)明主機和功能模塊連接示意圖；
[0022] 圖6為本發(fā)明外接串口通訊的具體電路電路圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0024] 實施例，如圖1-4所示，一種用于實現(xiàn)多串口設(shè)備連接和監(jiān)控方法，該方法步驟如 下：
[0025] 步驟一:CPU連接有若干個功能部件，通過外接串口（連接計算機)監(jiān)控CPU的發(fā)送 或接收的數(shù)據(jù)或者實現(xiàn)關(guān)閉監(jiān)視；
[0026] 步驟二:外接串口連接有若干個功能部件或CPU進行獨立調(diào)試或程序下載；
[0027] 步驟設(shè)定主CPU及外界串口發(fā)送接收信號在網(wǎng)絡(luò)中的特殊的拓撲位置，在特定 信號路徑設(shè)置電阻直到切換信號時電平穩(wěn)定；
[0028] 步驟四：通過編程控制幾個簡單的IO口進行信號的連接和切換。
[0029] 步驟五:通過系統(tǒng)的控制信號進行定義，從而完成多串口設(shè)備連接和監(jiān)控。
[0030] 所述步驟四中的系統(tǒng)由第一級和第二級兩級分組成，第一級位于外接串口和主 CPU串口之間，第二級主要由各功能模塊組成，多個功能部件并行接入運一級，并且外界串 口連接到運一級，由信號SEL_1到SEL_N選擇。
[0031] 所述信號沈L_1到沈L_N選擇時，將CPU-RXD直接加到第二級；
[0032] 所述功能部件選擇時，N個部件需要log2N個信號：
[0033] CPU能與任意功能部件通訊，可W通過外接串口（連接計算機)監(jiān)控CPU的發(fā)送或接 收的數(shù)據(jù)，也可W關(guān)閉監(jiān)視功能。
[0034] 外接串口可W與任一功能部件或CPU通訊，實現(xiàn)獨立調(diào)試或程序下載。
[0035] 電路上可W通過模擬開關(guān)實現(xiàn)，主要訣資是主CPU及外接串口發(fā)送接受信號在網(wǎng) 絡(luò)中的拓撲位置;另外因是大=角形連接，要避免信號形成環(huán)路而相互干擾;還有在實際應 用中，對某些信號需要加上電阻保證切換時電平穩(wěn)定。
[0036] 如圖5所示系統(tǒng)由兩級分組成，第一級主要在外接串口和主CPU串口之間切換，第 二級主要由各功能模塊組成，多個功能部件并行接入運一級（外界串口同時也接入運一 級），由信號SEL_^ljSEL_N選擇。運里要注意的是，我們將CPU-RXD直接加到第二級。上述幾 種情況說明如下：
[0037] 當CPU_S化=1，主CPU_TXD進入第二級，CPU可W與任何功能模塊通訊，此時如置 RX_M_EN= 1，TX_M_EN = 0，CPU-RXD通過第一級模擬開關(guān)于PC-RXD連接，即外接串口可W觀 測到功能部件發(fā)送的數(shù)據(jù);如置TX_M_EN= 1，CPU-T拙通過第一級模擬開關(guān)于PC-RXD連接， 即外接串口可W觀測到主CPU的發(fā)送數(shù)據(jù)。
[003引當CPU_S化= 0，RX_M_EN=1:外接串口和功能部件通訊，功能部件發(fā)送數(shù)據(jù)同時也 發(fā)送到主CPU接收端，對系統(tǒng)沒有影響。
[0039] 圖6是實現(xiàn)運一結(jié)構(gòu)的電路圖，圖中配置了3個功能部件。第一級選用74HC4053模 擬開關(guān)，第二選用74HC4052模擬開關(guān)，多個功能模塊可W并接到第二級，增加一個 74肥4052，可W增加4個外部功能模塊。
[0040] 原理如下表格：
[00411
[00421
[0043] 對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在 不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠W其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論 從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán) 利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有 變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所設(shè)及的權(quán)利要求。
[0044] 此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加 W描述，但并非每個實施方式僅包 含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的運種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當 將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可W經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員 可W理解的其他實施方式。
【主權(quán)項】
1. 一種用于實現(xiàn)多串口設(shè)備連接和監(jiān)控方法，其特征在于:該方法步驟如下： 步驟一:CPU連接有若干個功能部件，通過外接串口監(jiān)控CPU的發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)或者 實現(xiàn)關(guān)閉監(jiān)視； 步驟二:外接串口連接有若干個功能部件或CHJ進行獨立調(diào)試或程序下載； 步驟三:設(shè)定主CHJ及外界串口發(fā)送接收信號在網(wǎng)絡(luò)中的特殊的拓撲位置，在特定信號 路徑設(shè)置電阻直到切換信號時電平穩(wěn)定； 步驟四：通過編程控制幾個簡單的IO口進行信號的連接和切換。 步驟五:通過系統(tǒng)的控制信號進行定義，從而完成多串口設(shè)備連接和監(jiān)控。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于實現(xiàn)多串口設(shè)備連接和監(jiān)控方法，其特征在于:所述 步驟四中的系統(tǒng)由第一級和第二級兩級分組成，第一級位于外接串口和主CHJ串口之間，第 二級主要由各功能模塊組成，多個功能部件并行接入這一級，并且外界串口連接到這一級， 由信號SEL_1到SEL_N選擇。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于實現(xiàn)多串口設(shè)備連接和監(jiān)控方法，其特征在于:所述 信號SEL_1到SEL_N選擇時，將CPU-RXD直接加到第二級。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于實現(xiàn)多串口設(shè)備連接和監(jiān)控方法，其特征在于:所述 CPU-RXD直接加到第二級包括以下兩種方式： a、 當CPU_SEL= 1，主CPU_TXD進入第二級，CPU可以與任何功能模塊通訊，此時如置RX_ M_EN= I，TX_M_EN=0 ,CPU-RXD通過第一級模擬開關(guān)于PC-RXD連接，即外接串口可以觀測到 功能部件發(fā)送的數(shù)據(jù);如置TX_M_EN= I ,CPU-TXD通過第一級模擬開關(guān)于PC-RXD連接，外接 串口可以觀測到主CPU的發(fā)送數(shù)據(jù)； b、 當CPU_SEL = 0，RX_M_EN= 1:外接串口和功能部件通訊，功能部件發(fā)送數(shù)據(jù)同時也發(fā) 送到主CPU接收端。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于實現(xiàn)多串口設(shè)備連接和監(jiān)控方法，其特征在于:所述 功能部件選擇時，N個部件需要log2N個信號。
【文檔編號】G06F13/40GK105955908SQ201610252426
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】李豐生, 劉雪梅, 殷波
【申請人】北京國網(wǎng)盛源智能終端科技有限公司