一种电子设备自动侦测UART串口信号线的方法及系统与流程

一种电子设备自动侦测uart串口信号线的方法及系统
技术领域
1.本发明涉及嵌入式电子设备的设计、开发、应用领域，尤其涉及一种电子设备自动侦测uart串口信号线的方法及系统。


背景技术：

2.通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，通常称作uart)是一种串行异步收发通信协议，该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收，在嵌入式设计中，uart用来与pc进行通信，包括与监控调试器和其它器件，随着嵌入式技术的发展，uart串口在嵌入式系统的应用十分广泛。
3.具体来说，uart工作原理是将数据的二进制位一位一位的进行传输，在uart通讯协议中信号线上的状态位高电平代表
‘1’
低电平代表
‘0’
，硬件连接需要三条线，连接时两个设备uart电平，所述三条线包括：
4.tx：发送数据端，要接对面设备的rx，在系统中tx信号线为推挽输出类型；
5.rx：接收数据端，要接对面设备的tx，在系统中rx信号线为高阻态输入类型；
6.gnd：保证两设备共地，有统一的参考平面。
7.但是在此种原理下，当两个设备使用uart串口通讯时，必须提前约定好传输速率和数据位，数据线连接时mcu1的tx必须连接到mcu2的rx，mcu1的rx必须连接到mcu2的tx，在工作中相对繁琐和容易引起误判，效率低。
8.因此，现有技术有待进一步改进。


