專利名稱：一種通用串口轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種串口轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集卡，具體地說是涉及一種帶TCP/IP通訊接 口的通用串口轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集卡。
背景技術(shù)：
在產(chǎn)品與測(cè)試PC機(jī)間的數(shù)據(jù)交換中，經(jīng)常使用測(cè)試設(shè)備接收產(chǎn)品異步串行接口 輸出的數(shù)據(jù)，測(cè)試設(shè)備接收到測(cè)試數(shù)據(jù)后，目前一般采用RS-232接口和USB接口兩種方案 來傳輸采集的數(shù)據(jù)，但使用這兩種技術(shù)方案來傳輸數(shù)據(jù)存在如下缺點(diǎn)①采用RS-232串口 傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，傳輸距離短，數(shù)據(jù)傳輸可靠性不高，并且傳輸速度低，另外也存在RS-232串口 在PC機(jī)上逐漸被淘汰的問題；②采用USB接口傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，同樣也存在傳輸距離短，數(shù)據(jù)傳 輸可靠性不高，而且還需要專用的傳輸線路。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種帶TCP/IP通訊接口的通用串口轉(zhuǎn)換和 數(shù)據(jù)采集卡，解決了產(chǎn)品與測(cè)試PC機(jī)間數(shù)據(jù)交換時(shí)，傳輸距離短，數(shù)據(jù)傳輸可靠性不高，傳 輸速度低等問題。本發(fā)明通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明所述的通用串口轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集卡主要由串口模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和網(wǎng)卡 模塊組成，被測(cè)產(chǎn)品通過測(cè)試接口與串口模塊連接用于接收被測(cè)產(chǎn)品的測(cè)試數(shù)據(jù)包，串口 模塊將接收的測(cè)試數(shù)據(jù)包通過其串行口發(fā)送給數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊通過其內(nèi)置A/ D芯片采集產(chǎn)品輸出的模擬量和自身電源模擬量，并將串口模塊傳輸過來的數(shù)據(jù)包通過網(wǎng) 卡模塊發(fā)送給PC機(jī)，同時(shí)接收PC機(jī)發(fā)送過來的指令協(xié)議包并解碼后發(fā)送給串口模塊。所述串口模塊主要包括UART芯片，UART芯片通過相應(yīng)的引腳使用RS-422/485協(xié) 議接收被測(cè)產(chǎn)品串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，并將其通過串行口以RS-422/485電平發(fā)送給數(shù)據(jù)采 集模塊的A/D芯片。所述數(shù)據(jù)采集模塊主要包括A/D芯片，A/D芯片采集產(chǎn)品輸出的模擬量和自身使 用的電源模擬量，將模擬量轉(zhuǎn)換為12位或10位的數(shù)據(jù)，并將轉(zhuǎn)換所得數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的引腳 傳輸給串口模塊的UART芯片和網(wǎng)卡模塊的芯片。所述網(wǎng)卡模塊采用全雙工工作模式，通過其內(nèi)部芯片的相應(yīng)引腳與PC機(jī)的網(wǎng)卡 連接，將串口模塊傳輸?shù)腡CP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)包發(fā)送給PC機(jī)，同時(shí)接收PC機(jī)發(fā)送過來的指令 數(shù)據(jù)并發(fā)送給串口模塊。與現(xiàn)有加工技術(shù)相比，本發(fā)明達(dá)到了如下技術(shù)效果(1)通過串口模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和網(wǎng)卡模塊，實(shí)現(xiàn)了 RS-422/485與網(wǎng)卡之間的 接口轉(zhuǎn)換；(2)內(nèi)置數(shù)據(jù)采集通道和集成的UART數(shù)據(jù)接收通道，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸接口的通用 性；
(3)采用單片機(jī)控制的網(wǎng)卡接口，增加了數(shù)據(jù)傳輸距離，提高了產(chǎn)品與測(cè)試PC機(jī) 間的數(shù)據(jù)傳輸速度，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br>

圖1是本發(fā)明的組成框圖；圖2是本發(fā)明中串口模塊電路原理圖；圖3是本發(fā)明中數(shù)據(jù)采集模塊電路原理圖；圖4是本發(fā)明中網(wǎng)卡模塊電路原理圖；圖5是本發(fā)明的測(cè)試軟件流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不作為對(duì)本發(fā)明做任 何限制的依據(jù)。圖1是本發(fā)明的組成框圖，本發(fā)明所述的通用串口轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集卡2主要由串 口模塊、和網(wǎng)卡模塊組成，被測(cè)產(chǎn)品1通過測(cè)試接口與串口模塊連接用于接收被測(cè)產(chǎn)品1的 測(cè)試數(shù)據(jù)包，串口模塊將接收的測(cè)試數(shù)據(jù)包通過其串行口發(fā)送給數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集 模塊通過其內(nèi)置A/D芯片采集產(chǎn)品輸出的模擬量和自身電源模擬量，并將串口模塊傳輸過 來的數(shù)據(jù)包通過網(wǎng)卡模塊發(fā)送給PC機(jī)3，同時(shí)接收PC機(jī)3發(fā)送過來的指令協(xié)議包并解碼后 發(fā)送給串口模塊。圖2是本發(fā)明中串口模塊電路原理圖，所述串口模塊采用全雙工工作模式，主要 包括UART芯片，UART芯片通過相應(yīng)的引腳使用RS-422/485協(xié)議接收被測(cè)產(chǎn)品1串口傳輸 的數(shù)據(jù)包，并將其通過串行口以RS-422/485電平發(fā)送給數(shù)據(jù)采集模塊的A/D芯片。圖3是本發(fā)明中數(shù)據(jù)采集模塊電路原理圖，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括A/D芯片，A/D 芯片在UART芯片的控制下，采集產(chǎn)品1輸出的模擬量和自身使用的電源模擬量，將模擬量 轉(zhuǎn)換為12位或10位的數(shù)據(jù)，并將轉(zhuǎn)換所得數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的引腳傳輸給串口模塊的UART芯 片和網(wǎng)卡模塊的芯片。