基于RS232C标准的多节点通讯电路

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基于RS232C标准的多节点通讯电路\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种基于RS232C标准的多节点通讯电路，更具体的说，尤其涉及一种各种系统工作站的多个单片机与控制计算机通信的基于RS232C标准的多节点通讯电路。\n背景技术\n[0002] 大多数计算机都具有基于RS232C标准的串行通信接口，很多GPIB兼容的设备也带有RS232C标准的串行通信接口，计算机通过串口可以完成对仪器设备的通信与控制。由于这种串行通信成本低、性能稳定并遵循统一的标准，因而广泛的应用于工程控制中计算机和外部设备的数据交换。但是计算机往往最多包含两个基于RS232C标准的串行通信接口，在一些仪器设备中经常会用到多个单片机对仪器进行控制，怎么保证计算机与每一个单片机进行可靠的数据交换，成为工程控制中一个需要解决的问题。\n发明内容\n[0003] 本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种针对各种系统工作站中控制计算机与多个单片机进行数据交换时用到的基于RS232C标准的多节点通讯电路。\n[0004] 本发明的基于RS232C标准的多节点通讯电路，包括RS232C接口驱动器、模拟选择分配器和电平转换芯片；其特别之处在于：上位计算机的RS232C通信接口中的DTR、CTS信号线与RS232C接口驱动器的输入端相连接，上位计算机的RS232C通信接口中的TXD、RXD数据线经电平转换芯片后接于模拟选择分配器上；下位机的多路RS232C通信接口中的TXD、RXD数据线经电平转换芯片后接于模拟选择分配器上；RS232C接口驱动器的输出信号接于模拟选择分配器的地址输入端，模拟选择分配器在地址输入端信号的作用下，使得下位机的多路RS232C与上位计算机的RS232C选择性连通。\n[0005] 上位计算机的RS232C通信接口中的DTR、CTS信号线用于组成两位二进制数，以便上位计算机选择与不同的下位机进行通讯，RS232C接口驱动器用于将RS232C电平转化为TTL电平。经电平转化后的上位计算机和下位机的RS232C中的TXD、RXD信号均与模拟选择分配器的不同端口相连接，模拟选择分配器在RS232C接口驱动器输出信号的控制下，实现上位计算机与不同的下位机进行通信。\n[0006] 本发明的基于RS232C标准的多节点通讯电路，所述RS232C接口驱动器为型号MC1488的RS232C接口四线驱动器，所述模拟选择分配器为型号HEF4052B的双4通道模拟选择/分配器，所述电平转换芯片的型号为ADM233L。\n[0007] 本发明的基于RS232C标准的多节点通讯电路，所述上位计算机的RS232C通信接口中的DTR、CTS信号线分别接于MC1488芯片的2A、3A输入端，上位计算机的RS232C通信接口中的TXD、RXD数据线经ADM233L的转化后分别接于HEF4052B的ZA、ZB输入端；下位机的RS232C为三路，三路RS232C经ADM233L的转化后分别接于HEF4052B的不同通道。\n[0008] 本发明的有益效果是：本发明的基于RS232C标准的多节点通讯电路，通过将上位计算机和多个下位机的RS232C中的TXD、RXD数据线的RS232C电平转化为TTL电平，再接至模拟选择分配器上；上位计算机的RS232C接口中的DTR、CTS信号线作为控制信号接至模拟选择分配器的控制端，有效地实现了上位计算机与下位机的选择性通信。本发明的基于RS232C标准的多节点通讯电路的优点有：（1）通过线路切换可以灵活的选择计算机与哪一个单片机进行数据的交互，并且通信质量高、性能稳定；（2）本发明所采用的芯片的价格都比较低，整个电路的成本很低，便于应用推广和普及。\n附图说明\n[0009] 图1为本发明的多节点通讯电路的原理图；\n[0010] 图2为本发明的多节点通讯电路的电路图。\n[0011] 图中：1上位计算机，2 RS232C接口驱动器，3电平转换芯片，4模拟选择分配器，5电平转换芯片，6第一路RS232C，7第二路RS232C，8第三路RS232C。\n具体实施方式\n[0012] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。