多通道智能串口通信卡的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種多通道智能串口通信卡，包括：FPGA、發(fā)送通路選通模塊和接收通路選通模塊；所述發(fā)送通路選通模塊包括多個(gè)發(fā)送通道；所述接收通路選通模塊包括多個(gè)接收通道；所述FPGA分別與所述發(fā)送通路選通模塊和所述接收通路選通模塊相連接，用于選擇導(dǎo)通的所述發(fā)送通道和接受通道。本實(shí)用新型提供的多通道智能串口通信卡在通信的最末端增加了一級(jí)通道間閉環(huán)自檢功能，保證了智能串口卡在任何一種通信模式下，可以遍歷到任意通道的發(fā)送和接收，通過(guò)簡(jiǎn)單的編程就可以迅速判斷出故障模式和發(fā)生故障的通道和相應(yīng)的端口，實(shí)現(xiàn)了無(wú)需在外部引線或者在智能串口通信卡上連接測(cè)試設(shè)備即可完成自身多個(gè)發(fā)送通道和多個(gè)接收通道的自檢功能。
【專利說(shuō)明】多通道智能串口通信卡

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種多通道智能串口通信卡。

【背景技術(shù)】
[0002]在串行通信類的板卡中，尤其是多通道的串行通信板卡，其每個(gè)通道是否工作良好，在投入使用前進(jìn)行測(cè)試是非常有必要的，特別是對(duì)于設(shè)備一旦出現(xiàn)通信故障時(shí)，如何快速定位到具體哪個(gè)通道的發(fā)送或者接收出了問(wèn)題是很有必要的。目前大多數(shù)此類板卡是通過(guò)和外部的串行通訊設(shè)備，例如計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信測(cè)試，這就存在通道較多的情況下，反復(fù)接線繁瑣，而且易出現(xiàn)人為操作錯(cuò)誤，特別對(duì)于不同的通信模式RS-232，RS-422，RS-485接線方式也不盡相同，與之相連的設(shè)備也不同，因此完成此類測(cè)試工作需要付出較大的人力物力。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]在下文中給出關(guān)于本實(shí)用新型的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本實(shí)用新型的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本實(shí)用新型的窮舉性概述。它并不是意圖確定本實(shí)用新型的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本實(shí)用新型的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0004]本實(shí)用新型提供一種多通道智能串口通信卡，包括:
[0005]FPGA、發(fā)送通路選通模塊和接收通路選通模塊；
[0006]其中，
[0007]所述發(fā)送通路選通模塊包括多個(gè)發(fā)送通道；
[0008]所述接收通路選通模塊包括多個(gè)接收通道；
[0009]所述FPGA分別與所述發(fā)送通路選通模塊和所述接收通路選通模塊相連接，用于選擇導(dǎo)通的所述發(fā)送通道和接受通道。
[0010]本實(shí)用新型提供的多通道智能串口通信卡在通信的最末端增加了一級(jí)通道間閉環(huán)自檢功能，保證了智能串口卡在任何一種通信模式下，可以遍歷到任意通道的發(fā)送和接收，通過(guò)簡(jiǎn)單的編程就可以迅速判斷出故障模式和發(fā)生故障的通道和相應(yīng)的端口，實(shí)現(xiàn)了無(wú)需在外部引線或者在智能串口通信卡上連接測(cè)試設(shè)備即可完成自身多個(gè)發(fā)送通道和多個(gè)接收通道的自檢功能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本實(shí)用新型中多通道智能串口通信卡結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型中對(duì)多通道智能串口通信卡進(jìn)行自檢的方法流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。在本實(shí)用新型的一個(gè)附圖或一種實(shí)施方式中描述的元素和特征可以與一個(gè)或更多個(gè)其它附圖或?qū)嵤┓绞街惺境龅脑睾吞卣飨嘟Y(jié)合。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說(shuō)明中省略了與本實(shí)用新型無(wú)關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0015]本實(shí)用新型提供了一種多通道智能串口通信卡，其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，包括:FPGA、發(fā)送通路選通模塊和接收通路選通模塊；
