本发明专利技术公开了一种电平信号的实时监测方法。该方法的过程包括：待监测信号连接到输入／输出扩展单元，至少一个待监测信号发生变化时，输入／输出扩展单元发出中断请求给主控单元，并保存待监测的电平信号状态数据；主控单元响应中断请求，通过总线从输入／输出扩展单元读取待监测信号的状态数据。本发明专利技术还同时公开了一种电平信号的实时监测装置，该装置包括输入／输出扩展单元和主控单元。本发明专利技术的这种方法和装置扩展性强，适用于待监测的电平信号较多的场合，且基于中断的监测方法能避免不必要地占用ＣＰＵ资源，保证主控单元对电平信号的状态监测的实时性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信号监测领域，尤指一种对电平信号进行实时监测的方法及装置。
技术介绍
在电子产品设计中，经常需要对产品中的诸多模块进行监测，以便了解模块的工作情况，及时发现问题。为了节约成本和简化设计，上述模块通常会输出一个用高低电平表示的电平信号表征自身状态。进一步地，采用光耦合器件或继电器对输出的电平信号进行前后级隔离，得到干结点信号。比如电源系统中采用干结点信号表征在位/不在位状态，高电平表示系统在位，而低电平表示系统不在位。监测装置只需采集模块的电平信号就能了解模块的工作情况。目前，对电平信号进行监测的装置通常采用带有CPU的单片机或微控制器实现，该装置简单地把电平信号连接到单片机输入/输出(I/O)管脚上。图1显示的是这种监测装置的连接示意图，该监测装置通过单片机的I/O管脚读取电平信号的状态数据，从而了解相应模块的工作状态，电平信号的状态数据用0或1表示。图1所示方法的主要缺点是其一、单片机可用的I/O管脚数量有限，当电平信号较多时，单片机的I/O管脚不够用。以常见的51系列单片机为例，该类单片机有P0～P3口，共32个I/O管脚。其中P0口和P2口用于外接扩展存储器。而P3口的P3.0和P3.1管脚通常作串口使用，P3.2和P3.3是中断输入管脚，所以可用于连接电平信号的I/O管脚通常不超过12个。电平信号一旦超过12个，单片机就无法一次性读入所有的电平信号。其二、单片机通常采用轮询方式查询I/O管脚的电平来获取对应模块的当前状态数据，这种方式导致单片机无法实时监测电平信号的状态变化。其三、在电平信号较多的情况下，单片机定时查询每个电平信号需要占用大量的CPU资源，造成不必要的资源浪费。图2显示的是现有技术中另一种电平信号监测装置，该装置增加一个可擦编程逻辑器件(EPLD，Erasable Programmable Logic Device)。把被监测的电平信号连接到EPLD的I/O管脚上，通过逻辑设计将I/O管脚映射为EPLD的内部寄存器中的某个位(bit)，单片机读取EPLD的内部寄存器对应位即可获得所需模块的当前状态数据。该方法的缺点在于需要在监测装置中增加EPLD器件，成本较高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种电平信号的实时监测方法，使主控单元能够监测大量的电平信号，并实时获取电平信号的状态数据，避免占用过多的CPU资源和I/O管脚。本专利技术的另一目的在于提供一种电平信号的实时监测装置，使电平信号的监测具有较高的实时性。为达到上述目的，本专利技术的技术方案具体是这样实现的一种电平信号的实时监测方法，用于包含主控单元的设备，其特征在于，将待监测的电平信号连接到预先设置的输入/输出扩展单元，该方法包括以下步骤a、至少一个待监测的电平信号发生变化时，输入/输出扩展单元发出中断请求给主控单元，并保存待监测的电平信号状态数据；b、主控单元响应中断请求，通过总线从输入/输出扩展单元读取待监测的电平信号状态数据。进一步地，步骤b所述的通过总线读取待监测的电平信号状态数据的方法包括 b1、利用主控单元的输入/输出管脚模拟串行总线的信号线；b2、主控单元从模拟的串行总线信号线发送数据读取请求到输入/输出扩展单元；b3、输入/输出扩展单元应答数据读取请求，发送待监测电平信号的状态数据到主控单元。进一步地，所述主控单元为单片机或带通信控制功能的CPU，则步骤b所述的总线为串行总线或并行总线。较佳地，所述串行总线为I2C总线，或SMBUS总线。较佳地，所述电平信号为干结点信号。