專(zhuān)利名稱(chēng)：一種rs485/rs422接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于エ業(yè)控制人機(jī)界面通信接ロ領(lǐng)域，尤其涉及ー種RS485/RS422接ロ電路。
背景技術(shù)：
作為エ業(yè)控制中常用的人機(jī)界面產(chǎn)品，其提供了人與機(jī)器交互的手段，以豐富而直觀(guān)的圖形界面展現(xiàn)在用戶(hù)面前，大大簡(jiǎn)化了操作人員對(duì)復(fù)雜機(jī)器設(shè)備的操控。而作為人機(jī)界面與下層設(shè)備的通信接ロ，RS485和RS422通信接ロ被廣泛應(yīng)用。但由于人機(jī)界面需要連接不同的下層設(shè)備，因此需要同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同的接ロ。目前一般使用硬件跳線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這 對(duì)于操作人員來(lái)說(shuō)使用不太方便。目前，RS485接ロ由于采用兩線(xiàn)制，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)需要自動(dòng)轉(zhuǎn)換方向，通常有硬件和軟件兩種方式來(lái)切換方向，硬件方式一般根據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)自動(dòng)切換方向，當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)為I時(shí)切換為接收態(tài)，發(fā)送數(shù)據(jù)為O時(shí)切換為發(fā)送態(tài)；而軟件方式則由軟件來(lái)控制方向，當(dāng)發(fā)送時(shí)切換為發(fā)送態(tài)，發(fā)送結(jié)束切換為接收態(tài)。硬件和軟件方式各有其優(yōu)劣點(diǎn)，硬件方式使用方便，無(wú)需軟件處理，但由于其頻繁切換方向在高速和負(fù)荷重的情況下容易出現(xiàn)通信錯(cuò)誤；軟件方式需要由軟件專(zhuān)門(mén)來(lái)控制方向，編程復(fù)雜，尤其是對(duì)于非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)由于切換不及時(shí)也有可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，但由于其方向切換不頻繁，且無(wú)需上下拉電阻，其在高速和重負(fù)荷下相比硬件來(lái)說(shuō)卻有一定優(yōu)勢(shì)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了ー種RS485/RS422接ロ電路，該接ロ電路無(wú)需跳線(xiàn)即可同時(shí)實(shí)現(xiàn)RS485和RS422兩種不同的接ロ，并針對(duì)RS485接ロ實(shí)現(xiàn)了軟、硬件兩種方向切換方式的自動(dòng)選擇。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案ー種RS485/RS422接ロ電路，包括兩根GPIO控制線(xiàn)和UART串ロ的發(fā)送線(xiàn)TXD通過(guò)邏輯門(mén)電路連接兩個(gè)RS485收發(fā)器的方向控制引腳，UART串ロ的發(fā)送線(xiàn)TXD還與兩個(gè)RS485收發(fā)器的發(fā)送引腳連接，接收線(xiàn)RXD與兩個(gè)RS485收發(fā)器的接收引腳連接，兩個(gè)RS485收發(fā)器的輸出引腳與RS485/RS422總線(xiàn)端ロ連接。上述邏輯門(mén)電路由三個(gè)與非門(mén)和兩個(gè)或門(mén)構(gòu)成，兩根GPIO控制線(xiàn)和UART串ロ發(fā)送線(xiàn)TXD相或后的輸出和兩根GPIO控制線(xiàn)其中一 GPIO非相與的輸出，再經(jīng)非后輸出到一RS485收發(fā)器，而兩根GPIO控制線(xiàn)的與非直接輸出到另ー RS485收發(fā)器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)I、可通過(guò)對(duì)GPIO進(jìn)行設(shè)置來(lái)同時(shí)支持RS485和RS422兩種接ロ，無(wú)需采用跳線(xiàn)，方便了操作人員的操控；2、可通過(guò)不同的GPIO設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)RS485硬件和軟件兩種方向切換方式的自動(dòng)選擇，可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇更適合的方向切換方式；在硬件方式下，只要配置好GPI0，無(wú)需軟件切換RS485收發(fā)器方向；在軟件方式下，根據(jù)發(fā)送和接收方向軟件動(dòng)態(tài)修改相應(yīng)的GPIO ； 3、本實(shí)用新型電路完全可以實(shí)現(xiàn)RS422和RS485接ロ在不同應(yīng)用情況下的不同電路表現(xiàn)形式，從而方便用戶(hù)根據(jù)實(shí)際下層設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行選擇，也擴(kuò)大了人機(jī)界面的使用范圍。

