CN210721444U - 串口切换电路以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种串口切换电路以及电子设备，其中，串口切换电路用于电子设备，包括：第一控制器、第二控制器、第一二极管、以及第二二极管；第一二极管的正极和第二二极管的正极均连接第一控制器的串口接收端；第一二极管的负极连接第二控制器的串口发送端；第二二极管的负极用于连接至调试设备的串口发送端；第一控制器的串口发送端连接第二控制器的串口接收端，还用于连接至调试设备的串口接收端。本实用新型在调试过程中，便于随时切换成调试设备或第二控制器与第一控制器通信，以便及时验证调试效果，不易对设备造成损坏。

Description

串口切换电路以及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，特别涉及一种串口切换电路以及电子设备。

背景技术

随着现代技术的发展，很多电子产品都需要两个带有串口芯片。然而，带有两个芯片的电子产品在开发过程中，经常需要对核心***芯片进行调试。传统技术中，需要先把两个芯片之间的串口断开，然后把核心***芯片的串口跟电脑PC的串口相连进行调试。在调试完之后，需要断开核心***芯片跟电脑的串口连接，恢复两个芯片之间的串口连接。其中，传统技术在断开两个芯片之间的串口连接，一般采用拨动开关或者跳线。拨动开关的成本较高以及占用面积较大，而跳线需要使用烙铁、镊子等工具操作较为麻烦，而且多次调试多次跳线的过程中，容易损坏电路板。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对传统技术中的不足，提供一种串口切换电路以及电子设备。

在一个实施例中，本实用新型提供了一种串口切换电路，串口切换电路用于电子设备，包括：第一控制器、第二控制器、第一二极管、以及第二二极管；

第一二极管的正极和第二二极管的正极均连接第一控制器的串口接收端；第一二极管的负极连接第二控制器的串口发送端；第二二极管的负极用于连接至调试设备的串口发送端；

第一控制器的串口发送端连接第二控制器的串口接收端，还用于连接至调试设备的串口接收端。

在其中一个实施例中，第一二极管和第二二极管采用共阳型双二极管芯片。

在其中一个实施例中，第一控制器为电子设备的***CPU芯片；第二控制器为电子设备的单片机；

***CPU芯片用于控制电子设备各功能运作；

单片机用于通过控制电子设备的电源电路以唤醒***CPU芯片，或控制***CPU芯片进入休眠状态。

在其中一个实施例中，调试设备为计算机设备。

在其中一个实施例中，还包括第一电阻和第二电阻；

第一控制器的串口发送端分别连接第一电阻的一端和第二电阻的一端；

第一电阻的另一端连接第二控制器的串口接收端；

第二电阻的另一端用于连接至调试设备的串口接收端。

在其中一个实施例中，第一控制器、第二控制器以及调试设备的串口为UART通信串口。

在其中一个实施例中，还包括用于电子设备的电源电路；

电源电路的电源输出端连接第一控制器的电源输入端，电源电路的使能端连接第二控制器的控制端。

在一个实施例中，本实用新型还提供了一种电子设备，包括串口切换电路。

在其中一个实施例中，电子设备为内置电池作为供电电源的设备。

在其中一个实施例中，电子设备为监控摄像头。

本实用新型提供了一种串口切换电路以及电子设备，其中，串口切换电路用于电子设备，第一二极管的正极连接第一控制器的串口接收端，负极连接第二控制器的串口发送端；第二二极管的正极连接第一控制器的串口接收端，负极用于连接至调试设备的串口发送端。第一控制器的串口发送端连接第二控制器的串口接收端，还用于连接至调试设备的串口接收端。从而，在通过调试设备对第一控制器进行调试时，第一二极管和第二二极管可起到隔离的作用，以防止第二控制器输出的信号对调试设备造成干扰现象。本实用新型结构简单成本低，在调试过程中，便于随时切换成调试设备或第二控制器与第一控制器通信，以便及时验证调试效果，可省去断开第一控制器与第二控制器通路的额外操作，在提高对电子设备调试时的抗干扰能力的同时可提高调试效率，便于操作，不易对设备造成损坏。

附图说明

图1示出了本实用新型一个实施例中串口切换电路的结构示意图；

图2示出了本实用新型一个实施例中串口切换电路的另一结构示意图；

图3示出了本实用新型一个实施例中串口切换电路的又一结构示意图；

图4示出了本实用新型一个实施例中串口切换电路的又一结构示意图；

图5示出了现有技术中的串口切换电路的示意图；

图6示出了本实用新型一个实施例中电子设备的结构示意图。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本实用新型的各种实施例。本实用新型可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本实用新型保护范围限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本实用新型理解为涵盖落入本实用新型的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本实用新型的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本实用新型的各种实施例中，表述“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本实用新型的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本实用新型的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本实用新型的各种实施例中使用的术语“用户”可指示使用电子装置的人或使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。

