专利名称：一种串口通讯端口扩展控制电路及其处理方法
技术领域：
本发明涉及串行通讯端口扩展电路及软件技术领域，具体地说是一种串口通讯端口扩展控制电路及其处理方法。
背景技术：
现在银行等 金融系统的柜员受理柜面金融业务时，除柜员使用的终端或者PC机夕卜，一般还需要使用磁条机、IC卡读写器、指纹仪、二代身份证阅读器等设备，且大多采用串行接口，需占用较多的主机接口 ；各种设备与PC间的连线较多、较复杂，更换设备时不易操作，且各种设备无序摆放，严重压缩日益紧张的柜面办公空间，不利于柜面办公。为方便客户使用和管理，特设计开发本电路及软件。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足，提供了一种实现常用串行接口办公设备集成的电路及软件。利用该电路，可以将最多4个串行接口的外设集成在一起，通过一个串行接口与上位机相连，减少上位机的资源占用；通过扩展端口选择命令选择所操作的串行接口设备。为实现上述目的，设计一种串口通讯端口扩展控制电路，其特征在于电路连接如下，单片机内部MCU芯片的RX端口连接模拟切换电路芯片的An端口，单片机内部MCU芯片的TX端口连接模拟切换电路芯片的Bn端口，单片机内部MCU芯片的P21端口连接模拟切换电路芯片的SO端口，单片机内部MCU芯片的P22端口连接模拟切换电路芯片的SI端口；模拟切换电路芯片的BO端口连接电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接磁条机J14的3号RXD引脚，模拟切换电路芯片的AO端口连接电阻R49的一端，电阻R49的另一端连接磁条机J14的2号TXD引脚，模拟切换电路芯片的B2端口连接电阻R19的一端，电阻R19的另一端连接指纹仪J16的3号RXD引脚，模拟切换电路芯片的A2端口连接电阻R47的一端，电阻R47的另一端连接指纹仪J16的2号TXD引脚，模拟切换电路芯片的B3端口连接电阻R91的一端，电阻R91的另一端连接IC卡读写器J17的3号引脚，模拟切换电路芯片的A3端口连接电阻R90的一端，电阻R90的另一端连接IC卡读写器J17的2号引脚，模拟切换电路芯片的BI端口连接电阻R42的一端，电阻R42的另一端连接二代身份证阅读器J15的3号RXD引脚，模拟切换电路芯片的Al端口连接电阻R48的一端，电阻R48的另一端连接二代身份证阅读器J15的2号TXD引脚；模拟切换电路芯片的EN端口连接电阻R43的一端，电阻R43的另一端接地，模拟切换电路芯片的VEE端口连接电阻R44的一端，电阻R44的另一端接地，模拟切换电路芯片的GND端口接地；模拟切换电路芯片的VCC端口分三路，一路连接电阻R46，另一路连接电阻R45，第三路连接电容C9的一端，电容C9的另一端接地。所述的单片机内部MCU芯片的RST端口连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分三路，分别连接电容C2、C3、C4的一端，电容C2、C3、C4的另一端接地；单片机内部MCU芯片的Vb与regin端口连接并分两路，一路连接电源，另一路连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电容C2、C3、C4的一端。
所述的单片机内部MCU芯片上设有控制软件模块。一种串口通讯端口扩展控制电路，其特征在于软件处理流程如下，
(O上电初始化，模拟切换电路芯片默认连接到一个扩展端口上；
(2)模拟切换电路芯片接收单片机下发数据；
(3)判断数据是否是端口选择命令；
(4)是则根据命令控制模拟切换电路芯片的两个二进制输入端SO和SI选择相应的数据通道，否则重新接收单片机下发数据；
(5)后续的数据将由选好的通道通过公共输入/输出端进行传输；
(6)流程循环工作。·本发明同现有技术相比，提供了一种实现常用串行接口办公设备集成的电路及软件。利用该电路，可以将最多4个串行接口的外设集成在一起，通过一个串行接口与上位机相连，减少上位机的资源占用；通过扩展端口选择命令选择所操作的串行接口设备。
图I为本发明结构连接示意图。图2为单片机连接模拟切换电路芯片示意图。图3为模拟切换电路芯片连接IC读写器、磁条机、二代身份证阅读器及指纹仪示意图。图4为软件处理流程图。
