[发明专利]一种工控整机通用串行总线和串口信号复用电路和方法

说明书

本申请涉及一种工控整机通用串行总线和串口信号复用电路和方法，电路包括供电控制模块、保持继电器模块和继电器控制模块；供电控制模块用于输出供电电压；保持继电器模块包括两组切换开关以及控制输入端；切换开关的两个输入端分别对应连接通用串行总线的一个数据端以及串行通讯端口的一个数据端；控制输入端用于接收不同方向的通道切换信号来切换两组切换开关的输入端和输出端之间的连接关系；继电器控制模块接收工控整机系统的软件控制信号并输出的方向可变的通道切换信号。本申请在更改通讯输出接口的类型时，无需再对机箱进行拆解，具有更改通讯输出接口类型更加方便的效果。

技术领域

本申请涉及工控计算机技术领域，尤其是涉及一种工控整机通用串行总线和串口信号复用电路和方法。

背景技术

工业控制计算机，简称工控机，是近些年用在工业生产上进行工业控制或者测试所使用的计算机。工控机和普通计算机之间的最大区别在于体积和性能方便。目前工控机的体积通常较小，但是因控制或者测试需要，通常需要连接各种设备，因此在工控机上相应的也会设置较多的扩展总线接口。常见的扩展总线接口如串行通讯端口（RS232通讯）、通用串行总线（USB2.0）等。用户可以根据自身软件系统、采购成本、产品定位等多种原因，在工控机系统中适配不同总线类型的外设，在生产过程中以满足不同的产品定位。

目前，较多的工控机受限于机箱尺寸，对外提供的扩展总线接口有限。在有限的扩展总线接口基础上，通常利用接口复用的方式来满足多种接口需求。在一个具有4个管脚的电话线连接器上（RJ11连接器），在要求能支持标准USB2.0和简易串口RS232电平的信号复用时，信号管脚定义如图1所示。要满足这个需求，常规的做法是在工控机主板生产时通过跳帽连接的方式进行改变电路连接，即在电脑主板上设置三根不同的针脚，利用跳帽来连接不用针脚，来切换输出接口类型。

根据上述中的相关技术，工控机的主板在生产并且组装在机箱内之后，若需要临时改变通讯输出接口的类型，则需要拆开机箱，重新设置跳帽的连接位置，存在改变通讯输出接口类型的操作较为繁琐的缺陷。

发明内容

为了更加方便地对工控机的输出接口类型进行改变，本申请提供一种工控整机通用串行总线和串口信号复用电路和方法。

第一方面，本申请提供一种工控整机通用串行总线和串口信号复用电路，采用如下的技术方案。

一种工控整机通用串行总线和串口信号复用电路，包括：

供电控制模块，所述供电控制模块包括电源输入端、电源输出端、供电控制输入端以及复位控制输入端，所述供电控制输入端用于接收工控整机系统的供电控制信号，所述复位控制输入端用于接收工控整机系统的初始化完成信号，所述电源输出端在所述供电控制输入端以及所述复位控制输入端同时接收对应信号时连通所述电源输入端，所述电源输出端输出供电电压；

保持继电器模块，所述保持继电器模块包括两组切换开关以及控制输入端，任意一组切换开关的两个输入端分别对应连接通用串行总线的一个数据端以及串行通讯端口的一个数据端，控制输入端用于接收不同方向的通道切换信号来切换两组切换开关的输入端和输出端之间的连接关系，保持继电器模块接收供电电压以用于完成两组切换开关的输入端和输出端之间连接关系的切换，切换开关的输出端用于和电话线连接器连接；

继电器控制模块，所述继电器控制模块接收所述供电控制模块(1)的供电电压，所述继电器控制模块的输入端用于接收工控整机系统的软件控制信号，所述继电器控制模块的输出端和所述控制输入端连接，所述继电器控制模块的输出端输出方向可变的通道切换信号。

通过采用上述技术方案，利用保持继电器模块来分别连接串行通讯端口的一个数据端以及通用串行总线的一个数据端，在改变输出接口的类型时，利用软件来改变继电器控制模块输出的通道切换信号的方向，从而改变保持继电器的输入输出连接关系，进而改变工控整机系统输出接口的类型。通过软件控制的方式，在更换输出接口类型时，可以解决传统更换输出接口类型需要打开机箱的问题，使得输出接口类型的改变更加方便。