[0016]其中，
[0017]所述發(fā)送通路選通模塊包括多個(gè)發(fā)送通道；
[0018]所述接收通路選通模塊包括多個(gè)接收通道；
[0019]所述FPGA分別與所述發(fā)送通路選通模塊和所述接收通路選通模塊相連接，形成環(huán)路檢測(cè)功能。
[0020]本實(shí)用新型通過(guò)在通信的最末端通過(guò)FPGA分別與發(fā)送通路選通模塊和接受通路選通模塊相連接形成了一級(jí)通道間閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)了自檢功能，保證了智能串口卡在任何一種通信模式下，可以遍歷到任意通道的發(fā)送和接收，通過(guò)FPGA (Field — Programmable GateArray，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)進(jìn)行簡(jiǎn)單的編程就可以迅速判斷出故障的模式和發(fā)生故障的通道和相應(yīng)的端口，不需要在通信卡的外部引線或者連接其他的測(cè)試設(shè)備即可完成自身多個(gè)發(fā)送通道和多個(gè)接收通道的自檢。
[0021]所述多通道智能串口通信卡還包括:多路復(fù)用開(kāi)關(guān)，所述多路復(fù)用開(kāi)關(guān)連接在所述發(fā)送通路選通模塊和所述接受通路選通模塊之間，用于基于所述FPGA的信號(hào)獲得導(dǎo)通的所述發(fā)送通道的地址和導(dǎo)通的所述接受通道的地址。
[0022]上述的發(fā)送通路選通模塊和接收通路選通模塊分別有8個(gè)發(fā)送通道和8個(gè)接收通道，上述8個(gè)發(fā)送通道和8個(gè)接收通道可以在任意模式下進(jìn)行切換以完成對(duì)多通道智能串口通信卡進(jìn)行自檢。
[0023]上述的8個(gè)發(fā)送通道和8個(gè)接收通道通過(guò)多路復(fù)用開(kāi)關(guān)進(jìn)行連接，F(xiàn)PGA通過(guò)配置不同的發(fā)送通道地址和接收通道地址實(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)送通道和接收通道的選擇。
[0024]可選的，所述對(duì)通道智能串口通信卡還包括通信模式選擇模塊；
[0025]所述通信模式選擇模塊用于基于FPGA指令選擇所述發(fā)送通路選通模塊和所述接受通路選通模塊的通信模式；
[0026]所述通信模式包括:RS_232，RS-422,RS-485。
[0027]所述FPGA通過(guò)指令控制所述通信模式選擇模塊選擇所述發(fā)送通路選通模塊和所述接收通路選通模塊的通信模式。本實(shí)用新型中的通信卡為多通道的串行通信卡，通信模式包括上述三種，每種通信模式的進(jìn)行檢測(cè)時(shí)的接線方式和與之相連的外部設(shè)備也不盡相同，為了能夠減少通信卡測(cè)試時(shí)的錯(cuò)誤和降低檢測(cè)成本，本實(shí)用新型提出了增加環(huán)路檢測(cè)的功能，能夠迅速判斷出故障發(fā)生在哪種模式。
[0028]根據(jù)上面的描述，本實(shí)用新型中的通信卡分別有多種通信模式，發(fā)送通路選通模塊和接收通路選通模塊分別選擇什么通信模式，通過(guò)什么通道相連接，都是所述FPGA進(jìn)行編程選擇，通過(guò)所編的程序進(jìn)行自檢。
[0029]可選的，所述FPGA還包括環(huán)路檢測(cè)使能模塊，用于基于所述FPGA的控制指令導(dǎo)通所述多路復(fù)用開(kāi)關(guān)。
[0030]根據(jù)前文所說(shuō)的，所述多路復(fù)用開(kāi)關(guān)是連接在發(fā)送通路選通模塊和接收通路選通模塊之間的，在FPGA未發(fā)送信號(hào)，所述環(huán)路檢測(cè)使能模塊未導(dǎo)通所述多路復(fù)用開(kāi)關(guān)，所述閉環(huán)自檢功能未使用時(shí)，不影響所述多通道智能串口通信卡的正常通信；
