用于gnss接收機的多串口復用電路及其復用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于GNSS接收機的多串口復用電路，所述的電路包括電平轉換模塊以及多路串口復用模塊；多路串口復用模塊包括第一二路模擬開關單元、第二二路模擬開關單元以及四路模擬開關單元，第一二路模擬開關單元分別與電平轉換模塊、第二二路模擬開關單元以及四路模擬開關單元相連接，第二二路模擬開關單元分別與GPS板卡的調試串口以及ARM板的調試串口相連接，四路模擬開關單元與電臺的調試串口相連接，電平轉換模塊與上位機相連接；本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)GNSS接收機多串口復用的方法。采用本發(fā)明的用于GNSS接收機的多串口復用電路及其復用方法，減少結構設計難度，降低產品連接線的制作成本；增強產品的抗跌落能力。
【專利說明】用于GNSS接收機的多串口復用電路及其復用方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子【技術領域】，尤其涉及GNSS接收機，具體是指一種用于GNSS接收機 的多串口復用電路及其復用方法。
【背景技術】
[0002] 目前GNSS接收機趨向小型化設計，外部擴展接口的數(shù)量過多會增加結構的設計 難度，不便于實現(xiàn)產品的防水和抗跌落能力；每一個外部接口有相應的接口連接線，其增加 產品附件的設計成本。另外，GNSS是Global Navigation Satellite System的縮寫，中文 譯名應為全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)。
【發(fā)明內容】
[0003] 本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種能夠減少結構設計難 度、降低產品連接線的制作成本、增強產品的抗跌落能力的用于GNSS接收機的多串口復用 電路及其復用方法。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的用于GNSS接收機的多串口復用電路及其復用方法 具有如下構成：
[0005] 該用于GNSS接收機的多串口復用電路，其主要特點是，所述的電路包括電平轉 換模塊以及多路串口復用模塊；所述的多路串口復用模塊包括第一二路模擬開關單元、第 二二路模擬開關單元以及四路模擬開關單元，所述的第一二路模擬開關單元分別與所述的 電平轉換模塊、第二二路模擬開關單元以及四路模擬開關單元相連接，所述的第二二路模 擬開關單元分別與GPS板卡的調試串口以及ARM板的調試串口相連接，所述的四路模擬開 關單元與電臺的調試串口相連接，所述的電平轉換模塊與上位機相連接；所述的第一二路 模擬開關單元的控制端、第二二路模擬開關單元的控制端以及四路模擬開關單元的控制端 分別與ARM板的多路串口復用開關相連接。
[0006] 進一步地，所述的電平轉換模塊為TTL電平與RS232電平轉換模塊。
[0007] 進一步地，所述的第一二路模擬開關單元以及所述的第二二路模擬開關單元為 DG2618芯片，所述的第一二路模擬開關單元的使能端與所述的ARM板相連接，，所述的第 一二路模擬開關單元的第一輸入端與所述的電平轉換模塊的第一 TTL電平端相連接，所述 的第一二路模擬開關單元的第二輸入端與所述的電平轉換模塊的第二TTL電平端相連接， 所述的第一二路模擬開關單元的第一輸出端與所述的第二二路模擬開關單元的第一輸入 端相連接，所述的第一二路模擬開關單元的第二輸出端與所述的第二二路模擬開關單元的 第二輸入端相連接，所述的第一二路模擬開關單元的第三輸出端與所述的四路模擬開關單 元的第二輸入端相連接，所述的第一二路模擬開關單元的第四輸出端與所述的四路模擬開 關單元的第三輸出端相連接，所述的第二二路模擬開關單元的第一輸出端與ARM板的第一 調試串口相連接，所述的第二二路模擬開關單元的第二輸出端與ARM板的第二調試串口相 連接，所述的第二二路模擬開關單元的第三輸出端與GPS板卡的第一調試串口相連接，所 述的第二二路模擬開關單元的第四輸出端與GPS板卡的第二調試串口相連接。
