專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，特別地，涉及一種實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]隨著當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人與人之間、人與設(shè)備之間、設(shè)備與設(shè)備之間的溝通交流越來(lái)越多。例如，人與人之間主要是通過(guò)語(yǔ)言、表情、肢體、手勢(shì)等方式完成溝通和交流的目的，那么設(shè)備與人、設(shè)備與設(shè)備之間又是通過(guò)什么方式來(lái)交流的呢？[0003]其實(shí)，設(shè)備與設(shè)備之間的交流是通過(guò)某種協(xié)議來(lái)完成的，這種協(xié)議即規(guī)則，是通信網(wǎng)絡(luò)中兩臺(tái)設(shè)備之間進(jìn)行通信所必須共同遵守的規(guī)定或規(guī)則，常見的通信協(xié)議種類有:RS232、SP1、IIC、TCP/IP，而最常用的通訊協(xié)議就是RS232串口通訊，它是按位發(fā)送和按字節(jié)接收。盡管比并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)。連接非常簡(jiǎn)單，通信只使用3根線完成:1地線，I發(fā)送，I接收。并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，最長(zhǎng)距離可達(dá)1200米。[0004]現(xiàn)有大部分機(jī)頂盒上的RS232串行接口都只是用來(lái)與計(jì)算機(jī)之間通訊，要么是機(jī)頂盒給計(jì)算機(jī)發(fā)送信息，即在屏幕上打印信息，要么是計(jì)算機(jī)給機(jī)頂盒發(fā)送信息，實(shí)現(xiàn)軟件升級(jí)，都屬于定向傳輸應(yīng)用。由于串口 RS232通訊協(xié)議與IIC等協(xié)議不同，由于沒有指定設(shè)備地址，計(jì)算機(jī)無(wú)法判斷將數(shù)據(jù)發(fā)送給哪臺(tái)下位機(jī)，所以當(dāng)兩臺(tái)下位機(jī)接收端直接并聯(lián)使用時(shí)將無(wú)法接收數(shù)據(jù)。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。[0006]為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，所述實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、上位機(jī)、下位機(jī)；其中[0007]所述計(jì)算機(jī)連接所述上位機(jī)，所述上位機(jī)連接所述下位機(jī)；所述上位機(jī)為帶有RS232通訊接口的機(jī)頂盒；所述下位機(jī)為帶有RS232通訊接口的機(jī)頂盒或嵌入式設(shè)備。[0008]在上述實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)中，所述上位機(jī)的RS232通訊接口包括上位機(jī)接收模塊；[0009]所述上位機(jī)接收模塊包括第一電阻、第二電阻、第三電阻和第一三極管；所述第一電阻的一端連接所述第一三極管的基極，另一端連接所述上位機(jī)的CPU，所述第二電阻的一端連接所述第一三極管的基極，另一端連接所述第一三極管的發(fā)射極，所述第三電阻一端連接所述第一三極管的集電極，另一端連接所述上位機(jī)的電源，所述第一三極管的集電極還與所述上位機(jī)的接收信號(hào)線連接，所述第一三極管的發(fā)射極接地。[0010]在上述實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)中，所述上位機(jī)的RS232通訊接口還包括上位機(jī)發(fā)送模塊；[0011]所述上位機(jī)發(fā)送模塊包括第四電阻、第五電阻和第二三極管，所述第四電阻的一端連接所述上位機(jī)的發(fā)送信號(hào)線，另一端連接所述第二三極管的基極，所述第五電阻的一端接所述第二三極管的集電極，另一端接所述上位機(jī)的電源，所述第二三極管的集電極還與所述上位機(jī)的CPU連接，所述第二三極管的發(fā)射極接地。[0012]在上述實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)中，所述下位機(jī)的RS232通訊接口包括下位機(jī)接收模塊；[0013]所述下位機(jī)接收模塊包括第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第三三極管和第四三極管，所述第六電阻的一端連接所述下位機(jī)的CPU，另一端連接所述第三三極管的基極，所述第七電阻一端連接所述第三三極管的集電極，另一端連接所述下位機(jī)的電源，所述第八電阻一端接所述第三三極管的集電極，另一端連接所述第四三極管的基極，所述第九電阻的一端連接所述第四三極管的集電極，另一端連接電源，所述第四三極管的集電極還與所述下位機(jī)的接收信號(hào)線連接，所述第三三極管和所述第四三極管的發(fā)射極接地。