具体实施例方式下面根据附图对本发明做进一步的说明。如图I所示，磁条机、二代身份证阅读器、指纹仪、IC卡读写器的输出端分别连接模拟切换电路芯片，模拟切换电路芯片双向连接单片机的一个双向端口，单片机的另一个双向端口连接上位机的双向端口。如图2，图3所示，电路连接如下，单片机内部MCU芯片的RX端口连接模拟切换电路芯片的An端口，单片机内部MCU芯片的TX端口连接模拟切换电路芯片的Bn端口，单片机内部MCU芯片的P21端口连接模拟切换电路芯片的SO端口，单片机内部MCU芯片的P22端口连接模拟切换电路芯片的SI端口 ；模拟切换电路芯片的BO端口连接电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接磁条机J14的3号RXD引脚，模拟切换电路芯片的AO端口连接电阻R49的一端，电阻R49的另一端连接磁条机J14的2号TXD引脚，模拟切换电路芯片的B2端口连接电阻R19的一端，电阻R19的另一端连接指纹仪J16的3号RXD引脚，模拟切换电路芯片的A2端口连接电阻R47的一端，电阻R47的另一端连接指纹仪J16的2号TXD引脚，模拟切换电路芯片的B3端口连接电阻R91的一端，电阻R91的另一端连接IC卡读写器J17的3号引脚，模拟切换电路芯片的A3端口连接电阻R90的一端，电阻R90的另一端连接IC卡读写器J17的2号引脚，模拟切换电路芯片的BI端口连接电阻R42的一端，电阻R42的另一端连接二代身份证阅读器J15的3号RXD引脚，模拟切换电路芯片的Al端口连接电阻R48的一端，电阻R48的另一端连接二代身份证阅读器J15的2号TXD引脚；模拟切换电路芯片的EN端口连接电阻R43的一端，电阻R43的另一端接地，模拟切换电路芯片的VEE端口连接电阻R44的一端，电阻R44的另一端接地，模拟切换电路芯片的GND端口接地；模拟切换电路芯片的VCC端口分三路，一路连接电阻R46，另一路连接电阻R45，第三路连接电容C9的一端，电容C9的另一端接地。单片机内部MCU芯片的RST端口连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分三路，分别连接电容C2、C3、C4的一端，电容C2、C3、C4的另一端接地；单片机内部MCU芯片的Vb与regin端口连接并分两路，一路连接电源，另一路连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电容C2、C3、C4的一端。单片机内部MCU芯片上设有控制软件模块。如图4所示，一种串口通讯端口扩展控制电路的处理方法，其特征在于软件处理流程如下，
(1)上电初始化，模拟切换电路芯片默认连接到一个扩展端口上； (2)模拟切换电路芯片以9600BPS速率接收单片机下发数据；
(3)判断数据是否是端口选择命令；
(4)是则根据命令控制模拟切换电路芯片的两个二进制输入端SO和SI选择相应的数据通道，否则重新接收单片机下发数据；
(5)后续的数据将由选好的通道通过公共输入/输出端进行传输；
(6)流程循环工作。端口扩展器控制芯片使用C8051F321单片机和双4选I模拟切换电路芯片⑶4052B，模拟切换电路芯片⑶4052B具有两个二进制输入端S0、S1和一个共用输入端/输出端Bn、An，通过这两个二进制输入端可以切换4个输入/输出通道。⑶4052B通过第3管脚Bn端口连接上位机串口的TX端读取数据，通过第13管脚An端口连接上位机串口的RX端发送数据，控制输入端S1、S0分别与单片机P22、P21相连。同时，Bn端与单片机Rx相连。当上位机下发数据时，在模拟切换电路芯片接收数据的同时，单片机也收到同样的数据，由单片机对数据进行解析，如果是扩展器端口选择命令，则根据命令控制P21、P22的输出，进而选通模拟切换电路芯片⑶4052B相应的数据通道，实现端口扩展功能。模拟切换电路芯片⑶4052B的4个输入/输出通道的输入/输出信号线各串联I个10欧电阻后与外设的输出/输入信号线相连，信号采用TTL电平。双4选I模拟切换电路芯片CD4052B具有一个共用输入/输出端和4个可切换的输入/输出通道，通过两个二进制输入端来进行通道的4选I与共用输入/输出端相连，从而将上位机与所选设备相连。单片机C8051F321内固化通讯控制软件，对下传的数据进行解析，若解析出端口选择命令，则根据命令控制模拟切换电路芯片⑶4052B的两个二进制输入端，进而选择对应的扩展端口。
