[實用新型]USB多串口擴展器

有效

• 申請號: 200720196186.8
• 申請日: 2007-12-19
• 公開（公告）號: CN201130376Y
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 熊偉
• 申請（專利權）人: 深圳市三旺通信技術有限公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司
• 代理人: 杜啟剛

[技術領域]

本實用新型涉及串口通信數據采集系統，尤其涉及一種能夠為PC機擴展多個串口的設備。

[背景技術]

USB口作為PC等處理機的標準接口已得到廣泛應用，而許多串口設備由于PC串口數量限制而存在使用上的困難。現有的解決辦法主要是通過ISA和PCI總線進行串口擴展，但ISA和PCI串口擴展卡使用和安裝都很不方便。目前，市面上USB到串口轉換設備只能提供一路串口，不方便客戶對串口進行擴展。

[發明內容]

本實用新型要解決的技術問題是提供一種能夠通過一個USB接口實現多路串口擴展的設備，該設備將能夠替代現有ISA或PCI串口擴展卡。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是，一種USB多串口擴展器，包括電源管理單元、USB集線器芯片，USB轉單串口芯片和串口驅動芯片，所述的USB集線器芯片的上行端口通過1個USB接口同主設備連接，其下行端口通過USB接口同至少2個USB轉單串口芯片連接，每個USB轉單串口芯片通過TTL電平接口同1個串口驅動芯片連接，每個串口驅動芯片通過串口同從設備連接；所述的USB集線器芯片負責上行端口和下行端口之間的信號轉發，實現集線功能，所述的USB轉單串口芯片實現USB信號與串口TTL電平信號之間的轉換，所述的串口驅動芯片負責TTL電平串口信號與標準串口信號之間的轉換，實現信號的驅動，所述的電源管理單元負責系統的供電和各芯片上電時序的控制。

以上所述的USB多串口擴展器，所述的USB轉單串口芯片可以為2至256個。所述的電源管理單元可以由USB接口供電或由外部供電。所述的串口可以為RS-232、RS-485、RS-422串口中的一種或多種。。

本實用新型的有益效果在于：

1)電路實現簡單，成本低廉。

2)USB口即插即用，安全穩定，既可采用外部供電亦可由USB口實現供電，方便現場安裝和維護。

3)通過一個USB接口實現多路串口擴展，同時提供多路串口適合多串口運用，最多可實現256個串口，能夠廣泛替代現有ISA或PCI串口擴展卡。

[附圖說明]

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型USB多串口擴展器實施例的原理框圖。

[具體實施方式]

如圖1所示，USB多串口擴展器實施例包括電源管理單元、USB集線器芯片，USB轉單串口芯片和串口驅動芯片，USB集線器芯片的上行端口通過1個USB接口同主設備連接，其下行端口通過USB接口同2至256個USB轉單串口芯片連接，每個USB轉單串口芯片通過TTL電平接口同1個串口驅動芯片連接，每個串口驅動芯片通過串口同從設備連接。USB集線器芯片負責上行端口和下行端口之間的信號轉發，實現集線功能，USB轉單串口芯片實現USB信號與串口TTL電平信號之間的轉換，串口驅動芯片負責TTL電平串口信號與標準串口信號之間的轉換，實現信號的驅動，電源管理單元負責系統的供電和各芯片上電時序的控制。

USB集線器芯片把多個USB轉單串口芯片匯集到一個USB口。USB集線器芯片可根據具體需要采用不同口數，不同品牌的芯片實現。當單芯片無法提供所需要口數時可以采用多芯片級聯方式向外提供更多口數。

USB轉單串口芯片負責把USB信號轉換成串口TTL電平信號。該芯片可根據具體需要采用不同品牌的芯片實現。

串口驅動芯片負責把TTL電平串口信號成標準串口信號，實現信號的驅動。該芯片可根據具體需要采用不同品牌的芯片實現。根據所選芯片串口標準的不同，用戶可實現RS-232、RS-485、RS-422等不同串口的擴展。

電源管理單元負責整個模塊的電源供電和上電時序，電源部分接收直流電源+5V(該電源可由外部提供，亦可采用USB口電源)，產生+3.3V電源，供給系統。同時控制各芯片的上電時序確保穩定工作。