一种具有触发输入功能的电源及其工作方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种具有触发输入功能的电源及其工作方法，所述电源包括：至少一IO口，用于接收触发信号；触发输入查询单元，用于在使能所述IO口作触发输入时，根据所述触发信号监测是否满足触发条件；输出状态控制单元，用于在满足所述触发条件后，产生响应操作，以控制相应通道的输出。所述方法包括：通过至少一IO口接收触发信号；在使能所述IO口作触发输入时，利用一触发输入查询单元根据所述触发信号监测是否满足触发条件；在满足所述触发条件后，利用一输出状态控制单元产生响应操作，以控制相应通道的输出。本发明实施例可以在普通线性电源中实现了触发输入功能，使触发输入条件满足后仪器的响应可以改变，从而使多机同步成为可能。
【专利说明】一种具有触发输入功能的电源及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及设备电源【技术领域】，尤其涉及一种具有触发输入功能的电源及其工作方法。
【背景技术】
[0002]在信号发生器中有外部触发端口可用于为猝发信号或者扫频信号提供外部触发，以便信号发生器的输出能和外部触发信号同步；数字示波器更是依赖触发来稳定显示波形，在示波器中可以设置各种触发类型，譬如边沿触发、脉宽触发、斜率触发、超时触发等，现有技术中，没有发现在普通直流线性电源中存在触发功能。
[0003]各类仪器的触发功能均提供了基本的触发输入条件的设置，比如信号发生器中可以设置外部触发使能、延时等。有些还提供了详细的触发条件的设置，比如示波器中的触发类型可以选择边沿触发、脉宽触发、斜率触发等，还可以设置触发电平、触发灵敏度等。某些直流电源分析仪利用多个触发输入输出接口，可以实现一台同步多台仪器的功能。但是大多仪器缺少对收到有效触发条件后的控制，即触发输入条件满足后仪器的响应不可以改变:比如，示波器在收到有效触发后，即显示捕获的波形(这个响应是固定的，不可设置的);再比如，信号发生器在收到有效外部触发后，即按照预先设置好的参数输出猝发波形或者扫频波形(这个响应也是固定的，不可设置的)。传统的多机同步，也是在收到有效触发输入后，同时开或者同时关，来满足同时开关的应用场合。
[0004]综上可见，发明人发现现有技术中至少存在如下问题:1、不能在普通线性电源中实现触发输入功能；2、传统的多机同步只能实现简单的同步开关的需求，无法实现触发条件满足后输出响应可变的需求。触发输入条件满足后仪器的响应不可以改变，从而不可能实现多机同步。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种具有触发输入功能的电源及其工作方法，以在普通线性电源中实现了触发输入功能，使触发输入条件满足后仪器的响应可以改变。
[0006]一方面，本发明实施例提供了一种具有触发输入功能的电源，所述具有触发输入功能的电源包括:
[0007]至少一 IO 口，用于接收触发信号；
[0008]触发输入查询单元，用于在使能所述IO 口作触发输入时，根据所述触发信号监测是否满足触发条件；
[0009]输出状态控制单元，用于在满足所述触发条件后，产生响应操作，以控制相应通道的输出。
[0010]可选的，在本发明中，所述具有触发输入功能的电源还包括:使能控制单元，用于使能配置相应的IO 口作触发输入用；其中，针对所有的IO 口一起使能配置或者单独针对各个IO 口分别使能配置。[0011]可选的，在本发明中，所述具有触发输入功能的电源还包括:触发类型选择单元，用于配置所述触发条件的类型，所述触发条件包括如下的一种或者多种:高电平触发、低电平触发、上升沿触发、下降沿触发。
[0012]可选的，在本发明中，所述具有触发输入功能的电源还包括:10和通道的对应关系选择单元，用于在使能所述IO 口作触发输入时，配置所述IO 口对应的控制通道；所述输出状态控制单元在满足所述触发条件后，根据配置的所述IO 口对应的控制通道，使对应的控制通道产生响应操作，控制相应通道的输出。
[0013]可选的，在本发明中，所述具有触发输入功能的电源还包括:输出响应设置单元，用于配置响应操作的方式，其包含打开输出、关闭输出或翻转输出；所述输出状态控制单元在满足所述触发条件后，根据配置的响应操作的方式，产生对应的响应操作，控制相应通道的输出。
[0014]可选的，在本发明中，所述具有触发输入功能的电源还包括:触发灵敏度设置单元，用于将接收到触发信号时的当前时间与上一次接收到的有效的触发信号的时间间隔，与用户设置的消抖时间进行比较，若时间间隔大于所述消抖时间，则判断当前接收到触发信号为有效的触发信号；所述触发输入查询单元在使能所述IO 口作触发输入时，根据有效的触发信号监测是否满足触发条件。
[0015]可选的，在本发明中，所述具有触发输入功能的电源还包括:输出控制延时单元，用于在满足所述触发条件后，控制所述输出状态控制单元延时一段时间后再产生响应操作，以控制相应通道的输出。
[0016]另一方面，本发明提供了一种具有触发输入功能的电源的工作方法，所述具有触发输入功能的电源的工作方法包括:
[0017]通过至少一输入输出IO 口接收触发信号；
[0018]在使能所述IO 口作触发输入时，利用一触发输入查询单元根据所述触发信号监测是否满足触发条件；
[0019]在满足所述触发条件后，利用一输出状态控制单元产生响应操作，以控制相应通道的输出。