技术实现要素：

9.针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种电子设备自动侦测uart串口信号线的系统及方法，其解决了现有技术中存在的当两个设备使用uart串口通讯时，必须提前约定好数据线连接时mcu1的tx必须连接到mcu2的rx，mcu1的rx必须连接到mcu2的tx，在工作中相对繁琐、容易引起误判，工作效率低的问题。
10.根据本发明的实施例，一种电子设备自动侦测uart串口信号线的方法，包括：在电子设备内设有控制电路、数据缓存器电路、阻态检测电路电路、切换电路、mcu；
11.控制电路判断uart中的mcu1和mcu2之间是否是正常连接，所述控制电路为初始化控制电路，在工作中用于检测mcu1和mcu2之间是否正常连接以及实现连接后防止在工作中多次重复检测识别，同时实现手动控制翻转切换功能，满足多样化需求；
12.当mcu1和mcu2正常连接时，阻态检测电路判断mcu1和mcu2中tx和rx其中一路线路的状态，同时也可以判断另一条线路是tx还是rx信号；
13.当uart串口数据信号线确定tx还是rx信号时，切换电路通过双刀双掷开关实现自动切换，通过双掷开关自动匹配mcu1和mcu2的tx、rx数据通路。
14.进一步的，所述电子设备包括阻态检测电路，通过阻态检测电路判断tx或rx其中一路线路的状态，就可以判断另一条线路是tx还是rx信号，在mcu系统中tx信号线为推挽输
出类型，rx信号线为高阻态输入类型，在所述切换电路没有连接之前阻态检测电路完成检测任务。
15.进一步的，通过所述双刀双掷开关的自动切换电路用于切换交换线路通路，所述切换电路是通过两个双刀双掷开关进行切换，双刀双掷开关设有动端和不动端，所述动端就是“刀”，所述动端连接电源的进线，另外的两端是电源输出的两端，相当于不动端与用电设备连接。进一步的，通过双刀双掷开关连接电子设备输入端和输出端。
16.进一步的，工作时，输入端连接同一个mcu，输入信号是tx或rx，所述tx输出连接到双刀双掷开关的一端，所述rx输出连接双刀双掷开关的另一端，通过控制双刀双掷开关的输出信号端的连接方向，固定输出信号。
17.进一步的，包括：控制电路、数据缓存器、阻态检测电路、切换电路、mcu；
18.所述控制电路用于判断uart中的mcu1于mcu2之间是否是正常连接
19.所述数据缓存器电路包括第一数据缓存器电路、第二数据缓存器电路，所述数据缓存器电路用于数据缓存；
20.所述阻态检测电路包括第一阻态检测电路、第二阻态检测电路，用于在连接后侦测识别是tx还是rx数据线所述阻态检测电路判断tx和rx其中一路线路的状态，就可以判断另一条线路是tx还是rx信号；
21.所述mcu包括mcu1、mcu2，相当于实际通讯时的设备1、设备2，；
22.所述切换电路通过双刀双掷开关实现自动切换，通过双掷开关自动匹配mcu1和mcu2的tx、rx数据通路。
23.进一步的，所述控制电路为初始化控制电路，用于检测mcu1和mcu2之间是否正常连接以及在mcu1和mcu2连接后防止在工作中重复检测识别。
24.进一步的，包括：阻态检测电路，通过阻态检测电路判断tx和rx其中一路线路的状态，就可以判断另一条线路是tx还是rx信号，在mcu系统中tx信号线为推挽输出类型，rx信号线为高阻态输入类型，在所述切换电路没有连接之前阻态检测电路就可以完成检测任务。
25.进一步的，所述第一数据缓存器和第二数据缓存器电路均为输出缓存器，所述输出缓存器用于暂时存放处理器送往外设的数据，当处理器将它取走所述输出缓存器是用来暂时存放处理器送往外设的数据，数据缓存器的数据在阻态检测的同时对数据进行缓存。
26.进一步的，所述双刀双掷开关包括：a、b、c、d、e、f，通过a、b、c、d、e、f连接输入端的输入1、输入2，工作时输入1和输入2接到同一个mcu上，输入信号是tx或rx，所述输入1接到双刀双掷开关的c和d，所述输入2接到双刀双掷开关的a和f，所述输出端包含tx输出和rx输出，所述tx输出接到双刀双掷开关的b端，所述rx输出接到双刀双掷开关的e端，通过控制双刀双掷开关的一端的连接方向，输出固定的信号。
27.本发明的技术原理为：uart串口的发送(tx)数据线和接收(rx)数据线，根据首次连接的方式自动侦查第一mcu和第二mcu数据线的阻态，判断出tx及rx信号线，再根据判断出的结果通过电子双掷开关自动匹配第一mcu和第二mcu的tx、rx数据通路，实现在应用中uart的tx、rx数据线无需tx对应rx连接，自动识别翻转电子设备，实现盲接的功能，提高产品工作效率，实现自动控制翻转切换功能，满足多样化需求。
28.相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：通过对组态检测通信接口模块第一
mcu与第二mcu之间是否是正常连接，其解决了现有技术中存在的当两个设备使用uart串口通讯时，设备必须提前人工识别mcu1的tx信号要正确连接到mcu2的rx信号，须提前人工识别mcu2的tx信号要正确连接到mcu1的rx信号，在工作中相对繁琐，效率低的问题，实现设备盲接的功能，提高产品工作效率，实现自动控制翻转切换功能，满足多样化需求。
