專(zhuān)利名稱：接口轉(zhuǎn)換電路及數(shù)字視頻錄像機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及接口轉(zhuǎn)換技術(shù)，尤其涉及一種在UART接口和RS-485接 口之間或UART接口和RS-232接口之間進(jìn)行接口相互轉(zhuǎn)換的接口轉(zhuǎn)換電路， 以及利用該接口轉(zhuǎn)辨電路實(shí)現(xiàn)集成帶UART接口的GPS接收器的數(shù)字視頻錄 像機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，大多數(shù)實(shí)現(xiàn)全球定位系統(tǒng)(Global Positing System, GPS)功能的 GPS接收器是以通用異步收發(fā)接口 ( UART， Universal Asynchronous Receiver Transmitter)進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。并且，在集成GPS接收器的電子產(chǎn)品 中，大多數(shù)產(chǎn)品在硬件設(shè)計(jì)上直接通過(guò)嵌入式的微處理器(比如MCU)提供 的UART接口與GPS接收器進(jìn)行通訊。
然而， 一些早期生產(chǎn)的電子產(chǎn)品并不具有GPS功能，如需要實(shí)現(xiàn)GPS功 能就需要外接一個(gè)可以自適應(yīng)的GPS接收器。由于早期的絕大多數(shù)電子產(chǎn)品 只支持RS-485接口 ，對(duì)其增加GPS功能時(shí)通常需要配置一個(gè)RS-485接口轉(zhuǎn) RS-232接口的適配器，然后再通過(guò)適配器的RS-232接口接入GPS接收器的 UART接口。這種傳統(tǒng)解決方案不僅成本高，而且實(shí)際裝配比較麻煩。
因此，為節(jié)省更換硬件設(shè)備的成本，且在盡可能保護(hù)電子產(chǎn)品的前提下， 如何開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)一種接口轉(zhuǎn)換電路，可以實(shí)現(xiàn)RS-485接口與UART接口的相互 轉(zhuǎn)換，成為當(dāng)前急需解決的技術(shù)難題之一。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出 一種接口轉(zhuǎn)換電路及使用該接口轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字視頻錄像機(jī)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)RS-485接口與UART接口的相互轉(zhuǎn)換， 解決了目前UART接口與RS-485接口互連需要改動(dòng)過(guò)大、投資成本過(guò)高的技 術(shù)難題。
為解決本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)一種接口轉(zhuǎn)換電路，包
括
用于提供信號(hào)隔離和信號(hào)路徑選擇的開(kāi)關(guān)電路，其與UART接口連接； 用于根據(jù)其控制端的控制信號(hào)，在UART接口和RS-485接口之間以半雙
工通信方式作數(shù)據(jù)收發(fā)控制處理的RS-485接口控制器，其連接開(kāi)關(guān)電路及
RS-485接口；
用于提供控制RS-485接口控制器自動(dòng)作數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)發(fā)送切換的控制 信號(hào)的自適應(yīng)電路，其輸出端連接RS-485接口控制器的控制端。
較優(yōu)的，所述自適應(yīng)電路包括第一、第二電阻器；三極管，其基極通 過(guò)第一電阻器與UART接口的數(shù)據(jù)發(fā)送端連接，集電極通過(guò)第二電阻器與電 源連接，且集電極連接RS-485接口控制器的控制端，而發(fā)射極接地。
較優(yōu)的，本實(shí)用新型的接口轉(zhuǎn)換電路還包括
DB9接口；
用于在UART接口和RS-232接口之間以雙工通信方式作數(shù)據(jù)收發(fā)控制處 理的RS-232接口控制器，所述RS-232接口控制器通過(guò)開(kāi)關(guān)電路和DB9接口 分別與UART接口和RS-232接口連接。
較優(yōu)的，所述開(kāi)關(guān)電路為雙刀單擲開(kāi)關(guān)。
