CN202404575U - 一种Console串口及Debug串口的复用*** - Google Patents

一种Console串口及Debug串口的复用*** Download PDF

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杨志祥
赵紫微
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Abstract

本实用新型实施例提供一种Console串口及Debug串口的复用***，该***中CPU的Console串口及Debug串口分别与控制器的输入端口连接，并复用该控制器的输出端口，该CPU的Debug串口的数据发送端与触发电路连接，当控制器检测到与Debug串口的数据发送端连接的输入端口为高电平时，则选通Debug串口，否则，选通Console串口。由于Console串口及Debug串口复用控制器的一个输出端口，通过触发电路输出高电平，可以实现Console串口和Debug串口的选通，因此节省了硬件资源、方便设备的维护调试，避免了维护过程中可能导致的安全隐患，从而提高了***的可靠性。

Description

一种Console串口及Debug串口的复用***
技术领域
本实用新型涉及计算机串口扩展技术领域，尤其涉及一种Console串口及Debug串口的复用***。
背景技术
串口是采用串行通信方式的扩展接口，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信，而且成本很低。因此在中央处理器（Central Processing Unit，CPU）***开发过程中，串口是最基本、最常用的调试接口。
网管设备主要用于维护网络的正常运行，当网络出现故障时能及时报告和处理，并协调、保持网络***的高效运行。与一般的CPU***不同，网管设备的CUP***包含两个串口，一个是基于CPU软件开发调试用的Debug串口，另一个是基于最终用户配置***用的Console串口。因此不管是开发时研发人员的开发调试，还是正常使用时用户配置***都可以分别使用两个串口很方便的实现。
由于网管设备的CPU***提供了两个串口，Debug串口只有在故障维护及***更新时使用，为了减少资源浪费往往不接Debug串口，即Console串口经过电路板上的电平转换电路后，通过一个RJ45连接器连接到***面板上，而Debug串口在经过电平转换电路后，只在电路板上预留3针连接器插座，并且当完成开发后进行批量加工时去掉该连接器，所以在***正常使用时只需Console串口与一个RJ45连接器即可，节省了***资源。
但是当CPU***出现故障或者需要进行软件更新维护时，只能通过拆卸机箱并在电路板上焊接一个与Debug串口相连的3针连接器插座，然后再连接一个RJ45连接器才能实现对CPU 的维护及调试，因此，浪费了大量的时间和精力，同时破坏了电路板的整体封装，导致设备存在安全隐患，从而降低了***的可靠性。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供一种Console串口及Debug串口的复用***，用以解决现有网管设备在对CPU***进行维护调试时，由于操作不方便可能导致设备存在安全隐患，从而降低***可靠性的问题。
本实用新型提供一种Console串口及Debug串口的复用***，该***包括CPU1和RS232连接器5，其中所述CPU1包括Console串口2和Debug串口3，该***还包括：控制器4及触发电路：
所述控制器的第一对输入端口4-1-1、4-1-2与所述Console串口2的数据发送端2-2和数据接收端2-1连接，所述控制器的第二对输入端口4-1-3、4-1-4与所述Debug串口3的数据发送端3-2和数据接收端3-1连接，所述控制器的输出端口4-2-1、4-2-2连接所述RS232连接器5，且所述Console串口2和Debug串口3复用所述控制器4的输出端口4-2-1、4-2-2；
所述Debug串口3的数据发送端3-2与所述触发电路连接；
当所述触发电路输出高电平，所述控制器4检测到与所述Debug串口3的数据发送端3-2连接的输入端口为高电平时，则选通Debug串口3，否则，选通Console串口2。
本实用新型实施例提供一种Console串口及Debug串口的复用***，该***中CPU的Console串口及Debug串口分别与控制器的输入端口连接，并复用该控制器的输出端口，该CPU的Debug串口的数据发送端与触发电路连接，当控制器检测到与Debug串口的数据发送端连接的输入端口为高电平时，则选通Debug串口，否则，选通Console串口。由于Console串口及Debug串口复用控制器的一个输出端口，通过触发电路输出高电平，可以实现Console串口和Debug串口的选通，因此节省了硬件资源、方便设备的维护调试，避免了维护过程中可能导致的安全隐患，从而提高了***的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型提供的Console串口及Debug串口复用***的结构示意图。
具体实施方式
为了提高提高网管设备CPU***的可靠性、节约成本及方便设备的维护调试，本实用新型提供了一种Console串口及Debug串口的复用***。
下面结合说明书附图，对本实用新型进行详细说明。
图1为本实用新型提供的Console串口及Debug串口复用***的结构示意图，该串口复用***包括CPU1、控制器4、RS232连接器5及触发电路，其中CPU1包含的Console串口2及Debug串口3，Console串口2及Debug串口3分别与控制器4的两对输入端口连接，控制器4的输出端口连接RS232连接器5，且Debug串口3的数据发送端与触发电路连接。
其中，控制器包括：复杂可编程逻辑控制器（Complex Programmable Logic Device，CPLD）、逻辑编程控制器（Programmable Logic Device ，PLD）和现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)。