圖4是本發(fā)明中網(wǎng)卡模塊電路原理圖，所述網(wǎng)卡模塊采用全雙工工作模式，通過 其內(nèi)部芯片的相應(yīng)引腳與PC機(jī)3的網(wǎng)卡連接，將串口模塊傳輸?shù)腡CP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)包發(fā)送 給PC機(jī)3，同時(shí)接收PC機(jī)3發(fā)送過來的指令數(shù)據(jù)并發(fā)送給串口模塊。圖5是本發(fā)明的底層測(cè)試軟件流程圖，所述底層測(cè)試軟件實(shí)現(xiàn)串口模塊、數(shù)據(jù)采 集模塊和網(wǎng)卡模塊的初始化、網(wǎng)絡(luò)連接、包重組、數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)卡與串口之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的功 能，采用C語言編制，具體工作流程為通用串口轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集卡2上電復(fù)位后，在底層測(cè) 試軟件的控制下，首先初始化完成串口模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和網(wǎng)卡模塊，然后建立與PC機(jī)3 的網(wǎng)絡(luò)連接，并等待接收網(wǎng)絡(luò)包，裝載在PC機(jī)3的應(yīng)用層測(cè)試軟件發(fā)出測(cè)試指令，網(wǎng)卡將測(cè) 試指令通過TCP/IP協(xié)議包發(fā)送給通用串口轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集卡2，該卡的網(wǎng)卡模塊接收到測(cè) 試指令網(wǎng)絡(luò)包后，在單片機(jī)底層測(cè)試軟件的控制下解碼測(cè)試指令網(wǎng)絡(luò)包，得到指令后將該 指令通過串口模塊轉(zhuǎn)發(fā)給被測(cè)產(chǎn)品，產(chǎn)品1通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)給通用串口轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集 卡2，該卡產(chǎn)生串口中斷，在中斷程序中接收串口數(shù)據(jù)并采集模擬量數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行包重 組，然后發(fā)送給網(wǎng)卡。
權(quán)利要求
1.一種通用串口轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于主要由串口模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和 網(wǎng)卡模塊組成，被測(cè)產(chǎn)品(1)通過測(cè)試接口與串口模塊連接用于接收被測(cè)產(chǎn)品的測(cè)試數(shù)據(jù) 包，串口模塊將接收的測(cè)試數(shù)據(jù)包通過其串行口發(fā)送給數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊通過 其內(nèi)置A/D芯片采集產(chǎn)品(1)輸出的模擬量和自身電源模擬量，并將串口模塊傳輸過來的 數(shù)據(jù)包通過網(wǎng)卡模塊發(fā)送給PC機(jī)C3)，同時(shí)接收PC機(jī)C3)發(fā)送過來的指令協(xié)議包并解碼后 發(fā)送給串口模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用串口轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于所述串口模 塊主要包括UART芯片，UART芯片通過相應(yīng)的引腳使用RS-422/485協(xié)議接收被測(cè)產(chǎn)品(1) 串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，并將其通過串行口以RS-422/485電平發(fā)送給數(shù)據(jù)采集模塊的A/D芯 片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用串口轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于所述數(shù)據(jù)采 集模塊主要包括A/D芯片，A/D芯片采集產(chǎn)品(1)輸出的模擬量和自身使用的電源模擬量， 將模擬量轉(zhuǎn)換為12位或10位的數(shù)據(jù)，并將轉(zhuǎn)換所得數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的引腳傳輸給串口模塊 的UART芯片和網(wǎng)卡模塊的芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用串口轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集卡，其特征在于所述網(wǎng)卡模 塊采用全雙工工作模式，通過其內(nèi)部芯片的相應(yīng)引腳與PC機(jī)(3)的網(wǎng)卡連接，將串口模塊 傳輸?shù)腡CP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)包發(fā)送給PC機(jī)(3)，同時(shí)接收PC機(jī)(3)發(fā)送過來的指令數(shù)據(jù)并發(fā) 送給串口模塊。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種通用串口轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集卡，主要由串口模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和網(wǎng)卡模塊組成，被測(cè)產(chǎn)品通過測(cè)試接口與串口模塊連接用于接收被測(cè)產(chǎn)品的測(cè)試數(shù)據(jù)包，串口模塊將接收的測(cè)試數(shù)據(jù)包通過其串行口發(fā)送給數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊通過其內(nèi)置A/D芯片采集產(chǎn)品輸出的模擬量和自身電源模擬量，并將串口模塊傳輸過來的數(shù)據(jù)包通過網(wǎng)卡模塊發(fā)送給PC機(jī)，同時(shí)接收PC機(jī)發(fā)送過來的指令協(xié)議包并解碼后發(fā)送給串口模塊。該發(fā)明解決了產(chǎn)品與測(cè)試PC機(jī)間數(shù)據(jù)交換時(shí)，傳輸距離短，數(shù)據(jù)傳輸可靠性不高，傳輸速度低等問題。
文檔編號(hào)G08C19/00GK102081836SQ20091010291
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月1日
發(fā)明者劉生攀, 朱亮 申請(qǐng)人:貴州航天控制技術(shù)有限公司