[發明專利]車載輸入輸出控制裝置、方法及車輛

有效

• 申請號: 201811306588.8
• 申請日: 2018-11-05
• 公開（公告）號: CN109164745B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 申永鵬;葛高瑞;楊存祥;李波;華顯;楊小亮;武潔;趙俊;劉勝;鄭竹風;孫建彬;王濤
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 徐麗

本發明提供一種車載輸入輸出控制裝置、方法及車輛，包括輸入模塊、控制器和輸出控制模塊，輸入模塊包括M個第一控制芯片，M大于等于1，第一控制芯片包括多個并行輸入端口、串行輸出端口Q7”、串行輸入端口DS、移位控制端口和時鐘端口CP，多個并行輸入端口分別與待控制設備的多個輸出端口一一連接；控制器包括輸入端口MISO、輸出端口MOSI和控制端口SS，輸出端口MOSI與輸出控制模塊連接，控制端口SS與每個移位控制端口連接，時鐘控制端口SCK和每個時鐘端口CP連接；在M為1時，輸入端口MISO與串行輸出端口Q7”連接；在M大于等于2時，M個第一控制芯片級聯，M個第一控制芯片中的一個第一控制芯片的串行輸出端口Q7”與輸入端口MISO連接，降低對控制器接口的需求。

技術領域

本發明涉及電子技術領域，具體而言，涉及一種車載輸入輸出控制裝置、方法及車輛。

背景技術

隨著現代汽車電子技術的發展和汽車控制單元的增加，微控制器的輸入輸出口也隨之增多，車載控制器的輸入采樣和輸出控制電路就變得越來越復雜。傳統車載控制器的開關量輸入采樣和輸出控制電路基本都是通過微控制器的輸入口和輸出端口，并通過光耦隔離器實現對車載設備的輸入采樣和輸出控制。

傳統的車載控制器開關量輸入采樣和輸出控制電路由微控制器、輸入和輸出隔離電路、車載設備三部分組成，通過并行連接方式對車載設備進行采集和控制。

然而，現有車載控制器開關量輸入采樣和輸出控制電路存在以下缺點： 1、需要和采集、控制通道數等同的多個光耦，電路復雜，占PCB面積大，成本高；2、需要使用微控制器的多個輸入輸出口，一旦車載設備開關量個數超過微控制器輸入輸出口個數，則需要擴輸入輸出口，使得電路變的復雜，增加產品成本；3、多路并行導致軟件設計復雜，增大了軟件系統出錯概率，降低系統穩定性；4、多通道的輸入和輸出信號采用輪詢采集/控制方法，效率低。

發明內容

鑒于此，本發明實施例的目的在于提供一種車載輸入輸出控制裝置、方法及設備，以解決上述問題。

第一方面，本發明實施例提供一種車載輸入輸出控制裝置，所述裝置包括：輸入模塊、控制模塊以及輸出控制模塊，所述控制模塊包括：控制器，所述輸入模塊包括M個第一控制芯片，其中，M大于等于1，第一控制芯片包括：多個并行輸入端口、串行輸出端口Q7”、串行輸入端口DS、移位控制端口以及時鐘端口CP，所述多個并行輸入端口分別與待控制設備的多個輸出端口一一連接；其中，所述控制器包括：輸入端口MISO、輸出端口MOSI、控制端口SS以及時鐘控制端口SCK，所述輸出端口MOSI 與所述輸出控制模塊連接，所述控制端口SS與所述M個第一控制芯片中的每個移位控制端口連接，所述時鐘控制端口SCK分別與所述M個第一控制芯片中的每個時鐘端口CP連接；在M為1時，所述輸入端口MISO 與串行輸出端口Q7”連接；在M大于等于2時，所述M個第一控制芯片級聯，所述M個第一控制芯片中的一個第一控制芯片的串行輸出端口Q7”與所述輸入端口MISO連接；所述M個第一控制芯片將從所述待控制設備獲取的第一開關信號傳輸至所述控制器，所述控制器基于所述第一開關信號輸出第一控制信號至所述輸出控制模塊，所述輸出控制模塊將所述第一控制信號輸入所述待控制設備，以控制所述待控制設備的工作狀態。

基于第一方面，在一種可能的設計中，所述輸入模塊還包括：至少一個電平處理電路，所述至少一個電平處理電路分別與所述M個第一控制芯片的多個并行輸入端口和所述待控制設備的多個輸出端口一一連接，每個電平處理電路將從所述待控設備獲取的第一開關信號進行處理，輸出第二開關信號至所述M個第一控制芯片。

基于第一方面，在一種可能的設計中，所述控制模塊還包括：隔離電路，所述隔離電路分別與所述控制器、所述M個第一控制芯片和所述輸出控制模塊連接。