专利名称：一种防止误插串口导致cpu挂死的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及网络通信中实现管理控制线路保护的技术，特别是指一种防止误 插串口导致CPU挂死的装置。
背景技术：
网络的管理大多通过前面板的串口、如RS232来实现，管理人员将插入前面板串 口的串口线插到需要管理的设备、如电脑的串口上，该串口在需要管理的设备内直接连接 到中央处理器(Central Processing Unit, CPU)的串行端口，进而实现对设备的管理和配 置。为了美观和便于生产，设备上的各种接口大多会统一外形，通常是多种类型接口的外形 一模一样，设备的面板上也只会用简单的英文字母标注。如果用户无法准确区分设备的串 口，发生误插串口的情况，如将网线插入串口，CPU将立即挂死。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种防止误插串口导致CPU挂死的装 置，有效避免因误插串口而导致CPU挂死。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的一种防止误插串口导致CPU挂死的装置，包括串口端口、短路检测模块和CPU，其 中，用于检测串口端口是否被短路的短路检测模块，位于串口端口与CPU的连接线路 之间，分别与串口端口和CPU相连；用于接收短路告警后进行由全双工模式至半双工模式的工作模式切换的CPU，分 别与串口端口和短路检测模块相连。所述短路检测模块为电流检测芯片。所述装置进一步包括用于阻挡频率高于串口信号的信号的低通滤波模块，位于 串口端口与CPU的连接线路之间，与串口端口的接收线路相连，并与CPU相连。所述低通滤波模块为无源低通滤波器，或者，无源带通滤波器。所述装置进一步包括用于滤除高频信号并限制电流的保护模块；串口端口通过保护模块与CPU相连，并通过保护模块与短路检测模块相连；或者， 串口端口通过保护模块与CPU相连，通过保护模块与短路检测模块相连，并通过保护模块 与低通滤波模块相连。所述保护模块为PTC电路。根据本实用新型提供的方案，能够达到误插串口时防止CPU挂死的目的，提高设 备的可靠性，保证设备的正常运行，方便使用者的操作。另外，根据本实用新型提供的方案，还可以进一步阻挡非串口信号，有效避免CPU 出错。在串口端口与CPU直接设置保护模块，滤除高频信号，并达到限制电流的目的。
图1为本实用新型中防止误插串口导致CPU挂死的装置的结构示意图一；图2为本实用新型中低通滤波模块的结构示意图一；图3为本实用新型中低通滤波模块的结构示意图二 ；图4为本实用新型中防止误插串口导致CPU挂死的装置的结构示意图二 ；图5为本实用新型中保护模块的结构示意图。
具体实施方式
在描述本实用新型的具体实现之前，首先来分析一下串口插入网线会导致CPU挂 死的原因CPU的串口控制器的工作模式为全双工模式时，如果发送信息的同时又收到自 身发出的信息，CPU就会卡住，出现CPU挂死的现象。串口插入网线时，网线的另一端是变 压器，变压器的施加使串口的两根线相当于短接，这样就会使CPU在发送信息的同时又收 到自身发出的信息。如果使CPU工作在半双工模式，虽然将网线误插入串口，不会导致CPU 挂死，但却会使CPU的工作效率大大降低。误插入串口的一般为网线或其他信号线，只要能够制定出对应的检测机制，在串 口中嵌入短路检测模块，形成一个新的包含检测机制的串口，不但不会降低CPU的工作效 率，使用起来还非常方便。图1为本实用新型中防止误插串口导致CPU挂死的装置的结构示意图一，如图1 所示，该装置包括串口端口 101、短路检测模块102和CPU 103。其中，短路检测模块102 位于串口端口 101与CPU 103的连接线路之间，分别与串口端口 101和CPU 103相连，用于 检测串口端口 101是否被短路，如果检测到串口端口 101被短路，则向CPU 103发送短路 告警；CPU 103分别与串口端口 101和短路检测模块102相连，用于接收来自短路检测模块 102的短路告警，进行由全双工模式至半双工模式的工作模式切换，以进行串口保护。短路检测模块102具体通过检测自身是否有电流通过来实现短路检测，如果有电 流通过，则表明串口端口 101被短路，如果没有电流通过，则表明串口端口 101未被短路。短 路检测模块102具体可以由电流检测芯片、如1嫩四来实现。CPU 103实现工作模式切换的 具体处理与现有技术完全相同，在此不再赘述。CPU 103收到来自短路检测模块102的短路告警后，进一步用于发出错插警告，如 亮灯，或通过串口打印告警信息。短路检测模块102检测到串口端口 101被短路后，进一步用于检测到串口端口 101 的短路消除时，取消向CPU 103发送短路告警；CPU 103收到来自短路检测模块102的短路 告警后，如果不再收到短路告警，进一步用于进行由半双工模式至全双工模式的工作模式 切换。短路检测模块102检测到自身有电流通过后，又检测到该电流消失，则表明串口端口 101的短路消除。如果串口端口未被短路，CPU挂死的危险已基本消除，但为了保险，还需要防止其 他信号(如错插的是其他线缆的信号)从接收端出入，以避免CPU出错。该装置可以进一 步包括低通滤波模块104，位于串口端口 101与CPU 103的连接线路之间，与串口端口 101 的接收线路相连，并与CPU 103相连，用于阻挡频率高于串口信号的频率的信号，将来自串 口端口 101的串口信号传输至CPU 103。