一种电平信号的实时监测装置，包括主控单元，其特征在于，该装置进一步包括输入/输出扩展单元，用于连接待监测的电平信号，当至少一个待监测的电平信号状态数据发生变化时，保存待监测的电平信号状态数据并发出中断请求到主控单元；所述主控单元，用于响应输入/输出扩展单元发出的中断请求，并通过总线从输入/输出扩展单元读取待监测的电平信号状态数据。进一步地，所述主控单元为单片机或带通信控制功能的CPU。进一步地，所述输入/输出扩展单元为具有串行或并行总线接口的输入/输出扩展芯片；所述输入/输出扩展单元为具有中断输出端口的输入/输出扩展芯片。进一步地，所述串行总线包含主控单元利用其输入/输出管脚模拟的一条或多条I2C总线或SMBUS总线。较佳地，所述串行总线并行连接一个或多个输入/输出扩展单元。由上述技术方案可见，本专利技术的这种电平信号的实时监测方法和装置，由主控单元提供总线，通过总线从I/O扩展单元读取电平信号的状态数据，实现对多个电平信号的状态监测。这种采用总线外接I/O扩展单元的方法很好地解决了连接电平信号的I/O管脚数量不够的问题，同时也无需增加EPLD或占用已有的EPLD的I/O管脚。进一步地，本专利技术采用主控单元的I/O管脚模拟I2C/SMBUS总线的信号线，通过模拟的总线外接多个I/O扩展单元，故扩展性强，更适于待监测的电平信号较多的场合。此外，本专利技术还利用I/O扩展单元的中断输出保证主控单元对电平信号进行监测的实时性，且基于中断的监测方法能避免不必要地占用CPU资源。附图说明图1为现有技术的一个电平信号的监测装置的连接示意图；图2为现有技术的另一个电平信号的监测装置的连接示意图；图3为本专利技术第一和第三实施例中实时监测装置的连接示意图；图4为本专利技术第二实施例的实时监测装置的连接示意图；图5为本专利技术第二实施例中电平信号的实时监测流程图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本专利技术进一步详细说明。第一实施例如图3所示，本实施例提供的对电平信号进行实时监测的装置包括主控单元301和I/O扩展单元302。其中，I/O扩展单元302的I/O管脚连接待监测的电平信号，用于监测电平信号的状态变换情况，当电平信号的状态数据变化时，I/O扩展单元302向主控单元301发出中断请求；主控单元301响应中断请求，利用总线从I/O扩展单元302的总线接口读取电平信号。基于图3所示的装置，本实施例中电平信号的实时监测方法包括以下步骤首先、连接I/O扩展单元302的I/O管脚中至少一个待监测的电平信号发生变化时，I/O扩展单元302将所有I/O管脚上连接的电平信号状态数据读入内部寄存器，并给主控单元301发出中断请求。其次、主控单元响应中断请求，通过总线从I/O扩展单元读取待监测电平信号的状态数据。第二实施例在第一实施例的基础上，本实施例所提供的电平信号实时监测装置利用串行总线实现主控单元和I/O扩展单元之间的数据传输。如图4所示，主控单元利用I/O管脚模拟串行总线的信号线，通过总线从I/O扩展单元读取电平信号的状态数据。实际应用中，主控单元可以采用带CPU的单片机401或微控制器实现，也可以是常用的带通信控制功能的CPU，例如motorola公司的power PC系列CPU等。I/O扩展单元402采用具有标准串行总线接口、多个I/O管脚以及能产生中断输出的芯片实现。上述串行总线优选I2C/SMBUS总线标准。其中，I2C(Inter-IntegratedCircuit)是philips公司开发并推出的一种具有多端控制能力的双线双向串行数据总线标准，串行管理总线(SMBUS，Serial Man本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电平信号的实时监测方法，用于包含主控单元的设备，其特征在于，将待监测的电平信号连接到预先设置的输入／输出扩展单元，该方法包括以下步骤：ａ、至少一个待监测的电平信号发生变化时，输入／输出扩展单元发出中断请求给主控单元，并保存待监测 的电平信号状态数据；ｂ、主控单元响应中断请求，通过总线从输入／输出扩展单元读取待监测的电平信号状态数据。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：方庆银，张冬艳，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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