[0014]在上述實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)中，所述下位機(jī)的RS232通訊接口還包括下位機(jī)發(fā)送模塊；[0015]所述下位機(jī)接收模塊包括第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第五三極管和第六三極管，所述第十電阻的一端連接所述下位機(jī)的發(fā)送信號(hào)線，另一端連接所述第五三極管的基極，所述第十一電阻的一端連接所述第五三極管的集電極，另一端連接所述下位機(jī)的電源，所述第十二電阻的一端連接所述第五三極管的集電極，另一端連接所述第六三極管的基極，所述第十三電阻的一端連接所述第六三極管的集電極，另一端連接電源，所述第六三極管的集電極還與所述下位機(jī)的CPU連接，所述第五三極管和第六三極管的發(fā)射極接地。[0016]在上述實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)中，，所述上位機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的通訊協(xié)議的參數(shù)格式設(shè)置不同于所述上位機(jī)和所述下位機(jī)之間的通訊協(xié)議的參數(shù)格式設(shè)置。[0017]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與電腦間的通訊提供了一種很好的解決方案，該方案既有利于兩個(gè)設(shè)備間的電氣特性隔離，也能保證傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)完整無(wú)誤。此夕卜，本實(shí)用新型也實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與設(shè)備間的通訊隔離，不存在因?yàn)榈刂贩峙鋵?dǎo)致的設(shè)備沖突，這樣所有通訊過(guò)程都可以在一定的規(guī)則和要求下進(jìn)行，在主從設(shè)備通訊應(yīng)用中非常實(shí)用和方便。


[0018]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；[0019]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)中上位機(jī)接收模塊的電路圖；[0020]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)中上位機(jī)發(fā)送模塊的電路圖；[0021]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)中下位機(jī)接收模塊的電路圖；[0022]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)中下位機(jī)發(fā)送模塊的電路圖。
具體實(shí)施方式
[0023]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。[0024]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。本實(shí)用新型的系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)1、上位機(jī)2、下位機(jī)3 ;計(jì)算機(jī)I連接上位機(jī)1，上位機(jī)I連接下位機(jī)2 ;計(jì)算機(jī)I為帶有RS232通訊接口的普通臺(tái)式機(jī)或便攜式筆記本，計(jì)算機(jī)I的RS232通訊接口具有發(fā)射端口 TX和接收端口 RX，上位機(jī)2為帶有RS232通訊接口的普通或高端機(jī)頂盒，其具有基本打印或升級(jí)功能，下位機(jī)3為帶有RS232通訊接口的普通機(jī)頂盒或嵌入式設(shè)備。[0025]上位機(jī)2的RS232通訊接口包括上位機(jī)接收模塊21和上位機(jī)發(fā)送模塊22。上位機(jī)接收模塊21可將計(jì)算機(jī)I發(fā)送而來(lái)的數(shù)據(jù)由RS232電平轉(zhuǎn)換為TTL電平，如圖2所示，上位機(jī)接收模塊21包括電阻R1、電阻R2、電阻R3和三極管Ql ；電阻Rl的一端連接三極管Ql的基極，另一端連接上位機(jī)2的CPU，電阻R2的一端連接三極管Ql的基極，另一端連接三極管Ql的發(fā)射極，電阻R3的一端連接三極管Ql的集電極，另一端連接上位機(jī)2的電源，三極管Ql的集電極還與上位機(jī)2的接收信號(hào)線RX連接，三極管Ql的發(fā)射極接地。