[实用新型]一种基于GPIO的嵌入式工业控制器

说明书

本实用新型涉及GPIO配置领域，特别是涉及一种基于GPIO的嵌入式工业控制器。其中包括电源模块、主控模块、接口扩展模块和IO选择模块，电源模块连接主控模块为其供电并起到保护作用，主控模块连接IO选择模块配置GPIO的数字量输入或数字量输出，主控模块和IO选择模块均连接接口扩展模块扩展出不同资源。本实用新型采用以上方式，能够实现对于不同应用场景，通过更换电源模块或接口扩展模块，灵活扩展出不同的外部接口，对于GPIO接口，还可配置其输出输入，大大提高了嵌入式工业控制器的适用性，避免了需要根据不同应用场景定制开发嵌入式工业控制器的情况，降低可开发成本。

技术领域

本实用新型实施例涉及通用输入输出(General-purpose input/output，简称GPIO)配置领域，特别是涉及一种基于GPIO的嵌入式工业控制器。

背景技术

目前在工业控制系统应用中，嵌入式工业控制器被广泛使用。嵌入式工业控制器一般采用中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)作为核心，辅以外部驱动电路以及通信扩展电路实现外部的IO接口和通信接口的扩展，使用的CPU通常有ARM处理器、x86处理器和DSP处理器等，外扩的通信接口一般有以太网接口、RS485接口、RS232接口和CAN接口等，外扩的IO接口包括数字量输入接口、数字量输出接口、模拟量输入接口和模拟量输出接口。

嵌入式工业控制器通过外扩的通信接口和被控设备进行通信，通过数字量输入接口或者模拟量输入接口采集被控设备的各种状态，并且通过数字量输出接口、模拟量输出接口或通信接口将相关指令发送给被控设备，使被控设备按照既定的要求进行工作。

然而在不同的应用场景下，由于被控设备的数量、通信接口不同，对嵌入式工业控制器的外部接口资源要求也不同，导致常规的嵌入式工业控制器根据不同的应用场景进行定制开发，这样对于嵌入式工业控制器的通用性和开发效率都有很大影响，并且针对性定制的嵌入式工业控制器不能应用与其他场景，具有较高的使用限制性。

实用新型内容

本实用新型实施例主要解决的技术问题是提供一种基于GPIO的嵌入式工业控制器，能够根据不同应用场景，配置出足够数量的外部接口，以及GPIO接口的输出输入配置。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例的一个方面，提供了一种基于GPIO的嵌入式工业控制器，包括：

电源模块、IO选择模块和主控模块，其中电源模块分别连接外部输入电源和主控模块，用于为主控模块提供工作电压；IO选择模块连接主控模块，用于根据主控模块的控制选择主控模块中的GPIO作为外部设备的输入或输出接口；主控模块分别连接电源模块和IO选择模块，用于控制IO选择模块，以实现选择主控模块中的GPIO作为外部设备的输入或者输出接口。

在本申请的一个实施例中，电源模块包括保护电路和隔离电路，其中，保护电路分别连接外部电源和隔离电路，隔离电路分别连接保护电路和主控模块。

在本申请的一个实施例中，IO选择模块包括处理器IO选择电路、输入接口电路、输出接口电路和外设IO选择电路，其中，处理器IO选择电路分别连接主控模块的CPU最小系统电路、输入接口电路和输出接口电路，外设IO选择电路分别连接主控模块的CPU最小系统电路、输入接口电路和输出接口电路。

在本申请的一个实施例中，处理器IO选择电路和外设IO选择电路均包括选择芯片，处理器IO选择电路和外设IO选择电路通过选择芯片选择导通输入接口电路或输出接口电路。

在本申请的一个实施例中，主控模块包括CPU最小系统电路、以太网交换电路、USB电路、NB-IoT电路和接口板连接器，其中，CPU最小系统电路分别连接以太网交换电路、USB电路、NB-IoT电路、接口板连接器。

在本申请的一个实施例中，主控模块采用的是i.MX.6.DualLit双核800M主频处理器。