一种基于可扩展串行总线系统的模拟量输入装置的制作方法

本实用新型涉及一种模拟量输入装置，尤其涉及一种基于可扩展串行总线系统的模拟量输入装置，属于电子电路技术领域。

技术背景

在一般单片机系统中主处理器实现数据计算、一定量信号采集、数据存储等功能，但在多数系统中这些单片机内部的资源并不能满足系统的需求，需要进行相应扩展，如现有的RAM，EEPROM，F1ashROM，A/D转换器，D/A转换器，LED显示驱动器，I/O接口芯片，实时时钟，UART收发器等等。外部模块一般采用总线方式进行模块扩展，总线分为串行总线和并行总线，串行总线相对于并行总线数据带宽较低，但是总线线缆数量较少易于设计，其被大量应用于各种数据存储，数据采集，运动控制等领域。如何低成本、方便、灵活扩展各个功能模块，成为设备功能动态扩展的主要问题。

因此，针对以上缺陷，需要对现有技术进行有效创新。

技术实现要素：

为克服上述现有技术的不足，本实用新型目的在于提供了一种基于可扩展串行总线系统的模拟量输入装置，旨在实现可以在扩展串行总线中接入多个该输入装置，不受数量限制，并可以同时与其他扩展模块同时接入，节省成本，使用起来方便灵活的目的。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种基于可扩展串行总线系统的模拟量输入装置，包括主机模块、总线模块、模拟量输入装置和接入模块，主机模块通过物理接口与可扩展串行总线相连，可扩展串行总线内部设置有片选控制线，片选控制线一侧设置有地址选择线，地址选择线一侧设置有时钟线，时钟线一侧设置有上行数据线，上行数据线一侧设置有下行数据线，可扩展串行总线通过电性接口与模拟量输入装置相连，模拟量输入装置通过电线连接有接入模块，模拟量输入装置内部设置有节点选择逻辑模块，所述节点选择逻辑模块的输出端通过传输导线与ADC模块、模拟开关的输入端分别连接，所述模拟开关的输出端通过传输导线与至少一组差分转单端连接，所述模拟开关的输出端还与输入模块的输出端相连，模拟量输入装置内部各模块与电源相连。

优选地，所述模拟量输入装置上设置有若干个输出端口，输出端口之间通过MOSI线电连接。

优选地，总线模块是由时钟线CLK、下行数据线MOSI、上行数据线MISO、片选控制线CS、地址选择线CSA组成。

优选地，节点选择逻辑模块通过SPI总线将电信号传递至ADC模块和模拟开关模块。

优选地，所述模拟量输入装置内部数据计算采用滤波计算的方式。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本模拟量输入装置为外部扩展装置，采用MOSI线菊花链拓扑连接方式与主机相连，在扩展串行总线中接入多个该输入装置，不受数量限制，并可以同时与其他扩展模块同时接入，节省成本，使用起来方便灵活。

附图说明

图1为本实用新型连接状态示意图；

图2为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式做进一步的详细阐述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用于，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1所示，为本实用新型具体实施例的一种基于可扩展串行总线系统的模拟量输入装置，

一种基于可扩展串行总线系统的模拟量输入装置，包括主机模块1、总线模块2、模拟量输入装置8和接入模块9，主机模块1通过物理接口与可扩展串行总线2相连，可扩展串行总线2内部设置有片选控制线3，片选控制线3一侧设置有地址选择线4，地址选择线4一侧设置有时钟线5，时钟线5一侧设置有上行数据线6，上行数据线6一侧设置有下行数据线7，可扩展串行总线2通过电性接口与模拟量输入装置8相连，如图2所示，模拟量输入装置8通过电线连接有接入模块9，模拟量输入装置8内部设置有节点选择逻辑模块84，所述节点选择逻辑模块84的输出端通过传输导线与ADC模块83、模拟开关82的输入端分别连接，所述模拟开关82的输出端通过传输导线与至少一组差分转单端81连接，所述模拟开关82的输出端还与接入模块9的输出端相连，模拟量输入装置8内部各模块与电源85相连。

具体使用操作过程中，主机模块1先通过可扩展串行总线2向模拟量输入装置8发送数据采集指令，然后模拟量输入装置8开始采集各路电压，并在完成铝箔计算后将其再寄存器中标志，便于主机通过扩展总线访问。

在模拟量输入装置8内部，节点选择逻辑模块84负责识别串行总线2上节点选择指令的判别，当该节点被选后，该节点所属的模拟量输入装置8负责将串行总线2上的信号传递至主机模块1，同时接受主机模块1的信号，将其发送至可扩展串行总线2上，外部差分转单端81将接收到的信号经过运放处理，转换成单端模拟信号，接入运放模拟开关82，运放模拟开关82根据SPI总线的配置信息选择不同的模拟通道输入至ADC单元83。

具体的，如图1所示所述模拟量输入装置8上设置有若干个输出端口，输出端口之间通过MOSI线电连接。

所述MOSI线通过菊花链拓扑连接方式与主机相连。这种连接方式使本装置即模拟量输入装置8可以含有多个，每一个都可以通过SPI总线连接，从而实现在扩展串行总线2中接入多个该输入装置，不受数量限制，并可以同时与其他扩展模块同时接入，节省成本，使用起来方便灵活的目的。

具体的，如图1所示，总线模块2是由时钟线CLK5、下行数据线MOSI7、上行数据线MISO6、片选控制线CS3、地址选择线CSA4组成。

具体的，节点选择逻辑模块84通过SPI总线将电信号传递至ADC模块83和模拟开关82模块。

具体的，所述模拟量输入装置内部数据计算采用滤波计算的方式。

本模拟量输入装置为外部扩展装置，采用MOSI线菊花链拓扑连接方式与主机相连，在扩展串行总线中接入多个该输入装置，不受数量限制，并可以同时与其他扩展模块同时接入，节省成本，使用起来方便灵活。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，本领域的技术人员根据本案的揭示，对于本案做出的改进和修改都应该在本案的保护范围内。