专利名称：用于主从网络的信号转换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机系统领域，尤其涉及用于RS-232和RS-422通讯串口扩展混合组网的信号转换装置。
背景技术：
随着计算机在各个领域得到日益广泛的应用，在不同应用环境中，由于具体需求的不同，出现了很多类型的计算机系统结构，其中，主从架构的计算机系统在各个领域中有着广泛的应用。在主从架构的计算机网络系统中，通过后台计算机以串口通讯方式进行组网的方式较为常见，该种方式主要采用RS-232或者RS-422串口通讯总线进行组网。对于RS-232串口通讯方式，由于受限于RS-232串口的驱动能力，以总线方式直接组网的较少，主要还需要借用其他方式(如采用调制解调器方式通过电话网等)来进行组网的。另外，在上述两种串口组网系统中，因RS-422和RS-232串口的电气特性不一样，相互之间不能兼容，若用RS-422串口通讯总线方式进行组网，则从设备的通讯串口必须都是RS-422串口；若用RS-232串口通讯方式进行组网，则从设备的通讯串口也必须都是RS-232串口，这直接导致了计算机系统的兼容性差、网络互联互通能力不足的缺点。另外，若采用其他方式来进行RS-232串口通讯组网，如MODEM方式，则必须有电话网的支持，又必须支付信道占用费及购买必要的通讯设备，导致过高的系统成本。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的主从架构计算机系统兼容性差，网络成本过高的缺点，以期提供一种能够有效保证RS-422和RS-232串口兼容性，并且能够有效降低系统成本的主从网络信号转换装置。
为实现上述目的，本发明构造了一种用于主从网络的信号转换装置，其特征在于，包括一个上行口和若干下行口，每一个上行口或者下行口均包括一组连接在一起的电平转换芯片(232电平转换芯片如MAX202或422电平转换如MAX489等)和串口接头，还包括一个二极管；在所述电平转换芯片的TTL电平端，所有下行口的电平转换芯片发送脚TT全部短接在一起，再将短接后的电平转换芯片发送脚TT连接到上行口的电平转换芯片接收脚TR上；同样在所述电平转换芯片的TTL电平端，将每个下行串口的电平转换芯片接收脚TR都接一个二极管阴极，再将所有二极管的阳极短接，连接到上行口的电平转换芯片接收脚TR上。
装置中上行口既可以是RS-422电平转换芯片，也可以是RS-232电平转换芯片。下行口可以是RS-422和RS-232两种电平转换芯片混合，也可以全部某一类电平转换芯片。
上行口的串口接头连接到主设备的串口或上一级信号转接板；下行口的串口接头分别连接到从设备的串口或下一级信号转接板。
本发明所构造的信号转换装置通过简单地设置电平转换装置各个部分连接关系，以较低的成本低廉和灵活的配置方式，解决了当从设备中既有RS-232串口又有RS-422串口两种不同的电气特性时的混合组网问题。同时又解决了当从设备的通讯串口都是RS-232串口时，计算机串口的驱动能力不足的问题，在相对较近的距离内，可不通过MODEM方式直接组网，节约了资源，降低了费用。
图1是本发明所述信号转接装置结构图。
图2是本发明具体实施例组网结构图。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
对本发明所述方法作进一步描述本发明所述装置的适用场合主要是涉及主从设备、以RS-232或RS-422串口的主从通讯方式进行组网的系统。如图1和图2所示，信号转换装置中各个电平转换芯片间的连接及电路主要原理如下(以监控系统网络为例)用电平转换芯片(如MAX202、MAX489等)进行串口扩展，信号转换装置电路所有提供的串口中，将一个串口(RS-232或RS-422)作为上行口，连接到监控中心的后台计算机的串口或上一级信号转接板；其他的串口(RS-232或RS-422)都作为下行口，连接到被监控设备的串口或下一级信号转接板。在电平转换芯片的TTL电平端，下行口的发送脚TT全部短接在一起，再将短接后的TT连接到上行口的TR上；同样在电平转换芯片的TTL电平端，将每个下行串口的TR都接一个二极管(接二极管的阴极)，再将所有二极管的阳极短接，连接到上行口的TR上。这样，所有的接口都由232和422电平转换芯片进行电平转换后通过TTL电平形成总线方式连向监控后台计算机或上一级信号转接板。装置中上行口既可以是RS-422电平转换芯片，也可以是RS-232电平转换芯片。下行口可以是RS-422和RS-232两种电平转换芯片混合，也可以全部某一类电平转换芯片。
