[發明專利]一種雙向輸入/輸出接口電路

無效

• 申請號: 201110007196.3
• 申請日: 2011-01-13
• 公開（公告）號: CN102118154A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 張建東;史國慶;昝積成;吳勇;朱建民
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術領域

本發明涉及一種輸入/輸出接口(Input/Output?Port，I/O口)電路，尤其是具有光電隔離功能和自檢功能。

背景技術

在現代航空電子系統中，28V離散量信號一般有“28V地/懸空、28V/懸空、28V/地”三種形式。為了完成航空電子系統離散量信號的測試，必須對被測航空電子系統提供相應類型的測試通道，即輸入/輸出接口電路。在復雜航空電子測試系統的設計過程中，由于測試通道多、信號類型復雜等各種原因，經常會出現將28V離散量測試通道的輸入/輸出方向弄反的情況，這樣在航空電子測試系統調試的過程中，需要更改相應離散量通道的輸入/輸出方向，系統缺乏靈活性，會造成測試硬件資源浪費。另外，現有離散量雙向輸入/輸出接口均采用與非門等邏輯器件構成，由于當前的與非門等邏輯器件均工作在5V電壓下，因此這種電路主要是+5V離散量，不能應用于+28V離散量，且這種電路沒有電氣隔離功能。

發明內容

為了克服現有技術輸入/輸出方向不能靈活可變的缺點，本發明提供一種雙向輸入/輸出接口電路，可以通過控制位的設置完成28V離散量信號輸入/輸出方向的改變，同時通過此方法設計的電路具有電氣隔離功能和自檢功能。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下。

“28V地/懸空”輸入/輸出接口電路元器件連接關系如下：第一隔離電阻R1的一端接+5V電源，另一端接第二光耦U2二極管正極；第二隔離電阻R2的一端接+5V電源，另一端接第一光耦U1光敏管集電極；第三隔離電阻R3的一端接+28V電源，另一端接第一光耦U1二極管正極；第一光耦U1光敏管發射極接+5V電源地G5；第二光耦U2光敏管發射極接+28V電源地G28；采集控制接口電路的輸入端IN1接第一光耦U1光敏管集電極；采集控制接口電路的輸出端/輸入控制位OUT1經OC輸出驅動器U0接第二光耦U2二極管負極；測試接口電路的輸入/輸出端IN_OUT1接第一光耦U1二極管負極和第二光耦U2光敏管集電極。當該電路作為輸入接口時，首先需要將輸出端/輸入控制位OUT1置為高電平“1”，此時輸入端IN1的狀態(“0”或“1”)即為IN_OUT1的狀態(28V地/懸空)；當該電路作為輸出接口時，IN_OUT1的狀態(28V地/懸空)即為OUT1的狀態(“0”或“1”)；當進行自檢時，將OU1置為低電平“0”，如果IN1狀態為低電平“0”，表示電路工作正常，否則存在故障。

“28V/懸空”輸入/輸出接口電路元器件連接關系如下：第四隔離電阻R4的一端接+5V電源，另一端接第四光耦U4光敏管集電極；第五隔離電阻R5的一端接+5V電源，另一端接第三光耦U3二極管正極；第六隔離電阻R6的一端接第四光耦二極管的負極，另一端接+28V電源地G28；第三光耦U3光敏管集電極接+28V電源；第四光耦U4光敏管發射極接+5V電源的地G5；采集控制接口電路的輸入端IN2通過反相器N2接第四光耦U4光敏管集電極；采集控制接口電路的輸出端/輸入控制位OUT2通過OC輸出反相器N1接第三光耦U3二極管負極；測試接口電路的輸入/輸出端IN_OUT2接第三光耦U3光敏管的發射極和第四光耦U4二極管正極。當該電路作為輸入接口時，首先需要將OUT2置為低電平“0”，此時輸入端IN2的狀態(“1”或“0”)對應IN_OUT2的狀態(28V/懸空)；當該電路作為輸出接口時，IN_OUT2的狀態(28V/懸空)對應OUT2的狀態(“1”或“0”)；當進行自檢時，將OUT2置為高電平“1”，如果IN2狀態為高電平“1”，表示電路工作正常，否則存在故障。