[實(shí)用新型]用于微控制器的接口模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720522015.3
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN206833184U
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天耐特科技有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京英創(chuàng)嘉友知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11447
• 代理人: 曹寒梅,魏嘉熹

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于微控制器的接口模塊。

背景技術(shù)

微控制器系統(tǒng)的開發(fā)在日常電子產(chǎn)品及智能產(chǎn)品的研發(fā)中發(fā)揮著越來越重要的作用，特別是在高校學(xué)生的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新開發(fā)的情況中更是發(fā)揮著重要的作用。

微控制器系統(tǒng)的開發(fā)也要經(jīng)歷設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)調(diào)試和產(chǎn)品化三個(gè)階段。其中，實(shí)驗(yàn)調(diào)試需要有一定的條件，即開發(fā)平臺。一般來說，實(shí)驗(yàn)調(diào)試可以有軟件仿真、半實(shí)物仿真和實(shí)物調(diào)試三種途徑。

軟件仿真雖然能對微控制器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一定的驗(yàn)證作用，但它不能代替實(shí)物調(diào)試。

半實(shí)物仿真主要用于實(shí)物控制對象不易備齊和學(xué)生實(shí)習(xí)等情況，它雖然能對微控制器系統(tǒng)的開發(fā)提供原理驗(yàn)證和模擬實(shí)驗(yàn)的作用，但終究不能完全取代實(shí)物調(diào)試，比如對于一些產(chǎn)品化的開發(fā)就離不開實(shí)物驗(yàn)證。

實(shí)物調(diào)試是最直接且最通用的一種途徑，也是產(chǎn)品化開發(fā)的必經(jīng)之路。針對微控制器的實(shí)物調(diào)試，目前只有使用示波器等儀器簡單地測試信號波形的傳統(tǒng)方法，該方法只能測試信號的波形和某一時(shí)刻的時(shí)序，并不具備在線監(jiān)控和自動(dòng)分析等高級調(diào)試功能，無法有效地提供系統(tǒng)級和功能性的實(shí)驗(yàn)調(diào)試。所以說，目前尚沒有針對微控制器系統(tǒng)的有效的實(shí)物調(diào)試方法。

以上三種技術(shù)途徑中，軟件仿真并不實(shí)用。半實(shí)物仿真和實(shí)物調(diào)試各有利弊，兩者之一都不能完全解決微控制器系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)調(diào)試問題，而且針對微控制器系統(tǒng)的實(shí)物調(diào)試目前尚沒有有效的方法。如果能將實(shí)物調(diào)試的在線監(jiān)控與分析功能和半實(shí)物仿真相結(jié)合，即可對微控制器系統(tǒng)的開發(fā)提供較為全面、有效的實(shí)驗(yàn)調(diào)試，但是目前這種技術(shù)尚未出現(xiàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本公開的目的是提供一種用于微控制器的接口模塊，其能夠?qū)ξ⒖刂破飨到y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)調(diào)試提供多種有效的技術(shù)途徑，增加了微控制器系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)調(diào)試的手段和方便性，可以大大縮短微控制器系統(tǒng)的開發(fā)周期。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本公開提供一種用于微控制器的接口模塊，該接口模塊包括控制接口、對象接口、通信接口和主模塊，其中，所述主模塊分別與所述控制接口、所述對象接口和所述通信接口連接并實(shí)現(xiàn)所述控制接口與所述對象接口之間的信號傳遞和所述控制接口與所述通信接口之間的信號轉(zhuǎn)換和從所述對象接口到所述通信接口的信號轉(zhuǎn)換，所述控制接口用于連接發(fā)送控制信號的微控制器系統(tǒng)，所述對象接口用于連接受所述控制信號控制的實(shí)物控制對象系統(tǒng)，所述通信接口用于連接模擬和監(jiān)控所述實(shí)物控制對象系統(tǒng)的功能的計(jì)算機(jī)。

可選地，所述主模塊包括可編程邏輯器件和微處理器中的至少一者，用于對所述信號傳遞和所述信號轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制和處理。

可選地，所述主模塊包括控制子模塊和通道子模塊，其中：所述控制子模塊控制所述通道子模塊對所述控制接口與所述對象接口之間的信號的傳遞、對所述通道子模塊接收自所述控制接口的信號和接收自所述對象接口的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換后傳輸給所述通信接口，以及對接收自所述通信接口的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換并控制所述通道子模塊將轉(zhuǎn)換后的信號傳輸給所述控制接口。

可選地，所述對象接口與所述控制接口具有相同的接口定義和相同的邏輯功能。

可選地，所述控制接口包括控制端輸入輸出接口和控制端轉(zhuǎn)換電路；所述控制端輸入輸出接口，用于在所述微控制器系統(tǒng)與所述控制端轉(zhuǎn)換電路之間傳遞信號；所述控制端轉(zhuǎn)換電路，用于實(shí)現(xiàn)所述控制端輸入輸出接口與所述主模塊之間的信號轉(zhuǎn)換。

可選地，所述對象接口包括對象端輸入輸出接口和對象端轉(zhuǎn)換電路；所述對象端輸入輸出接口，用于在所述實(shí)物控制對象系統(tǒng)與所述對象端轉(zhuǎn)換電路之間傳遞信號；所述對象端轉(zhuǎn)換電路，用于實(shí)現(xiàn)所述對象端輸入輸出接口與所述主模塊之間的信號轉(zhuǎn)換。

可選地，所述通信接口包括相互連接的通信芯片和通信插口，所述通信插口用于連接所述計(jì)算機(jī)，所述通信芯片用于實(shí)現(xiàn)所述主模塊與所述計(jì)算機(jī)之間的物理層通信。

本公開實(shí)施例還提供一種用于微控制器的接口方法，其特征在于，該方法應(yīng)用于上面所述的用于微控制器的接口模塊，該方法包括：

由所述控制接口從所述微控制器系統(tǒng)接收第一控制信號并發(fā)送給所述主模塊；

由所述主模塊將接收自所述控制接口的第一控制信號分別轉(zhuǎn)發(fā)給所述對象接口和通信接口；

由所述對象接口將轉(zhuǎn)發(fā)自所述主模塊的第一控制信號發(fā)送給所述實(shí)物控制對象系統(tǒng)，同時(shí)由所述通信接口將轉(zhuǎn)發(fā)自所述主模塊的第一控制信號發(fā)送給所述計(jì)算機(jī)；

由所述對象接口從所述實(shí)物控制對象系統(tǒng)接收所述實(shí)物控制對象系統(tǒng)對轉(zhuǎn)發(fā)自所述主模塊的第一控制信號的反饋信號，并將所述反饋信號發(fā)送給所述主模塊；