本发明专利技术实施例涉及嵌入式设备，公开了一种子板类型识别及误插保护电路和背板。本发明专利技术中，子板类型识别及误插保护电路包括：核心板、与核心板连接的背板和至少一个与背板连接的子板；子板设类型地址模块；背板设类型设定模块、类型识别比较模块和电源及接口控制模块；类型地址模块将子板的实际类型地址发送至类型识别比较模块；类型设定模块生成子板的设定类型地址，并将生成的设定类型地址发送至类型识别比较模块；类型识别比较模块将设定类型地址与实际类型地址比较产生结果；电源及接口控制模块在结果一致时，允许背板给子板提供电源及信号，在结果不一致的情况下，禁止背板给子板提供电源及信号。具有识别子板类型及误插保护功能，简单可靠。简单可靠。简单可靠。
【技术实现步骤摘要】
一种子板类型识别及误插保护电路和背板
[0001]本专利技术实施例涉及嵌入式设备领域，特别涉及一种子板类型识别及误插保护电路和背板。
技术介绍
[0002]当前，随着航天航空，轨道交通，智能电网等高端领域的不断发展，在实物和仿真系统中，需要采集处理以及输出各种不同类型的实时信号，因此对应用于其中的嵌入式设备的需求也是不断提高。为了能够满足复杂系统下各种不同类型的实时信号的采集处理以及输出，通过标准核心板(MCU/FPGA，用于实时信号采集处理，并控制输入输出子板采集外部实时信号或对外输出实时信号)+标准背板(连接核心板和输入输出子板，将核心板引脚信号分配到不同的子板上)+差异化的输入输出子板(将背板送过来的核心板引脚信号转化为嵌入式设备对外的数字量或者模拟量输入输出信号应用于系统)成为了主流嵌入式设备的设计架构，通过更换不同的子板即可使嵌入式设备实现不同的配置应用于不同的场合。随着MCU/FPGA技术发展及多变的现场需求，子板的种类也越来越丰富，子板通过背板与核心板间的接口类型(TTL接口，COMS接口，SPI接口，I2C接口，LVDS接口等)以及子板对外接口(数字/模拟，输入/输出，高压，大电流等)也越来越多样。当实际使用时发生子板插错的情况，轻则因为子板接口类型与核心板配置的接口类型不一致导致嵌入式设备无法正常工作甚至损坏，重则因为子板对外接口与实际外部系统不一致导致整个系统瘫痪以及受损，造成不可估量的损失。
[0003]目前子板类型信息存储在子板上的存储芯片中，核心板通过访问子板存储芯片获取子板类型信息并判断其是否插错；这样就会存在以下问题：
[0004]1、利用存储芯片存储子板类型信息，首先需要通过上位机或者专业烧录工具将子板信息写入芯片中，较为麻烦，增加了实际生产调试中的工作量。
[0005]2、存储芯片为复杂度较高的芯片，核心板读取存储芯片信息并进行判断作为软件实现子板识别的方法，相较于简单硬件电路实现子板识别的方法，可靠性较低。
[0006]3、该技术在识别到子板插错后通过上位机提示更换子板，响应较慢，且在更换子板前对核心板和子板的保护不够完善。
技术实现思路
[0007]本专利技术实施方式的目的在于提供一种子板类型识别及误插保护电路和背板，用以及时识别实际插入的子板类型，并在子板插错时提供保护功能，提高子板插错检测的可靠性和响应速率；并且通过电路实现，更加简单有效。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种子板类型识别及误插保护电路，包括：核心板、与核心板连接的背板和至少一个与背板连接的子板；子板设有类型地址模块；背板设有类型设定模块、类型识别比较模块和电源及接口控制模块。
[0009]其中，类型地址模块用于将子板的实际类型地址发送至类型识别比较模块；类型
设定模块用于生成子板的设定类型地址，并将生成的设定类型地址发送至类型识别比较模块；类型识别比较模块用于将设定类型地址与实际类型地址进行比较并产生比较结果；电源及接口控制模块用于在比较结果一致的情况下，允许背板给子板提供电源及接口信号，在比较结果不一致的情况下，禁止背板给子板提供电源及接口信号。
[0010]本专利技术的实施方式还提供了一种背板，设有类型设定模块、类型识别比较模块和电源及接口控制模块；其中，类型设定模块用于生成子板的设定类型地址，并将生成的设定类型地址发送至类型识别比较模块；类型识别比较模块用于将设定类型地址与实际类型地址进行比较并产生比较结果；电源及接口控制模块用于在比较结果一致的情况下，允许背板给子板提供电源及接口信号，在比较结果不一致的情况下，禁止背板给子板提供电源及接口信号。
[0011]在本专利技术实施方式中，通过子板上的类型地址模块生成子板的实际类型地址，通过背板上的类型设定模块生成子板的设定类型地址；背板上的类型识别比较模块将设定类型地址与实际类型地址进行比较并产生比较结果。这样就可以根据类型识别模块的比较结果自动识别子板类型并判断是否误插。最后通过背板上电源及接口控制模块根据类型识别比较模块产生的比较结果对背板提供给子板的电源和接口信号进行控制；当且仅当比较结果为设定类型地址与实际类型地址一致时，即子板插入正确时，打开电源和接口信号控制开关，给子板供电并进行数据交互；否则关闭电源和接口信号，使子板处于不工作状态，保护设备和整个系统。这样就可以实现子板插错时对设备和整个系统的保护，并且本专利技术全部由硬件电路实现具有及时性和高可靠性。
[0012]另外，在一个例子中，类型地址模块、类型设定模块、类型识别比较模块和电源及接口控制模块均为硬件电路。相较于传统方式利用存储芯片通过软件来实现子板的类型识别，本专利技术具有更高的可靠性实现起来也更加简单。
