串口切换电路以及电子设备.pdf

《串口切换电路以及电子设备.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《串口切换电路以及电子设备.pdf（11页完成版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020014773.6 (22)申请日 2020.01.02 (73)专利权人 深圳市共进电子股份有限公司 地址 518000 广东省深圳市坑梓街道丹梓 北路2号 (72)发明人 刘学治方旭逢张亮朱余浩 (74)专利代理机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通合伙) 11463 代理人 梁韬 (51)Int.Cl. G06F 13/16(2006.01) (54)实用新型名称 串口切换电路以及电子设备 (57)摘要 本实用新型涉及一种串口切换电路以及电 子设备， 其中，。

2、 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。 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 CN 210721444 U 2020.06.09 CN 210721。

3、444 U 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。

4、征在于， 所述第一控制器为所述电子设备 的系统CPU芯片； 所述第二控制器为所述电子设备的单片机； 所述系统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系统CPU芯片， 或控制 所述系统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。

5、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。

6、子设备为监控摄像头。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210721444 U 2 串口切换电路以及电子设备 技术领域 0001 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 0002 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， 经常需要对核心系统芯片进行调试。 传统技术中， 需要先把两 个芯片之间的串口断开， 然后把核心系统芯片的串口跟电脑PC的串口相连进行调试。 在调 试完之后， 需要断开核心系统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。

7、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 0003 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。 0004 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； 0005 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。

8、的串口 发送端； 0006 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。 0007 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。 0008 在其中一个实施例中， 第一控制器为电子设备的系统CPU芯片； 第二控制器为电子 设备的单片机； 0009 系统CPU芯片用于控制电子设备各功能运作； 0010 单片机用于通过控制电子设备的电源电路以唤醒系统CPU芯片， 或控制系统CPU芯 片进入休眠状态。 0011 在其中一个实施例中， 调试设备为计算机设备。 0012 在其中一个实施例中， 还包括第一电阻和第二电阻； 0013 第一控制。

9、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； 0014 第一电阻的另一端连接第二控制器的串口接收端； 0015 第二电阻的另一端用于连接至调试设备的串口接收端。 0016 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。 0017 在其中一个实施例中， 还包括用于电子设备的电源电路； 说明书 1/6 页 3 CN 210721444 U 3 0018 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。 0019 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。 0020 在其中一个实。

10、施例中， 电子设备为内置电池作为供电电源的设备。 0021 在其中一个实施例中， 电子设备为监控摄像头。 0022 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。

11、。 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 0023 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； 0024 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； 0025 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； 0026 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； 0027 图5示出了现有。

12、技术中的串口切换电路的示意图； 0028 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 0029 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。 0030 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。

13、。 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。 0031 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。 0032 在本实用。

14、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 说明书 2/6 页 4 CN 210721444 U 4 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。 0033 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。

15、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。 0034 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)。 0035 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。

16、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。 0036 参见图5， 传统的串口切换电路510中， UART_TX_CPU和UART_RX_CPU是核心系统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。

17、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。 0037 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。

18、， 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。 0038 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。 0039 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。 0040 第一控制器110例如为电子设备内的系统主控制芯片， 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系统副控制芯片。

19、， 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。 0041 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 说明书 3/6 页 5 CN 210721444 U 5 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。

20、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。 0042 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13。

21、0 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。 0043 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。 0044 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。

22、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。

23、， 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。 0045 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。 0046 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。 0047 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系统CPU芯片210； 第 二控制。

24、器为电子设备的单片机220。 0048 系统CPU芯片210用于控制电子设备各功能运作。 0049 单片机220用于通过控制电子设备的电源电路以唤醒系统CPU芯片210， 或控制系 统CPU芯片210进入休眠状态。 0050 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系统CPU芯片210被唤醒或进入休眠状态， 其中， UART_TX_CPU为系 统CPU芯片210的串口发送端， UART_RX_CPU为系统CPU芯片210的串口接收端。 在需要唤醒系 统CPU芯片210时， 单片机220使能电源电路给系统CPU芯片210供电， 在系。

25、统CPU芯片210正常 工作后， 单片机220通过串口发送端TX2向系统CPU芯片210的串口接收端发送信号， 以表示 说明书 4/6 页 6 CN 210721444 U 6 是哪种情况触发的唤醒。 在系统CPU芯片210需要进入休眠时， 系统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 向系统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对系统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。 0051 。

26、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系统CPU芯片210， 以及用 于控制系统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。 0052。

27、 在一个具体的实施例中， 调试设备为计算机设备。 0053 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。 0054 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。 0055 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。 0056 第一电阻Ra的另一端连接第二控制器320的串口接收端RX2。 0057 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。 0058 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。

28、端与第一控制器310的串口 发送端TX1稳定通信。 0059 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。 0060 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。 0061 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。 0062 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。

29、GPIO。 0063 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 为电子设备内的系统主控制芯片， 用于控制电子设备各功能的运作， 第二控制器420为电子 设备内的系统副控制芯片， 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。

30、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。 0064 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， 说明书 5/6 页 7 CN 210721444 U 7 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。

31、器410通信， 验证调试效果， 提高调 试效率。 0065 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。 0066 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。 0067 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。 。

32、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。 0068 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。 0069 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。

33、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。 0070 在一个具体的实施例中， 电子设备为监控摄像头。 0071 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。 0072 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。 0073 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。 说明书 6/6 页 8 CN 210721444 U 8 图1 图2 说明书附图 1/3 页 9 CN 210721444 U 9 图3 图4 说明书附图 2/3 页 10 CN 210721444 U 10 图5 图6 说明书附图 3/3 页 11 CN 210721444 U 11 。