一种带状态检测功能的串行输出电路的制作方法

测量装置的制造及其应用技术1.本实用新型涉及自动化控制领域，具体涉及一种带状态检测功能的串行输出电路。背景技术：2.受控制器芯片引脚、体积限制，当需要使用到大量输出端口的应用场景时，常用方法是通过通信总线、分布式控制。3.工业上常用此类方法，如西门子的plc采用profibus总线扩展端口，或者采用modbus总线等等。这些方法中，每个扩展的端口都会有控制器与plc进行通信。特别某些总线协议还有专利等限制，导致应用成本偏高。4.在低成本场合，比如常见的户外显示屏、led灯带等，目前通常采用串并转换的方法来扩展输出端口。其原理是数据从控制器端串行输出，接收端使用常见的串并转换芯片，串行数据的每一位对应芯片的一个输出端口上。这种串并转换电路支持级联，从控制器的一个端口可以扩展出任意多的端口。5.这种方法具有成本低的优势，但转换是单向的，控制器无法获取扩展的输出端口信息。如扩展了多少个输出端口，每个输出端口工作是否正常等。技术实现要素：6.本实用新型的目的是提供一种带状态检测功能的串行输出电路，可以对所有连接的串并转换模块进行状态检测，能够定位到出问题的节点。7.本实用新型的技术方案：8.一种带状态检测功能的串行输出电路，包括时钟电路、串并转换电路以及管理信号电路，9.所述串并转换电路包括依次串联的第一串并转换芯片、第二串并转换芯片以及第n串并转换芯片；10.所述时钟电路分别连接第一串并转换芯片、第二串并转换芯片以及第n串并转换芯片用以为其提供时钟驱动；11.所述管理信号电路包括第一三极管、第二三极管以及第n三极管，所述第一三极管的基极连接第一串并转换芯片的一个端口，第一三极管的集电极连接管理信号线，第一三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极连接第二串并转换芯片的一个端口，第二三极管的集电极连接管理信号线，第二三极管的发射极接地，依次类推，第n三极管的基极连接第n串并转换芯片的一个端口，第n三极管的集电极连接管理信号线，第n三极管的发射极接地，所述管理信号线接控制器。12.所述第二三极管的基极与第二串并转换芯片连接的端口编号、第n三极管的基极与第n串并转换芯片连接的端口编号均与第一三极管的基极鱼第一串并转换芯片连接的端口编号相同。13.所述第一串并转换芯片、第二串并转换芯片以及第n串并转换芯片均采用8位串行输入、并行输出的移位缓存器74hc595。14.所述第一三极管、第二三极管以及第n三极管均为npn三极管。15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：将每一个串并转换芯片的一个端口用来做管理端口，每个端口外部用开漏方式驱动(npn三极管)，实现“线与”方式连接后，得到管理信号。控制器通过检测管理信号的电平，并读取实际状态，来判断串并转换芯片是否工作正常。附图说明16.图1是本实用新型的总体结构框图。具体实施方式17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。18.请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：19.一种带状态检测功能的串行输出电路，包括时钟电路1、串并转换电路以及管理信号电路，20.所述串并转换电路包括依次串联的第一串并转换芯片2、第二串并转换芯片3以及第n串并转换芯片4；21.所述时钟电路1分别连接第一串并转换芯片2、第二串并转换芯片3以及第n串并转换芯片4用以为其提供时钟驱动；22.所述管理信号电路包括第一三极管5、第二三极管6以及第n三极管7，所述第一三极管5的基极连接第一串并转换芯片2的一个端口，第一三极管5的集电极连接管理信号线8，第一三极管5的发射极接地，所述第二三极管6的基极连接第二串并转换芯片3的一个端口，第二三极管6的集电极连接管理信号线8，第二三极管6的发射极接地，依次类推，第n三极管7的基极连接第n串并转换芯片4的一个端口，第n三极管7的集电极连接管理信号线8，第n三极管7的发射极接地，所述管理信号线8接控制器。23.所述第二三极管6的基极与第二串并转换芯片3连接的端口编号、第n三极管7的基极与第n串并转换芯片4连接的端口编号均与第一三极管5的基极鱼第一串并转换芯片2连接的端口编号相同。