资料传输控制电路的制作方法

本发明是有关于一种资料传输控制电路，特别是用于单端传输讯号与差动传输讯号转换的资料传输控制电路。

背景技术：

一般来说，在个人计算机、笔记型计算机、平板计算机、或销售时点情报系统机(pointofsale；pos)机台等电子装置或电子元件的间，由于传输界面或标准的不同，仍需要经过一些转换才有办法进行资料的传递。以rs-232与rs-485串列埠标准来说，资料的讯号传递在rs-232界面中为单端传输，而在rs-485界面中则为差动传输，因此，其讯号仍需要经过适当的转换才能互相传递资料。

此外，由于rs-485的界面为半双工(halfduplex)，同一时间内只能允许单一方向的传输(例如，传送或接收)，也因此在rs-232界面与rs-485界面的间的讯号转换，需要做进一步的控制机制以切换rs-485界面的传送或接收。然而传统上为了进行运作的切换，电子装置的处理单元还需要利用额外的gpio接脚以及相应的控制程序来控制，不但增加处理单元的工作loading，相对的减缓处理单元的速度，同时也相当耗费时间及成本。因此，仍需要一种改良的资料传输控制电路以改善上述问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种电路设计简单、处理速度快、生产制造成本低的资料传输控制电路。

为解决上述技术问题，本发明一实施例的资料传输控制电路，适用于一电子装置，包括：一通用非同步收发传输器(uart)，具有一传送端(tx)；一资料传输转换元件，具有一驱动致能接脚(de)，一驱动资料输入(driverdatainput)接脚以及一差动传输端(a、b)，且上述驱动资料输入接脚耦接至上述传送端；以及一控制电路，具有一控制输入端以及一控制输出端，上述控制输入端耦接至上述通用非同步收发传输器(uart)的上述传送端(tx)，上述控制输出端耦接至上述资料传输切换元件的上述驱动致能接脚，且根据上述控制输入端的电压位准决定上述控制输出端的电压位准；其中，当上述控制电路的上述控制输入端为一第一电压位准时，上述控制输出端输出一高电压位准至上述驱动致能接脚，以使上述资料传输转换元件将上述驱动资料输入接脚的一单端传输讯号转换为一差动传输讯号从上述差动传输端输出。

优选地，当上述控制电路的上述控制输入端为一第二电压位准时，上述控制输出端输出接地电压至上述驱动致能接脚，上述资料传输转换元件停止将上述驱动资料输入接脚的上述单端传输讯号转换为上述差动传输讯号，以使上述资料传输转换元件的上述差动传输端为零电位。此外，上述第一电压位准为低电压位准(low)，而上述第二电压位准为高电压位准(high)。

优选地，上述控制电路包括一mos晶体管，上述mos晶体管的闸极耦接至上述通用非同步收发传输器的上述传送端，上述mos晶体管的源极耦接至接地(gnd)，以及上述mos晶体管的汲极耦接至具有上述高电压位准的电压节点。

优选地，上述通用非同步收发传输器还包括一接收端(rx)，而上述资料传输转换元件还包括一收受资料输出(receivedataoutput)接脚，上述通用非同步收发传输器的上述接收端耦接至上述资料传输转换元件的上述收受资料输出接脚。

优选地，上述资料传输转换元件还包括一反收受致能接脚(/re)，当上述控制电路的上述控制输入端为一第二电压位准时，上述控制输出端输出接地电压至上述反收受致能接脚，以使上述资料传输转换元件将上述差动传输端的上述差动传输讯号转换为上述单端传输讯号从上述收受资料输出接脚输出。

优选地，上述反收受致能接脚与上述驱动致能接脚耦接，当上述控制电路的上述控制输入端为一第一电压位准时，上述控制输出端输出高电压位准，上述资料传输转换元件停止将上述差动传输端的上述差动传输讯号转换为上述单端传输讯号从上述收受资料输出接脚输出。

优选地，上述通用非同步收发传输器的上述传送端属于rs-232界面，而上述差动传输端为rs-485界面。

优选地，上述差动传输讯号为半双工(half-duplex)型态的传输讯号。

相较于现有技术，本发明资料传输控制电路，当uart的传送端tx为低电压位准时，资料传输转换元件的差动传输端a为低电压位准，差动传输端b则为高电压位准。反的，当uart的传送端tx为高电压位准时，资料传输转换元件的差动传输端a、b则同时为零电位。因此，耦接于差动传输端a、b上的电子元件或装置仍能够依据差动传输端a、b上差动传输讯号的时序与逻辑来判断并取得相对应uart的传送端tx的资料。另一方面，由于uart的传送端tx在进行资料传输会传送低电压位准，例如低电压位准的开始位元(startbit)，透过控制电路将可在接收到传送端tx低电压位准时，自动地且同步地开启资料传输转换元件的驱动功能，而不需要在uart上额外透过一个gpio脚来产生一个额外的控制信号来控制资料传输转换元件的转换模式，简化了电路的设计，减少了生产制造的成本。