[0008] 更進一步地，所述的四路模擬開關單元為MC74HC157ADR2G芯片，所述的四路模擬 開關單元的第一輸入端、第七輸入端以及第八輸入端懸空，所述的四路模擬開關單元的第 三輸入端以及第六輸入端與電臺第一調試串口相連接，所述的四路模擬開關單元的第一輸 出端與電臺第二調試串口相連接。
[0009] 本發(fā)明還涉及一種實現(xiàn)GNSS接收機多串口復用的方法，其主要特點是，所述的方 法包括主處理過程和中斷處理過程：
[0010] 所述的主處理過程包括以下步驟：
[0011] (11)設置按鍵次數(shù)以及標志位為零；
[0012] (12)判斷是否開啟第一定時器；
[0013] (13)如果開啟第一定時器，則設定第一定時時間，并設置按鍵次數(shù)以及標志位為 〇,然后繼續(xù)步驟（15);
[0014] (14)如果未開啟第一定時器，則等待第一時間段后，繼續(xù)步驟（12);
[0015] (15)判斷所述的標志位是否為零；
[0016] (16)如果所述的標志位為0,則判斷確認鍵是否按下；
[0017] (17)如果所述的確認鍵按下，則所述的按鍵次數(shù)加1后，繼續(xù)步驟（15);
[0018] (18)如果所述的確認鍵未按下，則繼續(xù)步驟（15);
[0019] (19)如果所述的標志位不為0,則繼續(xù)步驟（14);
[0020] 所述的中斷處理過程包括以下步驟：
[0021] (21)判斷第一定時時間是否結束；
[0022] (22)如果第一定時時間結束，則設定所述的標志位為1后，判斷所述的按鍵次數(shù) 是否為第一預設值；
[0023] (23)如果所述的按鍵次數(shù)為第一預設值，則ARM板與上位機通信；
[0024] (24)如果所述的按鍵次數(shù)不為第一預設值，則判斷所述的按鍵次數(shù)是否為第二預 設值；
[0025] (25)如果所述的按鍵次數(shù)為第二預設值，則GPS板卡與上位機通信；
[0026] (26)如果所述的按鍵次數(shù)不為第二預設值，則判斷所述的按鍵次數(shù)是否為第三預 設值；
[0027] (27)如果所述的按鍵次數(shù)為第三預設值，則電臺與上位機通信；
[0028] (28)如果所述的按鍵次數(shù)不為第三預設值，則繼續(xù)步驟（13);
[0029] (29)如果第一定時時間未結束，則繼續(xù)步驟（15)。
[0030] 采用了該發(fā)明中的用于GNSS接收機的多串口復用電路及其復用方法，實現(xiàn)多路 串口的復用單個外部接口可以通過硬件電路的橋接來實現(xiàn)，硬件電路設計的成本比設計3 條接口連接線的成本低很多，減少結構設計難度，降低產品連接線的制作成本；增強產品的 抗跌落能力，應用范圍較為廣泛。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明的電平轉換模塊的結構示意圖。
[0032] 圖2為本發(fā)明的多串口復用模塊的結構示意圖。
[0033] 圖3為本發(fā)明的主處理過程的步驟流程圖。
[0034] 圖4為本發(fā)明的終端處理過程的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0035] 為了能夠更清楚地描述本發(fā)明的技術內容，下面結合具體實施例來進行進一步的 描述。
[0036] 請參閱圖1至圖2所示，本發(fā)明的用于GNSS接收機的多串口復用電路包括電平轉 換模塊以及多路串口復用模塊；所述的多路串口復用模塊包括第一二路模擬開關單元、第 二二路模擬開關單元以及四路模擬開關單元，所述的第一二路模擬開關單元分別與所述的 電平轉換模塊、第二二路模擬開關單元以及四路模擬開關單元相連接，所述的第二二路模 擬開關單元分別與GPS板卡的調試串口以及ARM板的調試串口相連接，所述的四路模擬開 關單元與電臺的調試串口相連接，所述的電平轉換模塊與上位機相連接；所述的第一二路 模擬開關單元的控制端、第二二路模擬開關單元的控制端以及四路模擬開關單元的控制端 分別與ARM板的多路串口復用開關相連接。
