支持四种工作模式的矩阵开关的控制系统及方法技术方案

支持四种工作模式的矩阵开关的控制系统及方法，涉及一种矩阵开关的控制系统，为了解决现有开关模块中不能实现精确时间定时切换信号和不同开关模块之间不能同步切换信号的问题。命令打包单元用来对总线接口数据打包成开关切换命令码，缓冲区用来存储连续开关切换命令，寄存器组用来设置开关切换命令控制单元工作模式和实时监控开关切换命令缓冲区的状态；开关切换命令控制单元控制开关切换命令执行单元执行命令；通过总线接口输入的工作模式信息，可实现立即运行、命令触发、硬线单次触发、硬线连续触发4种开关切换模式。它用于控制矩阵开关。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种矩阵开关的控制系统及方法，特别涉及一种。
技术介绍
开关系统是自动测试系统中信号传输和分配的中枢，借助开关系统的不同组态，可以充分利用自动测试系统的有限资源，实现各种激励和检测信号的灵活路由。矩阵开关是一种灵活的开关拓扑结构，可以实现任意输入信号到任意输出端口的连接，通过不同开关的切换，可以将电源和测试信号切换到任意被测对象的输入端口，同时将被测对象的输出信号切换到相应的测试仪器。在自动测试过程中，为能够精确定时切换信号或对不同信号进行同步切换操作，以满足以下两种要求(I)使激励信号及时达到待测设备或对特定时刻的信号参数进行测量；(2)使不同通道信号同时到达待测设备或对相关通道信号相位参数进行测量；目前通常的方法是在应用程序中采用软件定时，经过操作系统和驱动程序向硬件发送信号切换命令。然而对信号切换实时性要求较高的场合，使用软件定时会经过多层系统调用，信号切换的绝对时刻不能满足精确的时间要求且不同开关模块之间不能同步切换信号。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有开关模块中不能实现精确时间定时切换信号和不同开关模块之间不能同步切换信号的问题，提供一种。本专利技术的一种支持四种工作模式的矩阵开关的控制系统，它包括矩阵开关，其特征在于它还包括开关切换命令打包单元、开关切换命令缓冲区、寄存器组、开关切换命令控制单元、开关切换命令执行单元和总线接口 ；矩阵开关为N行M列的继电器阵列；总线接口的矩阵开关切换命令信号输出端与开关切换命令打包单元的矩阵开关切换命令信号输入端连接，开关切换命令打包单元的打包开关切换命令信号输出端连接开关切换命令缓冲区的矩阵开关命令信号输入端；开关切换命令缓冲区是深度为2XN、位宽为2XM的先入先出存储器；开关切换命令缓冲区存储命令个数信号输出端连接寄存器组的缓冲区存储命令个数输入端；寄存器组的缓冲区存储数据个数满的信号输出端与总线接口的信号输入端连接;总线接口的工作模式信号输出端连接寄存器组的工作模式信号输入端；、总线接口的触发启动信号输出端连接开关切换命令控制单元的触发启动信号输入端;开关切换命令控制单元的读取参数信号端口连接寄存器组的参数信号的端口 ；开关切换命令控制单元的读取命令信号端口连接开关切换命令缓冲区的命令的读取命令号端口；开关切换命令控制单元中的命令信号输出端连接开关切换命令执行单元命令信号输入端。所述矩阵开关控制方法的过程包括两个线程，所述两个线程并行执行，所述两个线程为第一线程开关切换命令打包单元检测并读取总线接口发送的矩阵开关命令信号，并将所述矩阵开关命令信号进行打包后发送给开关切换命令缓冲区，寄存器组存储并实时更新开关切换命令缓冲区中存入的开关命令的条数，通过总线接口读取寄存器组中存储的开关切换命令缓冲区中存入的开关命令的条数，当所述开关命令的条数等于2N时，停止向总线接口发送矩阵开关命令信号，N为正整数；第二线程总线接口发送工作模式信息存储至寄存器组，开关切换命令控制单元读取寄存器组中的工作模式信息，并根据所述工作模式信息中的工作模式及相关参数控制开关切换命令执行单元控制矩阵开关执行相应动作；所述工作模式信号中的工作模式包括立即执行模式、命令触发模式、硬线单次触发模式和硬线连续触发模式。本专利技术的优点在于通过对开关运行模式的配置，可实现立即运行、命令触发、硬线 单次触发、硬线连续触发4种开关切换模式，总线接口提供的触发输入信号，还可以将多个模块级联组成大规模的开关系统，满足复杂测试中信号切换的高时间精度和同步性的要求。