专利名称：单板、通信系统及通信接口连接状态检测方法
技术领域：
本发明涉及通信技术，特别涉及一种单板、通信系统及通信接口连接状态 才全测方法。
背景技术：
RS232 (Recommended Standard 232， 4焦荐标准232 )是美国电子工业协会 (Electronic Industries Association, EIA)于1962年推出的一种串行通信 标准，它包括了电气特性、数据格式、连接器规格等内容，简单介绍如下釆 用非平衡传输方式，有多个标准的速率可以选择，例如9600、 19200、 38400、 U5200等，最大传输距离为15米；采用面向字符的异步通信方式，每一个数据 帧包括起始位、数据位、可选的奇偶校验位、停止位组成；采用负逻辑方式， 即逻辑0的电平为5V到15V，逻辑1的电平为-5V到-15V;采用DB25和DB9两 种连接器，后者的体积较小，目前使用的非常普遍；DB9连接器有9个信号插针，
它们的定义和方向iJt明如下TXD数据发送信号，输出
RXD数据接收信号，输入
RTS请求发送信号，输出
CTS清除发送信号，输入
DTR数据终端准备好信号，输出
DSR数据准备好，输入
DCD数据载波检测信号，输入
RI振铃指示信号，输入GND 信号地
虽然RS232串口的性能不高，但是由于实现简单(不像网口那样需要复杂的 协议栈和驱动程序)、成本低，仍然得到了广泛的应用，例如个人计算机上一般 都提供了 1到2个RS232串口 ，采用DB9连接器，可以外接MODEM ( Modulat ion Demodulation,调制解调器)进行远程通信。通信设备的单板上只要使用了处 理器，多数也会提供一个RS232串口用于调试，连接器通常是DB9或RJ45。
计算机与单板之间通过一根RS2 32串口电缆实现短距离的互连，前者运行 终端软件(例如Windows操:作系统自带的超级终端HyperTerminal软件)，可以 显示和记录单板打印出来的信息，或者用户可以从计算4几向单板下发命令完成 指定的操作。单板上的这个调试串口在开发阶段几乎是不可或缺的，因为通过 调试串口单板软件可以打印出各种调试信息或定位信息，通过收集这些信息有
助于问题定位和单板软件的改进。
在调试串口的使用中会有这样的需求在无人值守的情况下，如果单板上 的调试串口电缆没有插上，或者发生了松动，单板软件就没有必要继续往调试 串口输出信息了，最好能够重定向到网口或内存，避免调试信息的丟失。要实 现这个功能，单板软件必须能够知道RS232串口的在线状态，并根据在线状态 的变化调整打印信息的出口 。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题不能检 测出单板的调试串口是否与计算机的串口电连接，只能由操作人员来保证和确 认串口电缆是否相连，例如通过观察串口有无打印信息、按下计算机的键盘观 察有无回显来判断是否连接正常。
发明内容
一方面，本发明实施例提供一种单板，它能够检测出单板的通信接口是否与计算机的RS232接口电连接。
另一方面，本发明实施例提供一种通信系统，它能够检测出单板的通信接 口是否与计算机的RS232接口电连接。
再一方面，本发明实施例提供一种通信接口连接状态检测方法，它能够检 测出单板的通信接口是否与计算机的RS232接口电连接。
一种单板，包括通信接口和检测电路，其中，
所述通信接口包括数据发送信号端、数据接收信号端和信号地端，分别用 于与计算机的RS232接口的数据接收信号端、数据发送信号端和信号地端连接；
所述通信接口还包括检测端，用于与计算机的RS232接口的请求发送信号 端或数据终端准备好信号端连接，并且所述检测端与所述检测电路连接；
所述检测电路用于检测所述检测端的信号状态，确定所述单板的通信接口 是否与所述计算机的RS232接口电连接。
一种通信系统，包括单板，所述单板包括通信接口和检测电路，其中，
所述通信接口包括数据发送信号端、数据接收信号端和信号地端，分别用 于与计算机的RS232接口的数据接收信号端、数据发送信号端和信号地端连接；
