串口电压转换装置制造方法
【专利摘要】本实用新型实施例公开了一种串口电压转换装置，包括，串口电压转换芯片；二极管，其正极连接到所述UART的信号输出端，负极连接到所述比较器的正向输入端；比较器，其正向输入端连接到所述二极管的负极，其反向连接端连接到参考电压Vres；其输出端连接到多路复用器的控制端；电压保持电容，连接到所述比较器的正向输入端；多路复用器，其第一输入端输入第一UART接口电压V1，其第二输入端输入第二UART接口电压V2；其输出端连接到所述串口电平转换芯片的供电电压端；根据所述比较器的输出选择输出V1或V2到所述供电电压端。
【专利说明】串口电压转换装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及到串行接口技术，特别涉及到一种串口接口电压转换技术。
【背景技术】
[0002] 在嵌入式设备开发和使用中，有时会需要与计算机进行连接，以在嵌入式设备和 计算机之间传递数据。
[0003] -种常见的连接方式是通过嵌入式设备的通用异步串行接口（简称，UART)和计 算机的RS232接口来进行连接。但是，由于RS232接口电压和UART接口电压不同，因此， RS232接口和UART不能通过电缆直接连接，需要进行接口电压转换后才能进行连接。
[0004] 现有技术中，通常使用串口电压转换芯片来实现RS232接口电压和UART接口电压 的转换，如图1所示，串口电压转换芯片的第一输入端RX1连接到嵌入式设备UART的信号 输出端TX，第一输出端TX1连接到计算机RS232接口的信号输入端RXD ;从TX接收信息发送 到RXD ;串口电压转换芯片的第二输入端RX2连接到计算机RS232接口的信号输出端TXD， 第二输出端TX2连接到嵌入式设备UART的信号输入端RX ;从TXD接收信息发送到RX ;
[0005] 其中，TX1和RX2的接口电压为RS232标准接口电压；TX2和RX1的接口电压为串 口电压转换芯片供电电压端的输入电压VCC。
[0006] 其中，串口电压转换芯片可以采用现有的RS232-TTL转换芯片；如美信公司的 MAX232芯片等。
[0007] 通常标准的UART接口电压为3V ;随着嵌入式设备技术的发展，对功耗的要求越来 越高，因此，很多嵌入式设备开始使用1. 8V的标准UART接口电压，以降低系统功耗。
[0008] 现有技术的问题在于，一个串口电压转换芯片仅提供了一种UART接口电压，这 样，对于UART接口电压不同的嵌入式设备，需要使用不同的串口电压转换装置来实现电压 转换，既造成了资源的浪费，也容易由于使用错误的串口电压转换装置而造成嵌入式设备 的处理器损坏。 实用新型内容
[0009] 有鉴于此，本实用新型提供了一种串口电压转换装置，以自动识别和匹配嵌入式 设备所使用的UART接口电压。
[0010] 本实用新型的装置包括：
[0011] 串口电压转换芯片，连接UART和计算机的RS232接口，将计算机RS232接口输出 转换为UART接口电压发送到UART ;将UART接口输出转换为RS232接口电压发送到RS232 接口；
[0012] 二极管，其正极连接到所述UART的信号输出端，负极连接到所述比较器的正向输 入端；
[0013] 比较器，其正向输入端连接到所述二极管的负极，其反向连接端连接到参考电压 Vres ;其输出端连接到多路复用器的控制端；
[0014] 电压保持电容，连接到所述比较器的正向输入端；
[0015] 多路复用器，其第一输入端输入第一 UART接口电压VI，其第二输入端输入第二 UART接口电压V2 ;其输出端连接到所述串口电平转换芯片的供电电压端；根据所述比较器 的输出选择输出VI或V2到所述供电电压端；
[0016] 其中，Vl〈Vres〈V2。
[0017] 本实用新型的装置采集UART接口 TX端的接口电压Vuart，与参考电压Vres进行 比较，根据比较结果选择VI或V2作为串口电压转换芯片TXD端和RXD端的接口电压；因此， 本实用新型的装置能够根据UART接口电压自动识别和匹配嵌入式设备所使用的UART接口 电压。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1是现有技术串口电压转换芯片连接嵌入式设备和计算机的示意图；
[0019] 图2是本实用新型装置一种实现方式结构示意图；
[0020] 图3是本实用新型装置又一种实现方式结构示意图；
【具体实施方式】
[0021] 为了更好的说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例结合附图详细说 明。
[0022] 参见图2,如图2所示，本实施例的串口电压转换装置包括：
[0023] 串口电压转换芯片；
[0024] 本实施例中，所述串口电压转换芯片可以采用现有的RS232-TTL转换芯片；如美 信公司的MAX232芯片等。