[0037] 請參閱圖1所示，本發(fā)明的電平轉換模塊為TTL電平與RS232電平轉換模塊。采 用SLLS657A轉換芯片完成TTL與RS232電平之間，電平轉換模塊（如圖1)使用端口 1完 成SRM端TTL電平到RS232的電平轉換。
[0038] 請參閱圖2所示，所述的第一二路模擬開關單元以及所述的第二二路模擬開關單 元為DG2618芯片，所述的第一二路模擬開關單元的使能端SHDN/麗與所述的ARM板相連 接，所述的第一二路模擬開關單元的第一輸入端COMl與所述的電平轉換模塊的第一 TTL電 平端BRG_RX相連接，所述的第一二路模擬開關單元的第二輸入端COM2與所述的電平轉換 模塊的第二TTL電平端BRG_TX相連接，所述的第一二路模擬開關單元的第一輸出端NCl與 所述的第二二路模擬開關單元的第一輸入端COM3相連接，所述的第一二路模擬開關單元 的第二輸出端NC2與所述的第二二路模擬開關單元的第二輸入端COM4相連接，所述的第 一二路模擬開關單元的第三輸出端NOl與所述的四路模擬開關單元的第二輸入端IB相連 接，所述的第一二路模擬開關單元的第四輸出端N02與所述的四路模擬開關單元的第三輸 出端3Y相連接，所述的第二二路模擬開關單元的第一輸出端NC3與ARM板的第一調試串口 DEBUG_RX相連接，所述的第二二路模擬開關單元的第二輸出端NC4與ARM板的第二調試串 口 DEBUG_TX相連接，所述的第二二路模擬開關單元的第三輸出端N03與GPS板卡的第一調 試串口 GPS_RX1相連接，所述的第二二路模擬開關單元的第四輸出端N04與GPS板卡的第 二調試串口 GPS_TX1相連接。
[0039] 所述的四路模擬開關單元為MC74HC157ADR2G芯片，所述的四路模擬開關單元的 第一輸入端1A、第七輸入端4A以及第八輸入端4B懸空，所述的四路模擬開關單元的第三輸 入端2A以及第六輸入端3B與電臺第一調試串口 RSDI0_TXD相連接，所述的四路模擬開關 單元的第一輸出端IY與電臺第二調試串口 RSDI0_RXD相連接。
[0040] 多路復用開關電路由3個模擬開關芯片組成，DEBUG_RXX、DEBUG_TX連接到ARM處 理器頂X287調試串口；GPS_RX1、GPS_TX1連接到GPS板卡的調試串口；RADI0_RXD、RADI0_ TXDD連接到電臺的調試串口。Dg2618是一組2路模擬開關，當INl的電平時是低電平時， NC端與COM端連接；當INl的電平是高電平時，NO端與COM端連接。MC74HC157ADR2G是一 組4路模擬開關，當A/B腳的電平是低時Y端口與A端口連接；當A/B腳的電平是高時Y端 口與 B 端口 連接。DIRECT_GPS、DIRECT_DEBUG_AUART、DIRECT_RADIO 連接到 ARM 板多路串 口復用開關電路（如圖2);
[0041] 當 DIRECT_GPS = 0、DIRECT_DEBUG_AUART = 0、DIRECT_RADI0 = 0 時，用戶串口與 I. MX287 的調試串口相連；當 DIRECT_GPS = 0、DIRECT_DEBUG_AUART = 1、DIRECT_RADI0 = 〇時，用戶串口與GPS板卡的調試串口相連；當DIRECT_GPS = 1、DIRECT_RADI0 = 0時，用 戶串口與電臺的調試串口相連。
[0042] 請參閱圖3至圖4所示，所述的方法包括主處理過程和中斷處理過程：
[0043] 所述的主處理過程包括以下步驟：
[0044] (11)設置按鍵次數(shù)以及標志位為零；
[0045] (12)判斷是否開啟第一定時器；
[0046] (13)如果開啟第一定時器，則設定第一定時時間，并設置按鍵次數(shù)以及標志位為 〇,然后繼續(xù)步驟（15);
[0047] (14)如果未開啟第一定時器，則等待第一時間段后，繼續(xù)步驟（12);
[0048] (15)判斷所述的標志位是否為零；
[0049] (16)如果所述的標志位為0,則判斷確認鍵是否按下；