所述通信接口还包括检测端，用于与计算机的RS 2 32接口的请求发送信号 端或数据终端准备好信号端连接，并且所述检测端与所述检测电路连接；
所述检测电路用于检测所述检测端的信号状态，确定所述单板的通信接口 是否与所述计算机的RS232接口电连接。
一种通信接口连接状态4全测方法，包括
单板的通信接口的数据发送信号端、数据接收信号端和信号地端分别与计 算机的RS232接口的数据接收信号端、数据发送信号端和信号地端连接；
所述通信接口的检测端与所述计算机的RS232接口的请求发送信号端或数据终端准备好信号端连接；
检测所述检测端的信号状态，根据所述信号状态，确定所述单板的通信接 口是否与所述计算机的RS232接口电连接。
由上可知，本发明的实施例通过检测计算机的RS232接口的请求发送信号 端或数据终端准备好信号端的信号状态，根据该信号状态，来确定单板的通信 接口是否与计算机的RS232接口电连接。
图1为本发明实施例中使用三极管组成的检测电路的连接示意图2为本发明实施例中使用光电耦合器组成的检测电路的连接示意图3为本发明实施例整体电路连接示意图4为本发明实施例中状态指示电路的连接示意图5为本发明实施例的通信系统连接示意图6为本发明实施例中方法的流程示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例单板、通信系统及通信-接口连接状态检测 方法进4亍详细4苗述。
本发明单板的实施例中，单板包括通信接口和检测电路，其中，
所述通信接口包括数据发送信号端、数据接收信号端和信号地端，分别用 于与计算机的RS232接口的数据接收信号端、数据发送信号端和信号地端连接;
所述通信接口还包括检测端，用于与计算机的RS232接口的请求发送信号 端或数据终端准备好信号端连接，并且所述检测端与所述检测电路连接；
所述检测电路用于检测所述检测端的信号状态，确定所述单板的通信接口 是否与所述计算机的RS232接口电连接。本发明实施例提供的单板，通过检测电路对计算机的RS232接口的请求发 送信号端或数据终端准备好信号端进行检测，由于在无流控通信方式下，计算 机的该两个信号端为固定电平，所以根据检测结果，就能够确定单板的通信接 口是否与计算机的RS232接口电连接。
下面具体介绍一下本发明实施例的原理
众所周知，单板的以太网口可以提供LINK (连接)状态指示，这个功能是 由物理层芯片实现的。当网络通信的双方通过网线相连时，不管彼此是否在收 发数据，它们都会定时向对方发送连"^妄脉冲，而物理层芯片通过^r测这种脉冲 就可以确认以太网链路是否处于连接状态。网口的这种功能是以太网标准定义 的，RS232串口没有这种功能，当线路上没有数据收发时，TXD、 RXD信号线都 是固定电平，即处于-5V到-15V之间的某个电平；有数据收发时，则会产生一 个包含起始位、数据位、停止位的信号序列，这样RS232串口就无法使用类似 于网口的连4妾状态4企测方式。
对于单板的调试串口来说，DB9连接器只需要使用TXD、 RXD、 GND三个信号 管脚，其他的六个管脚都没有使用，它们主要是一些握手信号和状态信号，当 计算机与MODEM (Modulation Demodulation,调制解调器)或其他设备互连时 用作流量控制。具体来说，计算机与外设进行串行通信的时候可以选择软件流 控、硬件流控或无流控三种方式。软件流控是由接收方发送Xon、 Xoff之类的 特殊字符来实现流控的目的。硬件流控是通过RTS、 CTS、 DTR、 DSR等硬件信号 来实现的，具体过程是当计算机有数据要发送时，必须先发一个RTS信号通 知对方，对方准备好了之后回送一个CTS信号作为应答，于是计算机可以将数 据发出； 一旦CTS变为无效，计算机就必须暂停发送，直到它恢复到有效状态 之后才能继续发送数据。DTR、 DSR仅用于表明计算机和外设已经准备好，并不表明可以收发数据了，数据可以收发是通过RTS、 CTS信号的握手来实现的。
