[实用新型]一种可软件配置输入输出方向的隔离型离散量接口

说明书

本实用新型提出了一种可软件配置输入输出方向的隔离型离散量接口，包括：输入隔离单元、输出隔离单元、输入使能单元和逻辑控制单元；逻辑控制单元的数据输出端与输出隔离单元的数据输入端相连，输出隔离单元的数据输出端与输入使能单元的数据输入端相连，逻辑控制单元的使能端与输入使能单元的数据输入端相连，输入使能单元的数据输出端与输入隔离单元的数据输入端相连，输入隔离单元的数据输出端与逻辑控制单元的数据输入端相连。本实用新型能使隔离型离散量接口设计更通用简洁，使用更灵活方便。

技术领域

本实用新型涉及机载计算机接口技术领域，特别是涉及一种可软件配置输入输出方向的隔离型离散量接口。

背景技术

计算机通过采集离散量信号的高电平或低电平来识别大量的位置、阀门状态、指示灯亮灭等状态信息。计算机也是通过高电平或低电平的离散量来控制指示灯的亮灭、继电器的吸和释放、设备的上电和断电。因此离散量信号对于计算机控制领域非常重要。随着电子元器件和集成电路的发展，计算机的升级。离散量接口电路也从简单到复杂，非电气隔离到电气隔离，可靠性逐步提高。

由于隔离型输入离散量和隔离型输出离散量是两种不同的控制过程，因此在工业控制领域和航空计算机领域的设备上大量配备输入离散量采集端口和输出控制离散量端口。在很多实际的使用中往往造成输入离散量采集端口不足而输出离散量端口却多有剩余或者反之。这势必造成了计算机硬件资源的浪费，这种固定的端口配置方式更不能满足计算机控制系统实际应用中临时输入输出需求的变化。在某些特殊的自动控制系统应用场合中，需要某个端口在不同时刻或根据某种状态，要求该端口动态改变输入输出方向时，那种固定输入输出的接口显然就不能胜任了。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种可软件配置输入输出方向的隔离型离散量接口。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种可软件配置输入输出方向的隔离型离散量接口，包括：

输入隔离单元、输出隔离单元、输入使能单元和逻辑控制单元；

逻辑控制单元的数据输出端与输出隔离单元的数据输入端相连，

输出隔离单元的数据输出端与输入使能单元的数据输入端相连，

逻辑控制单元的使能端与输入使能单元的数据输入端相连，

输入使能单元的数据输出端与输入隔离单元的数据输入端相连，

输入隔离单元的数据输出端与逻辑控制单元的数据输入端相连。

输入隔离单元连接输入使能单元，采集到的外部高低电平经过电气隔离，电平变换后传递给逻辑控制单元。

输入使能单元连接在输入隔离单元和输出隔离单元之间，当端口配置为输出时，隔断输出隔离单元输出的信号对输入隔离单元的影响。

输出隔离单元将逻辑控制单元输出的高低电平信号经过电气隔离后输出到外部接口。

进一步地，所述输入隔离单元包括：

偏流电阻R2的一端与28V电源相连，偏流电阻R2的另一端与偏流电阻R3的一端、二极管D1的负极、光耦U1的1脚相连，

偏流电阻R2和偏流电阻R3组成的串联分压网络，为光耦U1的1脚提供偏压和限流。

光耦U1的2脚、电阻R3的另一端、二极管D1的正极连接端口地；

二极管D1并联在光耦U1的内部发光二极管1、2脚之间，将反向电压抑制在0.7V，保护光耦U1内部的发光二极管不被反向电压击穿。

电阻R4的一端连接3V3电源，电阻R4的另一端连接光耦U1的4脚、电容C2的一端、逻辑控制单元数据输入端，电容C2的另一端与光耦U1的3脚连接数字地。