[0020]可选的，在本发明中，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括:利用一使能控制单元使能配置相应的IO 口作触发输入用；其中，针对所有的IO 口一起使能配置或者单独针对各个IO 口分别使能配置。
[0021]可选的，在本发明中，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括:利用一触发类型选择单元配置所述触发条件的类型，所述触发条件包括如下的一种或者多种:高电平触发、低电平触发、上升沿触发、下降沿触发。
[0022]可选的，在本发明中，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括:在使能所述IO 口作触发输入时，利用一 IO和通道的对应关系选择单元配置所述IO 口对应的控制通道；所述输出状态控制单元在满足所述触发条件后，根据配置的所述IO 口对应的控制通道，使对应的控制通道产生响应操作，控制相应通道的输出。
[0023]可选的，在本发明中，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括:利用一输出响应设置单元配置响应操作的方式，其包含打开输出、关闭输出或翻转输出；所述输出状态控制单元在满足所述触发条件后，根据配置的响应操作的方式，产生对应的响应操作，控制相应通道的输出。
[0024]可选的，在本发明中，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括:利用一触发灵敏度设置单元将接收到触发信号时的当前时间与上一次接收到的有效触发信号的时间间隔，与用户设置的消抖时间进行比较，若时间间隔大于所述消抖时间，则判断当前接收到触发信号为有效的触发信号；所述触发输入查询单元在使能所述IO 口作触发输入时，根据有效的触发信号监测是否满足触发条件。
[0025]可选的，在本发明中，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括:在满足所述触发条件后，利用一输出控制延时单元控制所述输出状态控制单元延时一段时间后再产生响应操作，以控制相应通道的输出。
[0026]上述技术方案具有如下有益效果:因为采用所述具有触发输入功能的电源包括:至少一 IO 口，用于接收触发信号；触发输入查询单元，用于在使能所述IO 口作触发输入时，根据所述触发信号监测是否满足触发条件；输出状态控制单元，用于在满足所述触发条件后，产生响应操作，以控制相应通道的输出的技术手段，所以达到了如下的技术效果:可以在普通线性电源中实现了触发输入功能，使触发输入条件满足后仪器的响应可以改变。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本发明实施例一种具有触发输入功能的电源结构示意图；
[0029]图2为本发明实施例一种具有触发输入功能的电源的工作方法流程示意图；
[0030]图3为本发明应用实例触发输入功能基本框图；
[0031]图4为本发明应用实例基本触发输入模块实现流程图；
[0032]图5为本发明应用实例对图3第I次改进后的基本触发输入模块框图；
[0033]图6为本发明应用实例对图4第I次改进后的基本触发输入模块实现流程图；
[0034]图7为本发明应用实例对图3第2次改进后的增加触发灵敏度设置单元的触发输入模块框图；
[0035]图8为本发明应用实例对图4增加触发灵敏度选择的示意图；
[0036]图9为本发明应用实例对图3第3次改进后增加输出控制延时单元的触发输入模块框图；
[0037]图10为本发明应用实例对图4增加延时控制的示意图；
[0038]图11为本发明应用实例收到有效触发后延时打开各通道的示意图。
[0039]图12为本发明应用实例基本触发输出模块框图；
[0040]图13为本发明应用实例基本触发输出模块实现流程图；
[0041]图14为本发明应用实例针对图12第I次改进后的基本触发输出模块框图；
[0042]图15为本发明应用实例针对图13第I次改进后的基本触发输出模块实现流程图；
[0043]图16为本发明应用实例针对图12第2次改进后的基本触发输出模块框图；[0044]图17为本发明应用实例针对图13第2次改进后的基本触发输出模块实现流程图。
[0045]图18为本发明应用实例针对图12第3次改进后的基本触发输出模块框图。
[0046]图19为本发明应用实例触发输出条件判断流程图；
[0047]图20为本发明应用实例针对图12第4次改进后的基本触发输出模块框图；
[0048]图21为本发明应用实例满足触发输出条件后延时输出高电平的示意图；
[0049]图22为本发明应用实例触发输入输出模块的菜单结构示意图；
[0050]图23为本发明应用实例触发器主界面示意图；
[0051]图24为本发明应用实例触发输入子类型菜单示意图。
【具体实施方式】
[0052]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0053]如图1所示，为本发明实施例一种具有触发输入功能的电源结构示意图，所述具有触发输入功能的电源包括:
[0054]至少一 IO 口 11,用于接收触发信号；其中，10,英文全称为Input Output,输入输出。
[0055]触发输入查询单元12，用于在使能所述IO 口作触发输入时，根据所述触发信号监测是否满足触发条件；
[0056]输出状态控制单元13，用于在满足所述触发条件后，产生响应操作，以控制相应通道的输出。
[0057]可选的，在本发明一实施例中，所述具有触发输入功能的电源还包括:使能控制单元，用于使能配置相应的IO 口作触发输入用；所述使能单元进一步针对所有的IO 口一起使能配置或者单独针对各个IO 口分别使能配置。
