[发明专利]一种可编程逻辑控制器与扩展模块的接口

权利要求书

1.一种可编程逻辑控制器与扩展模块的接口，包括主模块和多个扩展模块，其特征在于：采用四线标准的SPI接口线与两根数字逻辑线：中断控制线和顺序连接控制线组成接口总线，主模块通过MOSI线向扩展模块传送信息，所述所有扩展模块共同使用MISO向主模块传送信息，双向通信受令牌式控制，只有获得令牌的唯一扩展模块才能在MISO总线上向主模块发送数据；所述顺序连接控制线为将各扩展模块顺序连接的通用I/O口线，根据扩展模块连接的顺序和距离主模块的远近，完成地址的自动分配；所述中断总线控制线连接主模块的外部中断口和扩展模块的通用I/O口，主模块响应扩展模块中断请求后，扩展模块才能向主模块发送数据。

2.如权利要求1所述的一种可编程逻辑控制器与扩展模块的接口，其特征在于：所述MOSI和MISO线传送数据的帧格式为：地址+操作码+多个字节的数据+LRC效验码+结束字符。

3.如权利要求1所述的一种可编程逻辑控制器与扩展模块的接口，其特征在于：所述的扩展模块地址自动分配，每一个扩展模块都有一个地址。刚开始时，每个扩展的地址都相同，为初始的统一地址，但只有最靠近主模块的扩展模块前的顺序连接控制线(CTL1)为低电平，即只有第一个扩展模块可以与主模块通讯，其余扩展模块处于睡眠状态。当主模块为第一个扩展模块分配好地址后，连接在第一个扩展模块后面的扩展模块才可以进入等待地址状态，以此类推，扩展模块将按照先后顺序获得地址，当整个系统完成初始化以及地址分配后，按照靠近主模块的远近，扩展模块地址依次递加。

4.如权利要求1所述的一种可编程逻辑控制器与扩展模块的接口，其特征在于：所有的扩展模块都连在同一根中断总线控制线上，主模块的处理器响应扩展模块产生的发送数据中断请求，通过向传送数据包中轮循插入令牌地址的方式寻址需要发送数据的扩展模块，当请求发送数据的扩展模块收到与自己地址相同的令牌时，该扩展模块停止产生发送数据中断请求，并向主模块发送数据，主模块收到发送数据，立即停止发送令牌地址。

5.如权利要求1所述一种可编程逻辑控制器与扩展模块的接口，其特征在于：所述令牌式总线控制，令牌作为总线控制权的标志，只有获得令牌的扩展模块才能在MISO总线上发送数据，扩展模块如果想向主模块传送数据，先将中断INT控制线置为低电平，而扩展模块随时监测INT总线的状态，当主模块发现INT线被拉低为低电平后，将产生中断，开始发送两个连续的地址字符作为令牌，当要求发送数据的扩展模块地址与令牌中含有的地址相同时，该扩展模块就获得此令牌，也就获得发送数据的机会，然后向主模块发送数据，当数据发送完毕，该扩展模块释放INT总线，将INT总线恢复为高电平。

6.如权利要求1所述一种可编程逻辑控制器与扩展模块的接口，其特征在于：在每个扩展模块的发送端都串有一个电阻，当两个扩展模块同时发送数据，电平不同时，两个管脚之间串有的两个电阻，保护管脚使不致损坏。