專利名稱：串行接口和以太網接口的復用電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信接口電路領域。更具體地講，涉及一種串行接口和以太網接口的復用電路。
背景技術：
串行接口和以太網接口是電子設備常用的物理接口。隨著電子設備小型化、微型化的發展趨勢，為電子設備的物理接口所保留的物理空間越來越小。為此，在一些電子設備上串行接口或者以太網接口不得不被取消。這樣，盡管電子設備的性能越來越強大，但是接口性能卻被削弱。當用戶需要使用串行接口或者以太網接口時，帶來了很多不便。隨著網絡技術的發展和對網絡需求的增強，很多情況下，會在電子設備上保留以太網接口，而串行接口會在電子設備上被取消。然而，很多電子設備通常需要利用串行接口來進行設備的調試和/或維護，由于串行接口的取消，調試/維護也就更困難了。因此，需要一種能夠在不增加物理接口的情況下，對串行接口和以太網接口進行復用的技術。申請號為CN201120543101.5的中國專利申請公開了一種串口和以太網口復用結構，在所述復用結構中，以太以網口芯片10的兩對收發信號引腳TX+、TX-、RX+、RX-分別連接RJ45插座的1、2、3、6腳；串口芯片的收發信號引腳RXD和TXD分別連接RJ45插座的7、8腳，如圖1所示。該復用方案使用了 RJ45接口，以太網接口和串行接口使用RJ45接口的不同管腳。這樣，當使用管腳較少或者尺寸更小的接口時，無法實現以太網接口和串行接口的復用。
發明內容
本發明的目的在于提供一種串行接口和以太網接口的復用電路，以實現串行接口和以太網接口的復用。本發明的另一目的還在于以更少的端口和更小的尺寸來實現串行接口和以太網接口的復用。為了實現上述目的，提供一種以太網接口和串行接口的復用電路，包括:連接器，包括第一端子、第二端子、第三端子、第四端子，其中，第一端子連接到以太網接口芯片的數據發送正端子，第二端子連接到以太網接口芯片的數據發送負端子；模式檢測器，根據第四端子的電壓來產生指示連接器所連接的外部接口是以太網接口還是串行接口的控制信號；多路開關，響應于指示外部接口是以太網接口的控制信號，將以太網接口芯片的數據接收正端子連接到第三端子，將以太網接口芯片的數據接收負端子連接到第四端子；響應于指示外部接口是串行接口的控制信號，將串行接口芯片的數據發送端子連接到第三端子，將串行接口芯片的數據接收端子連接到第四端子。可選地，模式檢測器包括:電感器、二極管、第一三極管、第二三極管、電容器、第一電阻器、第二電阻器，其中，電感器的一端連接到所述第四端子，電感器的另一端連接到二極管的陰極，二極管的陽極連接到第一三極管的發射極，第一三極管的集電極連接到第一電阻器的一端，第一電阻器的另一端連接到第二三極管的基極，第二三極管的發射極連接到電源，第二三極管的集電極連接到多路開關的控制端以發送控制信號給多路開關，第一三極管的基極經由第二電阻器接地，電容器連接在地與二極管的陽極之間。可選地，連接器為RJ45接口，其中，第一端子、第二端子、第三端子、第四端子分別對應于RJ45接口的數據發送正端子、數據發送負端子、數據接收正端子、數據接收負端子。可選地，當第四端子的電壓為負電平時，模式檢測器產生指示外部接口是串行接口的控制信號。可選地，當第四端子的電壓為低電平時，模式檢測器產生指示外部接口是以太網接口的控制信號。可選地，多路開關具有四個輸入端和兩個公共輸出端，其中，多路開關的第一輸入端連接到網卡芯片的數據接收正端子，多路開關的第二輸入端連接到網卡芯片的數據接收負端子，多路開關的第三輸入端連接到串行接口芯片的數據發送端子，多路開關的第四輸入端連接到串行接口芯片的數據接收端子，多路開關的第一公共輸出端連接到連接器的第三端子，多路開關的第二公共輸出端連接到連接器第四端子。可選地，響應于指示外部接口是以太網接口的控制信號，多路開關的第一公共輸出端和第二公共輸出端分別與多路開關的第一輸入端和第二輸入端相連接；響應于指示外部接口是串行接口的控制信號，多路開關的第一公共輸出端和第二公共輸出端分別與多路開關的第三輸入端和第四輸入端相連接。可選地，連接器還包括第五端子，第五端子連接到串行接口芯片的接地端子。