[0058]可选的，在本发明一实施例中，所述具有触发输入功能的电源还包括:触发类型选择单元，用于配置所述触发条件的类型，所述触发条件包括如下的一种或者多种:高电平触发、低电平触发、上升沿触发、下降沿触发。
[0059]可选的，在本发明一实施例中，所述具有触发输入功能的电源还包括:10和通道的对应关系选择单元，用于在使能所述IO 口作触发输入时，配置所述IO 口对应的控制通道；所述输出状态控制单元在满足所述触发条件后，根据配置的所述IO 口对应的控制通道，使对应的控制通道产生响应操作，控制相应通道的输出。
[0060]可选的，在本发明一实施例中，所述具有触发输入功能的电源还包括:输出响应设置单元，用于配置响应操作的方式，其包含打开输出、关闭输出或翻转输出；所述输出状态控制单元在满足所述触发条件后，根据配置的响应操作的方式，产生对应的响应操作，控制相应通道的输出。
[0061]可选的,在本发明一实施例中,所述具有触发输入功能的电源还包括:触发灵敏度设置单元，用于将接收到触发信号时的当前时间与上一次接收到的有效的触发信号的时间间隔，与用户设置的消抖时间进行比较，若时间间隔大于所述消抖时间，则判断当前接收到触发信号为有效的触发信号；所述触发输入查询单元在使能所述IO 口作触发输入时，根据有效的触发信号监测是否满足触发条件。
[0062]可选的，在本发明一实施例中，所述具有触发输入功能的电源还包括:输出控制延时单元，用于在满足所述触发条件后，控制所述输出状态控制单元延时一段时间后再产生响应操作，以控制相应通道的输出。
[0063]对应于上述装置实施例，如图2所示，为本发明实施例一种具有触发输入功能的电源的工作方法流程示意图，所述具有触发输入功能的电源的工作方法包括:
[0064]201、通过至少一输入输出IO 口接收触发信号；
[0065]202、在使能所述IO 口作触发输入时，利用一触发输入查询单元根据所述触发信号监测是否满足触发条件；
[0066]203、在满足所述触发条件后，利用一输出状态控制单元产生响应操作，以控制相应通道的输出。
[0067]可选的，在本发明一实施例中，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括:利用一使能控制单元使能配置相应的IO 口作触发输入用；所述使能单元进一步针对所有的IO 口一起使能配置或者单独针对各个IO 口分别使能配置。
[0068]可选的，在本发明一实施例中，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括:利用一触发类型选择单元配置所述触发条件的类型，所述触发条件包括如下的一种或者多种:高电平触发、低电平触发、上升沿触发、下降沿触发。
[0069]可选的，在本发明一实施例中，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括:在使能所述IO 口作触发输入时，利用一 IO和通道的对应关系选择单元配置所述IO 口对应的控制通道；所述输出状态控制单元在满足所述触发条件后，根据配置的所述IO 口对应的控制通道，使对应的控制通道产生响应操作，控制相应通道的输出。
[0070]可选的，在本发明一实施例中，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括:利用一输出响应设置单元配置响应操作的方式，其包含打开输出、关闭输出或翻转输出；所述输出状态控制单元在满足所述触发条件后，根据配置的响应操作的方式，产生对应的响应操作，控制相应通道的输出。
[0071]可选的，在本发明一实施例中，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括:利用一触发灵敏度设置单元将接收到触发信号时的当前时间与上一次接收到的有效触发信号的时间间隔，与用户设置的消抖时间进行比较，若时间间隔大于所述消抖时间，则判断当前接收到触发信号为有效的触发信号；所述触发输入查询单元在使能所述IO 口作触发输入时，根据有效的触发信号监测是否满足触发条件。
[0072]可选的，在本发明一实施例中，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括:在满足所述触发条件后，利用一输出控制延时单元控制所述输出状态控制单元延时一段时间后再产生响应操作，以控制相应通道的输出。
[0073]以下举应用实例进行详细说明:
[0074]本发明应用实例为了在普通线性电源中增加触发功能，实现多机同步，本发明应用实例实现了用于多机同步的一般触发功能。同时，为使多台线性电源的输出状态出现更多情况的组合，以满足各种不同的应用场合，本发明应用实例还通过增加触发输入和触发输出的设置，改进了触发输入和触发输出功能。另外，还利用触发输入和触发输出实现了多通道输出的线性电源各通道同步或者不同步(按照一定时序接通或者断开)功能，以满足多通道线性电源的输出状态能够满足不同的应用场合，比如需要依次上电的场合或者需要依次断电的场合，而非同时上电或者同时断电的场合。本发明应用实例要实现如下目的:1、本发明应用实例在普通线性电源中利用普通IO 口实现了触发输入和触发输出功能，属首例，解决了现有普通电源产品中无触发功能的缺陷；2、首次提出将普通IO 口和多通道线性电源的输出通道做关联，如100的触发输入控制CHO的通道输出状态，也可以多选(即100的触发输入可控制指定的多个通道的输出状态)；3、首次提出普通IO 口作为触发输出功能时，受指定通道的开关状态、输出电压大小、输出电流大小、输出功率大小控制；4、触发输出的信号类型可配置成电平或者方波，当为方波时可以设置输出信号的周期和占空比；5、每个IO 口均可单独配置成触发输入或者触发输出，并可单独设置其各种触发输入参数或者触发输出参数，由于均能够单独配置，从而大大扩展了在多机同步中的应用，不仅仅能够实现传统的多机同时开关的功能，还能够按照需要控制多台线性电源处于不同的开关状态。
