本发明专利技术实施例公开了一种基于串行外设协议的输入/输出扩展板及其信号处理方法，其中，基于串行外设协议的输入/输出扩展板包括：与主控板连接的串行外设接口；与外部端子连接的通讯接口；以及，分别与串行外设接口和所述通讯接口相连接的处理模块，其中，所述处理模块用于：在通讯接口获取到来自外部端子的信号时，将外部端子的信号处理为主控板能够直接应用的信号格式，并通过串行外设接口发送给主控板；在串行外设接口获取到主控板下发的对外部端子的控制命令时，将主控板下发的对外部端子的控制命令处理为外部端子能够直接应用的逻辑信号，并通过通讯接口将所述逻辑信号发送至外部端子。本发明专利技术提供的技术方案能够有效节省主控板的CPU资源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信领域,尤其涉及一种基于串行外设接口(SPI, Serial PeripheralInterface)协议的输入/输出(I/O, Input/Output)扩展板及其信号处理方法。
技术介绍
工控行业电机驱动在高端应用往往需要更多的输入/输出(1/0，Input/Output)端子来实现复杂的控制应用，目前国内外主流品牌变频器或可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)都是通过外选配I/O扩展板来满足在特殊应用场合对更多1/0端子的需求。传统的1/0扩展板的扩展方式是预留主控板上CPU的1/0接口硬件资源，然而，此 类I/o扩展板比较僵化，硬件接口固定，扩展资源受限，并且需要占用过多的主控板的CPU资源。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种基于SPI协议的1/0扩展板及信号处理方法，用于解决I/o扩展板扩展资源受限的问题，节省主控板的CPU资源。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案—种基于串行外设接口协议的输入/输出扩展板，包括与主控板连接的串行外设接口 ；与外部端子连接的通讯接口 ；以及，分别与上述串行外设接口和上述通讯接口相连接的处理模块，其中，上述处理模块用于在上述通讯接口获取到来自上述外部端子的信号时，将上述外部端子的信号处理为上述主控板能够直接应用的信号格式，并通过上述串行外设接口发送给上述主控板；在上述串行外设接口获取到上述主控板下发的对上述外部端子的控制命令时，将上述主控板下发的对上述外部端子的控制命令处理为上述外部端子能够直接应用的逻辑信号，并通过上述通讯接口将上述逻辑信号发送至上述外部端子。一种应用于与主控板及外部端子均相连的输入/输出扩展板信号处理方法，包括:从与上述主控板连接的串行外设接口获取上述主控板下发的对上述外部端子的控制命令；将上述控制命令处理为上述外部端子能够直接应用的逻辑信号；以及，通过上述通讯接口将上述逻辑信号发送至上述外部端子。由上可见，本专利技术实施例中1/0扩展板采用SPI协议与主控板通讯，扩展接口通用性强，解决了 I/o扩展板扩展资源受限的问题，另外，1/0扩展板有独立的处理模块，在获取到来自外部端子的信号时，可对信号进行逻辑与运算处理，将信号转化为主控板能够直接应用的信号格式后再发送给主控板，分担了主控板CPU的部分运算量，从而节省了主控板的CPU资源。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本专利技术提供的一种基于SPI协议的I/O扩展板一个实施例结构示意图；图2为本专利技术提供的一种信号处理方法一个实施例流程示意图。具体实施方式 本专利技术实施例提供了一种基于串行外设接口(SPI, Serial PeripheralInterface)协议的I/O扩展板及信号处理方法。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面对本专利技术实施例的一种基于SPI协议的I/O扩展板进行描述，请参阅图1，本专利技术实施例中的I/o扩展板10包括与主控板20连接的SPI接口 11 ;在本专利技术实施例中，SPI接口 11包括SPI_CLK(即时钟)、SPI_CS(即片选)、SPI_DO(即输出)和SPI-DI (即输入)四根信号线；I/O扩展板10通过SPI接口 11与主控板20连接，按照SPI协议同步与主控板20进行数据双向传输。与外部端子30连接的通讯接口 12 ；本专利技术实施例中，I/O扩展板10可以包含多个通讯接口 12，以实现与多个外部端子30的连接，从而实现多路信号端子的扩展功能，如实现开关量信号端子、可编程端子、继电器端子、模拟量信号端子等扩展功能，。