根據本發明的另一方面，提供一種電子設備，該電子設備包括以太網接口芯片、串行接口芯片和權利要求1所述的以太網接口和串行接口的復用電路。根據本發明的串行接口和以太網接口的復用電路，可以在同一個接口實現串行接口和以太網接口的功能，從而可以實現安裝有該復用電路的電子設備的空間的有效利用。此外，根據本發明的串行接口和以太網接口的復用電路，可以通過比現有的以太網接口的尺寸更小的接口來實現串行接口和以太網接口的功能，并且可以使用比現有的以太網接口的端子更少的接口來實現串行接口和以太網接口的功能。將在接下來的描述中部分闡述本發明另外的方面和/或優點，還有一部分通過描述將是清楚的，或者可以經過本發明的實施而得知。
通過下面結合附圖進行的詳細描述，本發明的上述和其它目的、特點和優點將會變得更加清楚，其中:圖1示出現有技術的串行接口和以太網接口的復用電路的示圖；圖2示出根據本發明的實施例的串行接口和以太網接口的復用電路的示圖；圖3示出根據本發明的實施例的模式檢測器的電路的示圖。
具體實施例方式現在，將參照附圖更充分地描述不同的示例實施例，其中，一些示例性實施例在附圖中示出。在附圖中，相同的標號始終代表相同的組件。
圖2示出根據本發明的實施例的串行接口和以太網接口的復用電路的示圖。如圖2所示，根據本發明的串行接口和以太網接口的復用電路包括:連接器201、模式檢測器202、多路開關203。圖2中的以太網接口芯片10和串行接口芯片20是安裝有根據本發明的復用電路的電子設備中的以太網接口芯片和串行接口芯片。連接器201是將以太網接口芯片10或串行接口芯片20的輸出端子最終連接到外部的串行接口或以太網接口的接口。連接器201具有四個端子，S卩，第一端子Tl、第二端子T2、第三端子T3、第四端子T4。第一端子Tl連接到以太網接口芯片10的數據發送正端子Tx+，第二端子T2連接到以太網接口芯片10的數據發送負端子Tx-。第三端子T3選擇性地連接到以太網接口芯片10的數據接收正端子Rx+或者串行接口芯片20的數據發送端子Tx0第四端子T4選擇性地連接到以太網接口芯片10的數據接收負端子Rx-或者串行接口芯片20的數據接收端子Rx。在此情況下，當連接器201連接到外部的串行接口時，連接器201用作串行接口，第三端子T3和第四端子T4作為當前串行接口的數據發送端子和數據接收端子。當連接器201連接到外部的以太網接口時，連接器201用作以太網接口，第一端子Tl、第二端子T2、第三端子T3、第四端子T4作為當前的以太網接口的數據發送正端子、數據發送負端子、數據接收正端子、數據接收負端子。此外，連接器201可以由RJ45、RJ11等現有的接口實現。在一個實施例中，當連接器201由RJ45接口實現時，第一端子Tl、第二端子T2、第三端子T3、第四端子T4分別對應于RJ45接口的數據發送正端子、數據發送負端子、數據接收正端子、數據接收負端子(即，1、2、3、6端子)。連接器201可具有至少四個端子。除了上述四個端子之外，還可具有其他端子。例如，當串行連接需要地線時，連接器201還可包括接地端子，該接地端子可與串行接口芯片20的接地端子相連。在使用耵45接口實現連接器201時，可使用空閑的一個端子作為該接地端子。應該理解，為了實現通過以太網接口和串行接口的通信，可根據本發明所設計的連接器201的用于以太網接口和串行接口的各個端子(S卩，至少四個端子)，相應地通過連接線將連接器201的各個端子連接到外部的以太網接口或串行接口的對應端子。模式檢測器202基于連接器201的第四端子T4的電壓V_T4來確定連接器201所連接的外部接口的類型是以太網接口還是串行接口。由于第四端子T4的電壓在連接到以太網接口或串行接口時是不同的，因此可基于此特性來確定連接的外部接口的類型。模式檢測器202基于連接器201的第四端子T4的電壓來產生指示外部接口的類型的控制信號Con。例如，模式檢測器202可產生指示外部接口的類型為以太網接口的第一控制信號以及指示外部接口的類型為串行接口的第二控制信號。具體地說，當連接的外部接口的類型為串行接口時，第四端子T4的電壓V_T4為負電平(例如，-3至-15V)；當連接的外部接口的類型為以太網接口時，第四端子T4的電壓V_T4為低電平(例如，大約0V)。