串口测试电路和串口测试方法与流程

    技术2025-05-17  32


    本技术实施例涉及串口,具体涉及一种串口测试电路和串口测试方法。


    背景技术:

    1、串口是计算机和外部设备之间进行串行通信的接口。串口在工业自动化控制中被广泛应用,一台工业控制计算机等产品通常包括多个串口,因此,在工业控制计算机等产品生产过程中,为了确保产品功能正常,需要对各个串口进行测试,以确保串口功能正常。目前缺少一种能对待测串口进行快速测试的电路。


    技术实现思路

    1、鉴于上述问题,本技术实施例提供了一种串口测试电路和串口测试方法,用于解决现有技术中存在的对待测串口测试效率较低的问题。

    2、根据本技术实施例的一个方面,提供了一种串口测试电路,所述电路包括信号转换单元、主控单元、串口通信模式切换单元和串口切换单元;其中,所述主控单元包括n个第一控制引脚和多个通信模式切换控制引脚,所述主控单元用于获取待测串口的第一待测串口信息,其中,所述第一待测串口信息包括通信模式和位置信息,并通过所述多个通信模式切换控制引脚输出与所述通信模式对应的通信模式控制信号,其中,n为正整数,且n≥2;所述信号转换单元包括多个第一数据流控制引脚;所述串口通信模式切换单元包括多个第二数据流控制引脚、测试数据输出引脚、多个通信模式切换受控引脚和多个第三数据流控制引脚,所述多个第二数据流控制引脚与所述多个第一数据流控制引脚一一对应电连接,所述多个通信模式切换受控引脚与所述多个通信模式切换控制引脚一一对应电连接;所述串口通信模式切换单元用于通过所述多个通信模式切换受控引脚接收所述通信模式控制信号,并根据所述通信模式控制信号配置为与所述通信模式对应的工作模式;所述串口切换单元包括n个测试子单元,所述n个测试子单元用于接入n个待测串口,所述n个测试子单元中的各个测试子单元包括多个第一受控引脚和多个第一开关模块,其中,i为正整数,i≤n;所述n个测试子单元中的第i个测试子单元的所述多个第一受控引脚,均与所述n个第一控制引脚中的第i个第一控制引脚电连接,所述第i个测试子单元的所述多个第一开关模块的第一端与所述测试数据输出引脚、所述第三数据流控制引脚一一对应电连接,所述多个第一开关模块的第二端用于与所述待测串口通信连接;所述主控单元还用于根据所述位置信息,通过所述第一控制引脚输出第一控制信号,使与所述位置信息对应的待测串口中的所述多个第一开关模块导通,还用于在与所述位置信息对应的待测串口中的所述多个第一开关模块导通后生成第一反馈数据,并通过所述信号转换单元将所述第一反馈数据传输至电子设备,以使所述电子设备向所述信号转换单元发送第一测试数据;所述信号转换单元用于接收所述电子设备发送的第一信号类型的所述第一测试数据,并将所述第一测试数据转换为第二信号类型的第二测试数据;所述串口通信模式切换单元与所述信号转换单元电连接,所述串口通信模式切换单元用于接收所述信号转换单元发送的所述第二测试数据,并通过所述测试数据输出引脚将所述第二测试数据传输至所述待测串口;所述串口切换单元用于接收所述待测串口反馈的测试结果信号,并传输至所述串口通信模式切换单元;所述串口通信模式切换单元还用于将所述测试结果信号转换成测试结果数据,并传输至所述信号转换单元;所述信号转换单元还用于将所述测试结果数据传输至所述电子设备。

    3、在一种可选的方式中,所述电路还包括开关单元;所述信号转换单元还包括usb数据传输引脚、第一串口数据发送引脚和第一串口数据接收引脚;所述信号转换单元用于通过所述usb数据传输引脚接收所述电子设备发送的所述第一信号类型的第二待测串口信息和所述第一测试数据,还用于将所述第二待测串口信息转换为所述第二信号类型的所述第一待测串口信息;所述开关单元包括第二受控引脚、测试数据发送引脚、待测串口信息发送引脚、第一数据发送引脚、测试结果数据接收引脚、反馈数据接收引脚和第一数据接收引脚,所述第一数据发送引脚与所述第一串口数据发送引脚电连接,所述第一数据接收引脚与所述第一串口数据接收引脚电连接;所述主控单元还包括待测串口信息接收引脚、反馈数据发送引脚和第二控制引脚,所述待测串口信息接收引脚与所述待测串口信息发送引脚电连接,所述反馈数据发送引脚与所述反馈数据接收引脚电连接,所述第二控制引脚与所述第二受控引脚电连接;所述串口通信模式切换单元还包括测试数据接收引脚和测试结果数据发送引脚,所述测试数据接收引脚与所述测试数据发送引脚电连接,所述测试结果数据发送引脚与所述测试结果数据接收引脚电连接;所述主控单元还用于通过所述第二控制引脚输出第二控制信号,使所述第一数据发送引脚与所述待测串口信息发送引脚导通,以及所述第一数据接收引脚与所述反馈数据接收引脚导通,以通过所述待测串口信息接收引脚接收所述信号转换单元发送的所述第一待测串口信息,还用于收到所述第一待测串口信息后,生成第二反馈数据,并通过所述反馈数据发送引脚将所述第二反馈数据传输至所述信号转换单元;所述主控单元用于通过所述第二控制引脚输出第三控制信号,使所述第一数据发送引脚与所述测试数据发送引脚导通,以及所述第一数据接收引脚与所述测试结果数据接收引脚导通,以使所述串口通信模式切换单元通过所述测试数据接收引脚接收所述第二测试数据,以及通过所述测试结果数据发送引脚将所述测试结果数据传输至所述信号转换单元;所述信号转换单元还用于通过所述usb数据传输引脚将所述第一反馈数据和所述第二反馈数据传输至所述电子设备。

