[发明专利]UART功能扩展电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子通信领域，特别涉及一种通信电路设计技术。

背景技术

通用异步收/发器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，简称“UART”)是一种广泛应用的工业接口，一个并行输入转换成为串行输出的芯片，通常集成在主板上，多数是16550AFN芯片，是很多芯片的标准配置。

UART是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART用来与PC进行通信，包括与监控调试器和其它器件，如电可擦除可编程只读存储器(ElectricallyErasable Prog rammable ROM，简称“EEPROM”)通信。

UART首先将接收到的并行数据转换成串行数据来传输。消息帧从一个低位起始位开始，后面是7个或8个数据位，一个可用的奇偶位和一个或几个高位停止位。接收器发现起始位时它就知道数据准备发送，并尝试与发送器时钟频率同步。如果选择了奇偶，UART就在数据位后面加上奇偶位。奇偶位可用来帮助错误校验。

在接收过程中，UART从消息帧中去掉起始位和结束位，对进来的字节进行奇偶校验，并将数据字节从串行转换成并行。UART也产生额外的信号来指示发送和接收的状态。例如，如果产生一个奇偶错误，UART就置位奇偶标志。

但是UART有一定的局限性，如图1所示的标准的UART接口连接图，它只能完成两个设备点对点的双向通信。

发明内容

本发明的目的在于提供一种UART功能扩展电路及其控制方法，多台设备可以通过一对双绞线使用UART接口实现对等连接，同时UART驱动程序无需修改。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种UART功能扩展电路，包括：含UART接口的处理器，一个或门，一个电阻，一个三极管，一个非门，一个总线；

处理器中包括UART信号接收端、UART信号发送端和接收使能端；

或门的两个输入端分别连接接收使能端和总线，或门的输出端与UART信号接收端连接，电阻串接在总线和电源之间；

UART信号发送端连接非门的输入端，非门的输出端连接三极管的基极，该三极管的其他两极分别与地和总线连接。

本发明的实施方式还公开了一种UART功能扩展电路，包括：

含UART接口的处理器，一个或门，一个电阻，一个金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor，简称“MOS”)管，一个非门，一个总线；

处理器中包括UART信号接收端、UART信号发送端和接收使能端；

或门的两个输入端分别连接接收使能端和总线，或门的输出端与UART信号接收端连接，电阻串接在总线和电源之间；

UART信号发送端连接非门的输入端，非门的输出端连接MOS管的栅极，该MOS管的其他两极分别与地和总线连接。

本发明的实施方式还公开了一种UART功能扩展电路，包括：

含UART接口的处理器，一个或门，一个电阻，一个三极管和一个总线；

处理器中包括UART信号接收端、UART信号发送端和接收使能端；

或门的两个输入端分别连接接收使能端和总线，该或门的输出端与UART信号接收端连接；

UART信号发送端连接三极管的基极，三极管的其他两级分别与电源和总线连接，电阻串接在总线和地之间。

本发明的实施方式还公开了一种UART功能扩展电路，包括：

含UART接口的处理器，一个或门，一个电阻，MOS管和一个总线；

处理器中包括UART信号接收端、UART信号发送端和接收使能端；

或门的两个输入端分别连接接收使能端和总线，该或门的输出端与UART信号接收端连接；

UART信号发送端连接MOS管的栅极，该MOS管的其他两极分别与电源和总线连接，电阻串接在总线和地之间。

本发明的实施方式还公开了一种UART功能扩展电路的控制方法，用于上文所述的UART功能扩展电路。

该UART功能扩展电路的控制方法包括以下步骤：

当UART信号发送端需要发送数据时，将接收使能端中的接收使能信号置为高电平；

当UART信号接收端需要接收数据时，将接收使能端中的接收使能信号置为低电平。

本发明的实施方式还公开了一种采用UART功能扩展电路的系统，包括：