[0031]當(dāng)FPGA發(fā)送相關(guān)信號(hào)即需要使用自檢功能時(shí)，所述環(huán)路檢測(cè)使能模塊基于所述FPGA的控制指令控制所述多路復(fù)用開(kāi)關(guān)，獲取上述兩個(gè)通道的地址，實(shí)現(xiàn)所述發(fā)送通路和所述接收通路的聯(lián)通，進(jìn)行通道間的自檢，能夠快速的檢測(cè)到發(fā)生故障的通道；并且，在進(jìn)行通道間自檢的時(shí)候，所有通道均為相同的模式，所以同時(shí)能夠知道發(fā)生故障的模式。
[0032]本實(shí)用新型中提供的多通道智能串口通信卡能夠在任何一種通信模式下，遍歷到任意通道的發(fā)送和接收，完成對(duì)本智能串口通信卡的自檢。
[0033]如圖2流程圖所示為本實(shí)用新型中對(duì)多通道智能串口通信卡進(jìn)行自檢的方法，包括:
[0034]SlOl:發(fā)送通路選通模塊和接收通路選通模塊選擇相同的通信模式；
[0035]S102:將發(fā)送通道i路由到發(fā)送端口，將接收通道O至接收通道M-1順次路由到接收端口，并將通信數(shù)據(jù)從發(fā)送通道i順次發(fā)送至接收通道O至接收通道M-1，其中，i為大于等于零且小于N自然數(shù)，N為發(fā)送通路選通模塊的通道數(shù)，M為接收通路選通模塊的通道數(shù)；
[0036]S103:對(duì)所述通信數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送和接收測(cè)試。
[0037]上述步驟S103具體包括:若所述通信數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收全部發(fā)生錯(cuò)誤，并且錯(cuò)誤相同，則所述發(fā)送通道i出現(xiàn)故障。
[0038]若所述通信數(shù)據(jù)在接收通道j時(shí)出現(xiàn)測(cè)試錯(cuò)誤，則繼續(xù)測(cè)試以確定所述接收通道j是否出現(xiàn)故障，其中，j為大于等于零且小于M的自然數(shù)。
[0039]可選的，為了確定“若所述通信數(shù)據(jù)在在接收通道j時(shí)出現(xiàn)測(cè)試錯(cuò)誤，則繼續(xù)測(cè)試以確定所述接收通道j是否出現(xiàn)故障”，保持所述接收通道j在接收端口，將發(fā)送通道O至發(fā)送通道N-1順次路由到發(fā)送端口，若所述通信數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收全部發(fā)生錯(cuò)誤，并且錯(cuò)誤相同，則所述接收通道j出現(xiàn)故障。
[0040]上述的測(cè)試均要在所述發(fā)送通路選通模塊和所述接收通路選通模塊處于相同的通信模式下進(jìn)行的，為了完成對(duì)多通道智能串口通信卡進(jìn)行的自檢，還需要進(jìn)行步驟S104:改變所述發(fā)送通路選通模塊和接收通路選通模塊的通信模式，并在每種通信模式下重復(fù)S102 和 S103。
[0041]下面具體說(shuō)明所述多通道智能串口通信卡的自檢方法，首先FPGA使用環(huán)路檢測(cè)功能，然后進(jìn)行以下步驟:
[0042]1、將發(fā)送通路選通模塊和接收通路選通模塊都選擇設(shè)定RS-232模式，
[0043]2、將發(fā)送通道O路由到發(fā)送端口，
[0044]3、接收通道O路由到接收端口，
[0045]4、隨后進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的測(cè)試；
[0046]5、若上述發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的測(cè)試結(jié)果正確，則繼續(xù)將其他通道發(fā)送通道和接收通道路由到發(fā)送端口和接收端口 ；若上述發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的測(cè)試結(jié)果不正確，則改變上述接收端口的接收通道，將接收通道1-7分別路由到所述接收端口，繼續(xù)進(jìn)行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的測(cè)試，若所上述的7次測(cè)試均發(fā)生錯(cuò)誤，并且所述錯(cuò)誤與接收通道O路由到接收端口時(shí)測(cè)試發(fā)生的錯(cuò)誤情況相同，則說(shuō)明在RS-232模式下，發(fā)送通道O存在故障；