【附图说明】

图1为显示根据本发明一实施例所述的资料传输控制电路的示意图。

图2为显示根据本发明一实施例所述的资料传输控制电路中各讯号的波形图。

【具体实施方式】

请参阅图1所示是显示根据本发明一实施例所述的资料传输控制电路100的示意图。资料传输控制电路100用于电子装置中，例如，个人计算机、笔记型计算机、平板计算机、或销售时点情报系统机(pointofsale；pos)机台等电子装置中，主要用以将讯号的格式转换为另一种格式以进行元件或电子装置的间的资料传输。

请参阅图1所示，资料传输控制电路100包括通用非同步收发传输器102(universalasynchronousreceiver/transmitter；以下简称uart102)、控制电路104以及资料传输转换元件106。资料传输转换元件106用以将uart102的传送端tx上的单端传输讯号转换为半双工(half-duplex)的差动传输讯号于差动传输端a、b输出，以及将输入于差动传输端a、b的半双工的差动传输讯号转换为单端传输讯号传送至接收端rx。控制电路104则依据传送端tx上的讯号，切换资料传输转换元件106的转换模式。

在本发明一些实施例中，uart102可为一独立的模块化芯片，或是被整合包括在电子装置的处理器的中，uart102用以提供或接收单端传输讯号，uart102包括有传送端tx以及接收端rx分别用以传送及接收单端传输讯号，例如，rs-232界面的txd端及rxd端。应了解到，由于传送端tx与接收端rx分别经由电阻r1、r2耦接至具有高电压位准(high)的电压源vcc，因此传送端tx与接收端rx在没有进行传送或接收资料的情况下会维持在高电压位准。另外，随着传输界面的不同，传输讯号的电压位准以及电压容许范围亦有所不同，一般来说，rs-232界面下讯号的电压位准在±3~±15v的间，rs-422界面下讯号的共模电压在-7~+7v的间，而rs-485界面下讯号的共模电压在-7~+12v的间。因此，在一些实施例中，若uart102为rs-232界面，而资料传输转换元件106为rs-485界面，则uart102与控制电路104的间可设置有电压调整电路或元件，用以将讯号的电压位准调整至相对应的界面，以避免在uart102上讯号的电压位准超出-7~+12v的范围(例如，±15v)而致使资料传输转换元件106无法判读。又或者避免资料传输转换元件106上讯号的电压位准超出±3~±15v的范围(例如，2v)而致使uart102无法判读。应了解到，以上电压范围仅用于举例，并非限制于本发明，随着所应用的电子装置和电路的不同，亦可有不同的电压范围。

资料传输转换元件106具有驱动资料输入接脚dr、收受资料输出接脚r、驱动致能接脚de、反收受致能接脚(/re)、差动传输端a以及差动传输端b。资料传输转换元件106的驱动资料输入接脚dr与uart102的传送端tx耦接，以接收来自uart102的资料，资料传输转换元件106的收受资料输出接脚r与uart102的接收端rx耦接，以传送资料至uart102。差动传输端a以及差动传输端b可耦接至其他具有相同差动传输界面的电子元件或电子装置(未显示于图示)。

在本发明一些实施例中，当资料传输转换元件106的驱动致能接脚de为高电压位准时，其驱动功能被致能，资料传输转换元件106则可将驱动资料输入接脚dr所接收到的单端传输讯号转换为半双工的差动传输讯号后由差动传输端a及b(例如，rs-485界面的d-端及d+端)输出至相连接的其他电子元件或电子装置(未显示)。在一些实施例中，资料传输转换元件106的驱动致能接脚de为高电压位准时，资料传输转换元件106的差动传输端a会输出与驱动资料输入接脚dr同相的讯号，而差动传输端a与b的间的讯号为反相。如图2所示，在驱动致能接脚de为高电压位准时，当驱动资料输入接脚dr的讯号(即，uart102的传送端tx的讯号)为高电压位准时，差动传输端a为高电压位准，差动传输端b则为低电压位准。反的，当资料输入接脚dr的讯号为低电压位准的时候，差动传输端a为低电压位准的时候，差动传输端b则为高电压位准。