這樣，當第四端子T4的電壓V_T4為負電平時，模式檢測器202產生第二控制信號；當第四端子T4的電壓V_T4為低電平時，模式檢測器202產生第一控制信號。多路開關203基于模式檢測器202產生的控制信號Con，將以太網接口芯片10的數據接收正端子Rx+和數據接收負端子Rx-分別連接到連接器202的第三端子T3和第四端子T4，或者將串行接口芯片20的數據發送端子Tx和數據接收端子Rx分別連接到連接器202的第三端子T3和第四端子T4。為此，多路開關203具有四個輸入端和兩個公共輸出端。多路開關203的第一輸入端Inl連接到網卡芯片的數據接收正端子Rx+，多路開關203的第二輸入端In2連接到網卡芯片的數據接收負端子Rx-，多路開關203的第三輸入端In3連接到串行接口芯片20的數據發送端子Tx，多路開關203的第四輸入端In4連接到串行接口芯片20的數據接收端子Rx，多路開關203的第一公共輸出端Outl和第二公共輸出端0ut2分別連接到連接器201的第三端子T3和第四端子T4。響應于指示外部接口的類型為以太網接口的第一控制信號，在多路開關內部，多路開關203的第一公共輸出端Outl和第二公共輸出端0ut2分別與多路開關203的第一輸入端Inl和第二輸入端In2相連接；響應于指示外部接口的類型為串行接口的第二控制信號，在多路開關內部，多路開關203的第一公共輸出端Outl和第二公共輸出端0ut2分別與多路開關203的第三輸入端In3和第四輸入端In4相連接。在一個實施例中，多路開關203可以是繼電器類型的多路開關。圖3示出根據本發明的實施例的模式檢測器的電路的示圖。如圖3所示，根據本發明的實施例的模式檢測器包括:電感器L1、二極管D1、第一三極管Q1、第二三極管Q2、電容器Cl、第一電阻器R1、第二電阻器R2。電感器LI的一端連接到連接器201的第四端子T4，另一端連接到二極管Dl的陰極。二極管Dl的陽極連接到第一三極管Ql的發射極，第一三極管Ql的集電極連接到第一電阻器Rl的一端，第一電阻器Rl的另一端連接到第二三極管Q2的基極。第二三極管Q2的發射極連接到電源VCC，集電極連接到多路開關203的控制端。第一三極管Ql的基極經由第二電阻器R2接地。電容器Cl的一端接地，另一端連接到二極管Dl的陽極。當連接器所連接的外部接口是串行接口時，該外部接口輸出到第四端子T4的數據接收信號在沒有數據傳輸(即，沒有負載)時保持負電平(例如，-3V -15V)狀態。此時，第四端子T4的電壓V_T4也保持負電平狀態，從而二極管Dl導通，從而使第一三極管Ql的發射極-集電極導通，進而使第二三極管Q2的發射極-集電極導通。此時，第二三極管Q2的集電極處于高電平狀態。換言之，模式檢測器202產生高電平的控制信號(S卩，第二控制信號)。當作為串行接口的外部接口輸出的數據接收信號在有數據傳輸(即，有負載)時，數據接收信號的電平盡管會在正負電平間不停跳變(正電平:+3V、15V;負電平:-3V -15V)，然而由于電容器Cl的作用，第一三極管Ql保持在導通狀態，從而第二三極管Q2的集電極處于高電平狀態。換言之，此時模式檢測器202保持產生高電平的控制信號。當連接器所連接的外部接口是以太網接口時，該外部接口輸出到第四端子T4的數據接收負信號在沒有負載時保持低電平(約0V)的狀態，此時二極管Dl截止，從而使第一三極管Ql截止，進而使第二三極管Q2截止。此時，第二三極管Q2的集電極處于低電平狀態。換言之，模式檢測器202產生低電平的控制信號(S卩，第一控制信號)。當作為以太網接口的外部接口輸出的數據接收負信號在有負載時，數據接收負信號盡管會在正負電平間不停跳變(正電平:約+IV ;負電平:約-1V)，但由于第一三極管Ql的基極與發射極間的電壓Vbe〈0.7V，因此第一三級管Ql仍處于截止狀態，從而第二三極管Q2的集電極處于低電平狀態。換言之，此時模式檢測器202保持產生低電平的控制信號。根據本發明的串行接口和以太網接口的復用電路，可以在同一個接口實現串行接口和以太網接口的功能，從而可以實現安裝有該復用電路的電子設備的空間的有效利用。此外，根據本發明的串行接口和以太網接口的復用電路，可以通過比現有的以太網接口的尺寸更小的接口來實現串行接口和以太網接口的功能，并且可以使用比現有的以太網接口的端子更少的接口來實現串行接口和以太網接口的功能。盡管已經參照其示例性實施例具體顯示和描述了本發明，但是本領域的技術人員應該理解，在不脫離權利要求所限定的本發明的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細節上的各種改變。