上位機(jī)發(fā)送模塊22可將待發(fā)送數(shù)據(jù)由TTL電平轉(zhuǎn)換為RS232電平后再發(fā)送給計(jì)算機(jī)1，如圖3所示，上位機(jī)發(fā)送模塊22包括電阻R4、電阻R5和三極管Q2，電阻R4的一端連接上位機(jī)2的發(fā)送信號(hào)線TX，另一端連接三極管Q2的基極，電阻R5的一端接三極管Q2的集電極，另一端接上位機(jī)2的電源，三極管Q2的集電極還與上位機(jī)2的CPU連接，三極管Q2的發(fā)射極接地。上位機(jī)2發(fā)送和接收數(shù)據(jù)都是分別在不同的線路上，且發(fā)送和接收能以全雙工方式同時(shí)進(jìn)行。[0026] 下位機(jī)3的RS232通訊接口包括下位機(jī)接收模31塊和下位機(jī)發(fā)送模塊32。下位機(jī)接收模塊31用于將上位機(jī)發(fā)送的TTL電平信號(hào)經(jīng)過(guò)兩級(jí)電平轉(zhuǎn)換電路還原為原始TTL電平信號(hào)以傳送給下位機(jī)，如圖4所示，下位機(jī)接收模塊包括電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、三極管Q3和三極管Q4，電阻R6的一端連接下位機(jī)3的CPU，另一端連接三極管Q的基極，電阻R7的一端連接三極管Q3的集電極，另一端連接下位機(jī)3的電源，電阻R8的一端接三極管Q3的集電極，另一端連接三極管Q4的基極，電阻R9的一端連接三極管Q4的集電極，另一端連接下位機(jī)3的電源，三極管Q4的集電極還與下位機(jī)3的接收信號(hào)線RX連接，三極管Q3和三極管Q4的發(fā)射極接地。[0027]下位機(jī)發(fā)送模塊32用于將下位機(jī)3發(fā)送的TTL電平信號(hào)經(jīng)過(guò)兩級(jí)電平轉(zhuǎn)換電路還原為原始TTL電平信號(hào)，再傳送給上位機(jī)2。如圖5所示，下位機(jī)發(fā)送模塊32包括電阻R10、電阻町1、電阻1 12、電阻1 13、三極管Q5和三極管Q6，電阻RlO的一端連接下位機(jī)3的發(fā)送信號(hào)線TX，另一端連接三極管Q5的基極，電阻Rll的一端連接三極管Q5的集電極，另一端連接下位機(jī)3的電源，電阻R12的一端連接三極管Q5的集電極，另一端連接三極管Q6的基極，電阻R13的一端連接三極管Q6的集電極，另一端連接下位機(jī)3電源，三極管Q6的集電極還與下位機(jī)3的CPU連接，三極管Q5和三極管Q6的發(fā)射極接地。需要指出的是，上述三極管Ql、Q2、Q3、Q4、Q5和Q6優(yōu)選地為NPN3904型三極管。[0028]整體上看，信號(hào)在經(jīng)過(guò)下位機(jī)接收模塊31和下位機(jī)發(fā)送模塊32后沒有發(fā)生任何改變，但是下位機(jī)接收模塊31和下位機(jī)發(fā)送模塊32中的兩極電平轉(zhuǎn)換電路在連接上位機(jī)2和下位機(jī)3兩個(gè)設(shè)備之間起到了很好的隔離和信號(hào)放大作用，保證信號(hào)在傳輸過(guò)程中準(zhǔn)確無(wú)誤，而且很好的隔離了與計(jì)算機(jī)I之間的沖突。[0029]本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)的具體工作原理為:當(dāng)計(jì)算機(jī)I需要發(fā)送數(shù)據(jù)給下位機(jī)3時(shí)，首先將數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)2，上位機(jī)2接收到數(shù)據(jù)后根據(jù)一定的機(jī)制判斷出數(shù)據(jù)是給自己的還是下位機(jī)的，如果是給下位機(jī)3，則將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)一定處理后傳送給下位機(jī)3，由于相對(duì)于上位機(jī)2，計(jì)算機(jī)I的接收端和下位機(jī)3的接收端是并聯(lián)的，根據(jù)串口 RS232通訊協(xié)議，在這期間上位機(jī)2發(fā)送的數(shù)據(jù)兩者都無(wú)法接收到，因?yàn)闆]有分配設(shè)備地址，但由于上位機(jī)2和下位機(jī)3之間的通訊協(xié)議的參數(shù)格式設(shè)置不同于上位機(jī)2和計(jì)算機(jī)I之間的通訊協(xié)議的參數(shù)格式設(shè)置，所以當(dāng)上位機(jī)2發(fā)送信息的格式與下位機(jī)3相同時(shí)，下位機(jī)3可以接收到數(shù)據(jù)，而計(jì)算機(jī)I無(wú)法接收到，反之，若上位機(jī)2的發(fā)送格式與計(jì)算機(jī)I相同時(shí)，計(jì)算機(jī)I可以接收到數(shù)據(jù)而下位機(jī)3無(wú)法接收到，這樣上位機(jī)2就可以與下位機(jī)3之間或與計(jì)算機(jī)I之間進(jìn)行單獨(dú)通訊，互不影響、互不干涉。