专利名称：具有串口扩展装置的cpu的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计算控制的功能单元，特别是一种具有串口扩展装置的CPU。
背景技术：
现有技术中的CPU是指一中央处理模块，或中央处理器，其通常只具有1～2个串口装置，所谓串口装置是指一种数据输入输出的通道，该通道在CPU的作用下只能让数字信号的字节逐一通过，即串行传输方式。CPU的串口装置的应用是很广泛的，但是一个CPU只能提供1～2个串口，使CPU的作用大大减小了，从而导致需要使用多串口时，还需要多个CPU进行支持，增加了电路布线空间，同时增加了电路成本。实际上CPU的功能是足以支持多个串口进行使用的，但由于其自身空间体积的限制，导致其也只能提供1～2个串口。
发明构成本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种可支持多个串口，并使CPU能充分利用的具有串口扩展装置的CPU。
本实用新型的目的是通过以下途径来实现的具有串口扩展装置的CPU，包括有CPU的串口装置，其结构要点在于，还包括有串口扩展装置，其与串口装置电连接，而串口扩展装置包括有信号接收装置、基准装置、选通装置和驱动发送装置，其中信号接收装置和基准装置分别与选通装置的两信号输入端连接，而选通装置的信号输出端则与驱动发送装置电连接。
串口扩展装置可以通过数据总线而与复数个外接应用设备连接，而每个外接应用设备均有分配地址，当CPU要与其中一个外接应用设备进行数据传送时，CPU将发送该外接应用设备的地址信号和要与该外接应用设备传输的数据信号到串口扩展装置，串口扩展装置接收到相应的地址信号和数据信号后，将地址信号与串口扩展装置的基准装置的基准值进行比较，确认该地址后，通过选通装置打开与该外接应用设备的连接，并通过驱动发送装置将相应的数据信号送入该外接应用设备。
通过这样的扩展串口及选通的数据传输方式，使CPU可扩展多个串口以连接更多的外接应用设备，从而充分利用了CPU，这样当需要多个串口连接外接应用设备时，只需要一个CPU进行支持就可以了，大大减小了电路的布线空间，并降低了电路的成本，具有突出的经济效益和技术效果。
本实用新型可以进一步具体为串口扩展装置包括串口输出扩展装置和串口输入扩展装置，二者均包括有相应的信号接收装置、基准装置、选通装置和驱动发送装置。
由于串口的数据传输方式是一种串行传输方式，而外接应用设备又增加了，所以其输入输出需要分开，否则将导致数据传输速度太慢而不能满足要求。
该串口输出扩展装置的工作方式为当CPU要与其中一个外接应用设备进行数据传送时，CPU将发送该外接应用设备的地址信号和要与该外接应用设备传输的数据信号到串口扩展装置，串口扩展装置的信号接收装置接收到CPU串口装置发送过来的相应的地址信号和数据信号后，将地址信号与串口扩展装置的基准装置的基准值进行比较，确认该地址后，通过选通装置打开与该外接应用设备的连接，并通过驱动发送装置将相应的数据信号送入该外接应用设备。在串口输出扩展装置中，信号接收装置的信号接收端是与CPU的串口装置连接的，而驱动发送装置的信号发送端是与外接应用设备连接的。
该串口输入扩展装置则是相反，信号接收装置的信号接收端是与外接应用设备连接的，而驱动发送装置的信号发送端是与CPU的串口装置连接的。其工作方式为当一个外接应用设备需要与CPU进行数据传输时，其将该外接应用设备的地址信号和数据信号发送到串口输入扩展装置，而串口输入扩展装置的信号接收装置接收到上述两个信号后，将地址信号通过选通装置的基准比较后，将地址信号和数据信号一并发送到CPU串口装置中，由CPU串口装置进行地址识别和数据处理。
串口扩展输入装置和串口扩展输出装置还均包括有一数据缓冲存储装置，其与信号接收装置的信号输出端连接。
该数据缓冲存储装置是用于存储传输过程中的数据信号，因为串口数量多，则传输的数据量也大，所以可以将来不及处理的数据信号进行缓存。
这样串口装置还可以包括有串口输出装置和串口输入装置，其中串口输出装置是对应与串口扩展输出装置的信号接收装置电连接的，而串口输入装置则是对应与串口扩展输入装置的信号接收装置电连接的。
同样，为了保证数据传输量的增大，而不影响数据传输速度的情况下，串口装置也是将输入输出分开进行。
串口装置还包括有一信号处理装置，该信号处理装置包括有控制比较装置、控制基准装置和驱动控制装置，其中，控制基准装置和串口输入装置的输入端分别与控制比较装置的输入端连接，而控制比较装置的输出端则与驱动控制装置连接。
