【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及串口通訊卡領域，特別是涉及一種用于rs232串口通訊卡的電平可調輸入系統。
技術介紹
1、在現有的rs232串口通訊中，電平可調門限輸入結構存在以下問題：
2、電平不兼容：rs232標準定義了特定的電平范圍(通常是+3v到+15v表示邏輯“0”，-3v到-15v表示邏輯“1”)。如果電平可調輸出結構沒有準確地調整到這些電壓范圍，可能導致與其他設備之間的通信不穩定或失敗。
3、輸入穩定性：電平可調輸入在調整電壓時可能會引入噪聲或不穩定，尤其是在負載變化時。如果輸出電平不穩定，可能導致數據傳輸時出現誤碼。
4、響應時間：電平可調輸入結構在調整電平時可能存在延遲，這對于需要快速響應的串口通信來說是一個問題。特別是在高頻數據傳輸的情況下，響應時間的延遲可能會影響整體通訊效率。
5、電流輸入0能力：rs232通訊通常需要一定的電流輸出能力。如果電平可調輸入結構的電流輸出能力不足，可能導致信號衰減，影響長距離傳輸的可靠性。
6、過熱問題：在長時間高負荷工作時，電平可調輸入結構可能會過熱，從而導致性能下降或故障。需要合理設計散熱方案。
7、電氣隔離：如果缺乏適當的電氣隔離，可能會導致不同設備間的地環路問題，從而引起信號干擾或損壞設備。
8、因此，本領域亟需一種能夠解決上述一個或多個問題的用于rs232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統。
9、公開于該
技術介紹
部分的信息僅僅旨在增加對本專利技術的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種電平兼容、輸出穩定、響應延遲低、電流輸出能力強、散熱和電氣隔離好的技術方案。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了如下方案：
3、一種用于rs232串口通訊卡的電平可調輸入系統，包括：
4、上位機通訊接口、主控、數據緩存器、高dac、低dac、濾波模塊、電平轉換器、緩沖放大器、高比較器、低比較器、tvs輸入保護電路，電源轉換模塊和電源接口；
5、所述上位機通訊接口與所述主控連接，所述主控與所述數據緩存器、電平轉換器、高dac和低dac連接，所述高dac和低dac分別與濾波模塊連接，所述濾波模塊與緩沖放大器連接，所述電平轉換器分別與所述高比較器和所述低比較器連接，所述高比較器和低比較器與所述tvs輸入保護電路連接。
6、可選的，所述上位機通訊接口用于板卡與上位機之間的通訊，采用pci、pcie、cpci、pxie、usb和以太網接口方式。
7、可選的，所述主控為fpga或高速單片機，用于解析上位機指令，將接收的數據返回給上位機，所述主控還用于控制dac，調整輸入高電平門限和低電平門限。
8、可選的，所述數據緩存器用于緩存接收到的輸入數據，采用先入先出模式，在上位機接口不忙時，及時將接收到的數據上傳至上位機。
9、可選的，所述高dac和低dac分別用于產生串口輸入高和低電平的門限，所述高dac和所述低dac由主控芯片進行控制，具體設定的電壓值由上位機下發。
10、可選的，所述緩沖放大器用于將所述高dac和低dac電壓放大，并提供更大的驅動電流能力。
11、可選的，輸入信號同時連接到高比較器和低比較器的輸入端，比較器選擇工作電壓范圍0-40v的比較器，能夠適配串口高電平電壓和低電平電壓范圍；
12、所述tvs保護器用于保護緩沖放大器避免受到外部浪涌信號串入的影響。
13、可選的，通過高比較器和低比較器，輸入信號分別與高電平門限和低電平門限進行比較，比較結果有三種：高于高限、低于高限但高于低限、低于低限；比較器的輸出電壓較高，不適合主控接收，使用電平轉換器將比較器輸出轉換為主控可以接受的電平標準；
14、主控通過獲取兩路電平轉換器的輸出來判斷輸入信號是高電平、低電平還是不確定狀態；
15、一個主控能夠配置多路可調門限輸入通道；
16、通過調整可調門限輸入通道的高低門限，能夠測試輸入信號的電平電壓，是否符合預期。
17、可選的，通過主控內部程序邏輯，判斷接收端是否有合規的數據，如果信號符合uart協議，主控可以獲取輸入信號的數字序列，并將序列數據存儲在緩存區中，設置標志位，指示當前存在新數據，上位機可以獲取新數據。
18、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
19、本專利技術提供了一種用于rs232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統，包括：上位機通訊接口、主控、數據緩存器、高dac、低dac、濾波模塊、電平轉換器、緩沖放大器、高比較器、低比較器、tvs輸入保護電路，電源轉換模塊和電源接口；
20、1、通訊與數據處理方面
21、穩定的數據傳輸：
22、上位機通訊接口確保了與外部設備(如計算機等上位機設備)的連接，為數據的輸入輸出提供了通道。收發器芯片則負責在不同的電平標準之間進行轉換，保證了rs232串口通訊的正常進行。
23、主控對整個系統進行控制，協調各部件的工作。數據緩存器可以臨時存儲數據，避免數據傳輸過程中的丟失或擁堵，從而提高數據傳輸的穩定性和可靠性。
24、靈活的電平控制：
