串行设备、串行设备系统及串行设备的控制方法与流程

本技术实施例涉及串行接口通信，具体涉及一种串行设备、串行设备系统及串行设备的控制方法。

背景技术：

1、目前机房服务器监控设备是通过串行通信协议使上位机连接多个下位机，每个机柜配置一个下位机，这些下位机实时收集每台服务器的工作状态，温度，湿度等等，可实现同时监控多节点服务器。

2、本技术发明人研究发现，现有的上位机通过串行通信协议连接多个下位机时，多个下位机都挂在同一组串行总线上，在初始连接时，需要所有的下位机都接好后再上电。当在使用过程中，出现某一个下位机损坏或者需要更换时，则需要上位机关闭所有下位机的电源，才能进行维修或者更换，操作非常麻烦。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本技术实施例提供了一种串行设备、串行设备系统及串行设备的控制方法，用于解决现有技术中存在的上述技术问题。

2、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种串行设备，所述串行设备包括：微处理单元和电源控制单元；所述微处理单元包括第一信号输入接口、第一信号输出接口、以及第二信号输出接口；所述电源控制单元包括电源输入接口、电源输出接口以及电源控制接口；所述电源控制单元的电源输入接口用于与外部电源连接，所述电源输出接口用于与下级串行设备电连接，所述电源控制接口与所述微处理单元的第一信号输出接口电连接；所述微处理单元用于在所述第一信号输入接口接入下级串行设备时，等待第一预设时间，通过所述第一信号输出接口向所述电源控制接口发送上电信号，以使所述电源控制单元通过电源输出接口向所述下级串行设备输出电源；所述微处理单元还用于在所述第一信号输入接口空置时，通过所述第一信号输出接口向所述电源控制接口发送下电信号，以使所述电源控制单元停止输出电源；所述微处理单元通过所述第二信号输出接口接地，还用于通过第二信号输出接口与上级串行设备连接。

3、串行设备通过微处理单元和电源控制单元，实现多个串行设备通过接口进行级联，上级串行设备控制下级串行设备的供电情况，当接入有下级串行设备时，上级串行设备通过电源控制单元向下级串行设备输出电源，当下级串行设备断开时，上级串行设备通过电源控制单元停止向下级串行设备输出电源，实现了串行设备的可带电插拔，便于维护和更换。

4、在一种可选的方式中，所述第一信号输入接口与第一上拉电阻连接；所述第二信号输出接口与第一下拉电阻连接。

5、第一上拉电阻将第一信号输入接口的初始状态拉高至高电平，提升了电路的稳定性和抗干扰能力，而在接入下级串行设备时，第一下拉电阻为第一信号输入接口提供低电平信号，便于上级串行设备通过电平的变化判断是否有下级串行设备接入。

6、在一种可选的方式中，所述电源控制单元还包括n沟道mos管和p沟道mos管；所述n沟道mos管的栅极与所述第一信号输出接口连接，所述n沟道mos管的源极接地，所述n沟道mos管的漏极与所述p沟道mos管的栅极连接；所述p沟道mos管的源极与外部电源连接，漏极与所述下级串行设备电连接；所述微处理单元在所述第一信号输入接口接入所述下级串行设备时，向所述电源控制接口发送上电信号，所述n沟道mos管导通，所述外部电源通过所述p沟道mos管向所述下级串行设备输出电源；所述微处理单元在所述第一信号输入接口空置时，向所述电源控制接口发送下电信号，所述n沟道mos管和所述p沟道mos管截止，所述外部电源停止输出电源。

7、通过n沟道mos管和p沟道mos管的组合可以实现对下级串行设备的电源控制，以便在导通时提供电源，而在截止时进行关闭，实现串行设备可带电插拔的同时可以节省能量和延长设备寿命。

8、在一种可选的方式中，所述微处理单元还包括第二信号输入接口和第三信号输出接口；所述微处理单元还用于在所述第二信号输入接口空置且所述第一信号输入接口空置时，为该串行设备设置地址信息；所述微处理单元还用于在所述第二信号输入接口空置且所述第一信号输入接口接入下级串行设备时，为该串行设备设置地址信息，同时通过所述第三信号输出接口给所述下级串行设备发送第一脉冲信号，等待第二预设时间，再次通过所述第三信号输出接口向所述下级串行设备发送分配的地址信息；所述微处理单元还用于在所述第一信号输入接口接入下级串行设备，且通过所述第二信号输入接口接收上级串行设备发送的第一脉冲信号时，所述微处理单元通过所述第二信号输入接口接收上级串行设备为该串行设备分配的地址信息，同时通过所述第三信号输出接口给所述下级串行设备发送第一脉冲信号，等待第二预设时间，通过所述第三信号输出接口向所述下级串行设备发送为所述下级串行设备分配的地址信息；所述微处理单元还用于在所述第一信号输入接口空置，且通过所述第二信号输入接口接收上级串行设备发送的第一脉冲信号时，等待第二预设时间，再次接收所述上级串行设备发送的为该串行设备分配的地址信息。

