可检测uart端口插入并复用切换的电平转换电路的制作方法

本实用新型涉及一种电平转换电路，尤其涉及一种可检测uart端口插入并复用切换的电平转换电路。

背景技术：

目前通常方案有2种：(1)主芯片提供2个uart端口，1个通过三极管电平转换电路连接内部设备的uart，另一个则通过三极管电平转换电路和外部设备的插入线缆中的uart接口通讯；主芯片需要2个uart端口的外部接口资源，当uart端口被其他用途占用，或主芯片仅有1个uart端口资源时，无法实现设计；

(2)如果主芯片仅一个uart端口，那么需要一个双刀双掷开关来切换内外设备的连接，并且需要主芯片一个额外的GPIO控制脚来控制开关的切换；需要额外的双刀双掷开关来实现，增加设计复杂性和成本，另外主芯片还需要额外的GPIO端口控制开关，并未节省太多主芯片资源。

技术实现要素：

本实用新型目的在于解决主芯片需要2个uart端口的外部接口资源，当uart端口被其他用途占用，或主芯片仅有1个uart端口资源时，无法实现设计；需要额外的双刀双掷开关来实现，增加设计复杂性和成本，另外主芯片还需要额外的GPIO端口控制开关，并未节省太多主芯片资源的不足而提供的一种可检测uart端口插入并复用切换的电平转换电路。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种可检测uart端口插入并复用切换的电平转换电路，包括uart外部端口模块、uart端口插入检测模块、uart端口信号传输模块、uart端口切换及电平转换模块、MCU模块、内部设备端口模块，所述uart外部端口模块分别与所述uart端口插入检测模块、uart端口信号传输模块信号连接，所述uart端口插入检测模块与所述uart端口切换及电平转换模块信号连接，所述uart端口信号传输模块与所述uart端口切换及电平转换模块信号连接，所述uart端口切换及电平转换模块与所述MCU模块信号连接，所述uart端口切换及电平转换模块与所述内部设备端口模块信号连接；

当uart外部端口未插入时，uart端口插入检测模块给出高电平，uart端口切换模块保持MCU模块的uart端口和内部设备端口模块的uart端口通讯并做相应的电平转换；当uart外部端口插入时，uart端口插入检测模块自动输出低电平检测信号，uart端口切换模块根据uart端口信号传输模块切换为MCU模块的uart端口和外部设备的uart端口相连接并断开内部设备的连接以避免造成信号干扰。

进一步地，还包括外部设备模块，所述外部设备模块与所述uart外部端口模块信号连接。

本实用新型的有益效果在于：

(1)使用较少的元器件实现了开关切换和电平转换的功能，降低了电路的复杂性，节约了设计成本；

(2)实现了uart外部端口插入自动切换功能，无需主芯片检测和控制；

(3)实现了主芯片的uart端口扩展，主芯片在只有一个uart端口的情况下可以同时和内部设备及外部设备通讯，不需要手动跳线或增加开关。

【附图说明】

图1为本实用新型可检测uart端口插入并复用切换的电平转换电路示意图；

图2为本实用新型可检测uart端口插入并复用切换的电平转换电路电路原理图；

附图标记：1、uart外部端口模块；2、uart端口插入检测模块；3、uart端口信号传输模块；4、uart端口切换及电平转换模块；5、MCU模块；6、内部设备端口模块；7、外部设备模块。

【具体实施方式】

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型做进一步描述：

实施例1：

如图1所示，一种可检测uart端口插入并复用切换的电平转换电路，包括uart外部端口模块、uart端口插入检测模块、uart端口信号传输模块、uart端口切换及电平转换模块、MCU模块、内部设备端口模块，所述uart外部端口模块分别与所述uart端口插入检测模块、uart端口信号传输模块信号连接，所述uart端口插入检测模块与所述uart端口切换及电平转换模块信号连接，所述uart端口信号传输模块与所述uart端口切换及电平转换模块信号连接，所述uart端口切换及电平转换模块与所述MCU模块信号连接，所述uart端口切换及电平转换模块与所述内部设备端口模块信号连接；

当uart外部端口未插入时，uart端口插入检测模块给出高电平，uart端口切换模块保持MCU模块的uart端口和内部设备端口模块的uart端口通讯并做相应的电平转换；当uart外部端口插入时，uart端口插入检测模块自动输出低电平检测信号，uart端口切换模块根据uart端口信号传输模块切换为MCU模块的uart端口和外部设备的uart端口相连接并断开内部设备的连接以避免造成信号干扰。

进一步地，还包括外部设备模块，所述外部设备模块与所述uart外部端口模块信号连接。

实施例2：

如图2所示，Uart端口插入检测模块的实现原理为有一个专门的ID信号脚，未插入时悬空，通过PCB上的电阻上拉到高电平，插入端口时端口将其连接到地，输出信号变为低；

Uart端口切换模块理论上需要4个三极管实现，分别负责Uart_main_Tx->Uart0_Rx,Uart_main_Tx->Uart1_Rx,Uart_main_Rx->Uart0_Tx,Uart_main_Rx->Uart1_Tx四条线路的电平转换，只需3个三极管就实现了转换和开关功能，将Uart_main_Tx->Uart0_Rx,Uart_main_Tx->Uart1_Rx两条线路的电平转换电路合而为一，利用外部端口未插入时即使Uart0_Rx有信号也不干扰Uart1_Rx的情况，节省一个三极管转换电路的资源，另外Uart0和Uart1的切换一般需要开关实现，直接将ID信号连入Q3的基极控制Uart1_Tx的输出，当外部接口插入时Q3不能导通，Uart1_Tx不会干扰Uart0_Tx,当无外部接口时Uart0_Tx无输入不干扰Uart1_Tx，不需要额外添加器件就实现了开关切换的功能。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。