25、高電平dac和低電平dac的存在使得系統能夠對輸入電平進行調節。這在不同的應用場景下非常有用，例如當需要與不同電平要求的外部設備進行通訊時，可以通過調整dac輸出的電平來匹配外部設備的輸入電平要求。
26、2、信號質量方面
27、信號濾波與放大：
28、濾波器可以對輸出信號進行濾波，去除信號中的噪聲和干擾成分，提高信號的純凈度。緩沖放大器則可以對經過濾波后的信號進行放大，增強信號的強度，以便能夠更好地驅動外部設備。
29、保護功能：
30、tvs保護器能夠對系統進行保護，防止瞬間的高電壓脈沖(如靜電放電、電磁干擾等引起的)對系統造成損壞，提高了系統的穩定性和可靠性，延長了系統的使用壽命。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種用于RS232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的用于RS232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統，其特征在于，所述上位機通訊接口用于板卡與上位機之間的通訊，采用PCI、PCIe、CPCI、PXIe、USB和以太網接口方式。
3.根據權利要求1所述的用于RS232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統，其特征在于，所述主控為FPGA或高速單片機，用于解析上位機指令，將接收的數據返回給上位機，所述主控還用于控制DAC，調整輸入高電平門限和低電平門限。
4.根據權利要求1所述的用于RS232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統，其特征在于，所述數據緩存器用于緩存接收到的輸入數據，采用先入先出模式，在上位機接口不忙時，及時將接收到的數據上傳至上位機。
5.根據權利要求1所述的用于RS232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統，其特征在于，所述高DAC和低DAC分別用于產生串口輸入高和低電平的門限，所述高DAC和所述低DAC由主控芯片進行控制，具體設定的電壓值由上位機下發。
6.根據權利要求1所
7.根據權利要求1所述的用于RS232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統，其特征在于，輸入信號同時連接到高比較器和低比較器的輸入端，比較器選擇工作電壓范圍0-40V的比較器，能夠適配串口高電平電壓和低電平電壓范圍；
8.根據權利要求1所述的用于RS232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統，其特征在于，通過高比較器和低比較器，輸入信號分別與高電平門限和低電平門限進行比較，比較結果有三種：高于高限、低于高限但高于低限、低于低限；比較器的輸出電壓較高，不適合主控接收，使用電平轉換器將比較器輸出轉換為主控可以接受的電平標準；
9.根據權利要求1所述的用于RS232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統，其特征在于，通過主控內部程序邏輯，判斷接收端是否有合規的數據，如果信號符合UART協議，主控可以獲取輸入信號的數字序列，并將序列數據存儲在緩存區中，設置標志位，指示當前存在新數據，上位機可以獲取新數據。
...【技術特征摘要】
1.一種用于rs232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的用于rs232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統，其特征在于，所述上位機通訊接口用于板卡與上位機之間的通訊，采用pci、pcie、cpci、pxie、usb和以太網接口方式。
3.根據權利要求1所述的用于rs232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統，其特征在于，所述主控為fpga或高速單片機，用于解析上位機指令，將接收的數據返回給上位機，所述主控還用于控制dac，調整輸入高電平門限和低電平門限。
4.根據權利要求1所述的用于rs232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統，其特征在于，所述數據緩存器用于緩存接收到的輸入數據，采用先入先出模式，在上位機接口不忙時，及時將接收到的數據上傳至上位機。
5.根據權利要求1所述的用于rs232串口通訊卡的電平可調門限輸入系統，其特征在于，所述高dac和低dac分別用于產生串口輸入高和低電平的門限，所述高dac和所述低dac由主控芯片進行控制，具體設定的電壓值由上位機下發。
6.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張大偉，薛良，屈糧富，
申請(專利權)人：天津普智芯網絡測控技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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