[0075]综上所述，触发功能包括两个模块，一个是触发输入模块，一个是触发输出模块，下面分别介绍。在阐述这两个模块之前，先明确以下几点:1、本发明应用实例下文中说的通道输出指电源的模拟通道输出，对应前面板的各输出端子；2、本发明应用实例下文中说的触发输入输出接口指具备触发功能的电源上的数字IO 口，一般位于后面板；3、本发明应用实例DUT可指被电源供电的设备、负载等。
[0076]下面，对触发输入进行具体说明:
[0077]如图3所示，为本发明应用实例触发输入功能基本框图。本发明应用实例要实现触发输入功能，至少需要一个IOx触发输入查询单元31来定时查询相应IO 口接收到的所述触发信号的电平状态，用于监测触发输入条件是否满足；其中，X在本触发输入应用实例中为每个不同IO 口的区分标识，最小值可取0，最大值可取仪器支持的IO 口个数以及模拟输出通道数的最小值。由于普通IO 口的方向是半双工的，作输出时不能做输入，作输入时不能做输出，考虑到要同时具备触发输入和输出功能，因此需要一个使能控制单元32，来使能(可以开放给用户来配置，也可以在程序启动后自动设置相应使能寄存器)相应IO 口做触发输入用还是触发输出用；触发条件满足后，还需要控制仪器的行为，最简单控制方法是打开相应通道的输出，因此还需要一个CHy输出状态控制单元33，其中，y在本触发输入应用实例中为每个不同CH通道的区分标识，最小可取值为0，最大可取值为仪器的输出通道个数。
[0078]上述基本触发输入功能的实现流程图如下图4所示，为本发明应用实例基本触发输入模块实现流程图。每个IO 口按照图4实现一个独立的函数来实现触发输入功能:，具体包括:
[0079]401、开始；
[0080]402、判断IO 口是否触发输入使能:若否，则转405 ;若是，则转403 ；
[0081]403、判断IOx是否收到高电平:若否，则继续判断直至收到；若是，则转404 ；
[0082]404、打开 CHy 输出；
[0083]405、结束。
[0084]在上述实现中，存在如下问题:[0085]1、所有IO 口的触发输入只有一个使能，当使能后，仪器所有IO 口均配置成触发输入功能；
[0086]2、默认认为触发条件为高电平，即检测到高电平后即认为收到了有效触发；
[0087]3、IOx默认控制对应的CHy，是——对应，不支持修改对应关系；
[0088]4、CHy收到有效触发条件后，默认打开输出，不支持输出响应的选择。
[0089]本发明应用实例针对上述几点做出如下改进:改进后的框图如图5所示，为本发明应用实例对图3第I次改进后的基本触发输入模块框图。
[0090]1、将使能控制单元32改进为单独使能控制单元34，使每个IO 口的触发输入使能可独立设置；
[0091]2、增加一个触发类型选择单元35，用于配置所述触发条件的类型，所述触发条件包括如下的一种或者多种:高电平触发、低电平触发、上升沿触发、下降沿触发；
[0092]3、增加IOx和CHy的对应关系选择单元36，用于在使能IO 口作触发输入时，配置所述IO 口对应的控制通道；CHy输出状态控制单元33在满足触发条件后，根据配置的所述IO 口对应的控制通道，使对应的控制通道产生响应操作，控制相应通道的输出；
[0093]4、增加CHy输出响应设置单元37，以便扩充收到有效触发输入后，配置仪器的响应方式，除包含原来支持的打开输出外，还支持关闭IOx和CHy的对应关系选择单元所配置的指定通道的输出，翻转IOx和CHy的对应关系选择单元所配置的指定通道的输出。
[0094]图5中X最小可取值为0，最大可取值为仪器的IO 口个数；y最小可取值为O,最大可取值为仪器的输出通道个数。IOx和CHy的对应关系选择单元36支持多选模式，即一个IO 口可以控制多个通道，比如可以设置100控制CHO、CH2等。如通道数为4，则100可控制的通道组合为C (4，I) +C (4，2) +C (4，3) +C (4，4)，共15种组合，大大扩充了每根触发输入数据线可控制的通道组合。
[0095]按照改进后的框图实现基本触发输入模块功能的流程图如下图6所示，为本发明应用实例对图4第I次改进后的基本触发输入模块实现流程图，具体包括:
[0096]601、开始；
[0097]602、设置触发输入各种参数，包括:触发类型、响应操作的方式等；
[0098]603、判断是否IOx触发输入使能:若否，则转611 ;若是，则转604 ；
[0099]604、判断是否IOx收到高电平并且触发类型为高电平:若否，则转605 ;若是，则转608 ；
[0100]605、判断是否IOx收到低电平并且触发类型为低电平:若否，则转606 ;若是，则转608 ；
[0101]606、判断是否IOx收到上升沿并且触发类型为上升沿:若否，则转607 ;若是，则转608 ；
[0102]607、判断是否IOx收到下降沿并且触发类型为下降沿:若否，则转611 ;若是，则转608 ；
[0103]608、判断是否受控源(即控制通道)为CHy:若否，则转609 ;若是，则转613 ；
[0104]609、y 自增;