当串口装置接收到串口扩展输入装置的地址信号和数据信号后，将对该地址信号通过控制比较装置进行比较和确认，然后再通过驱动控制装置送入相应的处理装置进行处理。例如某一外接应用设备的地址为101，当其地址信号和数据信号通过串口扩展输入装置而进入串口装置后，控制比较装置将确认地址信号是否是101，是否有效，确认后，将其数据信号送入该外接应用设备所对应的在CPU中的处理程序进行处理。
本实用新型还可以进一步具体为串口扩展输出装置是型号为4051的控制芯片，其第9、10、11、3脚为信号接收装置，并与CPU的串口输出装置连接。
而CPU包括型号为W78E516B的处理芯片，其第11、12、13、14脚为串口输出装置，并分别与4051的第9、10、11、3脚电连接。
其中W78E516B的第11脚为数据发送线，而第12、13、14脚为地址信号发送传输线；对应的4051的第9脚为该串口扩展输出装置的数据接收线，而第10、11、3脚为地址信号接收线。
串口扩展输入装置是型号为4051的控制芯片，其第9、10、11、3脚为驱动发送装置，并与CPU的串口输入装置连接。
而CPU包括型号为W78E516B的处理芯片，其第10、12、13、14脚为串口输出装置，并分别与4051的第9、10、11、3脚电连接。
其中W78E516B的第10脚为数据接收线，而第12、13、14脚为地址信号接收传输线；对应的4051的第9脚为该串口扩展输入装置的数据发送线，而第10、11、3脚为地址信号发送线。
以上4051和W78E516B是通过数据总线进行连接的，为了扩展更多的串口，可以安装更多对输入输出的串口扩展装置与该数据总线进行连接。
综上所述，本实用新型的优点在于，CPU通过利用了串口扩展装置对复数个串口进行了分配，并通过该串口扩展装置进行数据传输处理，从而使CPU具有更多的串口通讯，可以方便的控制多个需要串口的应用设备，提高了CPU的使用率，降低了多串口电路的经济成本。
图1所示为本实用新型所述的最佳实施例的电路框架示意图；图2所示为本实用新型所述的最佳实施例的具体电路框架示意图；图3所示为本实用新型所述的最佳实施例的电路图。
下面我们结合实施例对本实用新型做进一步描述。
具体实施例最佳实施例参见附图1，具有串口扩展装置的CPU，包括有CPU的串口装置和串口扩展装置，而串口扩展装置还包括有信号接收装置、基准装置、选通装置和驱动发送装置，其中信号接收装置和基准装置分别与选通装置的两信号输入端连接，而选通装置的信号输出端则与驱动发送装置电连接。信号接收装置的两信号接收端的信号输入端分别与串口装置和外接应用设备的信号输出端连接，而驱动发送装置的信号发送端分别与串口装置和外接应用设备的信号输入端连接。
当CPU需要向外接应用设备发送信息时，将经串口装置将信号送入信号接收装置，再通过选通装置进行信号识别，最后通过驱动发送装置将相应的数据信号发送到外接应用设备。反之，当外接应用设备要发送信息到CPU时，将信号送入信号接收装置，再通过选通装置进行信号识别，最后通过驱动发送装置将相应的数据信号经串口装置发送回CPU。在这里，选通装置是对每一路信号进行分时通讯的，需要对每一路信号进行识别后，选通开启相应的传输连接。
参见附图2，这是具体的电路框架示意图，串口装置包括有串口输出装置、串口输入装置和信号处理装置，其中信号处理装置包括有控制比较装置、控制基准装置和驱动控制装置，其中，控制基准装置和串口输入装置的输入端分别与控制比较装置的输入端连接，而控制比较装置的输出端则与驱动控制装置连接。当串口装置接收到串口扩展输入装置的地址信号和数据信号后，将对该地址信号通过控制比较装置进行比较和确认，然后再通过驱动控制装置送入相应的处理装置进行处理。
串口扩展装置则包括有串口扩展输出装置和串口扩展输入装置，二者均包括有信号接收装置、基准装置、选通装置和驱动发送装置，其之间连接方式如上所述。在串口扩展输入装置中，信号接收装置的信号接收端是与外接应用设备连接的，而驱动发送装置的信号发送端是与CPU的串口装置连接的；而在串口输出扩展装置中，信号接收装置的信号接收端是与CPU的串口装置连接的，而驱动发送装置的信号发送端是与外接应用设备连接的。共有6个外接应用设备通过数据总线的传输而与串口扩展输入装置的信号接收装置和串口扩展输出装置的驱动发送装置连接。
参见附图3，串口扩展输出装置是型号为4051的控制芯片，其第9、10、11、3脚为信号接收装置，并与CPU的串口输出装置连接。串口扩展输入装置是型号为4051的控制芯片，其第9、10、11、3脚为驱动发送装置，并与CPU的串口输入装置连接。