24.所述第一串并转换芯片2、第二串并转换芯片3以及第n串并转换芯片4均采用8位串行输入、并行输出的移位缓存器74hc595。25.所述第一三极管5、第二三极管6以及第n三极管7均为npn三极管。26.管理信号接回控制器的输入端，这样可以对所有连接的串并转换模块进行状态检测，流程如下：27.1.控制器对所有串并转换芯片复位，管理信号为高电平。28.2.控制器输出全0，管理信号应该为高电平，否则判断有串并转换芯片损坏。29.3控制器依次对每个串并转换芯片输出“10000000”数据，每一次只有一个串并转换芯片的npn三极管导通，会让管理信号变为低电平。30.例如，对第一串并转换芯片进行检测的时候，完整的串行数据如下：31.0000000 00000000ꢀ…00000000 10000000第n串并转换芯片第n-1串并转换芯片第二串并转换芯片第一串并转换芯片32.其中：第一串并转换芯片是距离控制器最近的，第n串并转换芯片是距离控制器最远的对第二串并转换芯片进行检测的时候，完整的串行数据如下：33.00000000 00000000ꢀ…10000000 00000000第n串并转换芯片第n-1串并转换芯片第二串并转换芯片第一串并转换芯片34.数据发出之后，控制器读取管理信号电平后，能够判断：35.·数据被送到了指定的串并转换芯片36.·指定的串并转换芯片工作正常。37.芯片状态的检测，从第一串并转换芯片到第n串并转换芯片的顺序进行。38.如果整个电路中的某个节点出现问题，这个方法能够定位到出问题的节点。39.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。技术特征：1.一种带状态检测功能的串行输出电路，其特征在于，包括时钟电路(1)、串并转换电路以及管理信号电路，所述串并转换电路包括依次串联的第一串并转换芯片(2)、第二串并转换芯片(3)以及第n串并转换芯片(4)；所述时钟电路(1)分别连接第一串并转换芯片(2)、第二串并转换芯片(3)以及第n串并转换芯片(4)用以为其提供时钟驱动；所述管理信号电路包括第一三极管(5)、第二三极管(6)以及第n三极管(7)，所述第一三极管(5)的基极连接第一串并转换芯片(2)的一个端口，第一三极管(5)的集电极连接管理信号线(8)，第一三极管(5)的发射极接地，所述第二三极管(6)的基极连接第二串并转换芯片(3)的一个端口，第二三极管(6)的集电极连接管理信号线(8)，第二三极管(6)的发射极接地，依次类推，第n三极管(7)的基极连接第n串并转换芯片(4)的一个端口，第n三极管(7)的集电极连接管理信号线(8)，第n三极管(7)的发射极接地，所述管理信号线(8)接控制器。2.根据权利要求1所述的一种带状态检测功能的串行输出电路，其特征在于，所述第二三极管(6)的基极与第二串并转换芯片(3)连接的端口编号、第n三极管(7)的基极与第n串并转换芯片(4)连接的端口编号均与第一三极管(5)的基极与第一串并转换芯片(2)连接的端口编号相同。3.根据权利要求1所述的一种带状态检测功能的串行输出电路，其特征在于，所述第一串并转换芯片(2)、第二串并转换芯片(3)以及第n串并转换芯片(4)均采用8位串行输入、并行输出的移位缓存器74hc595。4.根据权利要求1所述的一种带状态检测功能的串行输出电路，其特征在于，所述第一三极管(5)、第二三极管(6)以及第n三极管(7)均为npn三极管。技术总结本实用新型提供一种带状态检测功能的串行输出电路，包括时钟电路、串并转换电路以及管理信号电路，所述串并转换电路包括依次串联的第一串并转换芯片、第二串并转换芯片以及第n串并转换芯片；所述时钟电路分别连接第一串并转换芯片、第二串并转换芯片以及第n串并转换芯片用以为其提供时钟驱动；所述管理信号电路包括第一三极管、第二三极管以及第n三极管，管理信号线接控制器，本实用新型控制器通过控制管理信号的电平，并读取实际状态，来判断串并转换芯片是否工作正常。并转换芯片是否工作正常。并转换芯片是否工作正常。技术研发人员：程松林 郭玖琳受保护的技术使用者：武汉西瓦科技有限公司技术研发日：2021.05.25技术公布日：2022/8/30









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