专利名称：串行通信监测系统及监测设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种监测系统，尤其涉及一种串行通信监测系统及监测设备。
背景技术：
监测系统涉及各种各样的串行接口，比如RS-232接口就是其中具有代表性的一种。 RS-232接口标准又称EIA标准，是美国电子工程学会推荐的一种串行通信标准。
在监测RS-232串行通信中通信双方的数据时， 一般采用两种方法。第一种是由通信的一 方监测另一方发送的数据；第二种是使用示波器测量通信双方的数据波形。其中，第一种监 测方法只能监测到单方的数据。如图1所示，第二种监测方法虽然可以监测到通信双方的数 据，但是由于使用两条测试线，从而使得双方的数据是分离的。上述两种监测方法都不能直 观地看出通信双方之间所传送的数据的时序。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种不仅能够同时监测通信双方数据还能够监测到数据的时序的 串行通信监测系统及监测设备。
一种串行通信监测系统，其包括两个通信设备及监测设备。通信设备之间通过串行接口 传送数据。监测设备用于监测通信设备之间传送的数据，其包括电压转换模块、参考电压电 路、单向开关电路以及数据生成装置。电压转换模块用于接收通信设备之间传送的信号，并 将所接收到的信号的电压转换成所述数据生成装置的能够识别的电压。参考电压电路用于提 供参考电压。单向开关电路连接在电压转换模块和参考电压电路之间，并根据转换后的电压 进行导通或断开动作。数据生成装置与单向开关电路及参考电压电路相连，并根据单向开关 电路的导通或断开动作生成相应的监测数据。
一种监测设备，用于监测通信设备之间传送的数据，其包括电压转换模块、参考电压电 路、单向开关电路以及数据生成装置。电压转换模块用于接收通信设备之间传送的信号，并 将所接收到的信号的电压转换成所述数据生成装置的能够识别的电压。参考电压电路用于提 供参考电压。单向开关电路连接在电压转换模块和参考电压电路之间，并根据转换后的电压 进行导通或断开动作。数据生成装置与单向开关电路及参考电压电路相连，并根据单向开关 电路的导通或断开动作生成相应的监测数据。
上述串行通信监测系统及监测设备利用单向开关电路，不仅可以监测到通信设备之间传
送的数据，还可以监测到数据的时序。
图l为使用示波器监测通信双方发送数据时的监测结果示意图。
图2为一较佳实施方式的串行通信监测系统的模块图。
图3为一较佳实施方式的串行通信监测系统的具体电路图。
图4为通信双方有时序发送数据时的示意图。
具体实施例方式
本发明提供一种串行通信监测系统及监测设备，该串行通信监测系统及监测设备在通信 设备之间通过串行接口有时序发送数据时，即半双工通信时，不仅可以监测到通信设备之间 传送的数据，还可以监测到数据的时序。
请参看图2，其为一较佳实施方式的串行通信监测系统200的模块图。串行通信监测系统 200包括第一通信设备20、第二通信设备30以及监测设备100。其中，第一通信设备20和第二 通信设备30之间可以互相发送数据。监测设备100用于监测第一通信设备20和第二通信设备 30之间传送的数据。
第一通信设备20和第二通信设备30分别具有第一串行接口60、第二串行接口62。其中， 第一串行接口60和第二串行接口62可以为RS-232接口、 RS485接口和RS422接口等，在本实施 例中，以RS-232接口为例进行说明。
第一串行接口60和第二串行接口62都包括数据发送端和数据接收端，且第一串行接口 60和第二串行接口62之间的数据发送端和数据接收端互相交叉连接。例如，第一串行接口60 的数据发送端TX通过第一缆线70连接至第二串行接口62的数据接收端RX2上；第一串行接 口60的数据接收端RXi通过第二线缆72连接至第二串行接口62的数据发送端TX2上。如此， 第一通信设备20和第二通信设备30都可以向对方发送数据。
监测设备100包括电压转换模块40、数据生成装置50、单向开关电路80以及参考电压电 路90。其中，电压转换模块40用于接收第一通信设备20和第二通信设备30之间传送的信号， 并将该信号的电压转换成数据生成装置50能够识别的电压后传送至单向开关电路80 。
参考电压电路90用于提供参考电压VR 。
单向开关电路80连接在电压转换模块40和参考电压电路90之间，其根据经电压转换模块 40转换后的电压进行导通和关闭动作，并将转换后的电压或参考电压VR传送至数据生成装置 50。即当单向开关电路80导通时，数据生成装置50接收到电压转换模块40输出的电压。当单 向开关电路80关闭时，数据生成装置50接收到参考电压VR。
数据生成装置50根据接收到的转换后的电压或参考电压VR生成相应的监测数据。