具体的，控制器4的第一对输入端口4-1-1、4-1-2与CPU1的Console串口2的数据发送端2-2和数据接收端2-1连接，控制器4的第二对输入端口4-1-3、4-1-4与CPU1的Debug串口3的数据发送端3-2和数据接收端3-1连接，控制器4的输出端口4-2-1、4-2-2连接RS232连接器5，且Console串口2和Debug串口3复用控制器4的输出端口4-2-1、4-2-2； Debug串口3的数据发送端3-2与触发电路连接。
当触发电路输出高电平时，控制器4检测到与Debug串口3的数据发送端3-2连接的输入端口为高电平，则选通Debug串口3，通过Debug串口3的数据发送端3-2、数据接收端3-1与控制器4的输出端口4-2-1、4-2-2之间的数据传输实现调试过程；否则，即控制器4检测到与Debug串口3的数据发送端3-2连接的输入端口为低电平时，则选通Console串口2，通过Console串口2的数据发送端2-2、数据接收端2-1与控制器4的输出端口4-2-1、4-2-2之间的数据传输实现对***的配置过程。
该触发电路包括电源、第一电阻6、第二电阻8和触发开关7，其中，第一电阻6的一端接地，另一端与Debug串口3的数据发送端3-2连接；第二电阻8的一端连接电源，另一端与触发开关7的一端连接，触发开关7的另一端与第一电阻6的另一端连接。
具体的，当触发开关7断开时，Debug串口3的数据发送端3-2通过第一电阻6接地，控制器4检测到与Debug串口3的数据发送端3-2连接的输入端口为低电平，将Console串口2的数据发送端2-2、数据接收端2-1与控制器4的输出端口4-2-1、4-2-2之间的数据传输实现选通Console串口2；当触发开关7连通时，Debug串口3的数据发送端3-2通过第二电阻8连接电源，经过第一电阻6分压后为高电平，控制器4检测到与Debug串口3的数据发送端3-2连接的输入端口为高电平，将Debug串口3的数据发送端3-2、数据接收端3-1与控制器4的输出端口4-2-1、4-2-2之间的数据传输实现选通Debug串口3。
其中，电源的电压值、第一电阻和第二电阻的阻值，根据CPU与控制器之间的电压要求确定，例如第一电阻的阻值可以为10k，第二电阻的阻值可以为1k，电源电压可以为3.3v。
控制器4根据检测到的与Debug串口3数据发送端连接的输入端口的高低电平控制Console串口2及Debug串口3的复用，当检测到与Debug串口3的数据发送端连接的输入端口为高电平时，控制器4使用Debug串口进行数据通信；否则，控制器4使用Console串口2进行数据通信。
由于任何的I/O端口都可以通过硬件上下拉来配置上电复位后的初始状态，因此通过触发电路配置控制器的输入端口的状态，将以下代码保存在控制器中：
assign MTXD = DEBUG?DTXD:CTXD;
assign CRXD = DEBUG?1'bz:MRXD;
assign DRXD = DEBUG?MRXD:1'bz;
always (negedge SYSTEM_RST or posedge CPLD_CLK)
         if(~SYSTEM_RST)
               DEBUG <= DTXD;
其中， CRXD和CTXD分别为Console串口的数据接收信号和数据发送信号，DRXD和DTXD分别为Debug串口的数据接收信号和数据发送信号，MRXD和MTXD为RS232连接器输出端的数据接收信号和数据发送信号。由于触发电路中的硬件上拉，控制器检测到CTXD为高电平，选通Debug串口，否则，选通Console串口。
本实用新型实施例提供一种Console串口及Debug串口的复用***，该***中CPU的Console串口及Debug串口分别与控制器的输入端口连接，并复用该控制器的输出端口，该CPU的Debug串口的数据发送端与触发电路连接，当控制器检测到与Debug串口的数据发送端连接的输入端口为高电平时，则选通Debug串口，否则，选通Console串口。由于通过控制触发电路输出高电平，可以实现Console串口及Debug串口复用控制器的一个输出端口，因此节省了硬件资源、方便设备的维护调试，避免了维护过程中可能导致的安全隐患，从而提高了***的可靠性。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种Console串口及Debug串口的复用***，所述***包括中中央处理器CPU（1）和RS232连接器（5），其中所述CPU（1）包括Console串口（2）和Debug串口（3），其特征在于，所述***还包括：控制器（4）及触发电路：
所述控制器的第一对输入端口（4-1-1、4-1-2）与所述Console串口（2）的数据发送端（2-2）和数据接收端（2-1）连接，所述控制器的第二对输入端口（4-1-3、4-1-4）与所述Debug串口（3）的数据发送端（3-2）和数据接收端（3-1）连接，所述控制器的输出端口（4-2-1、4-2-2）连接所述RS232连接器（5），且所述Console串口（2）和Debug串口（3）复用所述控制器（4）的输出端口（4-2-1、4-2-2）；
所述Debug串口（3）的数据发送端（3-2）与所述触发电路连接；
当所述触发电路输出高电平，所述控制器（4）检测到与所述Debug串口（3）的数据发送端（3-2）连接的输入端口为高电平时，则选通Debug串口（3），否则，选通Console串口（2）。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述触发电路包括：电源、第一电阻（6）、第二电阻（8）和触发开关（7）；
其中，所述第一电阻（6）的一端接地，另一端与所述Debug串口（3）的数据发送端（3-2）连接；
所述第二电阻（8）的一端连接电源，另一端与触发开关（7）的一端连接，所述触发开关（7）的另一端与所述第一电阻（6）的另一端连接。
3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述触发开关（7）的两端连通时，所述Debug串口（3）的数据发送端（3-2）为高电平。
4.如权利要求3所述的***，其特征在于，所述控制器包括：复杂可编程逻辑控制器CPLD、逻辑编程控制器PLD和现场可编程门阵列FPGA。
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