[0047]6、確定其他發(fā)送通道是否出現(xiàn)錯(cuò)誤，可以通過(guò)改變所述發(fā)送通道，將所述發(fā)送通道1-7分別路由到發(fā)送端口，再重復(fù)上述步驟3-5，觀察將不同的發(fā)送通道路由到發(fā)送端口后，不同的接收通道是否會(huì)出現(xiàn)相同的測(cè)試錯(cuò)誤，若出現(xiàn)，則當(dāng)前的發(fā)送通道存在故障；
[0048]若對(duì)于不同的發(fā)送通道，都是在相同的接收通道時(shí)出現(xiàn)測(cè)試錯(cuò)誤，且錯(cuò)誤情況相同，則上述的接收通道出現(xiàn)故障。
[0049]7、隨后更改模式為RS-422，并且重復(fù)上述的步驟2_6，確定在模式RS-422下存在故障的發(fā)送通道和接收通道。
[0050]8、再更改模式為RS-485，重復(fù)上述步驟2_6，確定在模式RS-485下存在故障的發(fā)送通道和接收通道。
[0051]在上述的檢測(cè)過(guò)程中，所述FPGA使用環(huán)路檢測(cè)功能，當(dāng)不需要使用環(huán)路檢測(cè)功能是，所述多通道智能串口通信卡進(jìn)行正常通信。
[0052]本實(shí)用新型提供的多通道智能串口通信卡能夠保證智能串口卡在任何一種通信模式下，可以遍歷到任意通道的發(fā)送和接收，通過(guò)簡(jiǎn)單編程就可以迅速判斷出故障模式和發(fā)生故障的通道和相應(yīng)的端口，實(shí)現(xiàn)了對(duì)自身多個(gè)發(fā)送通道和接收通道的自檢功能。
[0053]最后應(yīng)說(shuō)明的是:雖然以上已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明了本實(shí)用新型及其優(yōu)點(diǎn)，但是應(yīng)當(dāng)理解在不超出由所附的權(quán)利要求所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替代和變換。而且，本實(shí)用新型的范圍不僅限于說(shuō)明書(shū)所描述的過(guò)程、設(shè)備、手段、方法和步驟的具體實(shí)施例。本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員從本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容將容易理解，根據(jù)本實(shí)用新型可以使用執(zhí)行與在此所述的相應(yīng)實(shí)施例基本相同的功能或者獲得與其基本相同的結(jié)果的、現(xiàn)有和將來(lái)要被開(kāi)發(fā)的過(guò)程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。因此，所附的權(quán)利要求旨在在它們的范圍內(nèi)包括這樣的過(guò)程、設(shè)備、手段、方法或者步驟。
【權(quán)利要求】
1.一種多通道智能串口通信卡，其特征在于，包括: FPGA、發(fā)送通路選通模塊和接收通路選通模塊； 其中， 所述發(fā)送通路選通模塊包括多個(gè)發(fā)送通道； 所述接收通路選通模塊包括多個(gè)接收通道； 所述FPGA分別與所述發(fā)送通路選通模塊和所述接收通路選通模塊相連接，用于選擇導(dǎo)通的所述發(fā)送通道和接受通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道智能串口通信卡，其特征在于，還包括多路復(fù)用開(kāi)關(guān)， 所述多路復(fù)用開(kāi)關(guān)連接在所述發(fā)送通路選通模塊與所述接收通路選通模塊之間，用于基于所述FPGA的信號(hào)獲得導(dǎo)通的所述發(fā)送通道的地址和導(dǎo)通的所述接收通道的地址。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道智能串口通信卡，其特征在于，還包括通信模式選擇模塊； 所述通信模式選擇模塊用于基于FPGA指令選擇所述發(fā)送通路選通模塊和所述接收通路選通模塊的通信模式； 所述通信模式包括:RS-232，RS-422，RS-485。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多通道智能串口通信卡，其特征在于: 所述FPGA還包括環(huán)路檢測(cè)使能模塊，用于基于所述FPGA的控制指令導(dǎo)通所述多路復(fù)用開(kāi)關(guān)。
【文檔編號(hào)】H04L12/26GK204103917SQ201420569840
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】左毅, 王司洋, 孫嫻, 徐世昌, 朱雨 申請(qǐng)人:北京中科泛華測(cè)控技術(shù)有限公司