[发明专利]一种基于PC104总线的数据采集装置及自诊断方法

说明书

本发明公开了一种基于PC104总线的数据采集装置及自诊断方法，装置包括主处理模块、通讯接口模块和PC104总线，所述主处理模块通过PC104总线与通讯接口模块连接，所述主处理模块包括主CPU、CPLD和第一锁存器；所述主CPU与所述CPLD之间通过地址总线、数据总线、控制总线和第一GPIO总线连接，所述第一锁存器分别与所述地址总线和数据总线连接，所述主CPU与所述第一锁存器之间通过第二GPIO总线连接；所述CPLD与所述PC104总线连接。本发明具有投入成本小，可实现主处理模块与PC104总线的可控隔离，可准确进行深度自检诊断，调试、维护方便，生产、维护成本低等优点。

技术领域

本发明涉及基于PC104总线的数据采集领域，尤其涉及一种基于PC104总线的数据采集装置及自诊断方法。

背景技术

目前基于PC104总线的数据采集装置应用非常广泛，其数据采集系统一般由主处理模块、及多个外围扩展的通信接口模块构成，如图1所示，主处理模块通过PC104总线与各个外围扩展通信接口模块通讯获取数据，各个通信接口模块的另一端通过各类通讯芯片与外围设备进行通讯，从而实现分布式数据采集、集中式数据处理的理念。目前的这种设备在正常工作状态时，能够正确采集外部接口数据，并对外部设备进行有效的数据分析与状态诊断，但是存在的缺陷是，没有设备本身的一套完整有效的自诊断方法，当总线上某个通信接口模块硬件出现问题以后，主处理模块中的主CPU无法识别通过PC104总线所采集的数据的有效性，可能由于采集到无效的数据而导致错误的诊断结果，甚至给维护人员误导，严重的情况可能会由于误诊断而造成很大的经济损失。

主要可能存在的问题为：1、当某个通信接口模块的地址、数据锁存器器件出问题时，使得数据总线、或者地址总线某一线或者多线电平强行始终拉低或者拉高，导致主CPU读取到的总线数据为无效数据，但是主CPU却无法识别数据的有效性，如果总线上同时扩展多个通信接口模块，则也影响其他正常的通信接口模块的数据通信，而且也会将这种总线问题直接带入主CPU内部。2、当通信接口模块的译码器控制部分的软件、硬件出现问题，导致读取的数据无效，而主CPU却无法识别该无效性。3、由于通信接口模块的双口RAM器件出现问题，导致主CPU访问到的数据无效，而主CPU却无法识别该无效性。4、通信接口模块与外围设备通讯时由于干扰或者其他原因出现数据无效现象，而主CPU却无法定位具体原因。

解决现有装置自检自诊断，能够及时、准确的判决数据的有效性，及时发现故障点并及时处理，提高装置可用性及可靠性，提高装置智能诊断水平，成为当前急需解决的难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种投入成本小，可实现主处理模块与PC104总线的可控隔离，可准确进行深度自检诊断，调试、维护方便，生产、维护成本低的基于PC104总线的数据采集装置及自诊断方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种基于PC104总线的数据采集装置，包括主处理模块、通讯接口模块和PC104总线，所述主处理模块通过PC104总线与通讯接口模块连接，所述主处理模块包括主CPU、CPLD（复杂可编程控制器）和第一锁存器；所述主CPU与所述CPLD之间通过地址总线、数据总线、控制总线和第一GPIO总线连接，所述第一锁存器分别与所述地址总线和数据总线连接，所述主CPU与所述第一锁存器之间通过第二GPIO总线连接；所述CPLD与所述PC104总线连接。

作为本发明的进一步改进，所述地址总线上设置有第一驱动电源，所述数据总线设置有第二驱动电源。

作为本发明的进一步改进，还包括第二锁存器、第三锁存器和第四锁存器；所述地址总线还与所述第二锁存器连接，所述第二锁存器与PC104总线连接；所述数据总线还与所述第三锁存器连接，所述第三锁存器与PC104总线连接；所述CPLD通过所述第四锁存器与PC104总线连接；所述CPLD分别与所述第二锁存器、第三锁存器和第四锁存器连接。