[发明专利]一种自适应三种工业总线协议的工业总线系统及转换方法

权利要求书

1.一种自适应三种工业总线协议的工业总线系统，包括微处理单元(101)、UART信号切换单元(102)、协议检测单元(103)、协议转换单元(104)，其特征在于：所述的微处理单元(101)包括微处理器和电源管理模块，用于接收UART_RX信号，发送UART_TX信号，并接收来自协议检测单元(103)的协议检测信号，同时分别向UART信号切换单元(102)、协议检测单元(103)和协议转换单元(104)发送UART切换控制信号、协议检测单元控制信号和RS485收发控制信号；所述的UART信号切换单元(102)，由多路选择器及其周边电路组成，用于接收来自微处理单元(101)的UART_TX信号，经来自微处理单元(101)的UART切换控制信号的控制，选择将其发送至协议转换单元(104)的UART-RS232转换器或UART-RS485转换器；同时接收来自协议转换单元(104)中UART-RS232转换器的UART_RX信号和UART-RS485转换器的UART_RX信号，经来自微处理单元(101)的UART切换控制信号的控制，选择二者之一发送至微处理单元(101)；所述的协议检测单元(103)，包括多路选择器和检测模块；检测模块接收来自DB9接口的未知信号A，经检测模块判断未知信号到底是RS232还是RS485信号后，输出协议检测信号至微处理单元(101)；多路选择器接收来自DB9接口的未知信号A和未知信号B，受到来自微处理单元(101)的协议检测单元控制信号的控制，把未知信号A和未知信号B做为RS232协议的TX和RX信号与协议转换单元(104)的UART-RS232转换器连通，或者把未知信号A和未知信号B做为RS485协议的A和B信号与协议转换单元(104)的UART-RS485转换器连通；所述的协议转换单元(104)，包括UART-RS232转换器和UART-RS485转换器；其中UART-RS232转换器接收来自协议检测单元(103)的RS232_RX信号，将其转换为UART_RX信号发送至微处理单元(101)，同时接收来自微处理单元(101)的UART_TX信号，将其转换为RS232_TX信号发送至协议检测单元(103)；UART-RS485转换器受到来自微处理单元(101)的RS485收发控制信号的控制，将来自微处理单元(101)的UART_TX信号转换为与协议检测单元(103)相连的RS485_A信号和B信号，也可将与协议检测单元(103)相连的RS485_A信号和B信号转换为UART_RX信号，发送至微处理单元(101)。

2.根据权利要求1所述的一种自适应三种工业总线协议的工业总线系统，其特征在于：所述微处理单元(101)中的微处理器，接收来自协议检测单元(103)的test信号，test信号是协议检测单元(103)检测外部信号属于哪种协议后，输出的判断信号； UART_RX是UART信号切换单元(102)的输出信号，输入至微处理器，UART_TX 是微处理的输出信号，输入至UART信号切换单元(102)；微处理器会输出两个协议检测单元控制信号SA0/SB0和SA1/SB1，输入至协议检测单元(103)，用于控制协议检测单元(103)中的切换电路； DE是微处理输出的RS485收发控制信号，输入至协议转换单元(104)；微处理器会输出两个UART切换控制信号S0和S1，输入至UART切换单元(102)，用于控制UART切换单元(102)中的切换电路。

3.根据权利要求1所述的一种自适应三种工业总线协议的工业总线系统，其特征在于：所述UART信号切换单元（102）使用2组4路多路选择器， UART_RXD_232和UART_TXD_232分别是来自协议转换单元（104）的UART-RS232转换芯片的UART_RX信号和发送至协议转换单元（104）的UART-RS232转换芯片的UART_TX信号，连接至此多路选择器；UART_RXD_485和UART_TXD_485分别是来自协议转换单元（104）的UART-RS485转换芯片的UART_RX信号和发送至协议转换单元（104）的UART-RS485转换芯片的UART_TX信号，连接至此多路选择器；此多路选择器的共用输入输出引脚，分别与发送至微处理单元（101）的UART_RX信号和来自微处理单元（101）的UART_TX信号连接；此多路选择器的逻辑选择输入引脚，分别连接来自微处理单元（101）的UART切换控制信号S0和S1。