[0105]610、判断是否y超过当前仪器的最大通道数:若否，则转608 ;若是，则转611 ；
[0106]611、X 自增;[0107]612、判断是否X超过当前仪器的最大IO 口数:若否，则转603 ;若是，则转618 ；
[0108]613、判断是否打开输出:若否，则转614 ;若是，则转616 ；
[0109]614、判断是否关闭输出:若否，则转615 ;若是，则转617 ;
[0110]615、翻转 CHy 输出，转 609 ;
[0111]616、打开 Chy 输出，转 609 ;
[0112]617、关闭 Chy 输出，转 609 ;
[0113]618、结束。
[0114]由于触发信号由外部输入，由于在各种不同的场合下存在的信号干扰不一样，因此如果采用统一的触发条件检测方法，很可能会出现误触发或者漏触发，为解决该问题，需要引入触发灵敏度的设置，使用户根据自己的应用场合来选择不同的灵敏程度，避免误触发或者漏触发。实现触发灵敏度可调的方法一般有两种:一是通过硬件滤波器来抑制噪声，从而去除不希望的触发信号；一是通过软件消抖来实现，通过设置不同的消抖延时来实现不同的触发灵敏度。通过硬件的方法成本较高而且实现方案复杂，本发明应用实例采用软件消抖的方法来增加触发灵敏度的选择。通过增加一个触发灵敏度设置单元，来过滤不必要的触发，用于将接收到触发信号时的当前时间与上一次接收到的有效的触发信号的时间间隔，与用户设置的消抖时间进行比较，若时间间隔大于所述消抖时间，则判断当前接收到触发信号为有效的触发信号； 10χ触发输入查询单元31在使能所述IO 口作触发输入时，根据有效的触发信号监测是否满足触发条件。将触发灵敏度分成高、中、低三个级别，每个级别分别对应一个消抖时间，高灵敏度消抖时间最短，低灵敏度消抖时间最长。增加触发灵敏度设置单元后的触发输入模块框图如图7所示，为本发明应用实例对图3第2次改进后的增加触发灵敏度设置单元38的触发输入模块框图。
[0115]在设置触发输入模块的触发灵敏度时，根据用户选择的高、中、低级别换算出不同的消抖时间，后面定时查询到有效触发条件时，用消抖时间做滤除，如图8所示，为本发明应用实例对图4增加触发灵敏度选择的示意图。即在图6中的[A]处增加如下判断即可实现:判断接收到触发信号的当前时间减去上次收到有效触发的时间，得到的时间间隔是否大于消抖时间；若是，则收到有效触发；若否，则没有收到有效触发。
[0116]在有些应用场合，用户可能需要依次将仪器的各个通道的输出依次接通或者断开；另外一些场合，用户可能还需要能按照一定时序接通或者断开多台仪器。这两种场合的应用，均可以通过在触发输入模块中增加输出控制延时单元，用于在满足所述触发条件后，控制所述输出状态控制单元延时一段时间后再产生响应操作，以控制相应通道的输出。增加输出控制延时单元后的触发输入模块框图如图9所示，为本发明应用实例对图3第3次改进后增加输出控制延时单元39的触发输入模块框图。
[0117]本发明应用实例实现方法很简单，如图10所示，为本发明应用实例对图4增加延时控制的示意图。只需要在图6中[B]处增加如下处理即可实现:判断是否延时不为O ?若是，则延时处理后执行步骤613 ;若否，则直接执行步骤613。
[0118]本发明应用实例利用延时功能可以实现各通道的输出按照指定时序接通或者断开，也可以实现多台线性电源按照指定时序上电或者断电，如图11所示，为本发明应用实例收到有效触发后延时打开各通道的示意图:接收到有效的触发信号后，CHl不延时，直接打开通道输出；CH2延时Is后打开通道输出，CH3延时2s后打开通道输出，CH4延时3s后打开通道输出。
[0119]本发明应用实例上述方法中对触发条件的检测是软件通过定时查询各个IO 口的电平状态来实现的，这种查询方式存在如下缺点:
[0120]1、实时性不够，存在一个查询周期的误差；
[0121]2、软件不断查询IO 口状态会增加处理器的负荷。
[0122]本发明应用实例为改进上述两点缺陷，可以进一步改善上述实现方法，用中断的方法替代查询的方法来实现。设置IO 口作为中断源(某些特定处理器才支持)，并根据用户设置的触发类型来设置高电平触发中断、低电平触发中断、上升沿触发中断还是下降沿触发中断(某些特定处理器才支持)。在中断函数中，进行消抖处理实现触发灵敏度可设置功能。中断方式具体是将中断处理程序放在相应中断向量的入口，内核检测到中断条件满足后，自动调用该入口处的中断处理程序，在该处理程序中进行触发输入处理。在等待过程中，软件无需任何动作。而查询方式就是软件上每隔多长时间去查一次，需要软件定时干活。由于依靠处理器的硬件中断实现，所以在等待触发条件的时候基本上不会给处理器任何额外负荷，而一旦硬件满足触发条件，则会自动调用中断函数。改成中断方式实现后，只需要将图6中的[A]处以上的处理在设置触发输入的各种参数时设置给硬件寄存器即可，而在中断函数中调用[A]流程以下的部分即可。
[0123]下面，对触发输出进行具体说明:
[0124]如图12所示，为本发明应用实例基本触发输出模块框图。本发明应用实例要实现触发输出功能，至少需要一个CHx输出状态控制单元121，用于设置触发输出信号的触发条件，一般在打开模拟通道输出时触发输出信号；在电源应用上可能存在多台电源需要按照一定时序上电，用户可以在控制某台线性电源的某个通道打开时，利用触发输入输出功能，实现多台线性电源按照一定的先后顺序打开输出，以便使负载按照指定顺序获得电压。其中，X在本触发输出应用实例中为每个不同CH通道的区分标识，最小值可取0，最大值可取仪器支持的CH通道个数。由于普通IO 口的方向是半双工的，做输出时不能做输入，做输入时不能做输出，考虑到要同时具备触发输入和输出功能，因此至少还需要一个使能控制单元123，来使能相应IO 口做触发输入用还是触发输出用；另外，还需要一个IOy触发输出控制单元122用于在使能IO 口作触发输出时，判断通道的输出是否满足所述触发条件，并根据判断结果控制相应IO 口产生触发输出信号；其中，y在本触发输出应用实例中为每个不同IO 口的区分标识，最小值可取0，最大值可取仪器支持的IO 口个数以及模拟输出通道数的最小值。