在本实用新型的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本实用新型的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

参见图5，传统的串口切换电路510中，UART_TX_CPU和UART_RX_CPU是核心***CPU的串口，MCU_TXD和MCU_RXD是单片机MCU的串口，PC_TXD和PC_RXD是电脑PC的调试串口。设备正常工作时，断开电阻R2和R4，保留电阻R1和R3，CPU和MCU两芯片之间的串口通过R1和R3的通路通信。进行调试的时候，断开电阻R1和R3，保留电阻R2和R4，此时CPU和电脑PC之间的串口通过电阻R2和R4的通路进行通信。进行调试的时候，必须断开电阻R1和R3，否则由于MCU_TXD也输出信号，MCU_TXD会干扰PC_TXD而造成电脑屏幕乱码。R1，R2，R3和R4这四个电阻也可以使用拨动开关代替，使用拨动开关的工作原理跟使用电阻等效。但调试完要切换回电阻R1和R3的通路，使CPU和MCU之间的串口能正常通信。本实用新型的串口切换电路以及电子设备，在切换为调试状态时，可省去更换通信通路的操作，使用方便。

参见图1，在一个实施例中，本实用新型提供了一种串口切换电路，用于电子设备，包括：第一控制器110、第二控制器120、第一二极管D1、以及第二二极管D2。

第一二极管D1的正极和第二二极管D2的正极均连接第一控制器110的串口接收端RX1；第一二极管D1的负极连接第二控制器120的串口发送端TX2；第二二极管D2的负极用于连接至调试设备130的串口发送端TX3。

第一控制器110的串口发送端TX1连接第二控制器120的串口接收端RX2，还用于连接至调试设备130的串口接收端RX3。

第一控制器110例如为电子设备内的***主控制芯片，用于控制电子设备各功能的运作，第二控制器120例如为电子设备内的***副控制芯片，用于控制第一控制器运行或休眠。进一步地，第一控制器110和第二控制器120可以为CPU芯片以及单片机等中的任一种或组合。

在电子设备正常工作中，第一控制器110的串口接收端RX1与第二控制器120的串口发送端TX2之间通过第一二极管D1通信，而第一控制器的串口发送端TX1与第二控制器的串口接收端RX2通信。当第二控制器120的串口发送端TX2通过第一二极管D1发送高电平信号时，第一控制器110的串口接收端RX1由于内部上拉电阻保持高电平，第一二极管D1截止。当第二控制器120的串口发送端TX2通过第一二极管D1发送低电平信号时，由于第一控制器110的串口接收端RX1内部上拉电阻的高电平被拉低，此时第一二极管D1导通。第一控制器110发送信号时可通过其串口发送端TX1向第二控制器120的串口接收端RX2发送。

在进行调试时，第一控制器110和调试设备130通过第二二极管D2通信，而第一控制器110的串口发送端TX1与调试设备130的串口接收端RX3通信。当调试设备130的串口发送端TX3通过第二二极管D2向第一控制器110的串口接收端RX1发送高电平信号时，由于第一控制器110的串口接收端RX1内上拉电阻保持高电平，第二二极管D2截止。当调试设备130通过串口发送端TX3向第二二极管D2发送低电平信号时，第一控制器110的串口接收端RX1内部上拉电阻的高电平被拉低，第二二极管D2导通。

本实用新型实施例在对第一控制器110进行调试时，由于第一二极管D1和第二二极管D2可起到隔离的作用，因此，调试设备130在与第一控制器110进行通信时，无需通过额外的操作断开第二控制器120与第一控制器110之间的通信通路，可防止第二控制器120发出的信号窜扰到调试设备130，导致调试异常的现象。