单板的调试串口一般使用无流控方式，此时单板和计算机的连接仅仅是 单板的通信接口的TXD、 RXD、 GND分别与计算机的RS232串口的RXD、 TXD、 GND 连接。无流控方式易于实现，在通信双方的处理能力足够高或者对可靠性要求 不高的情况下应用得非常普遍。在这种通信方式下，计算机串口的输出信号RTS 和DTR都保持为上电启动后的初始状态，即它们是-5V到-15V之间的一个固定 电平，最常见的是-9V,而且不受串口收发数据的影响，如果将它们接入到单板 上就可以作为串口线是否相连的检测依据。当串口线不相连的时候，检测电路 与计算机串口的RTS或DTR连接的输入端悬空；当串口线相连的时候，检测电 路可以顺利检测到计算机串口的RTS或DTR为固定电平。根据这种差异，检测 电路输出不同的电平，/人而就可以确定串口线是否相连。需要说明的是，由上 述本发明实施例的原理可知，单板的通信接口既可以是RS232接口 ，也可以是 其他类型的接口，均不影响本技术方案的实现。当通信接口为RS232接口时， 为了线路连接的方便，检测端优选为清除发送信号端CTS或数据准备好端DSR。 本发明实施例的技术方案即是针对采用无流控方式通信的单板与计算机。 对于计算机上的DB9连接器来说，RTS是第7脚，DTR是第4脚，在制作串口电 缆的时候可以将它们中的一个连接到单板一侧调试串口的DB9或RJ45连接器 上，其他信号例如DSR、 CTS、 DCD、 RI可以悬空不连，然后在单板上使用一个 简单的检测电路就可以4全测出串口电缆是否在线。
单板上的电路一般采用TTL (Transistor Transistor Logic,晶体管-晶体 管逻辑)电平信号形式，TTL电平信号与RS232电平信号不同，其输入高电平> 2. 0V，输入低电平《0. 8V。因此，为了便于检测电路将串口在线状态信号输出 到单板上的处理器或其它设备，检测电路设有在线状态输出端，并且检测电路还具有电平信号转换的功能。
本实施例中，检测电路可以采用如图1所示的电路形式，其中，三极管为
PNP型三极管，该三极管的基极与单板的通信接口的检测端连接，该检测端用于 与计算机RS232串口的RTS或DTR连接；三极管的集电极接地，发射极经电阻 后与电源VCC连接，该电源采用单板上的电源，一^:为3.3V或5V;三极管的发 射极还与该检测电路的在线状态输出端连接。由图l可知，由于三极管的存在， 在线状态输出端输出为TTL电平信号。当串口电缆不在线的时候，该检测电路 的在线状态输出端为逻辑高电平；当串口电缆在线的时候，在线状态输出端为 逻辑低电平。通过读取在线状态输出端的信号状态，即可得知单板的通信接口 是否与计算机的RS232串口电连接。
检测电路还可以采用另一种实现方式，如图2所示，该检测电路采用光电 耦合器，该光电耦合器包括发光二极管和光敏三极管，其中，所述发光二极管 的正极接地，负极与单板的通信接口的检测端连接，该检测端用于与计算机 RS232串口的RTS或DTR连接；光敏三极管的发射极接地，集电极经电阻后与电 源连接；光敏三极管的集电极还与所述在线状态输出端连接。当串口电缆在线 的时候，发光二极管发光，光敏三极管导通，该检测电路的在线状态输出端为 逻辑低电平；当串口电缆不在线的时候，光敏三极管关断，在线状态输出端为 逻辑高电平。
另外，为了使单板软件能够根据串口的在线状态，灵活切换打印信息的出 口 ，检测电路301的在线状态输出端与单板上的处理器303连接，如图3所示， 处理器303定时读取在线状态输出端的信号状态，从而及时得知串口电缆的插 上或拔去，并作相应处理。并且，为了节省处理器303的资源，在线状态输出 端与单板上的处理器303之间可以连接一个边沿检测电路302,用于当在线状态输出端的信号状态发生变化时，产生中断信号发送给处理器303,使处理器303 能及时得知串口电缆的在线情况。边沿检测电路302为本领域公知技术，在此 不作介绍。