另外，本實(shí)用新型還公開(kāi)一種數(shù)字視頻錄像機(jī)，包括具有UART接口 的GPS接收器；與GPS接收器作數(shù)據(jù)通信的RS-485接口 ；在UART接口與 RS-485接口之間進(jìn)行接口轉(zhuǎn)換處理的接口轉(zhuǎn)換電路，連接在UART接口與 RS-485接口之間，該接口轉(zhuǎn)換電路包括
用于提供信號(hào)隔離和信號(hào)路徑選擇的開(kāi)關(guān)電路，其與UART接口連接；用于根據(jù)其控制端的控制信號(hào)，在UART接口和RS-485接口之間以半雙 工通信方式作數(shù)據(jù)收發(fā)控制處理的RS-485接口控制器，其連接開(kāi)關(guān)電路及 RS-485接口;
用于提供控制RS-485接口控制器自動(dòng)作數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)發(fā)送切換的控制 信號(hào)的自適應(yīng)電路，其輸出端連接RS-485接口控制器的控制端。
較優(yōu)的，所述自適應(yīng)電路包括第一、第二電阻器；三極管，其基極通 過(guò)第一電阻器與UART接口的數(shù)據(jù)發(fā)送端連接，集電板通過(guò)第二電阻器與電 源連接，且集電極連接RS-485接口控制器的控制端，而發(fā)射極接地。
較優(yōu)的，本實(shí)用新型的數(shù)字視頻錄像機(jī)還包括與GPS接收器作數(shù)據(jù)通 信的RS-232接口；所述接口轉(zhuǎn)換電路還包括DB9接口；用于在UART接口 和RS-232 ^"口之間以雙工通信方式作^t據(jù)收發(fā)控制處理的RS-232接口控制 器，所述RS-232接口控制器通過(guò)開(kāi)關(guān)電路和DB9接口分別與UART接口和 RS-232接口連接。
較優(yōu)的，所述開(kāi)關(guān)電路為雙刀單擲開(kāi)關(guān)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果
本實(shí)用新型解決了諸多電子產(chǎn)品不能通過(guò)RS-485接口直接外接帶UART 接口的GPS接收器的難題，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)RS-485接口自適應(yīng)與UART接口進(jìn) 行數(shù)據(jù)通信。本實(shí)用新型同時(shí)集中解決了 RS-232接口和RS-485接口與UART 接口之間接口轉(zhuǎn)換的技術(shù)難題。因此，運(yùn)用本實(shí)用新型的接口轉(zhuǎn)換電路對(duì)電
子產(chǎn)品作升級(jí)處理，不僅節(jié)省更換硬件設(shè)備的成本，還盡可能的保護(hù)電子產(chǎn) 品，減少了對(duì)電子產(chǎn)品的改動(dòng)。


圖l是本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中傳輸信號(hào)的時(shí)序示意圖。
具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型考慮到絕大多數(shù)GPS接收器只具有UART接口 ，而早期生產(chǎn)的 許多電子產(chǎn)品通常只提供RS-232接口或者RS-485接口；如需在這些電子產(chǎn)品 中實(shí)現(xiàn)GPS功能，則需要將GPS接收器的UART接口轉(zhuǎn)換為RS-232接口或者 RS-485接口。并且，由于在RS-232接口定義中接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)是通過(guò)兩 根獨(dú)立的線路(RX和TX )來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此將UART接口轉(zhuǎn)換為RS-232接口較 為容易實(shí)現(xiàn)；而RS-485接口定義的是差分信號(hào)，接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)的選擇 需要另外 一根控制線來(lái)完成，而 一般的電子產(chǎn)品采用的標(biāo)準(zhǔn)RS-485接口是無(wú) 此信號(hào)線的，因此，如何實(shí)現(xiàn)RS-485接口數(shù)據(jù)收發(fā)的自適應(yīng)功能成為本實(shí)用 新型的關(guān)鍵。
參考圖1所示，本實(shí)施例可以是對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，集成GPS接收器來(lái) 實(shí)現(xiàn)GPS功能，以滿足電子產(chǎn)品日益增加的用戶要求。比如，對(duì)具有RS-232 接口或者RS-485接口的車(chē)載數(shù)字視頻錄像機(jī)(Digital Video Recorder, DVR) 進(jìn)行改造以集成具有UART接口的GPS接收器。