[0013]另外，在一个例子中，类型设定模块包括：用于接收核心板提供的串行数据信号的第一输入端、用于接收核心板提供的串行时钟信号的第二输入端、用于接收核心板提供的锁存信号的第三输入端和y片x位移位寄存器；其中，所述x表示移位寄存器的比特位数，所述y表示移位寄存器的数量，通常x为8但不限定于8；当有n片子板，每片子板地址位m位时，xy≥mn即可；所述x位移位寄存器用于根据所述串行数据信号、所述串行时钟信号和所述锁存信号生成子板的设定类型地址。其中，当y大于1时，y片x位移位寄存器之间级联；具体的，前一个移位寄存器的串行输出作为后一个移位寄存器的串行数据输入信号。通过这个电路可以在背板中产生设定类型地址而不是由核心板直接产生设定类型地址可以有效地减少所需核心板引脚数目，节约核心板的资源。
[0014]另外，在一个例子中，类型识别比较模块，包括：m个同或门和m
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1个与门；m表示设定类型地址的比特位数；m个同或门用于将m位设定类型地址和m位实际类型地址的每一位进行比较，得到m个比较结果；m
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1个与门用于基于m个比较结果检测m位设定类型地址与m位实际类型地址是否完全一致。本专利技术中通过该模块实现硬件电路自动识别子板类型并判断是否误插，改变了传统的通过软件来实现的方式，大大的提高了该功能实现的及时性及可靠性，同时降低了嵌入式设备软件代码的复杂度。
[0015]另外，电源及接口控制模块包括：MOS管或者继电器，以及总线数据芯片；MOS管或者继电器用于根据类型识别比较模块的比较结果信号，允许或禁止背板给子板提供电源；
总线数据芯片用于根据类型识别比较模块的比较结果信号，允许或禁止背板给子板提供接口信号。当且仅当比较结果为设定类型地址与实际类型地址一致时，即子板插入正确时，打开电源和接口信号控制开关，给子板供电并进行数据交互；否则关闭电源和接口信号，使子板处于不工作状态，保护设备和整个系统。
附图说明
[0016]一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
[0017]图1是根据本专利技术第一实施方式的一种目本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种子板类型识别及误插保护电路，其特征在于，包括：核心板、与所述核心板连接的背板和至少一个与所述背板连接的子板；所述子板设有类型地址模块；所述背板设有类型设定模块、类型识别比较模块和电源及接口控制模块；其中，所述类型地址模块用于将所述子板的实际类型地址发送至所述类型识别比较模块；所述类型设定模块用于生成子板的设定类型地址，并将生成的所述设定类型地址发送至所述类型识别比较模块；所述类型识别比较模块用于将所述设定类型地址与所述实际类型地址进行比较并产生比较结果；所述电源及接口控制模块用于在所述比较结果一致的情况下，允许所述背板给所述子板提供电源及接口信号，在所述比较结果不一致的情况下，禁止所述背板给所述子板提供电源及接口信号。2.根据权利要求1所述的一种子板类型识别及误插保护电路，其特征在于，所述类型地址模块、所述类型设定模块、所述类型识别比较模块和所述电源及接口控制模块均为硬件电路。3.根据权利要求2所述的一种子板类型识别及误插保护电路，其特征在于，所述类型地址模块具体通过上下拉电阻产生高低电平信号来指示所述子板的实际类型地址，并且通过所述背板的连接器发送至所述背板上的所述类型识别比较模块。4.根据权利要求2所述的一种子板类型识别及误插保护电路，其特征在于，所述类型设定模块，包括：用于接收核心板提供的串行数据信号的第一输入端、用于接收核心板提供的串行时钟信号的第二输入端、用于接收核心板提供的锁存信号的第三输入端和y片x位移位寄存器；其中，所述x表示移位寄存器的比特位数，所述y表示移位寄存器的数量，通常x为8但不限定于8；当有n片子板，每片子板地址位m位时，xy≥mn即可；所述x位移位寄存器用于根据所述串行数据信号、所述串行时钟信号和所述锁存信号生成子板的设定类型地址。5.根据权利要求4所述的一种子板类型识别及误插保护电路，其特征在于，当所述y大于1时，所述y片x位移位寄存器之间级联；其中，前一个移位寄存器的串行输出作为后一个移位寄存器的串行数据输入信号。6.根据权利要求2所述的一种子板类型识别及误插保护电路，其特征在于，所述类型识别比较模块，包括：m个同或门和m
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1个与门；所述m表示所述设定类型地址的比特位数；所述m个同或门用于将m位所述设定类型地址和m位所述实际类型地址的每一位进行比较，得到m个比较结果；所述m
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1个与门用于基于m个比较结果检...
【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上海科梁信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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