CN201152974Y - 接口转换电路及数字视频录像机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种接口转换电路及数字视频录像机，其中，该接口转换电路包括：用于提供信号隔离和信号路径选择的开关电路，其与UART接口连接；用于根据其控制端的控制信号，在UART接口和RS－485接口之间以半双工通信方式作数据收发控制处理的RS－485接口控制器，其连接开关电路及RS－485接口；用于提供控制RS－485接口控制器自动作数据接收和数据发送切换的控制信号的自适应电路，其输出端连接RS－485接口控制器的控制端。本实用新型通过实现RS－485接口与UART接口自适应转换，解决了目前UART接口与RS－485接口互连需要改动过大、投资成本过高的技术难题。
Description
技术领域
本实用新型涉及接口转换技术，尤其涉及一种在UART接口和RS-485接口之间或UART接口和RS-232接口之间进行接口相互转换的接口转换电路，以及利用该接口转换电路实现集成带UART接口的GPS接收器的数字视频录像机。
背景技术
目前，大多数实现全球定位系统(Global Positing System，GPS)功能的GPS接收器是以通用异步收发接口(UART，Universal Asynchronous ReceiverTransmitter)进行数据的接收和发送。并且，在集成GPS接收器的电子产品中，大多数产品在硬件设计上直接通过嵌入式的微处理器(比如MCU)提供的UART接口与GPS接收器进行通讯。
然而，一些早期生产的电子产品并不具有GPS功能，如需要实现GPS功能就需要外接一个可以自适应的GPS接收器。由于早期的绝大多数电子产品只支持RS-485接口，对其增加GPS功能时通常需要配置一个RS-485接口转RS-232接口的适配器，然后再通过适配器的RS-232接口接入GPS接收器的UART接口。这种传统解决方案不仅成本高，而且实际装配比较麻烦。
因此，为节省更换硬件设备的成本，且在尽可能保护电子产品的前提下，如何开发设计一种接口转换电路，可以实现RS-485接口与UART接口的相互转换，成为当前急需解决的技术难题之一。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提出一种接口转换电路及使用该接口转换电路的数字视频录像机，通过实现RS-485接口与UART接口的相互转换，解决了目前UART接口与RS-485接口互连需要改动过大、投资成本过高的技术难题。
为解决本实用新型的技术问题，本实用新型公开一种接口转换电路，包括：
用于提供信号隔离和信号路径选择的开关电路，其与UART接口连接；
用于根据其控制端的控制信号，在UART接口和RS-485接口之间以半双工通信方式作数据收发控制处理的RS-485接口控制器，其连接开关电路及RS-485接口；
用于提供控制RS-485接口控制器自动作数据接收和数据发送切换的控制信号的自适应电路，其输出端连接RS-485接口控制器的控制端。
较优的，所述自适应电路包括：第一、第二电阻器；三极管，其基极通过第一电阻器与UART接口的数据发送端连接，集电极通过第二电阻器与电源连接，且集电极连接RS-485接口控制器的控制端，而发射极接地。
较优的，本实用新型的接口转换电路还包括：
DB9接口；
用于在UART接口和RS-232接口之间以双工通信方式作数据收发控制处理的RS-232接口控制器，所述RS-232接口控制器通过开关电路和DB9接口分别与UART接口和RS-232接口连接。
较优的，所述开关电路为双刀单掷开关。
另外，本实用新型还公开一种数字视频录像机，包括：具有UART接口的GPS接收器；与GPS接收器作数据通信的RS-485接口；在UART接口与RS-485接口之间进行接口转换处理的接口转换电路，连接在UART接口与RS-485接口之间，该接口转换电路包括：
用于提供信号隔离和信号路径选择的开关电路，其与UART接口连接；
用于根据其控制端的控制信号，在UART接口和RS-485接口之间以半双工通信方式作数据收发控制处理的RS-485接口控制器，其连接开关电路及RS-485接口；
用于提供控制RS-485接口控制器自动作数据接收和数据发送切换的控制信号的自适应电路，其输出端连接RS-485接口控制器的控制端。
较优的，所述自适应电路包括：第一、第二电阻器；三极管，其基极通过第一电阻器与UART接口的数据发送端连接，集电极通过第二电阻器与电源连接，且集电极连接RS-485接口控制器的控制端，而发射极接地。
较优的，本实用新型的数字视频录像机还包括：与GPS接收器作数据通信的RS-232接口；所述接口转换电路还包括：DB9接口；用于在UART接口和RS-232接口之间以双工通信方式作数据收发控制处理的RS-232接口控制器，所述RS-232接口控制器通过开关电路和DB9接口分别与UART接口和RS-232接口连接。
