一种多MCU的烧录和串口切换电路、方法及系统与流程

本发明涉及电子电路，具体涉及一种多mcu的烧录和串口切换电路、方法及系统。

背景技术：

1、现有技术中，电路中往往有多个mcu，所以印制电路板上就设计了多个烧录接口和调试接口(如串口)，这导致电路板上器件数量太多，占用空间资源和成本上升，接口数量多也造成了对应的线缆增多，接口的来回切换也增加了开发人员的工作量。

2、公开号为cn114466254a的中国专利公开了一种串口切换电路及其切换方法、通讯管理机及通讯系统。其中，串口切换电路包括mcu、切换电路、具有rs485串口的第一串口电路和具有rs232串口的第二串口电路；第一串口电路和第二串口电路分别连接于mcu，第一串口电路和第二串口电路还分别连接于切换电路；切换电路用于根据接收的控制信号，启用第一串口电路，并禁用第二串口电路，或启用第二串口电路，并禁用第一串口电路；当切换电路启用第一串口电路，并禁用第二串口电路时，rs485串口与mcu之间建立通讯；当切换电路启用第二串口电路，并禁用第一串口电路时，rs232串口与mcu之间建立通讯。公开号为cn114281392a的中国专利公开了一种多mcu从站的串口升级方法及系统，属于mcu升级技术领域，方法包括：所有mcu从站初始化将串口解析芯片置为读使能，仅在从上位机获取到对应从站的升级帧后，发送回复帧时置为写使能，发送完成立刻重新置为读使能，从而使多个mcu从站复用的总线不会产生冲突地完成数据收发；具体到单个mcu从站，逐帧获取到完整的升级文件后，mcu从站再将升级文件复制到应用工程存储区。虽然这两篇专利都记载了设有串口电路、切换电路和mcu，但是电路结构复杂，仍存在占用空间资源和成本高等问题。

3、因此，需要设计一种多mcu的烧录和串口切换电路，可以解决根据需要实时拓展mcu数量，降低成本，提高工作效率。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种多mcu的烧录和串口切换电路。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种多mcu的烧录和串口切换电路，包括输入信号单元、控制信号单元、切换电路单元和mcu单元，控制信号单元控制输入信号单元输入切换电路单元的信号，切换电路单元将接收到的信号传输至mcu单元，通过控制信号传输实现控制mcu处于有效或无效状态。

4、基于上述技术方案，更进一步地，所述输入信号单元包括若干个输入接口，通过若干个输入接口传输烧录信号和串口调试信号。

5、基于上述技术方案，更进一步地，所述烧录信号包括烧录时钟信号和烧录数据信号，串口调试信号包括串口发送信号和串口接收信号。

6、基于上述技术方案，更进一步地，所述控制信号单元包括若干个控制开关，每个控制开关的一端接电源或接地，每个控制开关的另一端连接切换电路单元。

7、基于上述技术方案，更进一步地，所述切换电路单元为模拟开关，其中，该模拟开关为模拟开关芯片。

8、基于上述技术方案，更进一步地，所述模拟开关设为一级时，模拟开关为一个数量，且模拟开关上设有若干个第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口，每个第一输入端口连接一个输入接口，第二输入端口连接控制信号单元，第一输出端口和第二输出端口连接mcu单元。

9、基于上述技术方案，更进一步地，所述模拟开关设为多级时，模拟开关设置2个以上的数量，第一级为一个模拟开关，第二级为两个模拟开关，且第二级的模拟开关的第一输入端口连接第一级的模拟开关的第一输出端口或第二输出端口，第二级模块开关的第二输入端口连接第一级模拟开关的第一输出端口或第二输出端口，第一输出端口和第二输出端口连接mcu单元。

10、基于上述技术方案，更进一步地，所述mcu单元包括若干个mcu，最后一级的模拟开关的每个输出端口对应连接一个mcu；且第n级使用2n-1个模拟开关和2n-1个控制开关，实现2n个mcu的烧录和串口通信。

11、基于上述技术方案，更进一步地，所述切换电路单元为模拟开关电路。

12、基于上述技术方案，更进一步地，所述模拟开关电路包括第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口，第一输入端口一端连接输入信号单元，第一输入端口另一端连接第一mos管的漏极和第二mos管的漏极，第一mos管的栅极连接第一电阻、第二电阻和第三mos管的栅极，第一mos管的源极连接第一电阻和第三mos管的漏极，第三mos管的源极连接第二输出端口；第二电阻连接第二输入端口和第四mos管的栅极，第四mos管的源极接地，第四mos管的漏极连接第三电阻；第二mos管的栅极连接第四电阻、第三电阻和第五mos管的栅极，第二mos管的源极接第五mos管的漏极和第四电阻，第五mos管的源极接第一输出端口，且第一输出端口和第二输出端口连接mcu单元；第一输入端口连接输入信号单元，第二输入端口连接控制信号单元。

13、一种多mcu的烧录和串口切换方法，应用于多mcu的烧录和串口切换电路，所述切换电路单元包括多级双向双通道子单元，其中，末级子单元的两个通道上都分别连接一个mcu单元；方法包括：通过控制信号单元来控制每一级子单元仅有一个通道有效，以实现输入信号单元与任意一个mcu单元的连接。

14、基于上述技术方案，更进一步地，所述控制信号单元设置多个不同的控制状态，在不同的控制状态下，控制信号单元包括的每个控制开关分别处于高电平状态、低电平状态和任意电平状态中的任意一种状态。

