一种rs422收发双向监看电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种RS422收发双向监看电路，包括：收发芯片U1-U4、控制三极管Q1、Q2；U1的A脚、B脚分别连接发信方的正、负端，U1的RO脚与U3的DI脚连接，U1的RO脚通过限流电阻R1与Q1的基极连接，Q1的集电极与U3的RE#脚和DE脚连接；U2的A脚、B脚分别连接收信方的正、负端，U2的RO脚与U4的DI脚连，U2的RO脚通过限流电阻R2与Q2的基极连接。本发明通过将TTL信号分为两部分处理，一部分作为通讯信号，另一部分通过控制电路形成对U3，U4收发使能DE的控制信号。整个电路十分简化，工作稳定有效，实现了同时监看串口收发双方向的数据，而且不会影响被监看串口的通讯。
【专利说明】—种RS422收发双向监看电路
【技术领域】
[0001]本发明设计一种RS422收发双向监看电路，是一种电子电路，是一种可同时实现对RS422收发双方向进行监看，且不会影响被监看串口通讯的电路。
【背景技术】
[0002]数字化电视广播系统为了保证播出安全，通常设立主备两套视频播出控制系统。为了实现主、备系统之间的切换，则需在主备系统之间增加一个倒换器。在正常播出时，倒换器会接通主控制通道，所以主备视频服务器(还包括播出在线切换器、播出录像机等设备)等都由主播出控制工作站控制，而备播出控制工作站则通过芯跳线与主播出控制工作站通讯，当备播出控制机发现主播出控制机出现异常时，就会马上通过GPI命令触发倒换器，将其切换到备控制通道上。这样备播出控制机与所有设备的控制链路接通，就可以无缝接管所有受控设备的控制权，从而确保节目正常播出。
[0003]对于具有通讯记录功能的视频设备，例如:视频播出控制机、视频播出服务器，在这些设备之间传统的倒换器可以很好的实现主、备通道的切换功能。因为具有通讯记录功能的视频设备在播出过程中任何一方出现故障时，可以迅速找到发生故障的一方，排出故障点。但如果视频播出控制机连接的是录像机、切换台、矩阵等通讯记录功能偏弱甚至没有通讯记录功能的视频设备时，在出现故障时难于准确判断故障点在哪一方，给排除故障增加了难度。如何快速的判断故障点在哪一方，是一个需要解决的问题。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术的问题，本发明提出一种RS422收发双向监看电路。所述的监看电路对收发信双方所发出的信号进行处理，用于对双方工作状态的监看。
[0005]本发明的目的是这样实现的:一种RS422收发双向监看电路，包括:接收发信方信号的RS485收发芯片U1、接收收信方信号的RS485收发芯片U2、发送发信方信号的RS485收发芯片U3、发送收信方信号的RS485收发芯片U4、控制三级管Q1、控制三级管Q2 ;所述Ul的A脚、B脚分别连接发信方信号的正、负端，所述Ul的RO脚与所述U3的DI脚连接，所述Ul的RO脚通过限流电阻Rl与所述Ql的基极连接，所述Ql的集电极与所述U3的RE#脚和DE脚连接；所述U2的A脚、B脚分别连接收信方信号的正、负端，所述U2的RO脚与所述U4的DI脚连，所述U2的RO脚通过限流电阻R2与所述Q2的基极连接；所述的U3和U4的A脚连接，作为旁路信号负端出，所述U3和U4的B脚连接，作为旁路信号正端，所述的旁路信号正端通过电阻R6与所述旁路信号负端连接，所述旁路信号正端通过电阻R5与电源正极连接，所述旁路信号负端通过电阻R7接地。
[0006]进一步的，所述的旁路信号正端与整形输入芯片U5的A脚连接，所述旁路信号负端与整形输入芯片U5的B脚连接，所述U5的RO脚与整形输出芯片U6的DI脚连接，所述U6的A、B脚分别为整形后旁路信号的正、负输出端。
[0007]进一步的，所述的电阻R6两端并联电容Cl。[0008]进一步的，所述的U1-U6的芯片型号是SN75HVD3082E。
[0009]进一步的，所述的Q1、Q2的芯片型号是2N3906。
[0010]本发明产生的有益效果是:本发明通过将TTL信号分为两部分处理，一部分作为通讯信号，另一部分通过控制电路形成对U3，U4收发使能DE的控制信号。整个电路十分简化，工作稳定有效，实现了同时监看串口收发双方向的数据，而且不会影响被监看串口的通τΗ ο
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0012]图1是发明实施例一所述的监看电路的电路原理图；