请参看图3，其为一较佳实施方式的串行通信监测系统200的具体电路图。当RS-232在传 输数据时，输出的信号的正电压在+5 +15V，负电压在-5 -15V，而数据生成装置50为能够 根据信号的电压生成相应数据的微型计算机，其能够识别的电压是(T5V。因此，第一通信设 备20和第二通信设备30之间传送的信号的电压需要经过40转换后，才能够被数据生成装置 50识别。在本实施例中电压转换模块40以电压转换芯片MAX232为例进行说明。
电压转换模块40包括第一输入端RJN、第二输入端R2lN、第一输出端&OUT以及第二输出 端R20UT。其中，第一输入端I^IN电性连接至第一串行接口60的数据发送端TM，第二输入端 R2lN电性连接至第一串行接口60的数据接收端RM。第一输出端RiOUT和第二输出端R20UT分别 电性连接至单向开关电路80。
单向开关电路80包括二极管D^nD2。其中，二极管D^nD2的阴极分别电性连接至第一输 出端I^0UT和第二输出端R20UT上。二极管D!和D2的阳极互相电性连接后， 一方面连接至参考 电压电路90 ，另 一方面电性连接至数据生成装置50的数据接收端RX3 。
参考电压电路90由上拉电阻R以及电压源VCC组成。其中，上拉电阻R—端与电压源VCC电 性相连，另一端与二极管D^nD2的阳极电性相连。电压源VCC提供一个参考电压VR，该参考电 压VR为数据生成装置50能够识别的正电压，且低于经电压转换模块40转换后的正电压。
下面对串行通信监测系统200的通信过程进行详细描述。
第一通信设备20和第二通信设备30任意一方作为发送方的通信过程是相同的，所以以第 一通信设备20向第二通信设备30发送数据为例进行说明。
当第一通信设备20向第二通信设备30发送逻辑"1"时，第一通信设备20的数据发送端 TXi为负电压Vo，第二通信设备30的数据发送端TX2为正电压Vb电压转换模块40将Vo和Vi转换 成数据生成装置50能够识别的负电压V2和V3 ，并分别输出在二极管D^nD2的阴极上。这时V 3高于参考电压VR， 二极管D2截止，而V2低于参考电压VR， 二极管D工导通，从而二极管D^日极 上的电压为V2，并通过数据接收端RX3输入给数据生成装置50。数据生成装置50根据V2生成相 应的监测数据，例如逻辑"1"。
当第一通信设备20向第二通信设备30发送逻辑"0"时，第一通信设备20的数据发送端 TXi为正电压V4，第二通信设备30的数据发送端TX2为正电压V5。电压转换模块40将V4和V5转换 成数据生成装置50能够识别的正电压V6和V7，并分别输出在二极管D^nD2的阴极上。这时V6 和V7都高于参考电压VR， 二极管Di和D2截止，从而二极管Di和D2的阳极上的电压为VR，并通过 数据接收端RX3输入给数据生成装置50。数据生成装置50根据VR生成相应的监测数据，例如
:逻辑"0"。
本实施例中的二极管Di和D2的作用为一个单向开关，其还可以采用如三极管、M0S管等 各种具有单向开关功能的元件，并在采用其他元件后根据该元件的特性对应调整外围电路即 可。
另外，本实施例中的数据生成装置50根据V2和VR生成的逻辑"1"和逻辑"0"，在其它 实施例中数据生成装置50还可以根据V2和VR生成的逻辑"0"和逻辑"1"。
请参看图4，其为第一通信设备20和第二通信设备30在有时序地发送数据的情况下，监 测设备100监测到第一通信设备20和第二通信设备30之间发送的数据的示意图。其中，有时 序地发送数据指的是第一通信设备20和第二通信设备30在一方发送数据结束后，另一方才发 送数据的半双工通信方式。例如第一通信设备20向第二通信设备30发送数据TXD^第二通 信设备30接收完第一通信设备20发送过来的数据TXDh并向第一通信设备20发送数据TXD2， 数据生成装置50生成监测数据RXD3，从监测数据RXD3上可以不仅可以看出通信双方发送的数 据，还可以看出数据的时序，亦即通信双方之间所传送的前一数据与后一数据之间的时间关 系。所以监测设备100能够监测到通信双方之间传送的数据及数据的时序。
由于监测设备100利用二极管D^n二极管D2单向导通作用，使监测设备100在第一通信设 备20和第二通信设备30在半双工传送数据时，不仅可以监测到第一通信设备20和第二通信设 备30之间传送的数据，并且还可以监测到第一通信设备20和第二通信设备30之间所传送的数 据的时序。
权利要求