数据信号流程因在电平转换芯片的TTL电平端，下行口的发送脚TT全部短接在一起，再将短接后的TT连接到上行口的TR上，所以上行口TTL电平端TR通过电平转换芯片接收到计算机后台或上一级信号转换装置的信号后，实际上发到了所有的下行串口，又经过电平转换发给了所有的被监控设备。被监控设备接收到数据包后，根据数据包里的地址来识别判断是否为发给本设备的数据，是则处理该数据包并反馈对应信息，不是就将该数据丢弃不管。同样，在电平转换芯片的TTL电平端，将每个下行串口的TR都接一个二极管(接二极管的阴极)，再将所有二极管的阳极短接，连接到上行口的TR上，所以当被监控设备上报的数据通过下行口的TTL电平端TT，直接送到上行口的TR上，经过电平转换芯片后上报给后台计算机或上一级信号转换装置，从而完成信号的上报。下行串口的接收脚都接一个二极管，是用来钳位的，防止此下行串口无上报数据时对TTL总线上数据0电平的影响。众所周知，为让TTL总线上0电平可以识别，必须保证接收数据为0时，TTL总线电平电压越低越好(最好低于400mV)，所以需要特别注意的是二极管型号的选择。本发明所述装置根据实验结果，选择的二极管型号为1N5819。
根据本原理制作的电路装置可用于串口通讯接口的扩展及信号转接组网，通讯接口可以是RS-232通讯接口，也可以是RS-422通讯接口，可根据需要进行选择。组网时两种串口方式可全部选用一种，也可根据受控设备通讯端口的状况随意选择，交叉混合组网。不论如何组网，最后所有的接口都由232和422电平转换芯片进行电平转换后通过TTL电平形成总线方式连向监控后台。该电路简单，理论上在有效距离内可无限级联扩展，适用于共用一个监控后台计算机，多个以RS-232或RS-422主从通讯方式进行监控的被监控设备的组网。
本发明所述的装置可根据本地监控的被监控设备的多少，通过增加或减少电平转换芯片(MAX202和MAX489)来灵活配置一块电路板上的通讯串口，在有效距离内可多级级联组网。也可通过传输设备多级级联远程组网，具有扩展方便的特点。解决了当被监控设备中既有RS-232串口又有RS-422串口两种不同的电气特性时的混合组网监控的问题。同时又解决了当被监控设备的通讯串口都是RS-232串口直接组网时，计算机232串口的驱动能力不足的问题，可在相有效距离内，通过232串口直接进行组网。另外，根据本原理制作的电路结构简单，成本低廉；电路板可根据本地监控的被监控设备的多少，通过增加或减少电平转换芯片(如MAX202和MAX489等)来灵活配置一块电路板上的通讯串口；扩展方便，在有效距离内可多级级联组网，也可通过传输设备多级级联远程组网。
权利要求
1.一种用于主从网络的信号转换装置，其特征在于，包括一个上行口和若干下行口，每一个上行口或者下行口均包括一组连接在一起的电平转换芯片和串口接头，还包括一个二极管；在所述电平转换芯片的TTL电平端，所有下行口的电平转换芯片发送脚TT全部短接在一起，再将短接后的电平转换芯片发送脚TT连接到上行口的电平转换芯片接收脚TR上；同样在所述电平转换芯片的TTL电平端，将每个下行串口的电平转换芯片接收脚TR都接一个二极管阴极，再将所有二极管的阳极短接，连接到上行口的电平转换芯片接收脚TR上。
2.根据权利要求1所述的用于主从网络的信号转换装置，其特征在于，所述上行口中的电平转换芯片既可以是RS-422电平转换芯片，也可以是RS-232电平转换芯片；所述下行口中的电平转换芯片可以是RS-422和RS-232两种电平转换芯片混合，也可以全部某一类电平转换芯片。
3.根据权利要求1所述的用于主从网络的信号转换装置，其特征在于，所述上行口的串口接头连接到主设备的串口或上一级信号转接板；所述下行口的串口接头分别连接到从设备的串口或下一级信号转接板。
4.根据权利要求1、2或3所述的用于主从网络的信号转换装置，其特征在于，所述电平转换芯片可以是型号为MAX202的RS-232电平转换芯片，也可以是型号为MAX489的RS-422电平转换芯片。
5.根据权利要求1所述的用于主从网络的信号转换装置，其特征在于，所述二极管型号为1N5819。
全文摘要
本发明公开了一种计算机领域中用于主从网络的信号转换装置，包括一个上行口和若干下行口，每一个上行口或者下行口均包括一组连接在一起的电平转换芯片和串口接头，还包括一个二极管；在所述电平转换芯片的TTL电平端，所有下行口的电平转换芯片发送脚TT全部短接在一起，再将短接后的电平转换芯片发送脚TT连接到上行口的电平转换芯片接收脚TR上。本发明解决了当从设备中既有RS－232串口又有RS－422串口两种不同的电气特性时的混合组网问题。同时又解决了当从设备的通讯串口都是RS－232串口时，计算机串口的驱动能力不足的问题，在相对较近的距离内不通过MODEM方式直接组网，降低了费用。
文档编号H04L12/40GK1529491SQ20031010197
公开日2004年9月15日 申请日期2003年10月20日 优先权日2003年10月20日
发明者李朝阳, 韩小宾 申请人:中兴通讯股份有限公司