权利要求
1.一种串口通讯端口扩展控制电路，其特征在于电路连接如下，单片机内部MCU芯片的RX端口连接模拟切换电路芯片的An端口，单片机内部MCU芯片的TX端口连接模拟切换电路芯片的Bn端口，单片机内部MCU芯片的P21端口连接模拟切换电路芯片的SO端口，单片机内部MCU芯片的P22端口连接模拟切换电路芯片的SI端口 ；模拟切换电路芯片的BO端口连接电阻R18的一端，电阻R18的另一端连接磁条机J14的3号RXD引脚，模拟切换电路芯片的AO端口连接电阻R49的一端，电阻R49的另一端连接磁条机J14的2号TXD引脚，模拟切换电路芯片的B2端口连接电阻R19的一端，电阻R19的另一端连接指纹仪J16的3号RXD引脚，模拟切换电路芯片的A2端口连接电阻R47的一端，电阻R47的另一端连接指纹仪J16的2号TXD引脚，模拟切换电路芯片的B3端口连接电阻R91的一端，电阻R91的另一端连接IC卡读写器J17的3号引脚，模拟切换电路芯片的A3端口连接电阻R90的一端，电阻R90的另一端连接IC卡读写器J17的2号引脚，模拟切换电路芯片的BI端口连接电阻R42的一端，电阻R42的另一端连接二代身份证阅读器J15的3号RXD引脚，模拟切换电路芯片的Al端口连接电阻R48的一端，电阻R48的另一端连接二代身份证阅读器J15的2号TXD引脚；模拟切换电路芯片的EN端口连接电阻R43的一端，电阻R43的另一端接地，模拟切换电路芯片的VEE端口连接电阻R44的一端，电阻R44的另一端接地，模拟切换电路芯片的GND端口接地；模拟切换电路芯片的VCC端口分三路，一路连接电阻R46，另一路连接电阻R45，第三路连接电容C9的一端，电容C9的另一端接地。
2.根据权利要求I所述的一种串口通讯端口扩展控制电路，其特征在于所述的单片机内部MCU芯片的RST端口连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分三路，分别连接电容C2、C3、C4的一端，电容C2、C3、C4的另一端接地；单片机内部MCU芯片的Vb与regin端口连接并分两路，一路连接电源，另一路连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接电容C2、C3、C4 的一端。
3.根据权利要求I所述的一种串口通讯端口扩展控制电路，其特征在于所述的单片机内部MCU芯片上设有控制软件模块。
4.根据权利要求I或3所述的一种串口通讯端口扩展控制电路，其特征在于软件处理流程如下， (1)上电初始化，模拟切换电路芯片默认连接到一个扩展端口上； (2)模拟切换电路芯片接收单片机下发数据； (3)判断数据是否是端口选择命令； (4)是则根据命令控制模拟切换电路芯片的两个二进制输入端SO和SI选择相应的数据通道，否则重新接收单片机下发数据； (5)后续的数据将由选好的通道通过公共输入/输出端进行传输； (6)流程循环工作。
全文摘要
本发明涉及串行通讯端口扩展电路及软件技术领域，具体地说是一种串口通讯端口扩展控制电路及其处理方法。一种串口通讯端口扩展控制电路，其特征在于电路连接如下，单片机内部MCU芯片的RX端口连接模拟切换电路芯片的An端口，单片机内部MCU芯片的TX端口连接模拟切换电路芯片的Bn端口，单片机内部MCU芯片的P21端口连接模拟切换电路芯片的S0端口，单片机内部MCU芯片的P22端口连接模拟切换电路芯片的S1端口。同现有技术相比，提供了一种实现常用串行接口办公设备集成的电路及软件。利用该电路，可以将最多4个串行接口的外设集成在一起，通过一个串行接口与上位机相连，减少上位机的资源占用；通过扩展端口选择命令选择所操作的串行接口设备。
文档编号G06F13/40GK102929172SQ201210375569
公开日2013年2月13日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者周艳萍, 陈中元, 孙荣君 申请人:上海哈诚电子科技有限公司