图2是发明实施例一所述的监看电路与外部设备连接图；
图3是发明实施例一所述的开关管Ql的真值表；
图4是发明实施例一所述的开关管Q2的真值表；
图5是发明实施例二所述的整形电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0013]实施例一:
本实施例是一种RS422收发双向监看电路，如图1所示。本实施例包括:接收发信方信号(图1中用422ΤΧ+_ΙΝ《和422ΤΧ-_ΙΝ《表示)的RS485收发芯片Ul、接收收信方信号(图1中用422RX+_IN《和422RX-_IN《表示)的RS485收发芯片U2、发送发信方信号的RS485收发芯片U3、发送收信方信号的RS485收发芯片U4、控制三极管Q1、控制三极管Q2 ;所述Ul的A脚、B脚分别连接发信方信号的正、负端，所述Ul的RO脚与所述U3的DI脚连接，所述Ul的RO脚通过限流电阻Rl与所述Ql的基极连接，所述Ql的集电极与所述U3的RE#脚和DE脚连接；所述U2的A脚、B脚分别连接收信方信号的正、负端，所述U2的RO脚与所述U4的DI脚连，所述U2的RO脚通过限流电阻R2与所述Q2的基极连接；所述的U3和U4的A脚连接，作为旁路信号负端(图1中用422TX-_0UTA》)，所述U3和U4的B脚连接，作为旁路信号正端(图1中用422TX+_0UTA》表示)，所述的旁路信号正端通过电阻R6与所述旁路信号负端连接，所述旁路信号正端通过电阻R5与电源正极连接，所述旁路信号负端通过电阻R7接地。
[0014]本实施例与外部设备的连接，见图2所示。图中收、发双方发出的RS422串口通讯信号包括两组差分信号:发信方的差分信号是422TX+_IN和422TX-_IN (发信方的正、负端)，收信方的差分信号是422RX+_IN和422RX-_IN (收信方的正、负端)。
[0015]本实施例包括三部分电路(图1中用虚线框的三个部分):
第一部分由芯片Ul和U2组成，负责将被监看的RS422串口通讯收发双方向的数据，分别经过RS485收发器芯片(Ul，U2 )，将其转换成TTL电平信号(分别为422TTL1和422TTL2 )。
[0016]Ul和U2的接收使能RE#和发送使能DE均接地，此时Ul，U2均为接收器状态，其A，B引脚均输入RS422电平信号，RO输出的是转换后的TTL电平信号。此时Ul，U2分别完成将被监看RS422通讯的收、发双向数据转换成TTL电平信号。
[0017]当Ul，U2的A，B脚有RS422信号输入时，RO脚输出的是对应的TTL电平信号；当没有RS422信号输入时，即闲置状态，RO脚输出高电平。
[0018]第二部分由开关管Ql和Q2组成，负责将U1，U2转换出的TTL电平信号，作为各自通道的控制电路的输入信号。输出信号为第三部分的收发使能控制信号TX_DE和RX_DE。
[0019]当U1，U2的A，B脚没有RS422信号输入时，即闲置状态，RO脚输出为TTL高电平，此时使PNP三极管截止，控制电路输出的TX_DE或RX_DE为低电平。当Ul，U2的A，B脚有RS422信号输入时，当信号为高电平时，PNP三极管截止，控制电路输出的TX_DE或RX_DE为低电平；当信号为低电平时，PNP三极管导通，控制电路输出的TX_DE或RX_DE为高电平，参见图3、4的Q1、Q2的真值表。
[0020]第三部分由U3和U4组成，负责分别将TTL电平的信号转换成RS422信号，并将其转换成的RS422信号正负信号分别对应连到一起，作为输出，即旁路出的供监看的信号。
[0021]第三部分实际接收两路信号，一路是TTL电平的通讯信号，分别接入U3、U4的DI端，通过U3、U4将其转换成RS422信号；另一路是从第二部分电路产生的DE控制信号，来控制U3、U4的发送使能端DE。U3、U4的输出引脚A和B分别对应连到一起，共同转换出的422TX+_0UTA和422TX-_0UTA输出的RS422信号，即为旁路信号。
[0022]当TX_DE为低电平时，对应的U3发送使能引脚为不使能状态，其A和B脚的电平为U4的输出电平或后端电阻的钳位电平，输出的RS422信号为正；当TX_DE为高电平时，对应的U3的A脚输出为低电平，B脚输出为高电平，输出的RS422信号为负。
[0023]同样，当RX_DE为低电平时，对应的U4发送使能引脚为不使能状态，其A和B脚的电平为U3的输出电平或后端电阻的钳位电平，输出的RS422信号为正；当RX_DE为高电平时，对应的U4的A脚输出为低电平，B脚输出为高电平，输出的RS422信号为负。