[0050] (17)如果所述的確認鍵按下，則所述的按鍵次數(shù)加1后，繼續(xù)步驟（15);
[0051] (18)如果所述的確認鍵未按下，則繼續(xù)步驟（15);
[0052] (19)如果所述的標志位不為0,則繼續(xù)步驟（14);
[0053] 所述的中斷處理過程包括以下步驟：
[0054] (21)判斷第一定時時間是否結束；
[0055] (22)如果第一定時時間結束，則設定所述的標志位為1后，判斷所述的按鍵次數(shù) 是否為第一預設值；
[0056] (23)如果所述的按鍵次數(shù)為第一預設值，則ARM板與上位機通信；即當DIRECT_ GPS = 0、DIRECT_DEBUG_AUART = 0、DIRECT_RADI0 = 0 時，用戶串口與 I. MX287 的調試串 口相連。
[0057] (24)如果所述的按鍵次數(shù)不為第一預設值，則判斷所述的按鍵次數(shù)是否為第二預 設值；
[0058] (25)如果所述的按鍵次數(shù)為第二預設值，則GPS板卡與上位機通信；即當DIRECT_ GPS = 0、DIRECT_DEBUG_AUART = 1、DIRECT_RADI0 = 0 時，用戶串口與 GPS 板卡的調試串 口相連。
[0059] (26)如果所述的按鍵次數(shù)不為第二預設值，則判斷所述的按鍵次數(shù)是否為第三預 設值；
[0060] (27)如果所述的按鍵次數(shù)為第三預設值，則電臺與上位機通信；即當DIRECT_GPS =1、DIRECT_RADI0 = 0時，用戶串口與電臺的調試串口相連。
[0061] (28)如果所述的按鍵次數(shù)不為第三預設值，則繼續(xù)步驟（13);
[0062] (29)如果第一定時時間未結束，則繼續(xù)步驟（15)。
[0063] 基于Iinux的動態(tài)切換串口處理流程，當用戶按下power鍵時觸發(fā)5s (第一定時 時間）定時（即開啟第一定時器）并輪詢ok鍵（按鍵）狀態(tài)，統(tǒng)計5s內ok鍵按下的次數(shù) (即按鍵次數(shù)）；5s定時超期處理函數(shù)根據ok按鍵的次數(shù)來動態(tài)切換用戶串口到不同的功 能串口。用戶只需短按power鍵就可以任意切換需要的功能串口。
[0064] 另外，180接收機的外部用戶串口只需一根連接線，Iinux環(huán)境運行在arm處理器 I. MX287之上，提供按鍵的驅動和對多路串口復用電路的控制。
[0065] 采用了該發(fā)明中的用于GNSS接收機的多串口復用電路及其復用方法，實現(xiàn)多路 串口的復用單個外部接口可以通過硬件電路的橋接來實現(xiàn)，硬件電路設計的成本比設計3 條接口連接線的成本低很多，減少結構設計難度，降低產品連接線的制作成本；增強產品的 抗跌落能力，應用范圍較為廣泛。
[0066] 在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出 各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應被認為是說明性的 而非限制性的。
【權利要求】
1. 一種用于GNSS接收機的多串口復用電路，其特征在于，所述的電路包括電平轉換模 塊以及多路串口復用模塊；所述的多路串口復用模塊包括第一二路模擬開關單元、第二二 路模擬開關單元以及四路模擬開關單元，所述的第一二路模擬開關單元分別與所述的電平 轉換模塊、第二二路模擬開關單元以及四路模擬開關單元相連接，所述的第二二路模擬開 關單元分別與GPS板卡的調試串口以及ARM板的調試串口相連接，所述的四路模擬開關單 元與電臺的調試串口相連接，所述的電平轉換模塊與上位機相連接；所述的第一二路模擬 開關單元的控制端、第二二路模擬開關單元的控制端以及四路模擬開關單元的控制端分別 與ARM板的多路串口復用開關相連接。
2. 根據權利要求1所述的用于GNSS接收機的多串口復用電路，其特征在于，所述的電 平轉換模塊為TTL電平與RS232電平轉換模塊。
