一種軟件自定義串口物理接口的方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種軟件自定義串口物理接口的方法，屬于電工技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002] 通訊管理機在變電站綜合自動化系統(tǒng)中有著非常重要的作用，需通過設計人員 指定的通信規(guī)約與通信介質(zhì)與其他裝置通信，其中常用的串口通訊介質(zhì)有RS232/RS422/ RS485。由于應用場合不同或者互聯(lián)的廠家不同，使得調(diào)試工程師在現(xiàn)場就需要根據(jù)實際情 況，在通訊規(guī)約不變的情況下更改串口的通訊介質(zhì)方式。通訊管理機自帶通訊接口的數(shù)量 是一定的，那么就要求每個通訊口能同時兼容RS232/RS422/RS485的物理接口，方便現(xiàn)場 不同裝置的互聯(lián)互通。常用的兼容設計方案有設計多款板件或者在端口處用跳線選擇等， 都有一定的局限性，可能導致板件類型較多或者容易引入靜電干擾損壞板件，應對現(xiàn)場突 發(fā)問題費時費力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，解決的現(xiàn)有技術(shù)中采樣值保護不能自適 應交流量頻率的變化，本發(fā)明提供一種軟件自定義串口物理接口的方法。
[0004] 技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0005] -種軟件自定義串口物理接口的方法，其特征在于：首先由上位機應用程序確定 目標串口的物理接口，每組端口都能實現(xiàn)RS232/RS422/RS485的功能，與對側(cè)通訊口進行 通訊；通過軟件控制主邏輯芯片對多個物理接口芯片的使能選擇，只選通RS232/RS422/ RS485中其中一種接口芯片，令另外兩種芯片的接口保持高阻狀態(tài)，硬件回路上，由多個74 系列邏輯芯片搭建選通組合邏輯序列，保證了不同芯片間的互斥性，杜絕誤選通的可能性， 從而達到配置串口物理接口的目的，將同位置的端口更換為另外一種物理接口。
[0006] 所述的一種軟件自定義串口物理接口的方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0007] -）、確定輸入與輸出的關(guān)系，其中輸入為6種狀態(tài)：RS232/RS422/RS485各自的收 發(fā)狀態(tài)，且RS232/RS422/RS485作為從機的時候只收不發(fā)狀態(tài)；對應輸出為5路控制管腳： RS232發(fā)控制、RS 232收控制、RS 485發(fā)控制、RS485收控制、RS422收控制；
[0008] 二）、通過 4 種通用邏輯門芯片 74AHC1G00GV、74AHC1G04GV、74AHC1G08GV、 74AHC1G32GV，用CPU的2個單獨IO管腳和主從IO管腳來控制3個芯片的6種狀態(tài)。這么 做既節(jié)省了光耦成本與布線空間，還可以做到邏輯的互斥，減少了出錯的概率。
[0009] 所述的一種軟件自定義串口物理接口的方法，具體包括以下步驟：
[0010] 1)每5個外部接線端子為一組，根據(jù)不同配置可以選擇性提供一組RS232或一組 RS422或一組RS485,實現(xiàn)了多類型串口端子復用，減少板件類型與端子數(shù)量；每組端子在 不同的物理接口下定義有所區(qū)別：
[0011]
[0012] 2)確定輸入與輸出的關(guān)系，其中輸入為6種狀態(tài)：RS232/RS422/RS485各自的收發(fā) 狀態(tài)，以及RS232/RS422/RS485作為從機的時候只收不發(fā)狀態(tài)；將不同狀態(tài)列成表格通過 控制主邏輯芯片對多個物理接口芯片的使能選擇：
[0013]
[0014] 3)為減少出錯的概率，不同狀態(tài)之間在硬件上具有選擇的唯一性：用CPU的2個 單獨IO管腳（CTL1、CTL2)和主從IO管腳（MSCTL)來控制多個芯片的6種狀態(tài)，具體實現(xiàn) 為通過 4 種通用邏輯門芯片 74AHC1G00GV、74AHC1G04GV、74AHC1G08GV、74AHC1G32GV 組合而 成：