[0125]上述基本触发输出模块的框图实现流程如图13所示，为本发明应用实例基本触发输出模块实现流程图。上述流程图中X最小值可取0，最大值可取仪器支持的CH个数以及模拟输出通道数的最小值。每个IO 口按照上述流程用一个相对独立的函数来实现触发输出功能，具体包括:
[0126]1301、开始；
[0127]1302、判断是否打开CHx输出:若是，转1303 ;若否，转1305 ；
[0128]1303、判断IOy是否触发输出使能:若是，转1304 ;若否，转1305 ；
[0129]1304、使IOy输出高电平；
[0130]1305、使IOy输出低电平；[0131]1306、结束。
[0132]在上述实现中，存在如下问题:
[0133]1、所有IO 口的触发输出只有一个使能，当使能后，仪器所有IO 口均配置成触发输出功能；
[0134]2、在需要输出触发输出信号时，默认输出高电平，不支持设置；
[0135]3、CHx默认控制对应的IOy，是——对应，不支持修改对应关系。
[0136]本发明应用实例针对上述几点做出如下改进:如图14所示，为本发明应用实例针对图12第I次改进后的基本触发输出模块框图。
[0137]1、将使能控制单元123改进为单独使能控制单元124，使每个IO 口的触发输出使能可独立设置；
[0138]2、增加一个触发输出信号类型选择单元126，可选择触发输出信号为方波或者电平信号，在模拟通道输出关闭时，触发输出低电平(用户可以通过前面板设置相应通道输入输出，软件上在执行完模拟通道配置动作后，再执行触发输出控制动作)，当模拟通道输出打开时，触发输出用户设置的高电平或者方波；
[0139]3、增加CHx和IOy的对应关系选择单元125，即可以选择控制IOy输出的通道，不必强制——对应，比如，可以选择CHO作为100、103两个触发输出信号线的控制源。
[0140]本发明应用实例改进后的触发输出模块框图上图14中X最小可取值为0，最大可取值为仪器的通道数最小可取值为0，最大可取值为仪器的IO 口个数。CHx和IOy的对应关系选择单元125支持多选模式，即同一个通道可以控制多个IO 口，比如可以设置CHO控制100、102等。如IO 口个数为4，则CHO可控制的IO 口组合为C (4，I)+C (4，2)+C (4，3)+C (4，4)，共15种组合，大大扩充了每个通道可控制的触发输出信号的组合。
[0141]本发明应用实例按照改进后的框图实现基本触发输出模块功能的流程图如下图15所示，为本发明应用实例针对图13第I次改进后的基本触发输出模块实现流程图，具体包括:
[0142]1501、开始；
[0143]1502、设置触发输出各种参数，包括设置IO 口的触发输出/输入使能、触发输出信号的类型、IO 口与通道的对应关系等；
[0144]1503、判断是否打开CHx输出，若是，转1504 ;若否，转1511 ；
[0145]1504、判断是否IOy为受控源，若是，转1505 ;若否，转1508 ；
[0146]1505、判断是否IOy触发输出使能，若是，转1506 ;若否，转1508 ；
[0147]1506、判断是否触发类型为电平，若是，转1507 ;若否，转1514 ；
[0148]1507、使IOy输出高电平；
[0149]1508、y 自增;
[0150]1509、判断是否j大于最大IO 口个数，若是，转1510 ;若否，转1504 ；
[0151]1510、x 自增，然后转 1515 ;
[0152]1511、判断是否IOy为受控源，若是，转1512 ;若否，转1504 ；
[0153]1512、判断是否IOy触发输出使能，若是，转1513 ;若否，转1510 ；
[0154]1513、使IOy输出低电平，然后转1515 ;[0155]1514、使IOy输出周期为Is,占空比为50%的方波，然后转1508 ；
[0156]1515、判断是否X大于仪器通道数，若是，转1516 ;若否，转1503 ；
[0157]1516、结束。
[0158]本发明应用实例在上述实现中，当模拟通道输出关闭时，受控IO 口的默认触发输出信号输出低电平；当选择触发输出信号类型为方波时，周期和占空比固定；这均具有一定的使用局限性。通过增加触发输出信号设置单元，进行输出信号极性设置，可以调整触发输出信号空闲电平的状态(没有有效触发条件时)，比如设置正极性，则当触发输出信号类型为电平时，满足有效触发条件后，输出高电平，否则输出低电平；当触发输出信号类型为方波时，满足有效触发条件后，输出由高低电平构成的方波，不满足有效触发条件输出低电平；如果设置极性为负极性，则当触发输出信号类型为电平时，满足有效触发条件后，输出低电平，否则输出高电平；当触发输出信号类型为方波时，满足有效触发条件后，输出低电平，不满足有效触发条件输出由高低电平构成的方波。同时，使方波的占空比和周期均可以给用户设置，从而在输出方波时，可以调整周期和占空比，以便扩展应用场合，例如可设置占空比为50%，周期为Is。改进后的触发输出模块框图如图16所示，为本发明应用实例针对图12第2次改进后的基本触发输出模块框图，增加了触发输出信号设置单元127。