本实用新型提供了一种串口切换电路，用于电子设备，如设于电子设备内。第一二极管D1的正极连接第一控制器110的串口接收端RX1，负极连接第二控制器120的串口发送端TX2；第二二极管D2的正极连接第一控制器110的串口接收端RX1，负极用于连接至调试设备130的串口发送端TX3。第一控制器110的串口发送端TX1连接第二控制器120的串口接收端RX2，还用于连接至调试设备130的串口接收端RX3。从而，在通过调试设备130对第一控制器110进行调试时，第一二极管D1和第二二极管D2可起到隔离的作用，以防止第二控制器120输出的信号对调试设备130造成干扰现象。本实用新型结构简单成本低，在调试过程中，便于随时切换成调试设备130或第二控制器120与第一控制器110通信，以便及时验证调试效果，可省去断开第一控制器110与第二控制器120通路的额外操作，在提高对电子设备调试时的抗干扰能力的同时可提高调试效率，便于操作，不易对设备造成损坏。

在一个具体的实施例中，第一二极管和所述第二二极管采用共阳型的双二极管芯片。

本实用新型实施例的串口切换电路，双二极管芯片体积小巧，采用共阳的双二极管芯片可使得电路的集成度更高，可以防止单二极管的反向焊接错误，同时可提高第一控制器与第二控制器、调试设备之间信号传输的可靠性。

参见图2，在一个具体的实施例中，第一控制器为电子设备的***CPU芯片210；第二控制器为电子设备的单片机220。

***CPU芯片210用于控制电子设备各功能运作。

单片机220用于通过控制电子设备的电源电路以唤醒***CPU芯片210，或控制***CPU芯片210进入休眠状态。

例如，在内置电池的电子设备中，为了节省电能，会使用一个单片机220通过控制电子设备的电源电路以使***CPU芯片210被唤醒或进入休眠状态，其中，UART_TX_CPU为***CPU芯片210的串口发送端，UART_RX_CPU为***CPU芯片210的串口接收端。在需要唤醒***CPU芯片210时，单片机220使能电源电路给***CPU芯片210供电，在***CPU芯片210正常工作后，单片机220通过串口发送端TX2向***CPU芯片210的串口接收端发送信号，以表示是哪种情况触发的唤醒。在***CPU芯片210需要进入休眠时，***CPU芯片210通过串口发送端TX1向单片机220发的串口接收端RX2发送断电信号，以使单片机220控制电源电路断开向***CPU芯片210供电，从而节省电能实现低功耗功能。当通过调试设备230对***CPU芯片210调试时，第一二极管D1和第二二极管D2起到隔离作用，以防止单片机220输出的信号对调试设备230造成干扰现象。

本实用新型实施例的串口切换电路，适用于低功耗的电子设备中，如内置电池作为供电电源的电子设备中，包括用于控制电子设备各功能运作的***CPU芯片210，以及用于控制***CPU芯片210进入休眠，或进行唤醒的单片机220，以及第一二极管D1和第二二极管D2，结构简单且易实现，成本较低。进而本实用新型便于电子设备在通过调试设备230进行调试时，随时切换成调试设备230或第二控制器与第一控制器通信，以便及时验证调试效果，可省去断开第一控制器与第二控制器通路的额外操作，在提高对电子设备调试时的抗干扰能力的同时可提高调试效率，便于操作，不易对设备造成损坏。

在一个具体的实施例中，调试设备为计算机设备。

本实用新型实施例的串口切换电路，便于使用，可提高调试的效率。

参见图3，在一个具体的实施例中，还包括第一电阻Ra和第二电阻Rb。

第一控制器310的串口发送端TX1分别连接第一电阻Ra的一端和第二电阻Rb的一端。

第一电阻Ra的另一端连接第二控制器320的串口接收端RX2。

第二电阻Rb的另一端用于连接至调试设备330的串口接收端RX3。

本实用新型实施例的串口切换电路，结构完善且简单易实现，可起到过电流保护作用，保证第二控制器320和调试设备330通过各自的串口接收端与第一控制器310的串口发送端TX1稳定通信。

在一个具体的实施例中，第一控制器、第二控制器以及调试设备的串口为UART通信串口。

本实用新型实施例的串口切换电路，第一控制器、第二控制器和调试设备通过UART通信串口通信，可适用于大部分的电子设备，从而有助于实现在电子设备进行调试时，提高抗干扰能力和保证信号传输的稳定性，同时便于操作。