附图说明
29.图1为本发明实施例的uart串口数据信号线自动识别的结构示意图。
30.图2为本发明实施例的阻态检测电路图。
31.图3为本发明实施例的电子双刀双掷开关进行切换连线示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
33.参见图1，一种电子设备自动侦测uart串口信号线的方法，电子设备设有控制电路、数据缓存器电路、阻态检测电路电路、切换电路、mcu；
34.控制电路判断uart中的mcu1和mcu2之间是否是正常连接；
35.当mcu1和mcu2正常连接时，阻态检测电路判断mcu1和mcu2中tx和rx其中一路线路的状态，同时也可以判断另一条线路是tx或者rx信号；
36.当uart串口数据信号线确定tx还是rx信号时，切换电路通过双刀双掷开关实现自动切换，通过双掷开关自动匹配mcu1和mcu2的tx、rx数据通路。
37.参见图2，作为一种可实施方式，电子设备包括阻态检测电路；
38.tx：发送数据端，要接对面设备的rx，在系统中tx信号线为推挽输出类型；
39.rx：接收数据端，要接对面设备的tx，在系统中rx信号线为高阻态输入类型
40.gnd：保证两设备共地，有统一的参考平面。
41.所述阻态检测电路用于在连接后侦测识别是tx或者rx数据线，通过阻态检测电路判断tx或rx其中一路线路的状态，就可以判断另一条线路是tx还是rx信号，在mcu系统中tx信号线为推挽输出类型，rx信号线为高阻态输入类型，在所述切换电路没有连接之前阻态检测电路完成检测任务。
42.作为一种可实施方式，双刀双掷开关连接电子设备输入端和输出端，通过所述双刀双掷开关的自动切换电路用于切换交换线路通路，所述切换电路是通过两个双刀双掷开关进行切换，双刀双掷开关设有动端和不动端，所述动端就是“刀”，所述动端连接电源的进线，所述动端一般也与开关的手柄相连；另外的两端是电源输出的两端，相当于不动端，电子设备通过不动端相连，所述自动切换电路可以控制电源向两个不同的方向输出，可以用来控制两台设备，或者也可以控制同一台设备作转换运转方向时使用。
43.通过双刀双掷开关连接产品输入端和输出端，工作时，输入端连接同一个mcu，输入信号是tx或rx，所述tx输出接到双刀双掷开关的一端，所述rx输出接到双刀双掷开关的另一端，通过控制双刀双掷开关的输出信号端的连接方向，输出固定的信号。
44.参见图1，一种电子设备自动侦测uart串口信号线的系统，控制电路、数据缓存器、阻态检测电路、切换电路、mcu：
45.所述控制电路用于判断uart中的mcu1于mcu2之间是否是正常连接
46.所述数据缓存器电路包括第一数据缓存器电路、第二数据缓存器电路，所述数据缓存器电路用于数据缓存：
47.所述阻态检测电路包括第一阻态检测电路、第二阻态检测电路，所述阻态检测电路判断tx和rx其中一路线路的状态，就可以判断另一条线路是tx还是rx信号；
48.所述mcu包括mcu1、mcu2，相当于实际通讯时的设备1、设备2，；
49.所述切换电路通过双刀双掷开关实现自动切换，通过双掷开关自动匹配mcu1和mcu2的tx、rx数据通路。
50.所述控制电路为初始化控制电路，用于检测mcu1和mcu2之间是否正常连接以及在mcu1和mcu2连接后防止在工作中重复检测识别。
51.参见图2，作为一种可实施方式，电子设备包括阻态检测电路；
52.tx：发送数据端，要接对面设备的rx，在系统中tx信号线为推挽输出类型；
53.rx：接收数据端，要接对面设备的tx，在系统中rx信号线为高阻态输入类型
54.gnd：保证两设备共地，有统一的参考平面。
55.通过阻态检测电路判断tx或rx其中一路线路的状态，即可判断另一条线路是tx还是rx信号，在mcu系统中tx信号线为推挽输出类型，rx信号线为高阻态输入类型，在所述切换电路没有连接之前阻态检测电路就可以完成检测任务，。
56.作为一种可实施方式，电子设备包含数据缓存器电路，所述第一数据缓存器电路和第二数据缓存器电路均为输出缓存器，所述输出缓存器用于暂时存放处理器送往外设的数据，当处理器将它取走所述输出缓存器是用来暂时存放处理器送往外设的数据，数据缓存器的数据在阻态检测的同时对数据进行缓存，所述数据缓存器电路可以使高速工作的uart数据信号起到缓冲作用，实现数据在阻态检测的同时对数据进行缓存，达到保证数据传送的完整不丢失。
57.参照图3，作为一种可实施方式，所述双刀双掷开关包括：a、b、c、d、e、f，通过a、b、c、d、e、f连接输入端的输入1、输入2，工作时输入1和输入2接到同一个mcu上，输入信号是tx或rx，所述输入1接到双刀双掷开关的c和d，所述输入2接到双刀双掷开关的a和f，所述输出端包含tx输出和rx输出，所述tx输出接到双刀双掷开关的b端，所述rx输出接到双刀双掷开关的e端，通过控制双刀双掷开关的s端的连接方向，输出固定的信号。
58.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。