15、一种多mcu的烧录和串口切换系统，包括一种多mcu的烧录和串口切换电路。

16、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

17、本发明提供了一种多mcu的烧录和串口切换电路；通过设置多级模拟开关或者采用多级模拟开关电路，只要第一级使用1个模拟开关和1个控制开关，第二级使用2个模拟开关和2个控制开关...第n级使用2n-1个模拟开关和2n-1个控制开关，就可以实现2n个mcu的烧录和串口通信。也即是，可根据需要拓展mcu数量，理论上数量上限只受输入信号单元得驱动能力和线路得带宽限制。可以实现只用单个接口就完成多个mcu的烧录和串口调试功能，减少了电路板上的器件数量，降低了成本，减少了开发人员的工作量，操作简单，提高了工作效率。

技术特征：

1.一种多mcu的烧录和串口切换电路，其特征在于，包括输入信号单元、控制信号单元、切换电路单元和mcu单元，控制信号单元控制输入信号单元输入切换电路单元的信号，切换电路单元将接收到的信号传输至mcu单元，通过控制信号传输实现控制mcu处于有效或无效状态。

2.根据权利要求1所述的一种多mcu的烧录和串口切换电路，其特征在于，所述输入信号单元包括若干个输入接口，通过若干个输入接口传输烧录信号和串口调试信号。

3.根据权利要求2所述的一种多mcu的烧录和串口切换电路，其特征在于，所述烧录信号包括烧录时钟信号和烧录数据信号，串口调试信号包括串口发送信号和串口接收信号。

4.根据权利要求1所述的一种多mcu的烧录和串口切换电路，其特征在于，所述控制信号单元包括若干个控制开关，每个控制开关的一端接电源或接地，每个控制开关的另一端连接切换电路单元。

5.根据权利要求4所述的一种多mcu的烧录和串口切换电路，其特征在于，所述切换电路单元为模拟开关。

6.根据权利要求5所述的一种多mcu的烧录和串口切换电路，其特征在于，所述模拟开关设为一级时，模拟开关为一个数量，且模拟开关上设有若干个第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口，每个第一输入端口连接一个输入接口，第二输入端口连接控制信号单元，第一输出端口和第二输出端口连接mcu单元。

7.根据权利要求6所述的一种多mcu的烧录和串口切换电路，其特征在于，所述模拟开关设为多级时，模拟开关设置2个以上的数量，第一级为一个模拟开关，第二级为两个模拟开关，且第二级的模拟开关的第一输入端口连接第一级的模拟开关的第一输出端口或第二输出端口，第二级模块开关的第二输入端口连接第一级模拟开关的第一输出端口或第二输出端口，第一输出端口和第二输出端口连接mcu单元。

8.根据权利要求7所述的一种多mcu的烧录和串口切换电路，其特征在于，所述mcu单元包括若干个mcu，最后一级的模拟开关的每个输出端口对应连接一个mcu；且第n级使用2n-1个模拟开关和2n-1个控制开关，实现2n个mcu的烧录和串口通信。

9.根据权利要求1所述的一种多mcu的烧录和串口切换电路，其特征在于，所述切换电路单元为模拟开关电路。

10.根据权利要求9所述的一种多mcu的烧录和串口切换电路，其特征在于，所述模拟开关电路包括第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口，第一输入端口一端连接输入信号单元，第一输入端口另一端连接第一mos管的漏极和第二mos管的漏极，第一mos管的栅极连接第一电阻、第二电阻和第三mos管的栅极，第一mos管的源极连接第一电阻和第三mos管的漏极，第三mos管的源极连接第二输出端口；第二电阻连接第二输入端口和第四mos管的栅极，第四mos管的源极接地，第四mos管的漏极连接第三电阻；第二mos管的栅极连接第四电阻、第三电阻和第五mos管的栅极，第二mos管的源极接第五mos管的漏极和第四电阻，第五mos管的源极接第一输出端口，且第一输出端口和第二输出端口连接mcu单元；第一输入端口连接输入信号单元，第二输入端口连接控制信号单元。

11.一种多mcu的烧录和串口切换方法，应用于多mcu的烧录和串口切换电路，其特征在于，所述切换电路单元包括多级双向双通道子单元，其中，末级子单元的两个通道上都分别连接一个mcu单元；

12.根据权利要求11所述的一种多mcu的烧录和串口切换方法，其特征在于，所述控制信号单元设置多个不同的控制状态，在不同的控制状态下，控制信号单元包括的每个控制开关分别处于高电平状态、低电平状态和任意电平状态中的任意一种状态。

13.一种多mcu的烧录和串口切换系统，其特征在于，包括权利要求1-10任意一项所述的一种多mcu的烧录和串口切换电路。

技术总结
本发明公开了一种多MCU的烧录和串口切换电路、方法及系统，涉及电子电路技术领域，电路包括输入信号单元、控制信号单元、切换电路单元和MCU单元，控制信号单元控制输入信号单元输入切换电路单元的信号，切换电路单元将接收到的信号传输至MCU单元，通过控制信号传输实现控制MCU处于有效或无效状态。方法包括通过控制信号单元来控制每一级子单元仅有一个通道有效，以实现输入信号单元与任意一个MCU单元的连接。本发明可根据需要拓展MCU数量，理论上数量上限只受输入信号单元得驱动能力和线路得带宽限制。

技术研发人员：何荣德,潘建
受保护的技术使用者：巨翊科技（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1