参见图4，在一个具体的实施例中，还包括用于电子设备的电源电路440。

电源电路440的电源输出端连接第一控制器410的电源输入端VCC，电源电路440的使能端EN连接第二控制器420的控制端GPIO。

需要节省电能实现低功耗的电子设备通常具备两个控制器，例如第一控制器410为电子设备内的***主控制芯片，用于控制电子设备各功能的运作，第二控制器420为电子设备内的***副控制芯片，用于通过其控制端GPIO口向电源电路440的使能端EN输出控制信号以使电源电路440接通或断开与第一控制器410的电源输入端VCC的连接，以使第一控制器410运行或休眠。在第一控制器410正常运行后，第二控制器420通过串口发送端TX2向第一控制器410的串口接收端RX1发送信号，以表示是哪种情况触发的唤醒。在第一控制器410需进入休眠时通过串口发送端TX1向第二控制器420的串口接收端RX2发送断电信号，以使第二控制器420控制电源电路440断开与第一控制器410的电源输入端VCC的连接。

本实用新型实施例的串口切换电路，电路结构完善，适用于低功耗的电子设备中，如内置电池作为供电电源的电子设备。进而，本实用新型实施例当电子设备在通过调试设备430进行调试时，第二控制器420发出的信号如唤醒第一控制器410的触发信号不会对调试设备430造成串扰，可省去断开第一控制器410与第二控制器420通路的额外操作，便于实现随时切换成调试设备430或第二控制器420与第一控制器410通信，验证调试效果，提高调试效率。

参见图6，在一个实施例中，本实用新型还提供了一种电子设备，包括串口切换电路610。

需要说明的是，本实施例的串口切换电路610的具体限定可参照上文对串口切换电路的限定，在此不再赘述。

本实用新型实施例的电子设备，包括串口切换电路610，其中，第一二极管的正极连接第一控制器的串口接收端，负极连接第二控制器的串口发送端；第二二极管的正极连接第一控制器的串口接收端，负极用于连接至调试设备的串口发送端。第一控制器的串口发送端连接第二控制器的串口接收端，还用于连接至调试设备的串口接收端。从而，在通过调试设备对第一控制器进行调试时，第一二极管和第二二极管可起到隔离的作用，以防止第二控制器输出的信号对调试设备造成干扰现象。本实用新型结构简单成本低，在调试过程中，便于随时切换成调试设备或第二控制器与第一控制器通信，以便及时验证调试效果，可省去断开第一控制器与第二控制器通路的额外操作，在提高对电子设备调试时的抗干扰能力的同时可提高调试效率，便于操作，不易对设备造成损坏。

在一个具体的实施例中，电子设备为内置电池作为供电电源的设备。

本实用新型实施例适用于内置电池作为供电电源的设备，由于此类型设备具备第一控制器和第二控制器。而在进行调试时，可省去断开第一控制器与第二控制器通路的额外操作，便于实现随时切换成调试设备或第二控制器与第一控制器的通信，验证调试效果，提高调试效率。

在一个具体的实施例中，电子设备为监控摄像头。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种串口切换电路，其特征在于，所述串口切换电路用于电子设备，包括：第一控制器、第二控制器、第一二极管、以及第二二极管；

所述第一二极管的正极和所述第二二极管的正极均连接所述第一控制器的串口接收端；所述第一二极管的负极连接所述第二控制器的串口发送端；所述第二二极管的负极用于连接至调试设备的串口发送端；

所述第一控制器的串口发送端连接所述第二控制器的串口接收端，还用于连接至所述调试设备的串口接收端。

2.根据权利要求1所述的串口切换电路，其特征在于，所述第一二极管和所述第二二极管采用共阳型双二极管芯片。

3.根据权利要求1所述的串口切换电路，其特征在于，所述第一控制器为所述电子设备的***CPU芯片；所述第二控制器为所述电子设备的单片机；

所述***CPU芯片用于控制所述电子设备各功能运作；

所述单片机用于通过控制所述电子设备的电源电路以唤醒所述***CPU芯片，或控制所述***CPU芯片进入休眠状态。

4.根据权利要求1所述的串口切换电路，其特征在于，所述调试设备为计算机设备。

5.根据权利要求2所述的串口切换电路，其特征在于，还包括第一电阻和第二电阻；

所述第一控制器的串口发送端分别连接所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端；

所述第一电阻的另一端连接所述第二控制器的串口接收端；

所述第二电阻的另一端用于连接至所述调试设备的串口接收端。

6.根据权利要求1所述的串口切换电路，其特征在于，所述第一控制器、所述第二控制器以及所述调试设备的串口为UART通信串口。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的串口切换电路，其特征在于，还包括用于所述电子设备的电源电路；

所述电源电路的电源输出端连接所述第一控制器的电源输入端，所述电源电路的使能端连接所述第二控制器的控制端。

8.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至7任意一项所述的串口切换电路。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为内置电池作为供电电源的设备。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为监控摄像头。

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