分别与SPI接口 11和通讯接口 12连接的处理模块13 ；其中，处理模块13用于在通讯接口 12获取到来自外部端子30的信号时，对信号进行逻辑运算处理，即将外部端子30的信号处理为主控板20能够直接应用的信号格式，并通过SPI接口 11发送给主控板20 ；在本专利技术实施例中，处理模块13可以通过通讯接口 12实时采集外部端子30上的信号，如反馈量信号、控制电平信号、脉冲信号等，或者，也可以由外部端子30主动通过通讯接口 12将需要上报的信号，如反馈量信号、控制电平信号、脉冲信号、故障信号等发送至处理模块13。处理模块13在接收到来自外部端子30的信号时，若该信号不能够被主控板20直接应用，则对该信号进行处理，即将该信号处理为主控板20能够直接应用的信号格式，之后通过SPI接口 11发送给主控板20。进一步，若处理模块13获取到的来自外部端子13的信号为紧急故障信号，处理模块13还可以替代主控板的CPU的部分功能，即在将该紧急故障信号通过SPI接口 11发送给主控板20的同时，向外部端子13输出紧急动作命令，如抱闸信号，以使触发外部端子13输出上述紧急故障信号的部件停止运行，以便在最短时间内减少故障带来的损失。处理模块13还用于在SPI接口 11获取到主控板20下发的对外部端子30的控制命令时，对控制命令进行逻辑运算处理，将该控制命令处理为外部端子30能够直接应用的逻辑信号，并通过通讯接口 12向外部端子30输出。在图I所示实施例的基础上，I/O扩展板10还可以包括电源接口(图中未示出)，该电源接口用于通过主控板20为I/O扩展板10提供工作电源，在实际应用中，I/O扩展板10的电源接口可以通过连接器实现与主控板20对外预留的扩展板电源接口的连接，也可以直接与主控板20对外预留的扩展板电源接口对接，此处不作限定。当然，本专利技术实施例 中也可以在I/O扩展板10上设置独立供电电路，由其为I/O扩展板10提供独立的工作电源，此处不作限定。在本专利技术实施例中，处理模块13可以采用数字信号处理器(DSP，Digital SignalProcessing)搭建，当然，也可以采用其它具备信号处理能力的处理器构建，此处不作限定。由上可见，本专利技术实施例中I/O扩展板10采用SPI协议与主控板20通讯，扩展接口通用性强，解决了 I/o扩展板10扩展资源受限的问题，另外，I/O扩展板10有独立的处理模块，在获取到来自外部端子的信号时，可对信号进行逻辑运算处理，将信号转化为主控板20能够直接应用的信号格式后再发送给主控板20，分担了主控板20中CPU的部分运算量，从而节省了主控板20的CPU资源。并且，本专利技术实施例还可以根据实际需求灵活选择I/O扩展板10中处理模块13的CPU芯片，从而在满足扩展需求的同时，实现资源最佳利用。下面对基于本专利技术实施例的I/O扩展板的一种信号处理方法进行描述，本专利技术实施例的信号处理方法应用于与主控板及外部端子均相连的输入/输出扩展板，其中，上述输入/输出扩展板包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于串行外设接口协议的输入/输出扩展板，其特征在于，包括：与主控板连接的串行外设接口；与外部端子连接的通讯接口；以及，分别与所述串行外设接口和所述通讯接口相连接的处理模块，其中，所述处理模块用于：在所述通讯接口获取到来自所述外部端子的信号时，将所述外部端子的信号处理为所述主控板能够直接应用的信号格式，并通过所述串行外设接口发送给所述主控板；在所述串行外设接口获取到所述主控板下发的对所述外部端子的控制命令时，将所述主控板下发的对所述外部端子的控制命令处理为所述外部端子能够直接应用的逻辑信号，并通过所述通讯接口将所述逻辑信号发送至所述外部端子。
【技术特征摘要】
1.一种基于串行外设接口协议的输入/输出扩展板，其特征在于，包括 与主控板连接的串行外设接口； 与外部端子连接的通讯接口 ；以及， 分别与所述串行外设接口和所述通讯接口相连接的处理模块，其中，所述处理模块用于: 在所述通讯接口获取到来自所述外部端子的信号时，将所述外部端子的信号处理为所述主控板能够直接应用的信号格式，并通过所述串行外设接口发送给所述主控板； 在所述串行外设接口获取到所述主控板下发的对所述外部端子的控制命令时，将所述主控板下发的对所述外部端子的控制命令处理为所述外部端子能够直接应用的逻辑信号，并通过所述通讯接口将所述逻辑信号发送至所述外部端子。2.根据权利要求I所述的输入/输出扩展板，其特征在于， 所述输入/输出扩展板还包括电源接口，用于通过所述主控板为所述输入/输出扩展板提供工作电源，其中，所述电源接口与所述主控板对外预留的扩展板电源接口连接。3.根据权利要求I或2所述的输入/输出扩展板，其特征在于， 所述处理模块还用于 若获取到的来自所述外部端子的信号为紧急故障信号，则向所述外部端子输出紧急动作命令，以使与所述外部端子连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘仁专，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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