\n[0013] 如图1所示，给出了本发明的基于RS232C标准的多节点通讯电路的原理图，其包括RS232C接口驱动器2、电平转换芯片3、模拟选择分配器4、电平转换芯片5、第一路RS232C、第二路RS232C以及第三路RS232C；RS232C接口驱动器2用于将上位计算机1的RS232C中的DTR、CTS信号的RS232C电平转化为TTL电平，以便产生控制信号输入至模拟选择分配器4的控制端口。\n[0014] 电平转换芯片3和电平转换芯片5可采用同一个芯片，实现上位计算机1和下位机9RS232C通信接口中RS232C电平与TTL电平之间的转换。下位机9的多路RS232C通信接口的TXD、RXD信号经转化后接于模拟选择分配器4上，在RS232C接口驱动器2输出信号的控制作用下，选择性地与上位计算机1的RS232C通信接口中的TXD、RXD连通。这样，即有效地实现了上位计算机1与多个下位机9的通信。下位机9可以采用单片机。\n[0015] 如图2所示，给出了本发明的多节点通讯电路的电路图，RS232C接口驱动器2采用的芯片为MC1488，电平转换芯片采用ADM233L，模拟选择分配器4采用芯片的型号为HEF4052B。\n[0016] 所示的上位计算机1的RS232C接口通过串口线连接到多节点通讯电路的RS232C接口DB9，其中的DTR、CTS信号通过电平转换芯片MC1488转换为TTL电平的信号A1、A0进行输出，信号A1、A0接到双4通道模拟选择/分配器HEF4052B的地址输入端A1、A0，用来控制公用的输入/输出通道ZA、ZB与哪一路独立的输入/输出通道相连接。\n[0017] 计算机串口传送的发送信号TXD和接收信号RXD连接到电平转换芯片ADM233L的R4in和T1out，经过电平转换后的TTL电平信号为R4out和T1in，R4out、T1in分别和双4通道模拟选择/分配器HEF4052B的公用的输入/输出通道ZA、ZB相连，最终上位计算机串口传送的信号TXD、RXD经电平转换之后传送到芯片HEF4052B的公用的输入/输出通道ZA、ZB。\n[0018] 设系统工作站中有三个控制电路板，可以分别用A电路板、B电路板、C电路板来表示，每一个电路板功能的实现都由一个单片机来完成，形成第一路RS232C、第二路RS232C以及第三路RS232C三路通讯线。A电路板的串口引脚TXD和RXD通过排线连接到多节点通讯电路的J7，然后分别连到芯片ADM233L的R1in和T2out，经电平转换后变为TTL电平的R1out和T2in，R1out、T2in最终连接到芯片HEF4052B的独立的输入/输出通道Y0B和Y0A。B电路板的串口引脚TXD和RXD通过排线连接到通信切换电路的J8，然后分别连到芯片ADM233L的R2in和T3out，经电平转换后变为TTL电平的R2out和T3in，R2out、T3in最终连接到芯片HEF4052B的独立的输入/输出通道Y1B和Y1A。C电路板的串口引脚TXD和RXD通过排线连接到通信切换电路的J9，然后分别连到芯片ADM233L的R3in和T4out，经电平转换后变为TTL电平的R3out和T4in，R3out、T4in最终连接到芯片HEF4052B的独立的输入/输出通道Y2B和Y2A；其中A、B和C电路板的串口引脚的GND均连接到多节点通讯电路的电源地。\n[0019] 上位计算机串口的发送信号TXD传送到芯片HEF4052B的公用的输入/输出通道ZA，ZA和通道Y0A、Y1A、Y2A中的哪一个通道相连，由计算机串口传送的信号DTR、CTS的逻辑电平共同决定。同理，计算机串口的接收信号RXD传送到芯片HEF4052B的ZB，至于ZB和通道Y0B、Y1B、Y2B中的哪一个通道相连也是由信号DTR、CTS决定。如果DTR、CTS的逻辑电平为“00”，那么ZA、ZB会分别和通道Y0A、Y0B相连。如果DTR、CTS的逻辑电平为“01”，则ZA、ZB会分别和通道Y1A、Y1B相连。如果DTR、CTS的逻辑电平为“10”，则ZA、ZB会分别和通道Y2A、Y2B相连。\n[0020] 由于ZA、ZB逻辑上连接着计算机串口的TXD和RXD，YnA、YnB逻辑上分别连接着第n个电路板的串口引脚RXD和TXD（n=0、1、2），通过计算机串口传送信号DTR、CTS的逻辑电平状态来决定n的取值，这样就实现了计算机与多块控制电路板通过RS232C通信接口的数据交互。