1.一种串行通信监测系统，所述串行通信监测系统包括两个通信设备以及监测设备，通信设备之间通过串行接口传送数据；所述监测设备用于监测通信设备之间传送的数据，其特征在于所述监测设备包括电压转换模块、参考电压电路、单向开关电路以及数据生成装置，所述电压转换模块用于接收通信设备之间传送的信号，并将所接收到的信号的电压转换成所述数据生成装置的能够识别的电压；所述参考电压电路用于提供参考电压；所述单向开关电路连接在所述电压转换模块和所述参考电压电路之间，并根据所述转换后的电压进行导通或断开动作；所述数据生成装置与所述单向开关电路和所述参考电压电路相连，并根据所述单向开关电路的导通或断开动作生成相应的监测数据。
2.如权利要求l所述的串行通信监测系统，其特征在于当所述单向 开关电路导通时，所述数据生成装置接收到转换后的电压；当所述单向开关电路断开，所述 数据生成装置接收到参考电压。
3.如权利要求2所述的串行通信监测系统，其特征在于当所述通信 设备发送逻辑"1"时，所述电压转换模块接收到负电压，所述负电压经电压转换后低于所 述参考电压，所述单向开关电路导通；当所述通信设备发送逻辑"0"时，所述电压转换模 块接收到正电压，所述正电压经电压转换模块转换后高于所述参考电压，所述单向开关电路 断开。
4.如权利要求l所述的串行通信监测系统，其特征在于所述电压转 换模块包括第一输入端、第二输入端、第一输出端以及第二输出端，所述第一输入端和第二 输入端用于接收通信设备之间传送的信号，所述第一输出端和第二输出端用于输出转换后的 电压。
5.如权利要求4所述的串行通信监测系统，其特征在于所述单向开 关电路包括两个二极管，所述两个二极管的阴极分别与电压转换模块第一输出端和第二输出 端相连；所述两个二极管的阳极电性连接后与所述参考电压电路及所述数据生成装置相连。
6.如权利要求5所述的串行通信监测系统，其特征在于所述参考电 压电路包括上拉电阻和电压源，所述上拉电阻的一端与两个二极管的阳极电性连接，另一端 与电压源电性连接。
7.一种监测设备，用于监测通信设备之间通过串行接口进行传送的 数据，其特征在于所述监测设备包括电压转换模块、参考电压电路、单向开关电路以及 数据生成装置，所述电压转换模块用于接收通信设备之间传送的信号，并将所接收到的信号 的电压转换成所述数据生成装置的能够识别的电压；所述参考电压电路用于提供参考电压； 所述单向开关电路连接在所述电压转换模块和所述参考电压电路之间，并根据所述转换后的 电压进行导通或断开动作；所述数据生成装置与所述单向开关电路和所述参考电压电路相连 ，并根据所述单向开关电路的导通或断开动作生成相应的监测数据。
8.如权利要求7所述的监测设备，其特征在于当所述单向开关电路 导通时，所述数据生成装置接收到转换后的电压；当所述单向开关电路断开时，所述数据生 成装置接收到参考电压。
9.如权利要求8所述的监测设备，其特征在于当所述通信设备发送 逻辑"1"时，所述电压转换模块接收到负电压，所述负电压经电压转换后低于所述参考电 压，所述单向开关电路导通；当所述通信设备发送逻辑"0"时，所述电压转换模块接收到 正电压，所述正电压经电压转换模块转换后高于所述参考电压，所述单向开关电路断开。
10.如权利要求7所述的监测设备，其特征在于所述电压转换模块 包括第一输入端、第二输入端、第一输出端以及第二输出端，所述第一输入端和第二输入端 用于接收通信设备之间传送的信号，所述第一输出端和第二输出端用于输出转换后的电压。
11.如权利要求10所述的监测设备，其特征在于所述单向开关电路 包括两个二极管，所述两个二极管的阴极分别与电压转换模块第一输出端和第二输出端相连 ;所述两个二极管的阳极电性连接后与所述参考电压电路及所述数据生成装置相连。
12.如权利要求ll所述的监测设备，其特征在于所述参考电压电路包括上拉电阻和电压源，所述上拉电阻的一端与所述两个二极管的阳极电性连接，另一端与 所述电压源电性连接。
全文摘要
一种串行通信监测系统，其包括两个通信设备及监测设备，通信设备之间通过串行接口传送数据。监测设备用于监测通信设备之间传送的数据，其包括电压转换模块、参考电压电路、单向开关电路以及数据生成装置。电压转换模块用于接收通信设备之间传送的信号，并将所接收到的信号的电压转换成所述数据生成装置的能够识别的电压。参考电压电路用于提供参考电压。单向开关电路连接在电压转换模块和参考电压电路之间，并根据转换后的电压进行导通或断开动作。数据生成装置与单向开关电路及参考电压电路相连，并根据单向开关电路的导通或断开动作生成相应的监测数据。上述串行通信监测系统利用单向开关电路，可以监测到通信设备之间传送的数据以及数据的时序。
文档编号G06F11/267GK101364199SQ200710201290
公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月6日 优先权日2007年8月6日
发明者李德志, 翁世芳, 邓勇军 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司