而CPU包括型号为W78E516B的处理芯片，其第11、12、13、14脚为串口输出装置，并分别与串口扩展输出装置的405 1的第9、10、11、3脚电连接。其第10、12、13、14脚为串口输出装置，并分别与串口扩展输入装置的4051的第9、10、11、3脚电连接。
其中W78E516B的第11脚为数据发送线，而第12、13、14脚为地址信号发送传输线；对应的4051的第9脚为该串口扩展输出装置的数据接收线，而第10、11、3脚为地址信号接收线。而W78E516B的第10脚为数据接收线，而第12、13、14脚为地址信号接收传输线；对应的4051的第9脚为该串口扩展输入装置的数据发送线，而第10、11、3脚为地址信号发送线。上述的W78E516B的第12、13、14脚为公用的地址信号传输线，其可提供从001～111等八个数字地址信号的传输。
另外，4051的数据传输线是通过一数据总线以RS232的通讯协议方式而与6个外接应用设备连接，也就是说串口装置在与外接应用设备的传输中，需要将信号转换为RS232信号，然后提供给外接应用设备。
本实用新型未述部分与现有技术相同。
权利要求1.具有串口扩展装置的CPU，包括有CPU的串口装置，其结构要点在于，还包括有串口扩展装置，其与串口装置电连接，而串口扩展装置还包括有信号接收装置、基准装置、选通装置和驱动发送装置，其中信号接收装置和基准装置分别与选通装置的两信号输入端连接，而选通装置的信号输出端则与驱动发送装置电连接。
2.根据权利要求1所述的具有串口扩展装置的CPU，其特征在于，串口扩展装置包括串口输出扩展装置和串口输入扩展装置，二者均包括有相应的信号接收装置、基准装置、选通装置和驱动发送装置。
3.根据权利要求2所述的具有串口扩展装置的CPU，其特征在于，在串口输出扩展装置中，信号接收装置的信号接收端与CPU的串口装置连接，而驱动发送装置的信号发送端与外接应用设备连接。
4.根据权利要求2所述的具有串口扩展装置的CPU，其特征在于，在串口输入扩展装置中，信号接收装置的信号接收端与外接应用设备连接，而驱动发送装置的信号发送端与CPU的串口装置连接。
5.根据权利要求1所述的具有串口扩展装置的CPU，其特征在于，串口扩展输入装置和串口扩展输出装置还均包括有一数据缓冲存储装置，其与信号接收装置的信号输出端连接。
6.根据权利要求1所述的具有串口扩展装置的CPU，其特征在于，串口装置还可以包括有串口输出装置和串口输入装置，其中串口输出装置是对应与串口扩展输出装置的信号接收装置电连接的，而串口输入装置则是对应与串口扩展输入装置的信号接收装置电连接的。
7.根据权利要求6所述的具有串口扩展装置的CPU，其特征在于，串口装置还包括有一信号处理装置，该信号处理装置包括有控制比较装置、控制基准装置和驱动控制装置，其中，控制基准装置和串口输入装置的输入端分别与控制比较装置的输入端连接，而控制比较装置的输出端则与驱动控制装置连接。
8.根据权利要求2所述的具有串口扩展装置的CPU，其特征在于，串口扩展输出装置是型号为4051的控制芯片，其第9、10、11、3脚为信号接收装置，并与CPU的串口输出装置连接。
9.根据权利要求2所述的具有串口扩展装置的CPU，其特征在于，串口扩展输入装置是型号为4051的控制芯片，其第9、10、11、3脚为驱动发送装置，并与CPU的串口输入装置连接。
10.根据权利要求8所述的具有串口扩展装置的CPU，其特征在于，CPU包括型号为W78E516B的处理芯片，其第11、12、13、14脚为串口输出装置，并分别与串口扩展输出装置的4051的第9、10、11、3脚电连接，其第10、12、13、14脚为串口输出装置，并分别与串口扩展输入装置的4051的第9、10、11、3脚电连接。
专利摘要本实用新型涉及一种计算控制的功能单元，特别是一种具有串口扩展装置的CPU，包括有CPU的串口装置，其结构要点在于，还包括有串口扩展装置，其与串口装置电连接，而串口扩展装置包括有信号接收装置、基准装置、选通装置和驱动发送装置，其中信号接收装置和基准装置分别与选通装置的两信号输入端连接，而选通装置的信号输出端则与驱动发送装置电连接。其优点在于，通过这样的扩展串口及选通的数据传输方式，使CPU可扩展多个串口以连接更多的外接应用设备，从而充分利用了CPU，这样当需要多个串口连接外接应用设备时，只需要一个CPU进行支持就可以了，大大减小了电路的布线空间，并降低了电路的成本，具有突出的经济效益和技术效果。
文档编号G06F13/00GK2650232SQ0325235
公开日2004年10月20日 申请日期2003年9月30日 优先权日2003年9月30日
发明者俞龙瑞 申请人:福建缔邦实业有限公司