[0025] 串口电压转换芯片的TTL电平信号输入端RX1连接到嵌入式设备的UART信号输 出端TX，RS232电平信号输出端TX1连接到计算机RS232接口的信号输入端RXD ;从TX接 收信息发送到RXD ;
[0026] 串口电压转换芯片的RS232电平信号输入端RX2连接到计算机RS232接口的信号 输出端TXD，TTL电平信号输出端TX2连接到嵌入式设备的UART信号输入端RX ;从TXD接 收信息发送到RX ;
[0027] 其中，TX1和RX2的接口电压为RS232标准接口电压；TX2和RX1的接口电压为串 口电压转换芯片的供电电压端输入电压VCC。
[0028] 二极管D，其正极连接到所述TX，负极连接到比较器的正向输入端；
[0029] 比较器，其正向输入端连接到所述D的负极，反相输入端连接参考电压Vres ;输出 端连接到多路复用器的控制端；
[0030] 电压保持电容C，其第一端口连接到所述比较器的正向输入端；第二端口接地；
[0031] 多路复用器，其第一输入端连接第一电压VI，第二输入端连接第二电压V2 ;其输 出端连接到所述串口电压转换芯片的供电电压端；
[0032] 其中，VI和V2分别为两种UART标准接口电压，且Vl〈Vres〈V2。
[0033] 本实施例中，VI = 1. 8V，V2 = 3V，Vres = 2. 5V。
[0034] 当TX输出高电压Vuart时，D导通，比较器正向输入端的电压为Vuart ;同时对C 进行充电，使得C两端的电压为Vuart ;
[0035] 比较器比较Vuart和Vres ;
[0036] 如果Vuart大于Vres,比较器输出高电压，控制多路复用器选通第二输入端，VCC =V2 ;串口电压转换芯片的TX2和RX1的接口电压为V2 ;
[0037] 如果Vuart小于Vres,比较器输出低电压，控制多路复用器选通第一输入端，VCC =VI ;串口电压转换芯片的TX2和RX1的接口电压为VI ;
[0038] 当TX输出低电压时，D截止，C为比较器正向输入端继续提供电压Vuart ;使得比 较器的正向输入端保持Vuart的电压。
[0039] 从上述描述可以看出，本实施例的装置可以自动出识别嵌入式设备的UART接口 电压是1. 8V还是3V ;并根据识别出的电压自动设置串口电压转换芯片与UART接口之间的 接口电压，使得串口电压转换芯片能自动匹配提供合适的UART接口电压。
[0040] 图3为本实用新型装置的又一种实现方式，参见图3,如图3所示，本实施例装置在 前述实现方式的基础上，还可以包括：
[0041] 反相器，其输入端连接到所述比较器的输出端，其输出端连接到第一发光二极管 L1 ;
[0042] 第一发光二极管L1，与所述反相器的输出端连接；
[0043] 第二发光二极管L2,与所述比较器的输出端连接；
[0044] 如果Vuart大于Vres,比较器输出高电压，反相器输出低电压；L2导通发光；L1截 止；如果Vuart小于Vres，比较器输出低电压，反相器输出高电压；L1导通发光；L2截止；通 过两个发光二极管的导通情况，可以明确的指示出嵌入式设备的UART接口电压。
[0045] 本领域的一般技术人员显然应该清楚并且理解，本发明所举的以上实施例仅用于 说明本实用新型，而并不用于限制本实用新型。在不背离本实用新型的精神及其实质的情 况下，本领域技术人员当可根据本实用新型做出各种相应的改变或变形，但这些相应的改 变或变形均属于本实用新型的权利要求保护范围。
【权利要求】
1. 一种串口电压转换装置，包括，串口电压转换芯片，连接通用异步串行接口 UART和 计算机的RS232接口，将计算机RS232接口输出转换为UART接口电压发送到UART接口；将 UART接口输出转换为RS232接口电压发送到RS232接口；其特征在于，所述装置包括： 二极管，其正极连接到所述UART的信号输出端，负极连接到所述比较器的正向输入 端； 比较器，其正向输入端连接到所述二极管的负极，其反向连接端连接到参考电压Vres ; 其输出端连接到多路复用器的控制端； 电压保持电容，连接到所述比较器的正向输入端； 多路复用器，其第一输入端输入第一 UART接口电压VI，其第二输入端输入第二UART接 口电压V2 ;其输出端连接到所述串口电平转换芯片的供电电压端；根据所述比较器的输出 选择输出VI或V2到所述供电电压端； 其中，Vl〈Vres〈V2。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括： 反相器，其输入端连接到所述比较器的输出端，其输出端连接到第一发光二极管； 第一发光二极管，与所述反相器的输出端连接； 第二发光二极管，与所述比较器的输出端连接。
【文档编号】H03K19/08GK203909794SQ201420310547
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】魏学松, 张皓博 申请人:魏学松