[发明专利]一种多功能串口服务器及数据传输方法

权利要求书

1.一种多功能串口服务器的数据传输方法，其特征在于，所述多功能串口服务器包括依次连接的微控制器（5）、矩阵开关装置（6）和用于连接外部设备（3）的串口接口电路（7），微控制器（5）上连接有用于与用户计算机（1）通信的网络接口（4），微控制器（5）内置多个UART模块，所述矩阵开关装置（6）为具有2N个信号输入端口和2N个信号输出端口的矩阵开关装置，串口接口电路（7）的数量不大于N，其中，N为不小于2的正整数，外部设备（3）的数量与串口接口电路（7）的数量相等且外部设备（3）与串口接口电路（7）一一对应；

该方法包括：

定向数据传输，用户计算机（1）通过网络接口（4）控制UART模块向外发送数据，该数据经过所述UART模块传送给矩阵开关装置（6）的信号输入端口，再通过矩阵开关装置（6）的信号输出端口发送至串口接口电路（7），最后发送至与串口接口电路（7）连接的外部设备（3），实现用户计算机（1）向外部设备（3）发送数据；外部设备（3）发送的数据，经过串口接口电路（7）传输至矩阵开关装置（6）的信号输入端口，再通过矩阵开关装置（6）的信号输出端口发送至微控制器（5）的UART模块中，最后通过网络接口（4）传输至用户计算机（1），实现外部设备（3）向用户计算机（1）发送数据；

串口监测数据传输，一个外部设备（3）发送的数据经过与该外部设备（3）连接的串口接口电路（7）传输至矩阵开关装置（6）的信号输入端口，再通过矩阵开关装置（6）的信号输出端口分两路，一路发送至与另一个外部设备（3）连接的串口接口电路（7），另一路发送至UART模块后与用户计算机（1）通信，实现两个外部设备（3）之间的数据传输，并实现用户计算机（1）对外部设备（3）的监控；

通过微控制器（5）控制矩阵开关装置（6）的第一信号输入端口in01与第三信号输出端口out03和第五信号输出端口out05均导通，通过微控制器（5）控制矩阵开关装置（6）的第三信号输入端口in03与第一信号输出端口out01和第七信号输出端口out07均导通；外部设备一（3-1）发送的数据，经过串口接口电路一（7-1）的发送接口tx11传输到矩阵开关装置（6）的第一信号输入端口in01，再通过矩阵开关装置（6）的第三信号输出端口out03发送给串口接口电路三（7-3）的接收接口rx13，进而发送到外部设备三（3-3），同时还通过矩阵开关装置（6）的第五信号输出端口out05发送给UART1的接收接口rx01向用户计算机（1）传输数据；外部设备三（3-3）发送的数据，经过串口接口电路三（7-3）的发送接口tx13传输到矩阵开关装置（6）的第三信号输入端口in03，再通过矩阵开关装置（6）的第一信号输出端口out01发送给串口接口电路一（7-1）的接收接口rx11，进而发送到外部设备一（3-1），同时还通过矩阵开关装置（6）的第七信号输出端口out07发送给UART3的接收接口rx03向用户计算机（1）传输数据；实现外部设备一（3-1）与外部设备三（3-3）的信号互传的同时实现用户计算机（1）对外部设备一（3-1）和外部设备三（3-3）之间传输数据的监控和调试，可作为串口调试器使用；

通过微控制器（5）还可控制矩阵开关装置（6）的第一信号输入端口in01、第二信号输入端口in02、第三信号输入端口in03、第四信号输入端口in04分别与第一信号输出端口out01、第二信号输出端口out02、第三信号输出端口out03、第四信号输出端口out04的任意排列组合顺序实现导通，实现任意两个外部设备（3）之前的数据互传，作为可以实时切换的串口调试器使用；

数据广播，用户计算机（1）通过网络接口（4）控制微控制器（5）内的一个UART模块向外发送数据，该数据传送至矩阵开关装置（6）的信号输入端口，再通过矩阵开关装置（6）的信号输出端口发送至串口接口电路（7），最后传输至外部设备（3），实现用户计算机（1）向外部设备（3）的数据广播；外部设备（3）通过与外部设备（3）连接的串口接口电路（7）向矩阵开关装置（6）的信号输入端口发送数据，矩阵开关装置（6）的信号输出端口通过多个UART模块将数据传输至微控制器（5），微控制器（5）将接收的数据通过网络接口（4）传输至用户计算机（1），实现用户计算机（1）与外部设备（3）的信息交互。

2.按照权利要求1所述的一种多功能串口服务器的数据传输方法，其特征在于：所述矩阵开关装置（6）为模拟矩阵开关或FPGA模块。