[发明专利]USB接口数字信号扩展装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字信号扩展装置。

背景技术

在电子测试及控制领域，常常需要通过自主控电脑或者其他嵌入式系统输出数字信号的来控制大量的电子元件运作，如控制继电器等。传统的数字信号从主控电脑引出的方法或者用串口及并口，或者用较为复杂昂贵的具有PCI等总线接口的专用数字输入输出卡，但上述设备或者价格昂贵，或者通信速度低下，或者输出数字信号的通道较少。

发明内容

鉴于上述内容，本发明提供一种结构简单、价格便宜且可进行信号扩展的USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口数字信号扩展装置。

一种USB接口数字信号扩展装置，用于接收一主控电脑的数据信号，并对所述数据信号进行扩展，所述USB接口数字信号扩展装置包括：

一USB接口，用于接收所述数据信号；

一与所述USB接口相连的微处理器，用于根据所述数据信号对应输出若干选通信号及若干控制信号；

若干触发器，用于接收所述若干选通信号，并根据所述选通信号对所述若干控制信号进行选通输出；

若干收发器，分别与所述微处理器相连，以使所述微处理器与每一收发器之间实现数据通信，所述若干收发器还用于接收所述被选通的控制信号，并根据所述被选通的控制信号控制其与所述微处理器之间的数据通信；及

若干用于连接外部设备的信号连接器，分别与所述若干收发器相连，以使外部设备与所述若干收发器之间实现数据通信。

相较现有技术，所述USB接口数字信号扩展装置通过USB接口来接收主控电脑传输的数据，再通过所述微处理器对接收到的数据进行处理并对应输出选通信号及控制信号，所述触发器根据所述选通信号对所述控制信号进行选通操作，所述收发器根据被选通的控制信号与所述微处理器之间进行数据通信，所述收发器通过所述信号连接器将与所述微处理器之间进行通信的数据进行扩展。本发明USB接口数字信号扩展装置结构简单、价格便宜、易于扩展、而且传输速率快。

附图说明

下面参照附图结合具体实施方式对本发明作进一步的描述。

图1为本发明USB接口数字信号扩展装置的较佳实施方式的示意图。

图2为本发明USB接口数字信号扩展装置的较佳实施方式的原理框图。

具体实施方式

请共同参照图1及图2，本发明USB接口数字信号扩展装置的较佳实施方式包括一壳体10、一设置于所述壳体10内部的信号扩展电路20、一设于所述壳体10上且与所述信号扩展电路20相连的USB接口30、一设置于所述壳体10上且与所述信号扩展电路20相连的信号连接器模组40、及一设置于所述壳体10上且与所述信号扩展电路20相连的电源线50。本实施方式中，所述信号连接器模组40上信号连接器的数量为8个，每一信号连接器上的引脚数量为16个，共有128个引脚，即可扩展128位数字信号。其他实施方式中，可根据需要扩展的信号数量相应的增加或减少信号连接器的数量或每一信号连接器上引脚的数量，以使信号连接器上的引脚总数等于需要扩展的信号数量。

所述信号扩展电路20包括一微处理器22、一选通电路24及一信号扩展电路26。所述选通电路24包括一第一选通单元242及一第二选通单元244，所述第一选通单元242包括2个触发器，所述第二选通单元244包括6个触发器，所述信号扩展电路26包括16个收发器。本实施方式中，所述微处理器22可以是型号为CY7C64215的单片机，所述触发器可以是型号为74HC374的八进制D触发器，所述收发器可以是型号为74ABT543的八进制锁存收发器。其他实施方式中，可以根据需要选取其他具有相同功能的芯片，不局限于本实施方式中给出的型号。

其中，所述USB接口30与所述微处理器22相连，用于接收一主控电脑(未示出)发出的数据信号给所述微处理器22及传输从所述微处理器22返回的数据信号给所述主控电脑，以实现所述主控电脑与所述微处理器22之间的通信，由于使用了USB通信协议传输数据，故传输速率快(每秒可达12Mb)，且微处理器22可以直接从USB口供电，无需外部电源。

所述微处理器22包括若干数据引脚、若干选通引脚及若干控制引脚。所述微处理器22的八位数据引脚分别与所述信号扩展电路26中的每一收发器的八位数据输入引脚相连，以传输从所述主控电脑中发出的数字信号给每一收发器及接收由所述收发器返回给所述主控电脑的数字信号。其中，所述微处理器22上应用的数据引脚、控制引脚及选通引脚的数量可根据需要扩展的信号数量而定，数量越多，则使用的引脚的数量就越多，不局限于本实施方式中所使用的引脚数量。