    4、在一种可选的方式中,所述主控单元还包括第一检测引脚和第二检测引脚,所述第一检测引脚与所述测试数据发送引脚电连接,所述第二检测引脚与所述测试结果数据接收引脚电连接;所述主控单元用于根据所述第一检测引脚和所述第二检测引脚的电平信号,生成所述第二控制信号和所述第三控制信号。

    5、在一种可选的方式中,所述各个测试子单元还包括多个第一发光二极管,所述多个第一发光二极管的正极用于接入电源,负极为所述第一受控引脚;所述主控单元具体用于通过所述第i个第一控制引脚输出低电平信号,所述第i个测试子单元的所述多个发光第一二极管发光,以使所述第i个测试子单元的所述多个第一开关模块导通。

    6、在一种可选的方式中,所述电路还包括通信模式检测单元,所述通信模式检测单元包括三个检测子单元,每个检测子单元包括第二发光二极管、第二开关模块、第一电阻、第二电阻、电压放大器和电压比较器;所述主控单元还包括检测控制引脚、第三检测引脚、第四检测引脚和第五检测引脚;所述三个检测子单元中的第二发光二极管的正极均用于接入电源,负极均与所述检测控制引脚电连接,所述三个检测子单元中的三个第二开关模块的第一端与三个电压放大器的正相输入端一一对应电连接,第二端与一个测试数据输出引脚、所述多个第三数据流控制引脚中的两个引脚一一对应电连接,所述三个第二开关模块的第二端还分别与所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端电连接,所述第一电阻的另一端用于接入所述电源,所述第二电阻的另一端接地,所述三个电压放大器的输出端与所述三个电压比较器的正相输入端一一对应电连接,所述三个电压比较器的反相输入端用于接入参考电压,输出端与所述第三检测引脚、所述第四检测引脚和所述第五检测引脚一一对应电连接;所述主控单元还用于通过所述检测控制引脚输出低电平信号,以使所述第二发光二极管导通发光,所述第二开关模块导通,并根据所述第三检测引脚、所述第四检测引脚和所述第五检测引脚的电平信号,确定与所述通信模式检测单元通信连接的待测串口的所述通信模式以及所述位置信息,并通过所述信号转换单元传输至所述电子设备。

    7、在一种可选的方式中,所述电路还包括输入输出单元,所述输入输出单元包括显示模块和按键模块,所述主控单元还包括显示数据发送引脚和多个按键受控引脚;所述显示模块包括显示数据接收引脚,所述显示数据接收引脚与所述显示数据发送引脚电连接,所述显示模块用于通过所述显示数据接收引脚接收所述主控单元发送的显示数据,还用于显示所述显示数据;所述按键模块包括多个按键子模块,各个按键子模块包括按键控制引脚,所述多个按键子模块的按键控制引脚与所述多个按键受控引脚一一对应电连接,所述按键模块用于通过所述按键控制引脚接收指令,并传输至所述主控单元,以使所述主控单元执行所述指令。

    8、在一种可选的方式中,所述电路还包括n个静电防护单元,所述n个静电防护单元中的第i个静电防护单元与所述第i个测试子单元对应,所述第i个静电防护单元包括多个电容和多个压敏电阻;所述多个电容的一端与所述第i个测试子单元中的多个第一开关模块的第二端一一对应电连接,所述多个电容的另一端接地;所述多个压敏电阻的一端与所述第i个测试子单元中的多个第一开关模块的第二端一一对应电连接,所述多个压敏电阻的另一端接地。

    9、根据本技术实施例的另一方面,提供了一种串口测试方法,应用于电子设备,所述方法包括:获取待测串口的测试信息,并将所述待测串口信息发送给串口测试电路,其中,所述测试信息包括待测串口数量、与所述待测串口通信连接的第一开关模块的位置信息和所述待测串口的通信模式,所述串口测试电路为如上任一所述的电路;响应于测试确认操作,向串口测试电路发送串口测试指令,以使所述串口测试电路中的主控单元根据所述测试信息,向所述串口测试电路中的串口通信模式切换单元发送通信模式控制信号,并使与所述待测串口通信连接的第一开关模块导通;接收所述串口测试电路发送的第一反馈数据;通过所述串口测试电路向所述待测串口发送第一测试数据;接收所述待测串口通过所述串口测试电路发送的第一测试结果数据,其中,所述第一测试结果数据为所述待测串口收到所述第一测试数据后反馈的数据;根据所述第一测试数据和所述第一测试结果数据,确定所述待测串口是否测试异常;若所述待测串口测试异常,则转至所述通过所述串口测试电路向所述待测串口发送第一测试数据的步骤,对所述待测串口进行重新测试,直至重新测试的次数达到次数阈值m,其中,m为正整数;若所述待测串口数量大于1,判断是否已对全部的待测串口进行测试,若仍有待测串口未被测试,则转至所述向串口测试电路发送串口测试指令的步骤,直至全部的待测串口均被测试;根据全部的待测串口的所述第一测试结果数据,生成测试报告。