[0015]
[0016] 4)為了提高硬件可靠性與容錯率，每個端口內(nèi)部使用功率電阻防止過流，并使用 TVS管防止過壓，即使端子接線錯誤或者軟件配置錯誤都不會損傷器件。
[0017] 有益效果：本發(fā)明提供的一種軟件自定義串口物理接口的方法，該方法首先由上 位機應用程序確定目標串口的物理接口，通過軟件控制主邏輯芯片對多個物理接口芯片的 使能選擇，只選通其中一種RS232/RS422/RS485接口芯片。硬件回路上，由多個74系列邏 輯芯片搭建選通組合邏輯序列，保證了不同芯片間的互斥性，杜絕誤選通的可能性。從而達 到配置串口物理接口的目的，就可以將同位置的端口更換為另外一種物理接口。本方法無 需更換接線端子來錯開不同定義的端子，也無需拔插板件來進行跳線選擇，這么做可以避 免更換硬件而引入的靜電干擾，方便了工程調(diào)試人員現(xiàn)場的作業(yè)；也可以從后臺配置和記 錄串口的連接類型，從而使通訊管理機在現(xiàn)場有更強的適應性和可靠性。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0019] 本發(fā)明提出的一種軟件自定義串口物理接口的方法，包括以下步驟：
[0020] -）、確定輸入與輸出的關(guān)系，其中輸入為6種狀態(tài)：RS232/RS422/RS485各自的收 發(fā)狀態(tài)，且RS232/RS422/RS485作為從機的時候只收不發(fā)狀態(tài)；對應輸出為5路控制管腳： RS232發(fā)控制、RS 232收控制、RS 485發(fā)控制、RS485收控制、RS422收控制；
[0021] 二）、通過 4 種通用邏輯門芯片 74AHC1G00GV、74AHC1G04GV、74AHC1G08GV、 74AHC1G32GV，用CPU的2個單獨IO管腳和主從IO管腳來控制3個芯片的6種狀態(tài)。這么 做既節(jié)省了光耦成本與布線空間，還可以做到邏輯的互斥，減少了出錯的概率。
[0022] 所述的一種軟件自定義串口物理接口的方法，具體包括以下步驟：
[0023] 1)每5個外部接線端子為一組，根據(jù)不同配置可以選擇性提供一組RS232或一組 RS422或一組RS485,實現(xiàn)了多類型串口端子復用，減少板件類型與端子數(shù)量；每組端子在 不同的物理接口下定義有所區(qū)別：
[0024]
[0025] 2)確定輸入與輸出的關(guān)系，其中輸入為6種狀態(tài)：RS232/RS422/RS485各自的收發(fā) 狀態(tài)，以及RS232/RS422/RS485作為從機的時候只收不發(fā)狀態(tài)；將不同狀態(tài)列成表格通過 控制主邏輯芯片對多個物理接口芯片的使能選擇：
[0026]
[0027] 3)為減少出錯的概率，不同狀態(tài)之間在硬件上具有選擇的唯一性：用CPU的2個 單獨IO管腳（CTL1、CTL2)和主從IO管腳（MSCTL)來控制多個芯片的6種狀態(tài)，具體實現(xiàn) 為通過 4 種通用邏輯門芯片 74AHC1G00GV、74AHC1G04GV、74AHC1G08GV、74AHC1G32GV 組合而 成：
[0028]
[0029] 4)為了提高硬件可靠性與容錯率，每個端口內(nèi)部使用功率電阻防止過流，并使用 TVS管防止過壓，即使端子接線錯誤或者軟件配置錯誤都不會損傷器件。
[0030] 本發(fā)明的目的在于提供一種多類型串口端子復用并通過軟件配置串口物理接口 的方法。該方法首先由上位機應用程序確定目標串口的物理接口，通過軟件控制主邏輯芯 片對多個物理接口芯片的使能選擇，只選通其中一種RS232/RS422/RS485接口芯片。硬件 回路上，由多個74系列邏輯芯片搭建選通組合邏輯序列，保證了不同芯片間的互斥性，杜 絕誤選通的可能性。從而達到配置串口物理接口的目的，就可以將同位置的端口更換為另 外一種物理接口。本方法無需更換接線端子來錯開不同定義的端子，也無需拔插板件來進 行跳線選擇，這么做可以避免更換硬件而引入的靜電干擾，方便了工程調(diào)試人員現(xiàn)場的作 業(yè)；也可以從后臺配置和記錄串口的連接類型，從而使通訊管理機在現(xiàn)場有更強的適應性 和可靠性。
