[發明專利]一種終端擴展多串口的方法和裝置

有效

• 申請號: 200810067770.2
• 申請日: 2008-06-17
• 公開（公告）號: CN101303680A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 馮波
• 申請（專利權）人: 深圳市宏電技術股份有限公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所
• 代理人: 胡吉科

【技術領域】

本發明涉及一種利用串口傳輸的數字電路技術，尤其是涉及一種串口擴展的方法和裝置。

【背景技術】

現有技術串口擴展裝置和方法多是在系統處理器上，通過總線擴展多串口接口，比如采用Philips或者是EXAR的串口擴展芯片來實現。現有技術串口服務器設備也有通過USB接口或者以太網接口擴展，首先通過USB?HUB或者Switch來擴展多USB接口和以太網接口，然后通過橋芯片轉為串口。另外一種方法就是采用CPLD等可編程邏輯器件來實現。

例如，申請號為200710175545.6，名稱為串口復用的方法與裝置的中國發明專利提出了一種串口復用的方法與裝置，通過主控板的串口連接器實現跟所有的業務板的串口進行通信，其實現方案具體是采用一邏輯器件，這個邏輯器件可是FPGA，也可是CPLD，通過這個邏輯器件分別與主控板的串口、多業務板的串口和串口連接器相連，并建立各個串口與邏輯器件中寄存器的值的對應關系，接收到使用某個串口的命令時，根據對應關系設置寄存器的值為命令中指定的串口對應的寄存器的值，根據設置的值接通相應的串口與串口連接器，以此來實現串口的復用。

還有，申請號為200520032288.7，名稱為用于低速通信的多串行接口復用電路的中國實用新型專利提出一種擴展串行接口方案，也是通過CPLD可編程控制邏輯芯片對內部串口進行復用擴展，提供一個多路輸入選擇機制，通過內部邏輯的控制，決定具體的交換方式，能夠提供二至四路串口的交換復用。

上述現有技術最大的缺點就是實現成本均相對過高，技術分散性和開發難度較大。采用總線擴展或者CPLD等邏輯器件的方式實現多串口擴展的采購成本相對較大，而且實現技術比較復雜，要求掌握的技術點多，開發難度較大，造成浪費。例如在遠程抄表、移動基站房內設備管理、水表應用等實時性要求不高的行業中應用，僅需要中心提出數據交互需求就能完成的場合，無疑是資源的嚴重浪費，增加無謂成本。上述擴展串口的技術方案都是在一種可編程的控制邏輯芯片的基礎上實現的，用這種方法還有很大的局限性，首先方案在很大程度上依靠軟件的實現，由于軟件存在的不穩定性，當軟件運行出現故障時將造成系統崩潰。使用可編程控制邏輯芯片技術分散性和實現難度較大，對FPGA的實現編程存在風險。這在緊急情況下例如救災環境需要快速、大量部署多串口設備的場合，技術人員不足，容易忙中出錯，難以擔當重任。

通過USB或者以太網等設備外部接口實現多串口擴展，其實現成本更大。

【發明內容】

為了解決現有技術實現成本高、技術分散性和開發難度較大的技術問題，本發明提出了一種終端擴展多串口的方法和裝置，只依靠簡單的、成本低的分立線性驅動器件來實現，易于快速、大量部署，技術更穩定。

本發明解決現有技術實現成本高、技術分散性和開發難度較大的技術問題所采用的技術方案是提供一種終端擴展多串口的方法，其特征在于：包括如下步驟：

(101)定義CPU的GPIO資源來控制驅動設備的使能端；

(102)CPU自身的串口通道連接至驅動設備的I/O端口；

(103)通過驅動設備隔離后的輸入輸出連接至物理電平轉換芯片；

(104)配置GPIO位來選通CPU串口連接至目的端口；

其中，所述驅動設備是分立線性驅動器件，其設定為低電平有效；所述物理電平轉換芯片是接口芯片或接口連接器；所述CPU通過3/8譯碼器與所述分立線性驅動器件連接；所述CPU的一路串口通道通過所述3/8譯碼器連接至所述分立線性驅動器件的收發一側，所述CPU另一側輸入輸出連結至物理電平轉換芯片。

根據本發明的一優選實施例，所述目的端口的對應地址是000至111的其中之一。

本發明解決現有技術實現成本高、技術分散性和開發難度較大的技術問題所采用的另一技術方案是提供一種終端擴展多串口裝置，包括CPU，還包括與所述CPU雙向連接的多個擴展串口以及3/8譯碼器；所述擴展串口包括多個物理電平轉換芯片和與之雙向連接的驅動設備；所述驅動設備是分立線性驅動器件；所述分立線性驅動器件設定為低電平有效，包括輸入輸出端以及使能端口；所述物理電平轉換芯片是接口芯片或接口連接器；所述譯碼器的輸入端連接所述CPU的GPIO口，其輸出端與所述驅動設備的使能端相連；所述CPU輸出的串口數據經所述接口芯片或接口連接器轉化為通訊電平后通過物理連接端子與外部設備相連。