[發明專利]UART功能擴展電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201210046415.3
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN102545953A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 李國宏;汪輝;陳杰
• 申請（專利權）人: 上海中科高等研究院
• 主分類號: H04B1/40
• 分類號: H04B1/40
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 成春榮;竺云

技術領域

本發明涉及電子通信領域，特別涉及一種通信電路設計技術。

背景技術

通用異步收/發器(Universal?Asynchronous?Receiver/Transmitter，簡稱“UART”)是一種廣泛應用的工業接口，一個并行輸入轉換成為串行輸出的芯片，通常集成在主板上，多數是16550AFN芯片，是很多芯片的標準配置。

UART是一種通用串行數據總線，用于異步通信。該總線雙向通信，可以實現全雙工傳輸和接收。在嵌入式設計中，UART用來與PC進行通信，包括與監控調試器和其它器件，如電可擦除可編程只讀存儲器(ElectricallyErasable?Prog?rammable?ROM，簡稱“EEPROM”)通信。

UART首先將接收到的并行數據轉換成串行數據來傳輸。消息幀從一個低位起始位開始，后面是7個或8個數據位，一個可用的奇偶位和一個或幾個高位停止位。接收器發現起始位時它就知道數據準備發送，并嘗試與發送器時鐘頻率同步。如果選擇了奇偶，UART就在數據位后面加上奇偶位。奇偶位可用來幫助錯誤校驗。

在接收過程中，UART從消息幀中去掉起始位和結束位，對進來的字節進行奇偶校驗，并將數據字節從串行轉換成并行。UART也產生額外的信號來指示發送和接收的狀態。例如，如果產生一個奇偶錯誤，UART就置位奇偶標志。

但是UART有一定的局限性，如圖1所示的標準的UART接口連接圖，它只能完成兩個設備點對點的雙向通信。

發明內容

本發明的目的在于提供一種UART功能擴展電路及其控制方法，多臺設備可以通過一對雙絞線使用UART接口實現對等連接，同時UART驅動程序無需修改。

為解決上述技術問題，本發明的實施方式公開了一種UART功能擴展電路，包括：含UART接口的處理器，一個或門，一個電阻，一個三極管，一個非門，一個總線；

處理器中包括UART信號接收端、UART信號發送端和接收使能端；

或門的兩個輸入端分別連接接收使能端和總線，或門的輸出端與UART信號接收端連接，電阻串接在總線和電源之間；

UART信號發送端連接非門的輸入端，非門的輸出端連接三極管的基極，該三極管的其他兩極分別與地和總線連接。

本發明的實施方式還公開了一種UART功能擴展電路，包括：

含UART接口的處理器，一個或門，一個電阻，一個金屬氧化物半導體(Metal-Oxide-Semiconductor，簡稱“MOS”)管，一個非門，一個總線；

處理器中包括UART信號接收端、UART信號發送端和接收使能端；

或門的兩個輸入端分別連接接收使能端和總線，或門的輸出端與UART信號接收端連接，電阻串接在總線和電源之間；

UART信號發送端連接非門的輸入端，非門的輸出端連接MOS管的柵極，該MOS管的其他兩極分別與地和總線連接。

本發明的實施方式還公開了一種UART功能擴展電路，包括：

含UART接口的處理器，一個或門，一個電阻，一個三極管和一個總線；

處理器中包括UART信號接收端、UART信號發送端和接收使能端；

或門的兩個輸入端分別連接接收使能端和總線，該或門的輸出端與UART信號接收端連接；

UART信號發送端連接三極管的基極，三極管的其他兩級分別與電源和總線連接，電阻串接在總線和地之間。

本發明的實施方式還公開了一種UART功能擴展電路，包括：

含UART接口的處理器，一個或門，一個電阻，MOS管和一個總線；

處理器中包括UART信號接收端、UART信號發送端和接收使能端；

或門的兩個輸入端分別連接接收使能端和總線，該或門的輸出端與UART信號接收端連接；

UART信號發送端連接MOS管的柵極，該MOS管的其他兩極分別與電源和總線連接，電阻串接在總線和地之間。

本發明的實施方式還公開了一種UART功能擴展電路的控制方法，用于上文所述的UART功能擴展電路。

該UART功能擴展電路的控制方法包括以下步驟：

當UART信號發送端需要發送數據時，將接收使能端中的接收使能信號置為高電平；

當UART信號接收端需要接收數據時，將接收使能端中的接收使能信號置為低電平。

本發明的實施方式還公開了一種采用UART功能擴展電路的系統，包括：