3. 根據權利要求1所述的用于GNSS接收機的多串口復用電路，其特征在于，所述的第 一二路模擬開關單元以及所述的第二二路模擬開關單元為DG2618芯片；所述的第一二路 模擬開關單元的使能端（SHDN/IS)與所述的ARM板相連接，所述的第一二路模擬開關單 元的第一輸入端（COMl)與所述的電平轉換模塊的第一TTL電平端（BRG_RX)相連接，所述 的第一二路模擬開關單元的第二輸入端（COM2)與所述的電平轉換模塊的第二TTL電平端 (BRG_TX)相連接，所述的第一二路模擬開關單元的第一輸出端（NCl)與所述的第二二路 模擬開關單元的第一輸入端（COM3)相連接，所述的第一二路模擬開關單元的第二輸出端 (NC2)與所述的第二二路模擬開關單元的第二輸入端（COM4)相連接，所述的第一二路模擬 開關單元的第三輸出端（NOl)與所述的四路模擬開關單元的第二輸入端（IB)相連接，所述 的第一二路模擬開關單元的第四輸出端（N02)與所述的四路模擬開關單元的第三輸出端 (3Y)相連接，所述的第二二路模擬開關單元的第一輸出端（NC3)與ARM板的第一調試串口 (DEBUG_RX)相連接，所述的第二二路模擬開關單元的第二輸出端（NC4)與ARM板的第二調 試串口（DEBUG_TX)相連接，所述的第二二路模擬開關單元的第三輸出端（N03)與GPS板卡 的第一調試串口（GPS_RX1)相連接，所述的第二二路模擬開關單元的第四輸出端（N04)與 GPS板卡的第二調試串口（GPS_TX1)相連接。
4. 根據權利要求3所述的用于GNSS接收機的多串口復用電路，其特征在于，所述的四 路模擬開關單元為MC74HC157ADR2G芯片，所述的四路模擬開關單元的第一輸入端（IA)、第 七輸入端（4A)以及第八輸入端（4B)懸空，所述的四路模擬開關單元的第三輸入端（2A)以 及第六輸入端（3B)與電臺第一調試串口（RSDI0_TXD)相連接，所述的四路模擬開關單元的 第一輸出端（IY)與電臺第二調試串口（RSDI0_RXD)相連接。
5. -種基于權利要求1所述的電路實現(xiàn)GNSS接收機多串口復用的方法，其特征在于， 所述的方法包括主處理過程和中斷處理過程： 所述的主處理過程包括以下步驟： (11) 設置按鍵次數(shù)以及標志位為零； (12) 判斷是否開啟第一定時器； (13) 如果開啟第一定時器，則設定第一定時時間，并設置按鍵次數(shù)以及標志位為0,然 后繼續(xù)步驟（15); (14) 如果未開啟第一定時器，則等待第一時間段后，繼續(xù)步驟（12); (15) 判斷所述的標志位是否為零； (16) 如果所述的標志位為0,則判斷確認鍵是否按下； (17) 如果所述的確認鍵按下，則所述的按鍵次數(shù)加1后，繼續(xù)步驟（15); (18) 如果所述的確認鍵未按下，則繼續(xù)步驟（15); (19) 如果所述的標志位不為0,則繼續(xù)步驟（14); 所述的中斷處理過程包括以下步驟： (21) 判斷第一定時時間是否結束； (22) 如果第一定時時間結束，則設定所述的標志位為1后，判斷所述的按鍵次數(shù)是否 為第一預設值； (23) 如果所述的按鍵次數(shù)為第一預設值，則ARM板與上位機通信； (24) 如果所述的按鍵次數(shù)不為第一預設值，則判斷所述的按鍵次數(shù)是否為第二預設 值； (25) 如果所述的按鍵次數(shù)為第二預設值，則GPS板卡與上位機通信； (26) 如果所述的按鍵次數(shù)不為第二預設值，則判斷所述的按鍵次數(shù)是否為第三預設 值； (27) 如果所述的按鍵次數(shù)為第三預設值，則電臺與上位機通信； (28) 如果所述的按鍵次數(shù)不為第三預設值，則繼續(xù)步驟（13); (29) 如果第一定時時間未結束，則繼續(xù)步驟（15)。
【文檔編號】G06F13/40GK104462001SQ201510005005
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2015年1月6日 優(yōu)先權日:2015年1月6日
【發(fā)明者】陳明, 谷海笑, 魏信義 申請人:上海華測導航技術有限公司