由于串口信号的频率是一定的，并且比较低，因此，可以通过低通滤波模块104只让串口信号通过，而阻挡其他信号、即非串口信号的通过。低通滤波模块104具体可以为无源低通滤波器，具体电路结构如图2所示；也可以 为无源带通滤波器，具体电路结构如图3所示。其中，Ui为低通滤波模块104的输入端，U0 为低通滤波模块104的输出端。其中的电阻值、电容值根据串口通信的波特率进行配置，串 口通信的波特率可以为 110bps、300bps、2400bps、4800bps、9600bps 等。所述装置还可以进一步包括保护模块105，如图4所示，串口端口 101通过保护 模块105分别与短路检测模块102和CPU 103相连，也就是说，保护模块105分别与串口端 口 101、短路检测模块102和CPU 103相连，短路检测模块102位于保护模块105与CPU 103 的连接线路之间，分别与保护模块105和CPU 103相连。保护模块105用于在串口端口 101 和CPU 103之间进行隔离保护，具体用于滤除高频信号，防止电流过大，起到限制电流的作 用，以免对CPU造成冲击。所述高频信号是指频率高于串口通信频率的信号。如果所述装置包括低通滤波模块104，则串口端口 101通过保护模块105与低通滤 波模块104相连，也就是说，保护模块105还与低通滤波模块104相连，低通滤波模块104 位于保护模块105与CPU 103的连接线路之间。保护模块105 具体可以通过PTC(Positive Temperature Coefficient)电路来实 现隔离，如图5所示，包括电感L1、L2和L3和热敏电阻RT1、RT2和RT3，其中，电感用于滤 除高频信号，随电流增大而增大电阻值的热敏电阻，用于防止电流过大，起到限制电流的作 用。其中，热敏电阻型号可以是WCP23，技术参数具体可以为额定零功率电阻值50士20% Ω，额定工作电压250V，额定电流60mA，开关电流120mA，最大开关电流3A，阻值配对误差 < 1Ω ；电感的技术参数具体可以为阻抗180 Ω 士25% (ΙΟΟΜΗζ,Ο. Iv)，额定电流1500mA， 直流电阻0. 09 Ω MAX。短路检测模块102 分别与 PTC 电路的 CPU232_UART_TM)UT 和 CPU232_UART_RXIN 相连。低通滤波模块104与PTC隔离电路的CPU232_UART_RXIN相连。PTC电路的CPU232_ UART_TX0UT 和 CPU232_UART_RXIN 分别与 CPU 103 相连。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护 范围。
权利要求1.一种防止误插串口导致CPU挂死的装置，其特征在于，该装置包括串口端口、短路 检测模块和CPU，其中，用于检测串口端口是否被短路的短路检测模块，位于串口端口与CPU的连接线路之 间，分别与串口端口和CPU相连；用于接收短路告警后进行由全双工模式至半双工模式的工作模式切换的CPU，分别与 串口端口和短路检测模块相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述短路检测模块为电流检测芯片。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括用于阻挡频率 高于串口信号的信号的低通滤波模块，位于串口端口与CPU的连接线路之间，与串口端口的接收线路相连，并与CPU相连。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述低通滤波模块为无源低通滤波器， 或者，无源带通滤波器。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括用于滤除高频信号并限制电流的保护模块；串口端口通过保护模块与CPU相连，并通过保护模块与短路检测模块相连。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述保护模块为PTC电路。
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括用于滤除高频信号并限制电流的保护模块；串口端口通过保护模块与CPU相连，通过保护模块与短路检测模块相连，并通过保护 模块与低通滤波模块相连。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述保护模块为PTC电路。
专利摘要本实用新型公开了一种防止误插串口导致CPU挂死的装置，包括串口端口、短路检测模块和CPU，用于检测串口端口是否被短路的短路检测模块位于串口端口与CPU的连接线路之间，分别与串口端口和CPU相连；用于接收短路告警后进行由全双工模式至半双工模式的工作模式切换的CPU分别与串口端口和短路检测模块相连。根据本实用新型提供的方案，能够达到误插串口时防止CPU挂死的目的，提高设备的可靠性，保证设备的正常运行，方便使用者的操作。
文档编号G06F11/00GK201828902SQ20102050312
公开日2011年5月11日 申请日期2010年8月23日 优先权日2010年8月23日
发明者刘尧, 单立场 申请人:中兴通讯股份有限公司