[0159]触发输出信号设置单元完成触发输出信号极性的选择，以及当触发输出信号类型为方波时，方波周期和占空比的设置。改进后的触发输出模块实现流程图如图17所示，为本发明应用实例针对图13第2次改进后的基本触发输出模块实现流程图，具体包括:
[0160]1701、开始；
[0161]1702、设置触发输出各种参数，包括设置IO 口的触发输出/输入使能、触发输出信号的类型、IO 口与通道的对应关系、极性等；
[0162]1703、判断是否打开CHx输出，若是，转1704 ;若否，转1712 ；
[0163]1704、判断是否IOy为受控源，若是，转1705 ;若否，转1709 ；
[0164]1705、判断是否IOy触发输出使能，若是，转1706 ;若否，转1709 ；
[0165]1706、判断是否触发类型为电平，若是，转1707 ;若否，转1717 ；
[0166]1707、判断是否极性为正，若是，转1708 ;若否，转1718 ；
[0167]1708、使IOy输出高电平；
[0168]1709、y 自增;
[0169]1710、判断是否y大于最大IO 口个数，若是，转1711 ;若否，转1704 ；
[0170]1711、x 自增，然后转 1719 ;
[0171]1712、判断是否IOy为受控源，若是，转1713 ;若否，转1709 ；
[0172]1713、判断是否IOy触发输出使能，若是，转1714 ;若否，转1711 ；
[0173]1714、判断是否极性为正，若是，转1715 ;若否，转1716 ；
[0174]1716、使IOy输出高电平，然后转1711 ;
[0175]1717、使IOy输出周期为per，占空比为Duty的方波，然后转1709 ；
[0176]1718、使IOy输出低电平，然后转1709 ;
[0177]1719、判断是否X大于仪器通道数，若是，转1720 ;若否，转1703 ；
[0178]1720、结束。
[0179]本发明应用实例在上述实现中仅仅根据模拟通道的输出开关来决定触发输出信号是否输出，为进一步扩展应用，可以增加触发条件设置单元，用于设置产生触发输出信号的条件。触发条件设置单元可以选择输出触发一设置打开通道输出或者关闭通道输出时
产生触发输出信号；可以选择电压触发-当输出电压大于、小于或者等于指定电压时产
生触发输出信号；可以选择电流触发一当输出电流大于、小于或者等于指定电流值时产生触发输出信号；可以选择功率触发一当输出功率大于、小于或者等于指定功率值时产生触发输出信号；可以选择自动触发一不管是否满足触发输出条件，自动产生触发输出信号。增加触发条件设置单元后的框图如图18所示，为本发明应用实例针对图12第3次改进后的基本触发输出模块框图，增加了触发条件设置单元128。
[0180]触发条件判断流程图如图19所示:将该流程图整合到图17中的【A】处，当满足触发输出条件时，执行步骤1703后，流程走向【C】，当不满足触发输出条件时，流程走向【B】执行步骤1712。
[0181]如图19所示，为本发明应用实例触发输出条件判断流程图:包括多个触发输出条件判断:通道开关、电压触发、电流触发、功率触发、自动触发等，具体见图19所示，不再详述。
[0182]本发明应用实例利用数字IO 口的输出特性，还可以增加一个触发输出延时单元，在满足所述触发条件时，使所述触发输出控制单元延时一段时间后，再控制相应IO 口产生触发输出信号，从而使各个触发输出信号线在输出触发输出信号时满足一定的时序，比如，在有些场合，可能需要满足一定时序的数字电平信号依次触发外部仪器或者负载。增加触发输出延时单元后的触发输出模块框图如图20所示，本发明应用实例针对图12第4次改进后的基本触发输出模块框图，增加了触发输出延时单元129。
[0183]如图21所示,本发明应用实例满足触发输出条件后延时输出高电平的示意图，图21给出了利用延时功能实现的输出时序:CH1控制Ι00-Ι03，各IO 口线触发输出使能，输出信号类型为电平，极性为正，延时时间分别为Os、Is、2s、3s。则，判断CHl的输出满足触发条件后，100不延时，直接输出高电平的触发输出信号；101延时Is输出高电平，102延时2s后输出高电平，IO 3延时3s后输出高电平。
[0184]下面利用一可编程线性直流电源来详细阐述上述发明的具体实现。可编程线性直流电源利用前面板上的按键和屏幕上显示的菜单软键来实现触发输入输出模块的各种参数的设置，并利用后面板数字输入输出(Digital 10)来实现接收触发输入和输出触发输出信号。
[0185]如图22所示，为本发明应用实例触发输入输出模块的菜单结构示意图。可在用户按下前面板高级功能按键后，选择“触发器”菜单即可进入触发器主界面(触发器:触发输入模块和触发输出模块的简称)，如图23所示，为本发明应用实例触发器主界面示意图。
[0186]本发明应用实例可以支持4路触发输入输出，通过“数据线”菜单可以切换位于主界面上方的选项卡，查看各路触发输入输出的配置。“方向”菜单用于切换当前IO 口的触发输出功能和触发输入功能。当方向为“IN”时，当前IO 口作为触发输入使用，界面显示触发输入的各项参数，操作菜单也相应发生变化。
[0187]本发明应用实例“受控源”用于选择受当前数据线控制的模拟通道，可以多选。“使能”菜单用于使能当前IO 口作为触发输入功能使用，当触发输入使能时，自动禁止触发输出功能。“触发类型”菜单可进入下一级菜单选择触发输入类型，如图24所示，为本发明应用实例触发输入子类型菜单示意图。