[0024]经过上述三部分电路的处理，所生成的旁路信号422TX+_0UTA和422TX__0UTA已经能够满足RS422协议的逻辑正电平接收识别要求，但由于TTL信号经过第二部分的控制，分出一部分信号作为控制，因此，输出的422TX+_0UTA和422TX-_0UTA有一些衰减，如果经过长距离线缆传输后，其信号损耗可能无法保证信号指标，并且此处得到的信号下冲幅度较大，必要时可以对信号进行整形处理。整形的方式有多种，可以简单的使用钳位电阻，改善电平幅度。还可以使用一对串口收发器芯片，再次做RS422-TTL-RS422转换，改善旁路信号的质量。
[0025]实施例二:
本实施例是实施例一的改进，是实施例一关于输出信号增加整形电路的细化，如图5所示。本实施例所述的旁路信号正端(图5中用422TX+_0UTA《表示)与整形输入芯片U5的A脚连接，所述旁路信号负端(图5中用422TX-_0UTA《表示)与整形输入芯片U5的B脚连接，所述U5的RO脚与整形输出芯片U6的DI脚连接，所述U6的A、B脚分别为整形后旁路信号的正、负输出端(图5中用422TX+_0UT》和422TX-_0UT》表示)。
[0026]本实施例将第三部分电路的输出422TX+_0UTA和422TX__0UTA连接到一对串口收发器芯片，再次经过RS485收发器芯片将其转换成TTL电平后再转为RS422信号，所输出的整形后旁路信号(422TX+_0UT和422TX-_0UT)的信号指标得到大幅提高，改善旁路信号的质量。
[0027]实施例三:
本实施例是实施例二的改进，是实施例二关于钳位电阻的细化。本实施例所述的电阻R6两端并联电容Cl。
[0028]使用电容Cl可以抑制其两端的高频干扰，使信号更加稳定。
[0029]实施例四:
本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于串口收发器芯片的细化。本实施例所述的U1-U6的芯片型号是SN75HVD3082E。
[0030]实施例五:
本实施例是上述实施例的改进，是上述实施例关于开关管的细化。本实施例所述的开关管Ql、Q2的芯片型号是2N3906。
[0031]最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案(比如各电子元件的连接方式、控制电路的形式，信号的分量方式等)进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种RS422收发双向监看电路，其特征在于，包括:接收发信方信号的RS485收发芯片U1、接收收信方信号的RS485收发芯片U2、发送发信方信号的RS485收发芯片U3、发送收信方信号的RS485收发芯片U4、控制三级管Q1、控制三级管Q2 ;所述Ul的A脚、B脚分别连接发信方信号的正、负端，所述Ul的RO脚与所述U3的DI脚连接，所述Ul的RO脚通过限流电阻Rl与所述Ql的基极连接，所述Ql的集电极与所述U3的RE#脚和DE脚连接；所述U2的A脚、B脚分别连接收信方信号的正、负端，所述U2的RO脚与所述U4的DI脚连，所述U2的RO脚通过限流电阻R2与所述Q2的基极连接；所述的U3和U4的A脚连接，作为旁路信号负端出，所述U3和U4的B脚连接，作为旁路信号正端，所述的旁路信号正端通过电阻R6与所述旁路信号负端连接，所述旁路信号正端通过电阻R5与电源正极连接，所述旁路信号负端通过电阻R7接地。
2.根据权利要求1所述的监看电路，其特征在于，所述的旁路信号正端与整形输入芯片U5的A脚连接，所述旁路信号负端与整形输入芯片U5的B脚连接，所述U5的RO脚与整形输出芯片U6的DI脚连接，所述U6的A、B脚分别为整形后旁路信号的正、负输出端。
3.根据权利要求2所述的监控电路，其特征在于，所述的电阻R6两端并联电容Cl。
4.根据权利要求2或3所述的监控电路，其特征在于，所述的U1-U6的芯片型号是SN75HVD3082E。
5.根据权利要求4所述的监控电路，其特征在于，所述的Q1、Q2的芯片型号是2N3906。
【文档编号】H04N17/00GK103686156SQ201310725144
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月25日 优先权日:2013年12月25日
【发明者】臧席宇, 商同, 尚振华, 佟洪波, 毛远霓, 王付生 申请人:北京精一强远科技有限公司