9、通过接口串行连接的串行设备之间互相通信，实现了串行设备的自动分配地址，无需上位机操作对每个串行设备配置地址，降低了能耗和内存占用。

10、在一种可选的方式中，所述第二信号输入接口与第二上拉电阻连接；所述第三信号输出接口与第三上拉电阻连接。

11、上拉电阻提升了电路的稳定性和抗干扰能力。

12、根据本技术实施例的另一方面，提供了一种串行设备系统，包括：上位机和多个如上述任一项所述的串行设备；所述串行设备包括串行接口，所述上位机与多个所述串行设备通过所述串行接口连接，多个所述串行设备相串联；所述串行设备的电源输入接口与上级所述串行设备的电源输出接口连接；所述串行设备的电源输出接口与下级所述串行设备的电源输入接口连接；所述串行设备的第一信号输入接口与下级所述串行设备的第二信号输出接口连接；所述串行设备的第二信号输出接口与上级串行设备的第一信号输入接口连接；其中，首个所述串行设备的电源输入接口与所述上位机连接，首个所述串行设备的第二信号输出接口空置；最后一个所述串行设备的电源输出接口空置，最后一个所述串行设备的第一信号输入接口空置。

13、通过串行设备之间互相串行连接，实现了串行设备的可带电插拔和自动分配地址，方便设备的维护，便于操作且灵活性更高。

14、在一种可选的方式中，所述上位机通过rs485总线与多个所述串行设备连接；相邻的所述串行设备之间通过rj45网线连接。

15、提升了串行设备系统的传输速率和传输距离，提升了串行设备系统的通用性、可靠性和灵活性，并且降低了成本。

16、根据本技术的另一方面，提供了一种串行设备的控制方法，应用于上述任一项所述的串行设备，该方法包括：获取所述第一信号输入接口的第一信号，根据所述第一信号进行判断，若所述第一信号输入接口接入有下级串行设备，则等待第一预设时间后，向所述电源控制接口发送所述上电信号，以使所述电源控制单元向所述下级串行设备输出电源；若所述第一信号输入接口空置，则向所述电源控制接口发送所述下电信号，以使所述电源控制单元停止输出电源。

17、微处理单元通过第一信号输入接口req-in的电平状态判断是否有下级串行设备接入，进而通过电源控制单元的通断控制对下级串行设备的供电，实现串行设备的可带电插拔。

18、在一种可选的方式中，若所述第一信号输入接口接入下级串行设备，所述方法还包括：获取所述第二信号输入接口的第二信号，根据所述第二信号进行判断，若所述第二信号输入接口空置，则为该串行设备设置地址信息，并通过所述第三信号输出接口向所述下级串行设备发送脉冲信号，在等待第二预设时间后，向所述下级串行设备发送为所述下级串行设备分配的地址信息；若所述第二信号输入接口接入上级串行设备，则接收所述上级串行设备为该串行设备分配的地址信息，并通过所述第三信号输出接口向所述下级串行设备发送脉冲信号，等待第二预设时间后，向所述下级串行设备发送为所述下级串行设备分配的地址信息。

19、通过以上步骤实现了串行设备在有下级串行设备接入的时候的自动分配地址。

20、在一种可选的方式中，若所述第一信号输入接口空置，所述方法还包括：获取所述第二信号输入接口的第二信号，根据所述第二信号进行判断，若所述第二信号输入接口空置，则为该串行设备设置地址信息；若所述第二信号输入接口接入上级串行设备，则等待第二预设时间后，接收所述上级串行设备为该串行设备分配的地址信息。

21、通过上述步骤实现了串行设备在没有下级串行设备接入时的自动分配地址。

22、在一种可选的方式中，所述根据所述第一信号进行判断，具体包括：若所述第一信号为低电平信号，则确定所述第一信号输入接口接入有下级串行设备；若所述第一信号为高电平信号，则确定所述第一信号输入接口空置。

23、通过第一信号判断第一信号输入接口是否有下级串行设备接入，实现侦测是否有下级串行设备接入或断开。

24、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。