[0030]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、上位機(jī)、下位機(jī)；其中 所述計(jì)算機(jī)連接所述上位機(jī)，所述上位機(jī)連接所述下位機(jī)；所述上位機(jī)為帶有RS232通訊接口的機(jī)頂盒；所述下位機(jī)為帶有RS232通訊接口的機(jī)頂盒或嵌入式設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)的RS232通訊接口包括上位機(jī)接收模塊； 所述上位機(jī)接收模塊包括第一電阻、第二電阻、第三電阻和第一三極管；所述第一電阻的一端連接所述第一三極管的基極，另一端連接所述上位機(jī)的CPU，所述第二電阻的一端連接所述第一三極管的基極，另一端連接所述第一三極管的集電極，所述第三電阻一端連接所述第一三極管的集電極，另一端連接所述上位機(jī)的電源，所述第一三極管的集電極還與所述上位機(jī)的接收信號(hào)線連接，所述第一三極管的發(fā)射極接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)的RS232通訊接口還包括上位機(jī)發(fā)送模塊； 所述上位機(jī)發(fā)送模塊包括第四電阻、第五電阻和第二三極管，所述第四電阻的一端連接所述上位機(jī)的發(fā)送信號(hào)線，另一端連接所述第二三極管的基極，所述第五電阻的一端接所述第二三極管的集電極，另一端接所述上位機(jī)的電源，所述第二三極管的集電極還與所述上位機(jī)的CPU連接，所述第二三極管的發(fā)射極接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述下位機(jī)的RS232通訊接口包括下位機(jī)接收模塊； 所述下位機(jī)接收模塊包括第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第三三極管和第四三極管，所述第六電阻的一端連接所述下位機(jī)的CPU，另一端連接所述第三三極管的基極，所述第七電阻的一端連接所述第三三極管的集電極，另一端連接所述下位機(jī)的電源，所述第八電阻的一端接所述第三三極管的集電極，另一端連接所述第四三極管的基極，所述第九電阻的一端連接所述第四三極管的集電極，另一端連接所述下位機(jī)的電源，所述第四三極管的集電極還與所述下位機(jī)的接收信號(hào)線連接，所述第三三極管和所述第四三極管的發(fā)射極接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述下位機(jī)的RS232通訊接口還包括下位機(jī)發(fā)送模塊； 所述下位機(jī)接收模塊包括第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第五三極管和第六三極管，所述第十電阻的一端連接所述下位機(jī)的發(fā)送信號(hào)線，另一端連接所述第五三極管的基極，所述第十一電阻的一端連接所述第五三極管的集電極，另一端連接所述下位機(jī)的電源，所述第十二電阻的一端連接所述第五三極管的集電極，另一端連接所述第六三極管的基極，所述第十三電阻的一端連接所述第六三極管的集電極，另一端連接所述下位機(jī)的電源，所述第六三極管的集電極還與所述下位機(jī)的CPU連接，所述第五三極管和第六三極管的發(fā)射極接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)和計(jì)算機(jī)之間的通訊協(xié)議的參數(shù)格式設(shè)置不同于所述上位機(jī)和所述下位機(jī)之間的通訊協(xié)議的參數(shù)格式設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、上位機(jī)和下位機(jī)之間串口通信的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、上位機(jī)、下位機(jī)；其中所述計(jì)算機(jī)連接所述上位機(jī)，所述上位機(jī)連接所述下位機(jī)；所述上位機(jī)為帶有RS232通訊接口的機(jī)頂盒；所述下位機(jī)為帶有RS232通訊接口的機(jī)頂盒或嵌入式設(shè)備。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與電腦間的通訊提供了一種很好的解決方案，該方案既有利于兩個(gè)設(shè)備間的電氣特性隔離，也能保證傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)完整無(wú)誤。此外，本實(shí)用新型也實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與設(shè)備間的通訊隔離，不存在因?yàn)榈刂贩峙鋵?dǎo)致的設(shè)備沖突，這樣所有通訊過(guò)程都可以在一定的規(guī)則和要求下進(jìn)行，在主從設(shè)備通訊應(yīng)用中非常實(shí)用和方便。
文檔編號(hào)H04L12/40GK203027289SQ201220616149
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者丁亮 申請(qǐng)人:深圳創(chuàng)維數(shù)字技術(shù)股份有限公司