一种单端多路开关扩展装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种单端多路开关扩展装置，包括若干个单端多路输入模块、复合耦合模块、高速处理单元，单端多路输入模块的输出端连接复合耦合模块的输入端，复合耦合模块的输出端连接高速处理单元的输入端；每个单端多路输入模块用于单独引入一路信号至复合耦合模块，复合耦合模块对多路信号进行耦合处理，分时输出其中一路信号，高速处理单元用于读取接收到的信号，进行AD转换后输出。本发明专利技术的一种单端多路开关扩展装置，通过若干个单端多路输入模块引入多路信号输入，复合耦合模块通过耦合处理后将多路信号分时共用一个AD端口输出，高速处理单元读取接收到的信号，进行AD转换后输出，进而实现在同一数据总线上扩展多组不同模拟或数字信号。

【技术实现步骤摘要】
一种单端多路开关扩展装置
本专利技术涉及一种信号扩展领域，尤其涉及一种单端多路开关扩展装置。
技术介绍
多路开关，即数据选择器(dataselector)，数据选择器根据给定的输入地址代码，从一组输入信号中选出指定的一个送至输出端的组合逻辑电路。有时也把它叫做多路选择器或多路调制器(multiplexer)。其在在多路数据传送过程中，能够根据需要将其中任意一路选出来的电路多路选择器常见分类有4选1数据选择器、8选1数据选择器(型号为74151、74LS151、74251、74LS152)、16选1数据选择器(可以用两片74151连接起来构成)等之分。多路选择器还包括总线的多路选择，模拟信号的多路选择等。目前。在多路输出扩展上，市场上多为单一的模拟信号扩展或单一数字信号扩展，其转换效率低，抗干性差。基于此，如何实现在同一数据总线上扩展多组不同模拟信号或数字信号，是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种一种单端多路开关扩展装置，能够实现在同一数据总线上扩展多组不同模拟或数字信号。本专利技术的目的采用如下技术方案实现：一种单端多路开关扩展装置，包括若干个单端多路输入模块、复合耦合模块、高速处理单元，所述单端多路输入模块的输出端连接所述复合耦合模块的输入端，所述复合耦合模块的输出端连接所述高速处理单元的输入端；每个所述单端多路输入模块用于单独引入一路信号至所述复合耦合模块，所述复合耦合模块对多路信号进行耦合处理，分时输出其中一路信号，所述高速处理单元用于读取接收到的信号，进行AD转换后输出。进一步地，所述单端多路输入模块包括滤波电路。进一步地，所述单端多路输入模块还包括瞬变电压抑制二极管。进一步地，所述复合耦合模块包括多路复用器。进一步地，所述多路复用器为CD4051BCMTC多路复用器。进一步地，所述高速处理单元包括ARM9处理器。进一步地，所述ARM9处理器连接有USB电源电路。进一步地，ARM9处理器连接有看门狗模块。进一步地，所述单端多路输入模块的信号输入端一侧的输入线路上设置有共模电感。进一步地，所述高速处理单元的输出端连接有输出模块，所述输出模块根据所述高速处理单元设置输出对应的信号。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的一种单端多路开关扩展装置，通过若干个单端多路输入模块引入多路信号输入至复合耦合模块，复合耦合模块通过耦合处理后将多路信号分时共用一个AD端口输出，节省AD资源，高速处理单元读取接收到的信号，进行AD转换后输出，进而实现在同一数据总线上扩展多组不同模拟或数字信号。附图说明图1为专利技术一种单端多路开关扩展装置各模块连接示意图；图2为图1单端多路输入模块电路图；图3为图1复合耦合模块电路图；图4为图1单端多路输入模块与复合耦合模块电路连接示意图；图5为图1高速处理单元电路图；图6为图5复合耦合模块输出信号接入示意图；图7为图5外置看门狗模块示意图；图8为图5USB电源示意图。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。如图1-图8所示的一种单端多路开关扩展装置，包括若干个单端多路输入模块、复合耦合模块、高速处理单元，该单端多路输入模块的输出端连接该复合耦合模块的输入端，该复合耦合模块的输出端连接该高速处理单元的输入端；每个该单端多路输入模块用于单独引入一路信号至该复合耦合模块，该复合耦合模块对多路信号进行耦合处理，分时输出其中一路信号，该高速处理单元用于读取接收到的信号，进行AD转换后输出。如图4所示，信号从接线端子进入，在该单端多路输入模块的信号输入端一侧的输入线路上设置有共模电感，共模电感(CommonmodeChoke)，也叫共模扼流圈，常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。在板卡设计中，共模电感也是起EMI滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。