本發(fā)明涉及串口服務(wù)器領(lǐng)域，具體地，涉及多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器。

背景技術(shù)：

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，越來越多底端的設(shè)備需要連入以太網(wǎng)以便將數(shù)據(jù)傳至中心控制機(jī)房。同時(shí)隨著電子技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)據(jù)采集傳輸逐漸應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，滲透在電信、電力、工業(yè)控制等多個(gè)方面。在傳統(tǒng)的考勤系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、POS消費(fèi)系統(tǒng)、醫(yī)安防系統(tǒng)以及工業(yè)控制、電力、電信等領(lǐng)域，串口通訊服務(wù)器廣泛應(yīng)用在其中。串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器連接著傳感器、檢測(cè)器、讀卡器或其他設(shè)備以作為接口傳輸數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在近距離傳輸時(shí)，串行通信易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)，并且具有較好的數(shù)據(jù)傳輸性能。但是在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜的環(huán)境下，現(xiàn)有技術(shù)中的串口通訊服務(wù)器易受到信號(hào)的干擾，導(dǎo)致通訊中斷，嚴(yán)重影響設(shè)備的使命壽命，而且斷電斷網(wǎng)會(huì)使得服務(wù)器無法正常工作。

因此，提供一種在使用過程中可以有效地保護(hù)串口接口設(shè)備，避免了地線回路電壓、浪涌、感應(yīng)雷擊、靜電惡劣等環(huán)境對(duì)串口設(shè)備造成的意外損害和損壞。此外還可以實(shí)現(xiàn)雙電源冗余和雙網(wǎng)絡(luò)冗余，防止斷電或斷網(wǎng)對(duì)服務(wù)器的影響，保證整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種多通道冗余電隔離串口通訊服務(wù)器，該裝置能夠保護(hù)串口接口設(shè)備，避免了地線回路電壓、浪涌、感應(yīng)雷擊、靜電惡劣等環(huán)境對(duì)串口設(shè)備造成的意外損壞。此外還可以實(shí)現(xiàn)雙電源冗余和雙網(wǎng)絡(luò)冗余，在一路電源或者一路網(wǎng)絡(luò)斷掉時(shí)，可及時(shí)切換到另一路電源或者網(wǎng)絡(luò)，保證串口通訊服務(wù)器正常運(yùn)行。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器，所述多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器包括微處理器以及分別與所述微處理器相耦接的冗余電源電路、第一網(wǎng)絡(luò)模塊、第二網(wǎng)絡(luò)模塊和串口擴(kuò)展電路，所述串口擴(kuò)展電路上還耦接有串口接口電路；所述微控制器采用基于ARM920T核心的S3C2440芯片，且所述微控制器被配置成執(zhí)行數(shù)據(jù)處理以及信號(hào)的控制；所述串口接口電路上連接有串口接口設(shè)備，且所述串口接口電路被配置成執(zhí)行TTL信號(hào)與串口信號(hào)之間地相互轉(zhuǎn)換；所述串口擴(kuò)展電路被配置成將擴(kuò)展所述串口接口電路上的串口接口數(shù)，使得所述串口接口設(shè)備與所述微控制器之間通過多串口連接；所述第一網(wǎng)絡(luò)模塊與所述第二網(wǎng)絡(luò)模塊分別被配置成打包并處理來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)；所述冗余電源電路被配置成為串口通訊服務(wù)器的各種組件提供穩(wěn)定的電源。

優(yōu)選地，所述第一網(wǎng)絡(luò)模塊包括：第一網(wǎng)絡(luò)處理電路和第一網(wǎng)絡(luò)接口電路；所述第二網(wǎng)絡(luò)模塊包括：第二網(wǎng)絡(luò)處理電路和第二網(wǎng)絡(luò)接口電路，所述第一網(wǎng)絡(luò)接口電路與所述第二網(wǎng)絡(luò)接口電路分別被配置成與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連接，所述第一網(wǎng)絡(luò)處理電路和所述第二網(wǎng)絡(luò)處理電路分別被配置成對(duì)來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行打包處理。

優(yōu)選地，所述第一網(wǎng)絡(luò)處理電路和所述第二網(wǎng)絡(luò)處理電路分別采用DM9000型芯片，所述第一網(wǎng)絡(luò)接口電路與所述第二網(wǎng)絡(luò)接口電路都包括有網(wǎng)絡(luò)變壓器。