本實(shí)施例包括具有UART接口 111的GPS接收器110;提供信號(hào)隔離 和信號(hào)路徑選擇的開(kāi)關(guān)電路121，其與UART接口 lll連接；用于根據(jù)兩個(gè)控 制端RE和DE的控制信號(hào)，在UART接口 111和RS-485接口 130之間以半 雙工通信方式作數(shù)據(jù)收發(fā)控制處理的RS-485接口控制器122,其連接開(kāi)關(guān)電 路121及RS-485接口 130;用于提供控制RS-485接口控制器122自動(dòng)作數(shù)據(jù) 接收和數(shù)據(jù)發(fā)送切換的控制信號(hào)的自適應(yīng)電路123，其輸出端連接RS-485接 口控制器122的兩個(gè)控制端RE和DE。
為增加本實(shí)用新型的適用性，本實(shí)施例還集成了將RS-232接口 140與 UART接口 lll轉(zhuǎn)換的功能，其主要由以雙工通信方式在UART接口 111和 RS-232接口 140之間作數(shù)據(jù)收發(fā)控制處理的RS-232接口控制器124，通過(guò)開(kāi) 關(guān)電路121和DB9接口 125分別與UART接口 111和RS-232接口 140連接。其中，RS-232接口控制器124通過(guò)數(shù)據(jù)接收端TXD接收從UART接口 111的數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD通過(guò)開(kāi)關(guān)電路121發(fā)送的數(shù)據(jù)，由RS-232接口控制器 124轉(zhuǎn)換電平后從數(shù)據(jù)接收端RX輸出，經(jīng)DB9接口 125輸出至RS-232接口 140;而另 一個(gè)數(shù)據(jù)接收端TX接收RS-232接口 140經(jīng)過(guò)DB9接口 125傳輸 的數(shù)據(jù)，由RS-232接口控制器124轉(zhuǎn)換電平后通過(guò)另一個(gè)數(shù)據(jù)接收端RXD 通過(guò)開(kāi)關(guān)電路121發(fā)送到UART接口 111的數(shù)據(jù)接收端RXD。
而RS-485接口控制器122的數(shù)據(jù)接收端DI用于接收UART接口 111的 數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD通過(guò)開(kāi)關(guān)電路121發(fā)送的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)發(fā)送端RO用于通過(guò)開(kāi) 關(guān)電路121發(fā)送數(shù)據(jù)給UART接口 111的數(shù)據(jù)接收端RXD;并且，發(fā)送數(shù)據(jù) 和接收數(shù)據(jù)的方向控制由兩個(gè)控制端RE和DE上的控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)當(dāng)控制 端RE為低電平時(shí)，RS-485接口控制器122從RS-485接口 130接收的數(shù)據(jù)， 并作轉(zhuǎn)換電平處理后，通過(guò)開(kāi)關(guān)電路121將數(shù)據(jù)發(fā)送給UART接口 111的數(shù) 據(jù)接收端RXD;當(dāng)控制端DE為高電平時(shí)，RS-485接口控制器122通過(guò)開(kāi)關(guān) 電路121從UART接口 111的數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD接收數(shù)據(jù)，并作轉(zhuǎn)換電平處理 后發(fā)送給RS-485接口 130。
考慮到RS-485接口 130本身只支持半雙工方式通訊，也就是說(shuō)，在同一 時(shí)刻，RS-485接口控制器122只能接收數(shù)據(jù)或者發(fā)送數(shù)據(jù)，而且接收數(shù)據(jù)和 發(fā)送數(shù)據(jù)的控制要由兩個(gè)控制端RE和DE來(lái)控制；為實(shí)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù) 據(jù)的自動(dòng)切換，故本實(shí)施例增加了自適應(yīng)電路123。