由于主板上混合了各种高频电路、数字电路和模拟电路，它们工作时会产生大量高频电磁波互相干扰，这就是EMI。EMI还会通过主板布线或外接线缆向外发射，造成电磁辐射污染，影响其他的电子设备正常工作。而共模电感可以起到抑制电磁辐射的作用，有利于高速信号线的数据传输。信号进入单端多路输入模块后，需进行限压及滤波处理，单端多路输入模块如图2所示，该单端多路输入模块包括滤波电路及瞬变电压抑制二极管。滤波电路由电容、电感和电阻组成，滤波电路可以对线路上特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的信号，或消除一个特定频率后的信号，实现对接入信号的滤波处理。瞬变电压抑制二极管是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品，其电路符号和普通稳压二极管相同，外形也与普通二极管无异,当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。是一种二极管形式的高效能保护器件，当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以快速地将其两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压钳位于一个预定值，有效地保护电子线路中的精密元器件，免受各种浪涌脉冲的损坏。经过限压及滤波处理后，信号输出至该复合耦合模块。需要注意的是，本实施例的一种单端多路开关扩展装置，每一个单端多路输入模块均可以单独引入一路信号至该复合耦合模块，复合耦合模块支持多个单端多路输入模块同时输入。复合耦合模块如图3所示，该复合耦合模块包括多路复用器。该多路复用器为CD4051BCMTC多路复用器，多路复用器能接收多个输入信号，按每个输入信号可恢复方式合成单个输出信号。复用器是一种综合系统，通常包含一定数目的数据输入，有一个单独的输出。多路复用器(multiplexer或mux)能从多个模拟或数字输入信号中选择某个信号并将其转发，将不同的被选信号输出到同一个输出线路中。复用技术也应用于软件操作上时，可同时将多线程信息流传送到设备或程序中。本实施例的复合耦合模块，对输入的多路讯号进行信号的耦合处理，输出一路讯号到下一个模块，复合耦合模块支持多路讯号同时输入，对于更多的输入，增加一个模块扩展即可。复合耦合模块对输入的多路信号进行循环扫描，单一时刻输出其中的一路信号。通过高速扫描，不会漏掉任何一路信号。图3中，多路信号输入最终使用同一AD输出端口输出，节省了AD资源。高速处理单元如图5所示，该高速处理单元包括ARM9处理器。ARM处理器是英国Acorn有限公司设计的低功耗成本的第一款RISC微处理器。全称为AdvancedRISCMachine。ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35％，却能保留32位系统的所有优势。ARM9采用哈佛体系结构，指令和数据分属不同的总线，可以并行处理。在流水线上，ARM7是三级流水线，ARM9是五级流水线。由于结构不同，ARM9处理器相对诸如ARM7处理器而言执行效率更高。如图6所示，复合耦合模块输出的信号，通过图6中箭头所示方向输出至高速处理单元。高速处理单元利用自身处理器优势对送入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单端多路开关扩展装置，其特征在于：包括若干个单端多路输入模块、复合耦合模块、高速处理单元，所述单端多路输入模块的输出端连接所述复合耦合模块的输入端，所述复合耦合模块的输出端连接所述高速处理单元的输入端；每个所述单端多路输入模块用于单独引入一路信号至所述复合耦合模块，所述复合耦合模块对多路信号进行耦合处理，分时输出其中一路信号，所述高速处理单元用于读取接收到的信号，进行AD转换后输出。

【技术特征摘要】
1.一种单端多路开关扩展装置，其特征在于：包括若干个单端多路输入模块、复合耦合模块、高速处理单元，所述单端多路输入模块的输出端连接所述复合耦合模块的输入端，所述复合耦合模块的输出端连接所述高速处理单元的输入端；每个所述单端多路输入模块用于单独引入一路信号至所述复合耦合模块，所述复合耦合模块对多路信号进行耦合处理，分时输出其中一路信号，所述高速处理单元用于读取接收到的信号，进行AD转换后输出。2.如权利要求1所述的一种单端多路开关扩展装置，其特征在于：所述单端多路输入模块包括滤波电路。3.如权利要求2所述的一种单端多路开关扩展装置，其特征在于：所述单端多路输入模块还包括瞬变电压抑制二极管。4.如权利要求1所述的一种单端多路开关扩展装置，其特征在于：所述复合耦合模块包括多路复...

【专利技术属性】
技术研发人员：张常华，
申请(专利权)人：广州市保伦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44