優(yōu)選地，所述串口接口電路采用ADM2483BRW型芯片，所述串口擴(kuò)展電路采用TL16C554型芯片。

優(yōu)選地，所述多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器還包括CPLD控制電路，所述CPLD控制電路與所述微控制器相連接，所述CPLD控制電路與所述串口擴(kuò)展電路也連接，所述CPLD控制電路采用EPM570型芯片，所述CPLD控制電路被配置成保持各個(gè)串口通訊的穩(wěn)定性，防止各串口之間互相干擾。

優(yōu)選地，所述多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器還包括復(fù)位電路，所述復(fù)位電路與所述微控制器相連接，所述復(fù)位電路被配置成保證所述微控制器的系統(tǒng)的初始化。

優(yōu)選地，所述多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器還包括晶振電路，所述晶振電路與所述微控制器相連接，所述晶振電路被配置成保持系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)鐘信號(hào)。

根據(jù)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器通過采用內(nèi)建的雙網(wǎng)口、雙電源來避免網(wǎng)口、電源異常中斷帶來的損失，保證整個(gè)系統(tǒng)健康且無間斷運(yùn)行。其中，所述冗余電源電路至少包括兩個(gè)電源，雙電源設(shè)計(jì)運(yùn)用B0505S-2W核心電源模塊，當(dāng)其中一路電源出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換另一個(gè)冗余電源供電，使得整個(gè)系統(tǒng)沒有任何影響；雙網(wǎng)口設(shè)計(jì)利用兩個(gè)DM9000協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，提供介質(zhì)無關(guān)的接口來連接所有提供支持介質(zhì)無關(guān)接口功能的家用電話線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或其他收發(fā)器，符合IEEE 802.3u規(guī)格，通過自動(dòng)協(xié)調(diào)功能將自動(dòng)完成配置以最大限度地適合其線路帶寬。本發(fā)明中的多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器可以有效地避免因?yàn)殡娫椿蚓W(wǎng)絡(luò)中斷導(dǎo)致系統(tǒng)異常的問題，使得整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)更加的穩(wěn)定健康。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中提供的多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器的組成結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器，所述多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器包括微處理器以及分別與所述微處理器相耦接的冗余電源電路、第一網(wǎng)絡(luò)模塊、第二網(wǎng)絡(luò)模塊和串口擴(kuò)展電路，所述串口擴(kuò)展電路上還耦接有串口接口電路；所述微控制器采用基于ARM920T核心的S3C2440芯片，且所述微控制器被配置成執(zhí)行數(shù)據(jù)處理以及信號(hào)的控制；所述串口接口電路上連接有串口接口設(shè)備，且所述串口接口電路被配置成執(zhí)行TTL信號(hào)與串口信號(hào)之間地相互轉(zhuǎn)換；所述串口擴(kuò)展電路被配置成將擴(kuò)展所述串口接口電路上的串口接口數(shù)，使得所述串口接口設(shè)備與所述微控制器之間通過多串口連接；所述第一網(wǎng)絡(luò)模塊與所述第二網(wǎng)絡(luò)模塊分別被配置成打包并處理來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)；所述冗余電源電路被配置成為串口通訊服務(wù)器的各種組件提供穩(wěn)定的電源。

開發(fā)的串口服務(wù)器電路設(shè)計(jì)中采用的隔離保護(hù)電路技術(shù)，完全隔離了兩端RS-232/485設(shè)備的電氣與地線回路，使得一側(cè)的電信號(hào)變成光信號(hào)以后傳到另一方，在變回到電信號(hào)，從而保護(hù)通信設(shè)備免受電源地線回路和浪涌的干擾和損壞，明顯地提高了通信系統(tǒng)的可靠與穩(wěn)定性。多通道冗余隔離保護(hù)型串口服務(wù)器，其優(yōu)勢(shì)在于當(dāng)其中一路網(wǎng)絡(luò)、電源有故障發(fā)時(shí)，能夠保證終端設(shè)備安然無恙地工作，不受任何影響。

根據(jù)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器通過采用內(nèi)建的雙網(wǎng)口、雙電源來避免網(wǎng)口、電源異常中斷帶來的損失，保證整個(gè)系統(tǒng)健康且無間斷運(yùn)行。其中，所述冗余電源電路至少包括兩個(gè)電源，雙電源設(shè)計(jì)運(yùn)用B0505S-2W核心電源模塊，當(dāng)其中一路電源出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換另一個(gè)冗余電源供電，使得整個(gè)系統(tǒng)沒有任何影響；雙網(wǎng)口設(shè)計(jì)利用兩個(gè)DM9000協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，提供介質(zhì)無關(guān)的接口來連接所有提供支持介質(zhì)無關(guān)接口功能的家用電話線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或其他收發(fā)器，符合IEEE 802.3u規(guī)格，通過自動(dòng)協(xié)調(diào)功能將自動(dòng)完成配置以最大限度地適合其線路帶寬。本發(fā)明中的多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器可以有效地避免因?yàn)殡娫椿蚓W(wǎng)絡(luò)中斷導(dǎo)致系統(tǒng)異常的問題，使得整個(gè)服務(wù)器系統(tǒng)更加的穩(wěn)定健康。

