[發明專利]一種低速IO時分復用系統

有效

• 申請號: 201810488928.7
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108681518B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 薛國鳳;安軍社;解彥
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家空間科學中心
• 主分類號: G06F15/17
• 分類號: G06F15/17;G06F13/40
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;王蔚

1.一種低速IO時分復用系統，其特征在于，所述系統包括依次連接的低速IO數據模塊、時分復用控制模塊和外部低速IO陣列；

所述的低速IO數據模塊，用于向所述時分復用控制模塊發送若干種不同類型的數據；

所述的時分復用控制模塊，用于將系統時鐘進行分頻，分為若干個時間片；按照時間片控制低速IO數據模塊發送不同類型數據的時序邏輯，將接收到的數據轉發給外部低速IO陣列；

所述低速IO數據發送模塊通過APB總線通信與上位機連接；

所述低速IO數據模塊包括OC指令控制單元、遙測采集控制單元、數字量輸出控制單元、脈寬調制控制單元和數字量輸入控制單元；

所述OC指令控制單元，用于發出組選擇信號、行命令以及列命令到時分復用控制模塊；

所述遙測采集控制單元，用于發送AD通道號、讀轉換控制信號和組選擇信號到時分復用控制模塊；

所述數字量輸出控制單元，包含輸出數據寄存器，用于緩存上位機輸出到端口的數字量；

所述脈寬調制控制單元，用于選擇脈沖信號輸出的通道和控制輸出脈寬調制信號；

所述數字量輸入控制單元，包含輸入數據寄存器，用于緩存數字量輸入數據；

所述時分復用控制模塊包括：時分復用計數器和時分復用多路選擇器；

所述時分復用計數器是一個4位計數器，用于系統時鐘分頻，在一個時間周期內將系統時鐘劃分為16個時間片；

所述時分復用多路選擇器，用于循環時間片以控制低速IO數據接口的時序邏輯：

在第1和2個時間片期間，讀取OC指令控制單元輸出的指令，將指令輸出到所述外部低速IO陣列；

在第3和4個時間片期間，讀取所述遙測采集控制單元的AD通道和控制信號，輸出到所述外部低速IO陣列；

在第5和6個時間片期間，讀取所述脈寬調制控制單元輸出的通道號和脈寬調制控制信號輸出到所述外部低速IO陣列；

在第7和8個時間片期間，將數字量輸入和數字量輸出的組選擇信號到所述外部低速IO陣列；

在第9和10個時間片期間，根據所述組選擇信號，讀取所述數字量輸出控制單元的數字量輸出數據，并發送到所述外部低速IO陣列；

所述的時分復用控制模塊還包括：時分復用數據鎖存子模塊，用于接收外部低速IO陣列發送的數字量輸入數據和AD采集數據進行鎖存，根據時分復用多路選擇器輸出的控制信號，在第11和12時間片期間，將數字量輸入數據發送到所述數字量輸入控制單元；在第13和14時間片期間，將AD采集數據輸出到所述遙測采集控制單元。

2.根據權利要求1所述的低速IO時分復用系統，其特征在于，所述外部低速IO陣列包括512路模擬量輸入、336路OC指令、128路數字量DO輸出、128路數字量DI輸入以及16路PWM的輸出。

3.根據權利要求1所述的低速IO時分復用系統，其特征在于，所述時分復用控制模塊的數據更新周期在0.5us內。

4.根據權利要求1所述的低速IO時分復用系統，其特征在于，所述時分復用控制模塊和外部低速IO陣列通過時分復用總線連接，所述時分復用總線有25根數據線，進行雙向傳送數據。