圖I為本實(shí)用新型的電路原理框圖；圖2為本實(shí)用新型ー種具體實(shí)施的電路圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本電路中包含ー個(gè)由嵌入式處理器MPU引出的標(biāo)準(zhǔn)TTL電平UART串ロ、兩根GPIO控制線(xiàn)、兩個(gè)RS485收發(fā)器以及ー套邏輯門(mén)電路。其中，邏輯門(mén)電路用于實(shí)現(xiàn)·RS422、RS485模式切換以及RS485的方向切換，RS485收發(fā)器用于將標(biāo)準(zhǔn)TTL電平轉(zhuǎn)換到RS485/RS422總線(xiàn)電平，兩個(gè)RS485收發(fā)器中一個(gè)收發(fā)器用于RS485和RS422數(shù)據(jù)的發(fā)送，另ー個(gè)收發(fā)器用于RS422數(shù)據(jù)的接收。參加圖2，本實(shí)用新型電路的核心為邏輯門(mén)電路，本實(shí)用新型中的邏輯門(mén)電路由三個(gè)與非門(mén)和兩個(gè)或門(mén)來(lái)實(shí)現(xiàn)，邏輯門(mén)電路的輸入為兩個(gè)GPIO控制線(xiàn)(GPI01和GPI02)及串ロ發(fā)送線(xiàn)TXD，輸出為兩個(gè)RS485收發(fā)器的方向使能引腳(RS485_DE1和RS485_DE2)。其邏輯原理如下GPI01、GPI02、TXD相或后的輸出與GPIOl的非相與的輸出，再經(jīng)非后輸出到RS485_, GPIOl和GPI02的與非直接輸出到RS485_DE2，可表示為RS485_DE1 = NOT ((NOT GPIOl) AND (GPIOl OR GP102 OR TXD))RS485_DE2 = NOT ( GPIOl AND GPI02)邏輯門(mén)電路的真值如表I所示。對(duì)于RS422接ロ方式，GPI01和GPI02均設(shè)置為1，這樣RS485_DE1始終為1，RS485_DE2始終為0，從而RS485_DE1所對(duì)應(yīng)的RS485收發(fā)器I方向始終為發(fā)送，RS485_DE2所對(duì)應(yīng)的RS485收發(fā)器2方向始終為接收，從而實(shí)現(xiàn)4線(xiàn)制的RS422模式。對(duì)于RS485硬件方向切換方式，GPI01和GPI02均設(shè)置為0，這樣RS485_DE1為T(mén)XD的非，RS485_DE2始終為1，當(dāng)TXD為I吋，RS485收發(fā)器I的方向?yàn)榻邮?，?dāng)TXD為O時(shí)為發(fā)送，由于RS485的總線(xiàn)腳A、B上下拉電阻的作用，當(dāng)TXD為I時(shí)發(fā)送禁止，但由于上下拉電阻(A上拉、B下拉)使得總線(xiàn)電平仍然保證為1，因此在整個(gè)發(fā)送期間RS485電平可保證與TXD —致，同時(shí)RXD電平始終保持為1，沒(méi)有接收數(shù)據(jù)。而RS485收發(fā)器2由于始終處于發(fā)送態(tài)，因此不會(huì)影響RS485的通信。對(duì)于RS485軟件方向切換方式，當(dāng)GPI01為1，GP102為O時(shí)，RS485_DE1為I ;當(dāng)GPI01為0，GP102為I時(shí)，RS485_DE1為0，同時(shí)RS485_DE2始終保持為I。因此在軟件方向切換方式下，如果需要發(fā)送數(shù)據(jù)，先需要將GPI01設(shè)為1，GPI02設(shè)為0，發(fā)送結(jié)束后，即可將GPI01設(shè)為0，GP102設(shè)為I。同時(shí)由于RS485收發(fā)器2始終處于發(fā)送態(tài)，因此不會(huì)影響RS485的通信。綜上所述，通過(guò)兩個(gè)GPIO的不同設(shè)置，本實(shí)用新型電路可以實(shí)現(xiàn)3種不同的電路形式RS422接ロ方式、硬件方向切換的RS485接ロ方式、軟件方向切換的RS485接ロ方式。表I邏輯門(mén)電路的真值
權(quán)利要求1.ー種RS485/RS422接ロ電路，其特征在于，包括 兩根GPIO控制線(xiàn)和UART串ロ的發(fā)送線(xiàn)TXD通過(guò)邏輯門(mén)電路連接兩個(gè)RS485收發(fā)器的方向控制引腳，UART串ロ的發(fā)送線(xiàn)TXD還與兩個(gè)RS485收發(fā)器的發(fā)送引腳連接，接收線(xiàn)RXD與兩個(gè)RS485收發(fā)器的接收引腳連接，兩個(gè)RS485收發(fā)器的輸出引腳與RS485/RS422總線(xiàn)端ロ連接。
2.如權(quán)利要求I所述的RS485/RS422接ロ電路，其特性在于 所述的邏輯門(mén)電路由三個(gè)與非門(mén)和兩個(gè)或門(mén)構(gòu)成，兩根GPIO控制線(xiàn)和UART串ロ發(fā)送線(xiàn)TXD相或后的輸出和兩根GPIO控制線(xiàn)其中一 GPIO非相與的輸出，再經(jīng)非后輸出到一RS485收發(fā)器，而兩根GPIO控制線(xiàn)的與非直接輸出到另ー RS485收發(fā)器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種RS485/RS422接口電路，包括兩根GPIO控制線(xiàn)和UART串口的發(fā)送線(xiàn)TXD通過(guò)邏輯門(mén)電路連接兩個(gè)RS485收發(fā)器的方向控制引腳，UART串口的發(fā)送線(xiàn)TXD還與兩個(gè)RS485收發(fā)器的發(fā)送引腳連接，接收線(xiàn)RXD與兩個(gè)RS485收發(fā)器的接收引腳連接，兩個(gè)RS485收發(fā)器的輸出引腳與RS485/RS422總線(xiàn)端口連接。本實(shí)用新型電路完全可以實(shí)現(xiàn)RS422和RS485接口在不同應(yīng)用情況下的不同電路表現(xiàn)形式，從而方便用戶(hù)根據(jù)實(shí)際下層設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行選擇，也擴(kuò)大了人機(jī)界面的使用范圍。
文檔編號(hào)G06F13/40GK202662007SQ20122027413
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者姜新 申請(qǐng)人:武漢凌控自動(dòng)化技術(shù)有限公司