较优的，所述开关电路为双刀单掷开关。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型解决了诸多电子产品不能通过RS-485接口直接外接带UART接口的GPS接收器的难题，实现了通过RS-485接口自适应与UART接口进行数据通信。本实用新型同时集中解决了RS-232接口和RS-485接口与UART接口之间接口转换的技术难题。因此，运用本实用新型的接口转换电路对电子产品作升级处理，不仅节省更换硬件设备的成本，还尽可能的保护电子产品，减少了对电子产品的改动。
附图说明
图1是本实用新型一个较佳实施例的结构示意图；
图2是本实用新型一个较佳实施例中传输信号的时序示意图。
具体实施方式
本实用新型考虑到绝大多数GPS接收器只具有UART接口，而早期生产的许多电子产品通常只提供RS-232接口或者RS-485接口；如需在这些电子产品中实现GPS功能，则需要将GPS接收器的UART接口转换为RS-232接口或者RS-485接口。并且，由于在RS-232接口定义中接收数据和发送数据是通过两根独立的线路(RX和TX)来实现的，因此将UART接口转换为RS-232接口较为容易实现；而RS-485接口定义的是差分信号，接收数据和发送数据的选择需要另外一根控制线来完成，而一般的电子产品采用的标准RS-485接口是无此信号线的，因此，如何实现RS-485接口数据收发的自适应功能成为本实用新型的关键。
参考图1所示，本实施例可以是对电子产品进行改进，集成GPS接收器来实现GPS功能，以满足电子产品日益增加的用户要求。比如，对具有RS-232接口或者RS-485接口的车载数字视频录像机(Digital Video Recorder，DVR)进行改造以集成具有UART接口的GPS接收器。
本实施例包括：具有UART接口111的GPS接收器110；提供信号隔离和信号路径选择的开关电路121，其与UART接口111连接；用于根据两个控制端RE和DE的控制信号，在UART接口111和RS-485接口130之间以半双工通信方式作数据收发控制处理的RS-485接口控制器122，其连接开关电路121及RS-485接口130；用于提供控制RS-485接口控制器122自动作数据接收和数据发送切换的控制信号的自适应电路123，其输出端连接RS-485接口控制器122的两个控制端RE和DE。
为增加本实用新型的适用性，本实施例还集成了将RS-232接口140与UART接口111转换的功能，其主要由以双工通信方式在UART接口111和RS-232接口140之间作数据收发控制处理的RS-232接口控制器124，通过开关电路121和DB9接口125分别与UART接口111和RS-232接口140连接。
其中，RS-232接口控制器124通过数据接收端TXD接收从UART接口111的数据发送端TXD通过开关电路121发送的数据，由RS-232接口控制器124转换电平后从数据接收端RX输出，经DB9接口125输出至RS-232接口140；而另一个数据接收端TX接收RS-232接口140经过DB9接口125传输的数据，由RS-232接口控制器124转换电平后通过另一个数据接收端RXD通过开关电路121发送到UART接口111的数据接收端RXD。
而RS-485接口控制器122的数据接收端DI用于接收UART接口111的数据发送端TXD通过开关电路121发送的数据，数据发送端RO用于通过开关电路121发送数据给UART接口111的数据接收端RXD；并且，发送数据和接收数据的方向控制由两个控制端RE和DE上的控制信号来实现：当控制端RE为低电平时，RS-485接口控制器122从RS-485接口130接收的数据，并作转换电平处理后，通过开关电路121将数据发送给UART接口111的数据接收端RXD；当控制端DE为高电平时，RS-485接口控制器122通过开关电路121从UART接口111的数据发送端TXD接收数据，并作转换电平处理后发送给RS-485接口130。
考虑到RS-485接口130本身只支持半双工方式通讯，也就是说，在同一时刻，RS-485接口控制器122只能接收数据或者发送数据，而且接收数据和发送数据的控制要由两个控制端RE和DE来控制；为实现接收数据和发送数据的自动切换，故本实施例增加了自适应电路123。
该自适应电路123包括：第一、第二电阻器R1和R2；三极管Q1，其基极(B)通过第一电阻器R1与UART接口111的数据发送端TXD连接，集电极(C)通过第二电阻器R2与电源连接，且集电极连接RS-485接口控制器122的两个控制端RE和DE，而发射极(E)接地。