該自適應(yīng)電路123包括第一、第二電阻器R1和R2;三極管Ql,其基 極(B)通過(guò)第一電阻器R1與UART接口 111的數(shù)據(jù)發(fā)送端TXD連接，集 電極(C)通過(guò)第二電阻器R2與電源連接，且集電極連接RS-485接口控制器 122的兩個(gè)控制端RE和DE,而發(fā)射極(E )接地。
并且，根據(jù)RS-485接口規(guī)范的定義，當(dāng)RS-485接口控制器122的數(shù)據(jù) 接收端DI上無(wú)數(shù)據(jù)時(shí)(即GPS接收器110不向外發(fā)送數(shù)據(jù))，數(shù)據(jù)接收端DI為高電平，導(dǎo)致三極管Ql處于導(dǎo)通狀態(tài)，兩個(gè)控制端RE和DE都為低電平， 使RS-485接口控制器122處于接收數(shù)據(jù)狀態(tài)；當(dāng)數(shù)據(jù)接收端DI上出現(xiàn)數(shù)據(jù) 時(shí)(即GPS接收器110向外發(fā)送數(shù)據(jù))，兩個(gè)控制端RE和DE的電平狀態(tài)將 隨著數(shù)據(jù)接收端DI上電平狀態(tài)做反向的變化，參考圖2所示時(shí)序圖。
由此可見(jiàn)，由RS-485接口控制器122輸入/輸出端A和B上輸出的差分 信號(hào)和數(shù)據(jù)接收端DI上的輸入信號(hào)的波形是基本一致的，偏差來(lái)自于控制端 DE的信號(hào)變化總會(huì)比數(shù)據(jù)接收端DI的信號(hào)稍微延遲一些，這取決與三極管 Ql的響應(yīng)速度，因此，可采用反應(yīng)速度較快的三極管Ql來(lái)盡可能地提高據(jù) 接收端DI和控制端DE兩者信號(hào)的同步。由此，在沒(méi)有額外控制端口的情況 下，RS-485接口控制器122實(shí)現(xiàn)了接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)的自適應(yīng)功能。
優(yōu)選的，本實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)電路121釆用雙刀單擲開(kāi)關(guān)。當(dāng)通過(guò)RS-232 接口 140與GPS接收器110進(jìn)行通信時(shí)，需要選擇RS-232接口 140與UART 接口 lll通信的通信路徑，將雙刀單擲開(kāi)關(guān)撥至使UART接口 111與RS-232 接口控制器124連接。同樣，當(dāng)通過(guò)RS-485接口 130與GPS接收器IIO進(jìn)行 通信時(shí)，需將雙刀單擲開(kāi)關(guān)撥至使UART接口 111與RS-485接口控制器122 連接。
綜上，本實(shí)用新型具有如下有益技術(shù)效果
本實(shí)用新型解決了諸多電子產(chǎn)品不能通過(guò)RS-485接口直接外接帶UART 接口的GPS接收器的難題，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)RS-485接口自適應(yīng)與UART接口進(jìn) 行數(shù)據(jù)通信。本實(shí)用新型同時(shí)集中解決了 RS-232接口和RS-485接口與UART 接口之間接口轉(zhuǎn)換的技術(shù)難題。因此，運(yùn)用本實(shí)用新型的接口轉(zhuǎn)換電路對(duì)電
子產(chǎn)品作升級(jí)處理，不僅節(jié)省更換硬件設(shè)備的成本，還盡可能的保護(hù)電子產(chǎn) 品，減少了對(duì)電子產(chǎn)品的改動(dòng)。
權(quán)利要求1、一種接口轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括用于提供信號(hào)隔離和信號(hào)路徑選擇的開(kāi)關(guān)電路，其與UART接口連接；用于根據(jù)其控制端的控制信號(hào)，在UART接口和RS-485接口之間以半雙工通信方式作數(shù)據(jù)收發(fā)控制處理的RS-485接口控制器，其連接開(kāi)關(guān)電路及RS-485接口；用于提供控制RS-485接口控制器自動(dòng)作數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)發(fā)送切換的控制信號(hào)的自適應(yīng)電路，其輸出端連接RS-485接口控制器的控制端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接口轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述自適應(yīng)電路 包括第一、第二電阻器；三極管，其基極通過(guò)第一電阻器與UART接口的 數(shù)據(jù)發(fā)送端連接，集電極通過(guò)第二電阻器與電源連接，且集電極連接RS-485 接口控制器的控制端，而發(fā)射極接地。