附图说明图I是本专利技术的控制系统的原理图。图2是本专利技术的方法的命令触发模式的工作流程示意图。图3是本专利技术的方法的硬线单次触发模式的工作流程示意图。图4是本专利技术的方法的硬线连续触发模式的工作流程示意图。具体实施例方式具体实施方式一结合图I说明本实施方式，本专利技术的一种支持四种工作模式的矩阵开关的控制系统，它还包括开关切换命令打包单元I、开关切换命令缓冲区2、寄存器组3、开关切换命令控制单元4、开关切换命令执行单元5和总线接口 6 ；矩阵开关为N行M列的继电器阵列；总线接口 6的矩阵开关切换命令信号输出端与开关切换命令打包单元I的矩阵开关切换命令信号输入端连接，开关切换命令打包单元I的打包开关切换命令信号输出端连接开关切换命令缓冲区2的矩阵开关命令信号输入端；开关切换命令缓冲区2是深度为2XN、位宽为2XM的先入先出存储器；开关切换命令缓冲区2存储命令个数信号输出端连接寄存器组3的缓冲区存储命令个数输入端；寄存器组3的缓冲区存储数据个数满的信号输出端与总线接口 6的信号输入端连接;总线接口 6的工作模式信号输出端连接寄存器组3的工作模式信号输入端；总线接口6的触发启动信号输出端连接开关切换命令控制单元4的触发启动信号输入端；开关切换命令控制单元4的读取参数信号端口连接寄存器组3的参数信号的端 Π ；开关切换命令控制单元4的读取命令信号端口连接开关切换命令缓冲区2的命令的读取命令信号端口；开关切换命令控制单元4中的命令信号输出端连接开关切换命令执行单元5命令信号输入端。具体实施方式二 本实施方式是基于所述的支持四种工作模式的矩阵开关的控制系统的矩阵开关控制方法，所述矩阵开关控制方法的过程包括两个线程，所述两个线程并行执行，所述两个线程为第一线程开关切换命令打包单元I检测并读取总线接口 6发送的矩阵开关命令信号，并将所述矩阵开关命令信号进行打包后发送给开关切换命令缓冲区2，寄存器组3存储并实时更新开关切换命令缓冲区2中存入的开关命令的条数，通过总线接口 6读取寄存器组3中存储的开关切换命令缓冲区2中存入的开关命令的条数，当所述开关命令的条数等于2N时，停止向总线接口 6发送矩阵开关命令信号，N为正整数；第二线程总线接口 6发送工作模式信息存储至寄存器组3，开关切换命令控制单元4读取寄存器组3中的工作模式信息，并根据所述工作模式信息中的工作模式及相关参数控制开关切换命令执行单元5控制矩阵开关执行相应动作；所述工作模式信号中的工作模式包括立即执行模式、命令触发模式、硬线单次触发模式和硬线连续触发模式。开关切换命令控制单元4通过控制寄存器的不同配置和对总线接口 6触发信号的检测，将开关切换命令缓冲区2中的命令以不同模式读入开关切换命令执行单元I中；开关切换命令执行单元5通过对开关切换命令的解析，控制相应的硬件电路完成最终的继电器开/关操作。具体实施方式三本实施方式与具体实施方式一不同的是，当工作模式信号中的工作模式为立即执行模式时，开关切换命令控制单元4控制开关切换命令执行单元5控制矩阵开关执行相应动作的过程如下开关切换命令控制单元4逐条读取开关切换命令缓冲区2中的所有命令信号，并依次发送给开关切换命令执行单元5执行相应命令，直到开关切换命令缓冲区2内的所有命令信号均被执行完毕为止。具体实施方式四结合图2说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同的是，当工作模式信号中的工作模式为命令触发模式时，开关切换命令控制单元4控制开关切换命令执行单元5控制矩阵开关执行相应动作的过程如下工作模式信息中包括工作模式、触发有效位TRI_CMD和信号切换时间延时 ΜΕ_INTERVAL,步骤一开关切换命令控制单元4判断工作模式信号中的触发有效位TRI本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆庆，乔立岩，张毅刚，杜威达，陈长春，彭喜元，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：