[0031] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種軟件自定義串口物理接口的方法，其特征在于：首先由上位機應用程序確定 目標串口的物理接口，每組端口都能實現(xiàn)RS232/RS422/RS485的功能，與對側(cè)通訊口進行 通訊；通過軟件控制主邏輯芯片對多個物理接口芯片的使能選擇，只選通RS232/RS422/ RS485中其中一種接口芯片，令另外兩種芯片的接口保持高阻狀態(tài)，硬件回路上，由多個74 系列邏輯芯片搭建選通組合邏輯序列，保證了不同芯片間的互斥性，杜絕誤選通的可能性， 從而達到配置串口物理接口的目的，將同位置的端口更換為另外一種物理接口。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軟件自定義串口物理接口的方法，其特征在于，包括以 下步驟： 一） 、確定輸入與輸出的關(guān)系，其中輸入為6種狀態(tài)：RS232/RS422/RS485各自的收發(fā) 狀態(tài)，且RS232/RS422/RS485作為從機的時候只收不發(fā)狀態(tài)；對應輸出為5路控制管腳： RS232發(fā)控制、RS232收控制、RS485發(fā)控制、RS485收控制、RS422收控制； 二）、通過 4 種通用邏輯門芯片 74AHC1G00GV、74AHC1G04GV、74AHC1G08GV、 74AHC1G32GV，用CPU的2個單獨IO管腳和主從IO管腳來控制3個芯片的6種狀態(tài)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種軟件自定義串口物理接口的方法，其特征在于，具體 包括以下步驟： 1) 每5個外部接線端子為一組，根據(jù)不同配置可以選擇性提供一組RS232或一組 RS422或一組RS485,實現(xiàn)了多類型串口端子復用，減少板件類型與端子數(shù)量；每組端子在 不同的物理接口下定義有所區(qū)別：2) 確定輸入與輸出的關(guān)系，其中輸入為6種狀態(tài)：RS232/RS422/RS485各自的收發(fā)狀 態(tài)，以及RS232/RS422/RS485作為從機的時候只收不發(fā)狀態(tài)；將不同狀態(tài)列成表格通過控 制主邏輯芯片對多個物理接口芯片的使能選擇：3) 為減少出錯的概率，不同狀態(tài)之間在硬件上具有選擇的唯一性：用CPU的2個單獨 IO管腳（CTL1、CTL2)和主從IO管腳（MSCTL)來控制多個芯片的6種狀態(tài)，具體實現(xiàn)為通 過 4 種通用邏輯門芯片 74AHC1G00GV、74AHC1G04GV、74AHC1G08GV、74AHC1G32GV組合而成：4) 為了提高硬件可靠性與容錯率，每個端口內(nèi)部使用功率電阻防止過流，并使用TVS 管防止過壓，即使端子接線錯誤或者軟件配置錯誤都不會損傷器件。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種軟件自定義串口物理接口的方法，由上位機應用程序確定目標串口的物理接口，通過軟件控制主邏輯芯片對多個物理接口芯片的使能選擇，只選通RS232/RS422/RS485中其中一種接口芯片；硬件回路上，由多個74系列邏輯芯片搭建選通組合邏輯序列，保證了不同芯片間的互斥性，杜絕誤選通的可能性。從而達到配置串口物理接口的目的，就可以將同位置的端口更換為另外一種物理接口。本方法無需更換接線端子來錯開不同定義的端子，也無需拔插板件來進行跳線選擇，這么做可以避免更換硬件而引入的靜電干擾，方便了工程調(diào)試人員現(xiàn)場的作業(yè)；也可以從后臺配置和記錄串口的連接類型，從而使通訊管理機在現(xiàn)場有更強的適應性和可靠性。
【IPC分類】G06F9/44
【公開號】CN105045586
【申請?zhí)枴緾N201510414097
【發(fā)明人】劉靖
【申請人】國電南瑞科技股份有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月14日