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的接口轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，還包括 DB9接口 ；用于在UART接口和RS-232接口之間以雙工通信方式作數(shù)據(jù)收發(fā)控制處 理的RS-232接口控制器，所述RS-232接口控制器通過(guò)開(kāi)關(guān)電路和DB9接口 分別與UART接口和RS-232接口連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的接口轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述開(kāi) 關(guān)電路為雙刀單擲開(kāi)關(guān)。
5、 一種數(shù)字視頻錄像機(jī)，其特征在于，包括具有UART接口的GPS 接收器；與GPS接收器作數(shù)據(jù)通信的RS-485接口 ；在UART接口與RS-485 接口之間進(jìn)行接口轉(zhuǎn)換處理的接口轉(zhuǎn)換電路，連接在UART接口與RS-485接 口之間，該接口轉(zhuǎn)換電路包括用于提供信號(hào)隔離和信號(hào)路徑選擇的開(kāi)關(guān)電路，其與UART接口連接； 用于根據(jù)其控制端的控制信號(hào)，在UART接口和RS-485接口之間以半雙工通信方式作數(shù)據(jù)收發(fā)控制處理的RS-485接口控制器，其連接開(kāi)關(guān)電路及 RS-485接口；用于提供控制RS-485接口控制器自動(dòng)作數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)發(fā)送切換的控制 信號(hào)的自適應(yīng)電路，其輸出端連接RS-485接口控制器的控制端。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字視頻錄像機(jī)，其特征在于，所述自適應(yīng)電 路包括第一、第二電阻器；三極管，其基極通過(guò)第一電阻器與UART接口 的數(shù)據(jù)發(fā)送端連接，集電極通過(guò)第二電阻器與電源連接，且集電極連接RS-485 接口控制器的控制端，而發(fā)射極接地。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字視頻錄像機(jī)，其特征在于，還包括與 GPS接收器作數(shù)據(jù)通信的RS-232接口 ；所述接口轉(zhuǎn)換電路還包括 DB9接口 ；用于在UART接口和RS-232接口之間以雙工通信方式作數(shù)據(jù)收發(fā)控制處 理的RS-232接口控制器，所述RS-232接口控制器通過(guò)開(kāi)關(guān)電路和DB9接口 分別與UART接口和RS-232接口連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5或6或7所述的數(shù)字視頻錄像機(jī)，其特征在于，所述 開(kāi)關(guān)電路為雙刀單擲開(kāi)關(guān)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種接口轉(zhuǎn)換電路及數(shù)字視頻錄像機(jī)，其中，該接口轉(zhuǎn)換電路包括用于提供信號(hào)隔離和信號(hào)路徑選擇的開(kāi)關(guān)電路，其與UART接口連接；用于根據(jù)其控制端的控制信號(hào)，在UART接口和RS-485接口之間以半雙工通信方式作數(shù)據(jù)收發(fā)控制處理的RS-485接口控制器，其連接開(kāi)關(guān)電路及RS-485接口；用于提供控制RS-485接口控制器自動(dòng)作數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)發(fā)送切換的控制信號(hào)的自適應(yīng)電路，其輸出端連接RS-485接口控制器的控制端。本實(shí)用新型通過(guò)實(shí)現(xiàn)RS-485接口與UART接口自適應(yīng)轉(zhuǎn)換，解決了目前UART接口與RS-485接口互連需要改動(dòng)過(guò)大、投資成本過(guò)高的技術(shù)難題。
文檔編號(hào)G06F13/40GK201152974SQ200820091699
公開(kāi)日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
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