图3所示的单板电路中，检测电路301的在线状态输出端还连接有状态指 示电路304，用于才艮据在线状态输出端的信号状态，产生相应的灯光或声音指示。 状态指示电路304的实现为本领域常用技术，此处仅给出一种较为简单的实现 方式予以说明。如图4所示，该状态指示电路用灯光进行指示，它包括一个发 光二极管，该发光二极管的负极经电阻后与在线状态输出端连接，正极与电源 连接。当串口处于在线状态或不在线状态时，发光二极管相应的会被点亮或是 熄灭，在难以观察到计算机一侧是否插上了串口电缆的时候(例如计算机距离较 远)，用灯光或声音进行指示非常实用。
与上述单板的实施例相对应，本发明实施例还提供一种通信系统，如图5 所示，它包括单4反501,所述单^反501包括通信4矣口 503和^r测电3各505，其中，
所述通信接口 503包括数据发送信号端TXD、数据接收信号端RXD和信号地 端GND,分别用于与计算机502的RS232接口 504的数据接收信号端RXD、数据 发送信号端TXD和信号地端GND连《|秦；
所述通信接口 503还包括检测端，用于与计算机502的RS232接口 504的 请求发送信号端RTS或数据终端准备好信号端DTR连接，并且所述检测端与所 述检测电路505连接；
所述检测电路505用于检测所述检测端的信号状态，确定所述单板501的 通信接口 503是否与所述计算机502的RS232接口 504电连接。
本发明实施例通信系统，通过检测电路505对计算机502的RS232串口 504 的请求发送信号端或数据终端准备好信号端进行检测，由于在无流控通信方式下，计算机的该两个信号端为固定电平，所以根据检测结果，就能够确定单板
501的通信接口 503是否与计算机502的RS232串口 504电连接。该通信系统进 一步包括计算机503,所述计算机502的RS232接口 504与所述单板501连接。 本实施例的通信系统仅是将上述实施例的单板与计算机采用无流控方式连接， 其余技术特征均相同，此处不再赘述。
与上述实施例相对应，本发明实施例还^是供一种通信4姿口连接状态;险测方 法，如图6所示，包括
步骤601:将单板的通信接口的数据发送信号端、数据接收信号端和信号地 端分别与计算机的RS232接口的数据接收信号端、数据发送信号端和信号地端 连接；
步骤602:将所述通信接口的检测端与所述计算机的RS232接口的请求发送 信号端或数据终端准备好信号端连接；
步骤603:检测所述检测端的信号状态，根据所述信号状态，确定所述单板 的通信接口是否与所述计算机的RS232接口电连接。
本发明实施例的方法，对计算机的RS232串口的请求发送信号端或数据终 端准备好信号端进行检测，由于在无流控通信方式下，计算机的该两个信号端 为固定电平，所以根据检测结果，就能够确定单板的通信接口是否与计算机的 RS232串口电连接。
为了使单板软件能够根据串口的在线状态，灵活切换打印信息的出口，所 述方法还包括单板上的处理器定时读取所述通信接口的检测端的信号状态； 或者利用边沿检测电路，当所述信号状态发生变化时，产生中断信号发送给单 板上的处理器。另外，为了根据串口在线状态给出一定的指示，所述方法还可 以包括根据所述信号状态，给出相应的灯光或声音指示。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到 变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应 以所述权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种单板，其特征在于，包括通信接口和检测电路，其中，所述通信接口包括数据发送信号端、数据接收信号端和信号地端，分别用于与计算机的RS232接口的数据接收信号端、数据发送信号端和信号地端连接；所述通信接口还包括检测端，用于与计算机的RS232接口的请求发送信号端或数据终端准备好信号端连接，并且所述检测端与所述检测电路连接；所述检测电路用于检测所述检测端的信号状态，确定所述单板的通信接口是否与所述计算机的RS232接口电连接。