此外，在本发明一些实施例中，反收受致能接脚(/re)应视为收受致能接脚的反相，换句话说，当资料传输转换元件106的反收受致能接脚/re不为高电压位准时，其收受功能被致能，资料传输转换元件106则将差动传输端a及b所接收到的差动传输讯号转换为单端传输讯号后由收受资料输出接脚r输出。应了解到，在一些实施例中，如图1，反收受致能接脚(/re)与驱动致能接脚de电性连接，藉此可使资料传输转换元件106在同一时间只会将资料输入接脚dr的单端传输讯号转换为差动传输讯号并由差动传输端a及b输出，或者将差动传输端a及b的差动传输讯号转换为单端传输讯号由收受资料输出接脚r输出，不会同时间进行二者而造成资料判读错误。也就是说，当资料传输转换元件106的反收受致能接脚/re为接地时，由于驱动致能接脚de同为接地，资料传输转换元件106也停止将驱动资料输入接脚dr所接收到的单端传输讯号转换为差动传输讯号。当资料传输转换元件106的驱动致能接脚de为高电压位准时，由于反收受致能接脚/re同为高电压位准，资料传输转换元件106也停止将差动传输端a及b接收到的差动传输讯号转换为单端传输讯号。

在本发明一些实施例中，控制电路104依据传送端tx上的讯号，来决定输出至资料传输转换元件106的驱动致能接脚de及反收受致能接脚/re的电压位准。控制电路104主要透过晶体管mos来完成，晶体管mos为金属氧化物半导体场效晶体管(mosfet)，晶体管mos的闸极g透过电阻r3耦接至uart102的传送端tx，晶体管mos的源极s耦接至接地端gnd，晶体管mos的汲极d透过电阻r4耦接至电压源vcc，且晶体管mos的汲极d亦耦接至驱动致能接脚de与反收受致能接脚(/re)。应了解到，在本发明另一些实施例中，控制电路104的晶体管mos亦可透过等效的双极性晶体管(bjt)来实现，并非限制于此。

以下更配合图2的波形图说明本发明uart102的传送端tx传送资料时控制电路104的运作情形。在本发明一些实施例中，当uart102的传送端tx在传送低电压位准(low)的资料时，晶体管mos的闸极g经由电阻r3接收到其开始位元的低电压位准时，晶体管mos则不导通。此时，在晶体管mos的汲极d，高电压位准(high)的电压源vcc则可经由电阻r4而提供至资料传输转换元件106的驱动致能接脚de以及反收受致能接脚(/re)，进而启动资料传输转换元件106的驱动功能。同时，由于驱动致能接脚de为高电压位准，资料传输转换元件106则可将驱动资料输入接脚dr所接收到的单端传输讯号转换为差动传输讯号后由差动传输端a及b输出，驱动资料输入接脚dr的讯号为低电压位准，而差动传输端a为低电压位准，差动传输端b则为高电压位准。

另一方面，在本发明一些实施例中，当uart102的传送端tx在传送高电压位准(high)的资料或者在未进行传输而维持高电压位准时，晶体管mos的闸极g经由电阻r3接收到其开始位元的高电压位准时，晶体管mos则会导通汲极d和源极s。此时，在晶体管mos的汲极d因晶体管mos导通而接地，接地端则提供至资料传输转换元件106的驱动致能接脚de以及反收受致能接脚(/re)，进而关闭资料传输转换元件106的驱动功能。此时由于驱动致能接脚de为接地，资料传输转换元件106将会停止转换驱动资料输入接脚dr的讯号，使得差动传输端a及b输出为零电位。

参阅图2与上述说明可知，在本发明的资料传输控制电路100中，当uart102的传送端tx为低电压位准时，资料传输转换元件106的差动传输端a为低电压位准，差动传输端b则为高电压位准。反的，当uart102的传送端tx为高电压位准时，资料传输转换元件106的差动传输端a、b则同时为零电位。因此，耦接于差动传输端a、b上的电子元件或装置仍能够依据差动传输端a、b上差动传输讯号的时序与逻辑来判断并取得相对应uart102的传送端tx的资料。另一方面，由于uart102的传送端tx在进行资料传输会传送低电压位准，例如低电压位准的开始位元(startbit)，透过控制电路104将可在接收到传送端tx低电压位准时，自动地且同步地开启资料传输转换元件106的驱动功能，而不需要在uart102上额外透过一个gpio脚来产生一个额外的控制信号来控制资料传输转换元件106的转换模式，简化了电路的设计，减少了生产制造的成本。

本发明的方法，或特定型态或其部份，可以以程序码的型态存在。程序码可以包含于实体媒体，如软盘、光盘片、硬盘、或是任何其他机器可读取(如计算机可读取)储存媒体，亦或不限于外在形式的计算机程序产品，其中，当程序码被机器，如计算机载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。程序码也可以透过一些传送媒体，如电线或电缆、光纤、或是任何传输型态进行传送，其中，当程序码被机器，如计算机接收、载入且执行时，此机器变成用以参与本发明的装置。当在一般用途处理单元实作时，程序码结合处理单元提供一操作类似于应用特定逻辑电路的独特装置。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围的内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。