    10、在一种可选的方式中,所述方法还包括:若对第一待测串口进行的m次重新测试中,测试正常的次数为m′,且m′/<p,则确定所述第一待测串口功能异常,其中,m′为正整数,且m′≤m,0<≤1。

    11、在一种可选的方式中,述方法还包括:确定k组不同的测试参数,其中,所述测试参数包括波特率和第二测试数据,k为正整数;获取所述k组不同的测试参数中的第j组测试参数中的波特率bj和第二测试数据sj,其中,j为正整数,且j≤k,j的初始值为1;将所述第一待测串口的波特率调整为bj;以波特率bj,通过所述串口测试电路向所述第一待测串口发送第二测试数据sj;接收所述第一待测串口通过所述串口测试电路发送的第二测试结果数据,其中,所述第二测试结果数据为所述第一待测串口收到所述第二测试数据sj后反馈的数据;对j自加1,并转至所述获取所述k组不同的测试参数中的第j组测试参数中的波特率bj和第二测试数据sj的步骤,直至j=k。

    12、本技术实施例中,串口测试电路中设置有主控单元、串口通信模式切换单元和串口切换单元,由于待测串口的通信模式有三种,分别为rs232、rs422和rs485,主控单元通过根据当前待测串口的通信模式,向串口通信模式切换单元输出通信模式控制信号,串口通信模式切换单元根据通信模式控制信号配置为与当前待测串口的通信模式对应的工作模式,以使串口测试电路可以对当前待测串口进行测试,从而串口测试电路也就可以对多种不同通信模式的待测串口进行测试。

    13、由于串口切换单元可以同时接入多个待测串口,操作员只需将多个待测串口同时接入串口测试电路中,串口测试电路即可对接入的多个待测串口依次进行自动测试。在多个待测串口结束测试之前,操作员无需进行任何操作,只需待测试结束后获取多个待测串口的测试结果即可,相较于一次只能接入一个待测串口的测试电路,操作员无需实时确认各个待测串口的测试进度以及时切换接入测试电路的待测串口,在多个待测串口结束测试之前,操作员无需进行任何操作,从而提升了测试效率。

    14、并且,大部分的设备通常只有几个串口,串口测试电路中通过设置多个测试子单元,以使串口测试电路可以同时接入多个待测串口,从而实现利用一个串口测试电路即可测试一台设备。

    15、上述说明仅是本技术实施例技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术实施例的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。


    技术特征:

    1.一种串口测试电路,其特征在于,所述电路包括信号转换单元、主控单元、串口通信模式切换单元和串口切换单元;其中,

    2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电路还包括开关单元;所述信号转换单元还包括usb数据传输引脚、第一串口数据发送引脚和第一串口数据接收引脚;

    3.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述主控单元还包括第一检测引脚和第二检测引脚,所述第一检测引脚与所述测试数据发送引脚电连接,所述第二检测引脚与所述测试结果数据接收引脚电连接;

    4.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述各个测试子单元还包括多个第一发光二极管,所述多个第一发光二极管的正极用于接入电源,负极为所述第一受控引脚;

    5.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电路还包括通信模式检测单元,所述通信模式检测单元包括三个检测子单元,每个检测子单元包括第二发光二极管、第二开关模块、第一电阻、第二电阻、电压放大器和电压比较器;

    6.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电路还包括输入输出单元,所述输入输出单元包括显示模块和按键模块,所述主控单元还包括显示数据发送引脚和多个按键受控引脚;

    7.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述电路还包括n个静电防护单元,所述n个静电防护单元中的第i个静电防护单元与所述第i个测试子单元对应,所述第i个静电防护单元包括多个电容和多个压敏电阻;

    8.一种串口测试方法,应用于电子设备,其特征在于,所述方法包括:

    9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

    10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:


    技术总结
    本申请涉及串口技术领域,公开了一种串口测试电路和串口测试方法,该电路包括信号转换单元、主控单元、串口通信模式切换单元和串口切换单元;主控单元用于获取第一待测串口信息并输出通信模式控制信号;串口通信模式切换单元用于与待测串口通信连接;串口通信模式切换单元用于接收通信模式控制信号;串口切换单元用于接入待测串口;信号转换单元用于通过串口通信模式切换单元将测试数据传输至待测串口;串口通信模式切换单元用于通过信号转换单元将测试结果数据传输至至电子设备。本申请实现了自动测试串口,提高了测试效率。

    技术研发人员:刘洋,王蓉
    受保护的技术使用者:深圳市风祥水隆电子科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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