专利名称：一种rs485/rs422接口电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于エ业控制人机界面通信接ロ领域，尤其涉及ー种RS485/RS422接ロ电路。
背景技术：
作为エ业控制中常用的人机界面产品，其提供了人与机器交互的手段，以丰富而直观的图形界面展现在用户面前，大大简化了操作人员对复杂机器设备的操控。而作为人机界面与下层设备的通信接ロ，RS485和RS422通信接ロ被广泛应用。但由于人机界面需要连接不同的下层设备，因此需要同时实现不同的接ロ。目前一般使用硬件跳线来实现，这 对于操作人员来说使用不太方便。目前，RS485接ロ由于采用两线制，发送和接收数据时需要自动转换方向，通常有硬件和软件两种方式来切換方向，硬件方式一般根据发送数据自动切換方向，当发送数据为I时切换为接收态，发送数据为O时切换为发送态；而软件方式则由软件来控制方向，当发送时切换为发送态，发送结束切换为接收态。硬件和软件方式各有其优劣点，硬件方式使用方便，无需软件处理，但由于其频繁切换方向在高速和负荷重的情况下容易出现通信错误；软件方式需要由软件专门来控制方向，编程复杂，尤其是对于非实时操作系统由于切換不及时也有可能导致数据丢失，但由于其方向切换不頻繁，且无需上下拉电阻，其在高速和重负荷下相比硬件来说却有一定优势。
发明内容针对上述存在的技术问题，本实用新型提供了ー种RS485/RS422接ロ电路，该接ロ电路无需跳线即可同时实现RS485和RS422两种不同的接ロ，并针对RS485接ロ实现了软、硬件两种方向切換方式的自动选择。为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案ー种RS485/RS422接ロ电路，包括两根GPIO控制线和UART串ロ的发送线TXD通过逻辑门电路连接两个RS485收发器的方向控制引脚，UART串ロ的发送线TXD还与两个RS485收发器的发送引脚连接，接收线RXD与两个RS485收发器的接收引脚连接，两个RS485收发器的输出引脚与RS485/RS422总线端ロ连接。上述逻辑门电路由三个与非门和两个或门构成，两根GPIO控制线和UART串ロ发送线TXD相或后的输出和两根GPIO控制线其中一 GPIO非相与的输出，再经非后输出到一RS485收发器，而两根GPIO控制线的与非直接输出到另ー RS485收发器。与现有技术相比，本实用新型具有以下特点I、可通过对GPIO进行设置来同时支持RS485和RS422两种接ロ，无需采用跳线，方便了操作人员的操控；2、可通过不同的GPIO设置来实现RS485硬件和软件两种方向切换方式的自动选择，可根据实际情况来选择更适合的方向切換方式；在硬件方式下，只要配置好GPI0，无需软件切换RS485收发器方向；在软件方式下，根据发送和接收方向软件动态修改相应的GPIO ； 3、本实用新型电路完全可以实现RS422和RS485接ロ在不同应用情况下的不同电路表现形式，从而方便用户根据实际下层设备的状态进行选择，也扩大了人机界面的使用范围。
图I为本实用新型的电路原理框图；图2为本实用新型ー种具体实施的电路图。
具体实施方式
參见图1，本电路中包含ー个由嵌入式处理器MPU引出的标准TTL电平UART串ロ、两根GPIO控制线、两个RS485收发器以及ー套逻辑门电路。其中，逻辑门电路用于实现·RS422、RS485模式切换以及RS485的方向切換，RS485收发器用于将标准TTL电平转换到RS485/RS422总线电平，两个RS485收发器中一个收发器用于RS485和RS422数据的发送，另ー个收发器用于RS422数据的接收。參加图2，本实用新型电路的核心为逻辑门电路，本实用新型中的逻辑门电路由三个与非门和两个或门来实现，逻辑门电路的输入为两个GPIO控制线(GPI01和GPI02)及串ロ发送线TXD，输出为两个RS485收发器的方向使能引脚(RS485_DE1和RS485_DE2)。其逻辑原理如下GPI01、GPI02、TXD相或后的输出与GPIOl的非相与的输出，再经非后输出到RS485_, GPIOl和GPI02的与非直接输出到RS485_DE2，可表示为RS485_DE1 = NOT ((NOT GPIOl) AND (GPIOl OR GP102 OR TXD))RS485_DE2 = NOT ( GPIOl AND GPI02)逻辑门电路的真值如表I所示。对于RS422接ロ方式，GPI01和GPI02均设置为1，这样RS485_DE1始终为1，RS485_DE2始终为0，从而RS485_DE1所对应的RS485收发器I方向始终为发送，RS485_DE2所对应的RS485收发器2方向始终为接收，从而实现4线制的RS422模式。对于RS485硬件方向切换方式，GPI01和GPI02均设置为0，这样RS485_DE1为TXD的非，RS485_DE2始终为1，当TXD为I吋，RS485收发器I的方向为接收，当TXD为O时为发送，由于RS485的总线脚A、B上下拉电阻的作用，当TXD为I时发送禁止，但由于上下拉电阻(A上拉、B下拉)使得总线电平仍然保证为1，因此在整个发送期间RS485电平可保证与TXD —致，同时RXD电平始终保持为1，没有接收数据。而RS485收发器2由于始终处于发送态，因此不会影响RS485的通信。对于RS485软件方向切换方式，当GPI01为1，GP102为O时，RS485_DE1为I ;当GPI01为0，GP102为I时，RS485_DE1为0，同时RS485_DE2始终保持为I。因此在软件方向切換方式下，如果需要发送数据，先需要将GPI01设为1，GPI02设为0，发送结束后，即可将GPI01设为0，GP102设为I。同时由于RS485收发器2始终处于发送态，因此不会影响RS485的通信。综上所述，通过两个GPIO的不同设置，本实用新型电路可以实现3种不同的电路形式RS422接ロ方式、硬件方向切换的RS485接ロ方式、软件方向切换的RS485接ロ方式。表I逻辑门电路的真值
权利要求1.ー种RS485/RS422接ロ电路，其特征在于，包括 两根GPIO控制线和UART串ロ的发送线TXD通过逻辑门电路连接两个RS485收发器的方向控制引脚，UART串ロ的发送线TXD还与两个RS485收发器的发送引脚连接，接收线RXD与两个RS485收发器的接收引脚连接，两个RS485收发器的输出引脚与RS485/RS422总线端ロ连接。
2.如权利要求I所述的RS485/RS422接ロ电路，其特性在于 所述的逻辑门电路由三个与非门和两个或门构成，两根GPIO控制线和UART串ロ发送线TXD相或后的输出和两根GPIO控制线其中一 GPIO非相与的输出，再经非后输出到一RS485收发器，而两根GPIO控制线的与非直接输出到另ー RS485收发器。
专利摘要本实用新型公开了一种RS485/RS422接口电路，包括两根GPIO控制线和UART串口的发送线TXD通过逻辑门电路连接两个RS485收发器的方向控制引脚，UART串口的发送线TXD还与两个RS485收发器的发送引脚连接，接收线RXD与两个RS485收发器的接收引脚连接，两个RS485收发器的输出引脚与RS485/RS422总线端口连接。本实用新型电路完全可以实现RS422和RS485接口在不同应用情况下的不同电路表现形式，从而方便用户根据实际下层设备的状态进行选择，也扩大了人机界面的使用范围。
文档编号G06F13/40GK202662007SQ20122027413
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者姜新 申请人:武汉凌控自动化技术有限公司