權利要求
1.一種以太網接口和串行接口的復用電路，包括: 連接器，包括第一端子、第二端子、第三端子、第四端子，其中，第一端子連接到以太網接口芯片的數據發送正端子，第二端子連接到以太網接口芯片的數據發送負端子； 模式檢測器，根據第四端子的電壓來產生指示連接器所連接的外部接口是以太網接口還是串行接口的控制信號； 多路開關，響應于指示外部接口是以太網接口的控制信號，將以太網接口芯片的數據接收正端子連接到第三端子，將以太網接口芯片的數據接收負端子連接到第四端子；響應于指示外部接口是串行接口的控制信號，將串行接口芯片的數據發送端子連接到第三端子，將串行接口芯片的數據接收端子連接到第四端子。
2.根據權利要求1所述的復用電路，其中，模式檢測器包括:電感器、二極管、第一三極管、第二三極管、電容器、第一電阻器、第二電阻器，其中，電感器的一端連接到所述第四端子，電感器的另一端連接到二極管的陰極，二極管的陽極連接到第一三極管的發射極，第一三極管的集電極連接到第一電阻器的一端，第一電阻器的另一端連接到第二三極管的基極，第二三極管的發射極連接到電源，第二三極管的集電極連接到多路開關的控制端以發送控制信號給多路開關，第一三極管的基極經由第二電阻器接地，電容器連接在地與二極管的陽極之間。
3.根據權利要求1所述的復用電路，其中，連接器為RJ45接口，其中，第一端子、第二端子、第三端子、第四端子分別對應于RJ45接口的數據發送正端子、數據發送負端子、數據接收正端子、數據接收負端子。
4.根據權利要求1所述的復用電路，其中，當第四端子的電壓為負電平時，模式檢測器產生指示外部接口是串行接口的控制信號。
5.根據權利要求1所述的復用電路，其中，當第四端子的電壓為低電平時，模式檢測器產生指示外部接口是以太網接口的控制信號。
6.根據權利要求1所述的復用電路，其中，多路開關具有四個輸入端和兩個公共輸出端，其中，多路開關的第一輸入端連接到網卡芯片的數據接收正端子，多路開關的第二輸入端連接到網卡芯片的數據接收負端子，多路開關的第三輸入端連接到串行接口芯片的數據發送端子，多路開關的第四輸入端連接到串行接口芯片的數據接收端子，多路開關的第一公共輸出端連接到連接器的第三端子，多路開關的第二公共輸出端連接到連接器第四端子。
7.根據權利要求6所述的復用電路，其中，響應于指示外部接口是以太網接口的控制信號，多路開關的第一公共輸出端和第二公共輸出端分別與多路開關的第一輸入端和第二輸入端相連接；響應于指示外部接口是串行接口的控制信號，多路開關的第一公共輸出端和第二公共輸出端分別與多路開關的第三輸入端和第四輸入端相連接。
8.根據權利要求1所述的復用電路，其中，連接器還包括第五端子，第五端子連接到串行接口芯片的接地端子。
9.一種電子設備，該電子設備包括以太網接口芯片、串行接口芯片和權利要求1所述的以太網接口和串行接口的復用電路。
全文摘要
本發明提供一種以太網接口和串行接口的復用電路，包括連接器，包括四個端子，其中，第一端子連接到以太網接口芯片的數據發送正端子，第二端子連接到以太網接口芯片的數據發送負端子；模式檢測器，根據第四端子的電壓來產生指示外部接口是以太網接口還是串行接口的控制信號；多路開關，響應于指示外部接口是以太網接口的控制信號，將以太網接口芯片的數據接收正端子和數據接收負端子分別連接到第三端子和第四端子；響應于指示外部接口是串行接口的控制信號，將串行接口芯片的數據發送端子和數據接收端子分別連接到第三端子和第四端子。根據本發明的復用電路，可以在一個接口實現以太網接口和串行接口的功能。
文檔編號H04L29/10GK103118143SQ20131002249
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月22日 優先權日2013年1月22日
發明者田永貴, 陳永寧, 周建華, 范成龍 申請人:北京傲天動聯技術股份有限公司