在本發(fā)明的一種具體的實(shí)施方式中，所述第一網(wǎng)絡(luò)模塊包括：第一網(wǎng)絡(luò)處理電路和第一網(wǎng)絡(luò)接口電路；所述第二網(wǎng)絡(luò)模塊包括：第二網(wǎng)絡(luò)處理電路和第二網(wǎng)絡(luò)接口電路，所述第一網(wǎng)絡(luò)接口電路與所述第二網(wǎng)絡(luò)接口電路分別被配置成與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連接，所述第一網(wǎng)絡(luò)處理電路和所述第二網(wǎng)絡(luò)處理電路分別被配置成對(duì)來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行打包處理。其中，所述第一網(wǎng)絡(luò)模塊與所述第二網(wǎng)絡(luò)模塊之間存在冗余關(guān)聯(lián)，即其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊為冗余網(wǎng)絡(luò)模塊，服務(wù)器在工作過程中發(fā)生網(wǎng)絡(luò)中斷等問題時(shí)，冗余網(wǎng)絡(luò)模塊正常工作，防止服務(wù)器系統(tǒng)異常導(dǎo)致整個(gè)工作的停止。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第一網(wǎng)絡(luò)處理電路和所述第二網(wǎng)絡(luò)處理電路分別采用DM9000型芯片，所述第一網(wǎng)絡(luò)接口電路與所述第二網(wǎng)絡(luò)接口電路都包括有網(wǎng)絡(luò)變壓器。雙網(wǎng)口設(shè)計(jì)通過FC1008CLE網(wǎng)絡(luò)變壓器保證信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定以及不同設(shè)備間的不同電平，起到了隔離高電壓和匹配阻抗的作用。DM9000是一款完全集成的和符合成本效益的單芯片快速以太網(wǎng)MAC控制器。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述串口接口電路采用ADM2483BRW型芯片，所述串口擴(kuò)展電路采用TL16C554型芯片，所述串口擴(kuò)展電路將串口數(shù)至少擴(kuò)展為2個(gè)，串口接口芯片采用ADM2483BRW芯片，是基于磁耦隔離iCoupler技術(shù)(適合高壓環(huán)境的隔離技術(shù))。所述ADM2483BRW芯片是帶隔離的增強(qiáng)型的收發(fā)器，包括一個(gè)三通道隔離器、一個(gè)帶三態(tài)輸出的差分驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)帶三態(tài)輸入的差分接收器。所述ADM2483BRW在功耗、集成度、傳輸速度方面都具有很好的應(yīng)用性，同時(shí)滿足醫(yī)用設(shè)備高電壓工業(yè)應(yīng)用、電源以及其它高隔離度的環(huán)境的嚴(yán)格隔離要求，非常適合在各種工業(yè)上的應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器還包括CPLD控制電路，所述CPLD控制電路與所述微控制器相連接，所述CPLD控制電路與所述串口擴(kuò)展電路也連接，所述CPLD控制電路采用EPM570型芯片。所述CPLD控制電路被配置成保持各個(gè)串口通訊的穩(wěn)定性，防止各串口之間互相干擾。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器還包括復(fù)位電路，所述復(fù)位電路與所述微控制器相連接，所述復(fù)位電路被配置成保證所述微控制器的系統(tǒng)的初始化，在使用過程中，當(dāng)本發(fā)明的多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器發(fā)生錯(cuò)誤等非正常情況時(shí)，可以啟動(dòng)所述復(fù)位電路，從而使得所述微控制器的系統(tǒng)進(jìn)行初始化操作，有效地排除非正常的狀況，使得使用者可以更加方便地使用所述多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器。

在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述多通道冗余隔離串口通訊服務(wù)器還包括晶振電路，所述晶振電路與所述微控制器相連接，在所述微控制器上連接所述晶振電路，是為了給所述微控制器提供保持系統(tǒng)正常運(yùn)行的時(shí)鐘信號(hào)。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。