并且，根据RS-485接口规范的定义，当RS-485接口控制器122的数据接收端DI上无数据时(即GPS接收器110不向外发送数据)，数据接收端DI为高电平，导致三极管Q1处于导通状态，两个控制端RE和DE都为低电平，使RS-485接口控制器122处于接收数据状态；当数据接收端DI上出现数据时(即GPS接收器110向外发送数据)，两个控制端RE和DE的电平状态将随着数据接收端DI上电平状态做反向的变化，参考图2所示时序图。
由此可见，由RS-485接口控制器122输入/输出端A和B上输出的差分信号和数据接收端DI上的输入信号的波形是基本一致的，偏差来自于控制端DE的信号变化总会比数据接收端DI的信号稍微延迟一些，这取决与三极管Q1的响应速度，因此，可采用反应速度较快的三极管Q1来尽可能地提高据接收端DI和控制端DE两者信号的同步。由此，在没有额外控制端口的情况下，RS-485接口控制器122实现了接收数据和发送数据的自适应功能。
优选的，本实施例中，开关电路121采用双刀单掷开关。当通过RS-232接口140与GPS接收器110进行通信时，需要选择RS-232接口140与UART接口111通信的通信路径，将双刀单掷开关拨至使UART接口111与RS-232接口控制器124连接。同样，当通过RS-485接口130与GPS接收器110进行通信时，需将双刀单掷开关拨至使UART接口111与RS-485接口控制器122连接。
综上，本实用新型具有如下有益技术效果：
本实用新型解决了诸多电子产品不能通过RS-485接口直接外接带UART接口的GPS接收器的难题，实现了通过RS-485接口自适应与UART接口进行数据通信。本实用新型同时集中解决了RS-232接口和RS-485接口与UART接口之间接口转换的技术难题。因此，运用本实用新型的接口转换电路对电子产品作升级处理，不仅节省更换硬件设备的成本，还尽可能的保护电子产品，减少了对电子产品的改动。
Claims (8)
1、一种接口转换电路，其特征在于，包括：
用于提供信号隔离和信号路径选择的开关电路，其与UART接口连接；
用于根据其控制端的控制信号，在UART接口和RS-485接口之间以半双工通信方式作数据收发控制处理的RS-485接口控制器，其连接开关电路及RS-485接口；
用于提供控制RS-485接口控制器自动作数据接收和数据发送切换的控制信号的自适应电路，其输出端连接RS-485接口控制器的控制端。
2、根据权利要求1所述的接口转换电路，其特征在于，所述自适应电路包括：第一、第二电阻器；三极管，其基极通过第一电阻器与UART接口的数据发送端连接，集电极通过第二电阻器与电源连接，且集电极连接RS-485接口控制器的控制端，而发射极接地。
3、根据权利要求1所述的接口转换电路，其特征在于，还包括：
DB9接口；
用于在UART接口和RS-232接口之间以双工通信方式作数据收发控制处理的RS-232接口控制器，所述RS-232接口控制器通过开关电路和DB9接口分别与UART接口和RS-232接口连接。
4、根据权利要求1或2或3所述的接口转换电路，其特征在于，所述开关电路为双刀单掷开关。
5、一种数字视频录像机，其特征在于，包括：具有UART接口的GPS接收器；与GPS接收器作数据通信的RS-485接口；在UART接口与RS-485接口之间进行接口转换处理的接口转换电路，连接在UART接口与RS-485接口之间，该接口转换电路包括：
用于提供信号隔离和信号路径选择的开关电路，其与UART接口连接；
用于根据其控制端的控制信号，在UART接口和RS-485接口之间以半双工通信方式作数据收发控制处理的RS-485接口控制器，其连接开关电路及RS-485接口；
用于提供控制RS-485接口控制器自动作数据接收和数据发送切换的控制信号的自适应电路，其输出端连接RS-485接口控制器的控制端。
6、根据权利要求5所述的数字视频录像机，其特征在于，所述自适应电路包括：第一、第二电阻器；三极管，其基极通过第一电阻器与UART接口的数据发送端连接，集电极通过第二电阻器与电源连接，且集电极连接RS-485接口控制器的控制端，而发射极接地。
7、根据权利要求5所述的数字视频录像机，其特征在于，还包括：与GPS接收器作数据通信的RS-232接口；
所述接口转换电路还包括：
DB9接口；
用于在UART接口和RS-232接口之间以双工通信方式作数据收发控制处理的RS-232接口控制器，所述RS-232接口控制器通过开关电路和DB9接口分别与UART接口和RS-232接口连接。
8、根据权利要求5或6或7所述的数字视频录像机，其特征在于，所述开关电路为双刀单掷开关。
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