[发明专利]通用性输入输出端口电路及其工作方法

说明书

本发明涉及通用性输入输出端口电路及其工作方法，该电路包括主控单元、输入单元以及输出单元，输入单元包括三极管Q1，三极管Q1的基极连接外部输入设备，三极管Q1的集电极与主控单元连接；输出单元包括Mos管Q8以及Mos管Q5，Mos管Q8以及Mos管Q5分别通过输出控制单元与主控单元连接。本发明实现大大简化了系统的设计，提高了输入输出端口电路的硬件的通用性和应用的灵活性。

技术领域

本发明涉及输入输出端口电路，更具体地说是指通用性输入输出端口电路及其工作方法。

背景技术

微处理器控制系统在现代世界得到了越来越广泛的应用。微处理器一般通过模拟数字转换器ADC和数字输入接口从传感器等获得外界信息，经过处理后通过数字模拟转换器DAC和数字输出接口向外界输出信息，进行控制，在很多汽车电子控制系统应用中，微处理器的数字端口需要跟外界交换信息，通常是高电平或者低电平的形式。

外界的接口一般都有多种接口形式，比如说高电平有效、低电平有效、平时悬空高阻等等。不同的外部电路设计决定了这些接口具有多种形式，这样对微处理器的输入输出接口设计带来了困难，必须考虑各种接口形式，设计不同的接口电路。这样硬件设计就很复杂，而且不同的接口需要更换不同的硬件，这样系统不能做到通用，每种接口都要不同的硬件，增加了成本和调试的困难。

因此，有必要设计一种新的电路，实现大大简化了系统的设计，提高了输入输出端口电路的硬件的通用性和应用的灵活性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供通用性输入输出端口电路及其工作方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：通用性输入输出端口电路，包括主控单元、输入单元以及输出单元，所述输入单元包括三极管Q1，所述三极管Q1的基极连接外部输入设备，所述三极管Q1的集电极与所述主控单元连接；所述输出单元包括Mos管Q8以及Mos管Q5，所述Mos管Q8以及所述 Mos管Q5分别通过输出控制单元与所述主控单元连接。

其进一步技术方案为：所述输入单元还包括压敏电阻TD1以及滤波电容C1，其中，所述压敏电阻TD1的一端接地，所述压敏电阻TD1的另一端连接于外部输入设备与所述三极管Q1的基极之间；所述滤波电容C1的一端接地，所述滤波电容C1的另一端连接于外部输入设备与所述三极管Q1的基极之间。

其进一步技术方案为：所述输入单元还包括上拉电阻R2以及上拉电阻R1，所述上拉电阻R2的一端连接于所述外部输入设备与所述三极管Q1的基极之间；所述上拉电阻R1一端与所述三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的集电极与所述主控单元之间连接有保护电阻R3，所述三极管Q1的基极与所述外部输入设备之间连接有调节电阻R4。

其进一步技术方案为：所述输入单元还包括开关单元，所述开关单元包括三极管Q2、三极管Q3以及二极管D1，其中，所述三极管Q2的基极与所述主控单元连接，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极与所述三极管Q3的基极连接，所述三极管Q3的发射极与所述外部输入设备连接，所述三极管Q3的集电极与所述调节电阻R4连接，所述二极管D1的两端分别与所述三极管Q3的发射极以及所述三极管Q3的集电极连接。

其进一步技术方案为：所述输入单元还包括三极管Q7，所述三极管Q7的基极与所述主控单元连接，所述三极管Q7的发射极接地，所述三极管Q7的集电极通过电阻R11与所述三极管Q1的基极连接。

其进一步技术方案为：所述三极管Q1的集电极连接有电阻R12以及电阻R14，所述电阻R14的一端接地，所述主控单元通过电阻R13连接于所述电阻 R12与所述电阻R14之间。

其进一步技术方案为：所述输出控制单元包括三极管Q4以及三极管Q6，所述三极管Q4分别与所述Mos管Q8以及主控单元连接，所述三极管Q6分别与所述Mos管Q5以及主控单元连接。