[發(fā)明專利]多優(yōu)先級控制電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110338010.6
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113162606B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 徐波;鄧強;王松明;許云龍;趙衡
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: H03K19/173
• 分類號: H03K19/173
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 陳慶

本發(fā)明一種涉及主要用于自動控制或自動檢測系統(tǒng)中的多優(yōu)先級控制電路，旨在提供一種簡單、可靠的多優(yōu)先級控制電路用于對端口的控制通斷的控制電路，本發(fā)明通過下述技術方案予以實現：第一級控制電路和多級級聯控制電路，其特征在于，每一級控制電路包含連接下一級控制電路的一個二輸入與門和連接在所述與門兩端的D觸發(fā)器，D觸發(fā)器與控制端的一個二選一數據選擇器并聯，第一級控制電路控制端的通斷，多級級聯控制電路控制前級控制電路通斷，第n級控制電路控制第n?1級控制電路的通斷，實現優(yōu)先級控制以及控制端的通斷和屏蔽。本發(fā)明將多級控制電路結合，利用各級間的關聯控制，能簡單有效的實現多級優(yōu)先級控制。

技術領域

本發(fā)明涉及一種主要用于自動控制或自動檢測系統(tǒng)中多個優(yōu)先級控制的一種電路。

背景技術

優(yōu)先控制(Prioritycontrol)是指優(yōu)先通行權的控制方式。在電壓過沖必須最小的情況下，例如偏置到低電壓處理器或FPGA的內核時，應使用電壓優(yōu)先模式。如果需要盡量減少電流過沖，或者被測器件為低阻抗器件，例如在對電池充電或驅動包含大電容的系統(tǒng)時，應使用電流優(yōu)先模式。雖然優(yōu)先模式曾經通過模擬設計實現，但現代的電源都是采用數字信號處理(DSP)、數字反饋環(huán)路、FPGA等技術的高度數字化控制電源。電源的特性，包括優(yōu)先模式，都可以通過數字技術實現，因此，無論是電壓優(yōu)先還是電流優(yōu)先，電源的原理框圖沒有區(qū)別。換言之，無論處于哪種模式之下，電源都不會切換不同的電路或通過不同路徑傳輸信號。數字控制系統(tǒng)命令電源采取不同的操作來實現電壓優(yōu)先或電流優(yōu)先。如果為低阻抗負載，則RLOAD(電壓設置/電流設置)，電壓將以恒壓(CV)模式開始工作，不過低負載阻抗意味著電壓無法達到設置值。相反，源電流會迅速到達電流設置值，轉換為恒流(CC)，電壓將崩潰。在恒壓CV模式到恒流CC模式的短暫轉換中，恒流CC環(huán)路取得優(yōu)先權，其需要一些時間將電流調節(jié)為電流設置值。這會導致短暫的電流控制不穩(wěn)，從而進一步產生電流過沖。簡言之，在電壓優(yōu)先模式下，電壓表現出良好的特性，只有極少量的過沖。但是，從恒壓CV模式到恒流CC模式的交叉轉換過程中，電流有可能過沖，因為此時電流調節(jié)沒有獲得優(yōu)先權。

在單片機中斷優(yōu)先級的控制中，單片機中斷系統(tǒng)的硬件優(yōu)先級排隊電路為各類中斷源規(guī)定了優(yōu)先級順序。這種中斷優(yōu)先級的結構有如下特點。(1)硬件排隊電路并不能保證各中斷源的優(yōu)先級。這是因為在某個中斷源的中斷請求被CPU響應后，INT-PENDING中的相應位即被清零，這意味著正在被服務的中斷源不能參加有新的中斷請求后的優(yōu)先權比較，倘未采取一定措施，就會造成級別高的中斷服務被級別較低的中斷申請所打斷的后果。譬如外中斷(優(yōu)先級最高)和定時器溢出中斷(優(yōu)先級最低)同時產生，在系統(tǒng)已開放中斷的情況下，外中斷的申請將首先被CPU所響應，進入其中斷服務程序后，定時器溢出的中斷申請又被優(yōu)先權編碼電路加以比較，由于INT-PRNDING中對應外中斷的位已被清零，這時參與優(yōu)先級比較的僅有定時器溢出中斷，因而外中斷的服務過程被打斷，CPU轉向定時器溢出的中斷服務程序，直到服務完畢后，才返回為外中斷繼續(xù)服務。不難看出，在多個中斷源提出中斷申請的情況下，事實上最先得到完整服務的將是級別最低的中斷源，級別最高的中斷服務反而要等到最后才可完成。這也意味著最高級別的中斷源實質上變成了最低級別。雖然可采用軟、硬件結合的方法實現特定的優(yōu)先級別順序。如上所述，硬件排隊電路不能保證按指定優(yōu)先級的高低順序實現中斷嵌套，但可采取一定的軟件措施來實現設計人員所預想的優(yōu)先級排隊順序。

通常一個微處理器讀取外圍設備(如鍵盤等)的輸入信息的方法有輪詢(Polling)及中斷(Interrupt)兩種。輪詢的方法是CPU依照某種既定法則，依序詢問每一外圍設備I/O是否需要服務，此種方法CPU需花費一些時間來做詢問服務，當I/O設備增加時，詢問服務時間也相對增加，因此勢必浪費許多CPU時間，降低整體運行的效率。