[发明专利]一种串行通讯接口功能切换电路及方法

说明书

本发明公开了一种串行通讯接口功能切换电路及方法，用于解决实现多功能串行通讯需要消耗CPU多路串口资源或需要手动切换或采用昂贵的模拟开关的技术问题。本发明实施例包括：第一接收控制电路、第一发送控制电路、第二接收控制电路、第二发送控制电路、模式切换信号接口、第一收发控制信号接口、第一接收使能信号接口、第一发送使能信号接口、第二接收使能信号接口、第二发送使能信号接口，使得MCU可以通过控制模式切换信号接口、第一收发控制信号接口的高低电平实现第一电平转换芯片和第二电平转换芯片的功能转换，实现了一个串行接口拥有多个功能的技术效果，从而解决了现多功能串行通讯需要消耗CPU多路串口资源的技术问题。

技术领域

本发明涉及电路通讯领域，尤其涉及一种串行通讯接口功能切换电路及方法。

背景技术

计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。

RS-232-C接口(又称EIARS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”。

由于RS-232-C接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：

1)接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

2)传输速率较低，在异步传输时，波特率为20kbps。

3)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。

4)传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。

由于RS-232-C的不足，出现了一些新的接口标准，RS-485就是其中之一，它具有以下特点：

1)RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6)V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V表示。接口信号电平比RS-232-C低，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。

2)RS-485的数据最高传输速率为10Mbps

3)RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力强，即抗噪声干扰性好

4)RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接2个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上允许连接多达128个收发器。即具有多站能力，这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性、长的传输距离和多站能力等优点使其成为首选的串行接口。

RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS-232更强的驱动能力，故允许在总线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。RS-422支持点对多的双向通信即一个主设备(Master)，其余为从设备(Salve)，从设备之间不能通信。。接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力是10×4k+100Ω(终接电阻)。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)。