2、 根据权利要求1所述的单板，其特征在于，所述检测电路进一步包括在 线状态输出端，所述单板进一步包括处理器，所述在线状态输出端与所述处理 器连接。
3、 根据权利要求2所述的单板，其特征在于，所述在线状态输出端与所述 单板上的处理器之间进一步连接有边沿检测电路，所述边沿检测电路用于在所 述在线状态输出端的信号状态发生变化时，产生中断信号发送给所述处理器。
4、 根据权利要求1所述的单板，其特征在于，所述检测电路进一步包括在 线状态输出端及状态指示电路，所述状态指示电路与所述在线状态输出端连接， 用于根据所述在线状态输出端的信号状态，产生相应的灯光或声音指示。
5、 根据权利要求1至4中任一权利要求所述的单板，其特征在于，所述通 信接口为RS232接口 ，所述检测端为清除发送信号端或数据准备好端。
6、 一种通信系统，其特征在于，所述通信系统包括单板，所述单板包括通 信接口和检测电路，其中，所述通信接口包括数据发送信号端、数据接收信号端和信号地端，分别用 于与计算机的RS232接口的数据接收信号端、数据发送信号端和信号地端连接; 所述通信接口还包括;f全测端，用于与计算机的RS232接口的请求发送信号端或数据终端准备好信号端连接，并且所述检测端与所述检测电路连接；所述检测电路用于检测所述检测端的信号状态，确定所述单板的通信接口是否与所述计算机的RS232接口电连接。
7、 根据权利要求6所迷的通信系统，其特征在于，所述检测电路进一步包 括在线状态输出端，所述单板进一步包括处理器，所述在线状态输出端与所述 处理器连接。
8、 根据权利要求7所述的通信系统，其特征在于，所述在线状态输出端与 所述单板上的处理器之间进一步连接有边沿检测电路，所述边沿检测电路用于 在所述在线状态输出端的信号状态发生变化时，产生中断信号发送给所述处理 器。
9、 根据权利要求6所述的通信系统，其特征在于，所述检测电路进一步包 括在线状态输出端及状态指示电路，所述状态指示电路与所述在线状态输出端 连接，用于根据所述在线状态输出端的信号状态，产生相应的灯光或声音指示。
10、 根据权利要求6至9中任一权利要求所述的通信系统，其特征在于， 进一步包括计算机，所述计算机的RS2 3 2接口与所述单板连接。
11、 一种通信接口连接状态检测方法，其特征在于，包括 单板的通信接口的数据发送信号端、数据接收信号端和信号地端分别与计算机的RS232接口的数据接收信号端、数据发送信号端和信号地端连接；所述通信接口的检测端与所述计算机的RS232接口的请求发送信号端或数据终端准备好信号端连接；检测所述检测端的信号状态，根据所述信号状态，确定所述单板的通信接口是否与所述计算机的RS232接口电连接。
12、 根据权利要求11所述的通信接口连接状态检测方法，其特征在于，所述方法还包括单板上的处理器定时读取所述通信接口的检测端的信号状态；或者 利用边沿检测电路，当所述信号状态发生变化时，产生中断信号发送给单 板上的处理器。
13、根据权利要求11所述的通信接口连接状态检测方法，其特征在于，所 述方法还包括根据所述信号状态，给出相应的灯光或声音指示。
全文摘要
本发明实施例公开了一种单板、通信系统和通信接口连接状态检测方法，为解决现有技术中单板的RS232接口连接状态无法检测的问题而设计。所述单板，包括通信接口和检测电路，其中，所述通信接口包括数据发送信号端、数据接收信号端和信号地端，分别用于与计算机的RS232接口的数据接收信号端、数据发送信号端和信号地端连接；所述通信接口还包括检测端，用于与计算机的RS232接口的请求发送信号端或数据终端准备好信号端连接，并且所述检测端与所述检测电路连接；所述检测电路用于检测所述检测端的信号状态，确定所述单板的通信接口是否与所述计算机的RS232接口电连接。
文档编号H04L12/26GK101645804SQ200810147319
公开日2010年2月10日 申请日期2008年8月7日 优先权日2008年8月7日
发明者李延松 申请人:华为技术有限公司