[0188]本发明应用实例“输出响应”菜单用于直接切换收到有效触发输入后受控源的响应方式，可以选择打开相应受控源的输出、关闭相应受控源的输出、翻转相应受控源的输出。“灵敏度”菜单用于直接切换灵敏度设置，共分为高、中、低三个档。“延时”菜单用于设置触发输入条件满足后延时多长时间按照输出响应设置模拟通道输出。当“方向”为“Out”时，当前IO 口作为触发输出使用，界面显示触发输出的各项参数，操作菜单也相应发生变化。
[0189]本发明应用实例“控制源”用于选择当前IO 口的输出受哪个模拟通道影响。“使能”菜单用于使能当前IO 口作为触发输出功能使用，同一个IO 口，当触发输出使能时，自动禁止该IO 口的触发输入功能。操作“触发条件”菜单可进入触发输出条件的设置界面，可以选择输出触发。还可以选择电压/电流/功率触发。
[0190]当选择“自动触发”时，当前IO 口自动按照设置产生触发输出信号，而不受控制源和触发条件的制约。“输出信号”菜单用于切换触发输出信号类型为电平或者方波，当为方波时，“周期”菜单和“占空比”菜单才有效，可以设置方波的周期和占空比。“极性”菜单用于切换触发输出信号的极性，当为正极性时，满足有效触发输出条件后，输出高电平或者方波的高电平先出；当为负极性时，满足有效触发输出条件后，输出低电平或者方波的低电平先出。
[0191]本发明应用实例除了在普通直流线性电源中实现触发功能外，还支持设置触发输入条件满足后，仪器的响应方法，以便在多机互联应用中，使多台仪器的状态能够随着触发输入信号的控制而衍生出更多的状态组合。比如可以设置A线性电源在收到触发后打开指定通道的输出，关闭另外一些通道的输出；而设置B线性电源在收到有效触发后关闭指定通道的输出，打开另外一些通道的输出，从而时多台线性电源的开关状态并不是只停留在全开、全关的状态。
[0192]本发明应用实例还改进了传统触发输出单一电平输出，为触发输出提供了多种设置，例如，可以使触发输出受指定通道的开关状态控制；也可以受指定通道的输出电压、电流或者功率控制；可以利用普通IO 口输出占空比及周期均可调的方波等。
[0193]本发明应用实例具有如下有益效果:
[0194]1、在普通线性电源中实现了触发输入功能，使多机同步成为可能；
[0195]2、数字触发输入功能支持设置受控源(IOx和CHy对应关系选择单元)，使一根数据线作为触发输入时，能够控制多种通道组合；
[0196]3、各个数据线的触发输入单独可控，提高了数据线的利用率，当一根数据线使能为触发输入时，另外的数据线还可以使能为触发输出；
[0197]4、支持触发输入类型的选择，扩展了外部触发输入信号的种类，增加了应用场合；(除原来支持的高电平触发外，还增加低电平触发、上升沿触发、下降沿触发);
[0198]5、支持触发输入有效后的响应方式设置，扩展了仪器在收到有效触发输入后的动作，适用更多的应用场合(除包含原来支持的打开输出外，还支持关闭指定通道的输出，翻转指定通道的输出)；
[0199]6、支持触发输入灵敏度的设置，使用户根据应用场合来选择不同的灵敏度，有效避免误触发和漏触发；(接收到触发信号时的当前时间与上一次接收到的有效触发信号的时间间隔与用户设置的消抖时间进行比较);
[0200]7、支持触发输入有效后的延时设置，使多通道仪器能够在一根触发输入信号线的控制下，按照不同的开关时序进行输出开关控制；(输出状态控制器延时一段时间后响应);
[0201]8、支持触发输入有效后的延时设置，使多台线性电源在同步时，可以按照不同的开关时序进行输出开关控制。
[0202]本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrativelogical block),单元,和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability),上述的各种说明性部件(i I Iustrativecomponents),单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
[0203]本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。
[0204]本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、⑶-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。
[0205]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种具有触发输入功能的电源，其特征在于，所述具有触发输入功能的电源包括: 至少一 IO 口，用于接收触发信号； 触发输入查询单元，用于在使能所述IO 口作触发输入时，根据所述触发信号监测是否满足触发条件； 输出状态控制单元，用于在满足所述触发条件后，产生响应操作，以控制相应通道的输出。
2.如权利要求1所述具有触发输入功能的电源，其特征在于，所述具有触发输入功能的电源还包括: 使能控制单元，用于使能配置相应的IO 口作触发输入用；其中，针对所有的IO 口一起使能配置或者单独针对各个IO 口分别使能配置。
3.如权利要求1所述具有触发输入功能的电源，其特征在于，所述具有触发输入功能的电源还包括: 触发类型选择单元，用于配置所述触发条件的类型，所述触发条件包括如下的一种或者多种:高电平触发、低电平触发、上升沿触发、下降沿触发。
4.如权利要求1所述具有触发输入功能的电源，其特征在于，所述具有触发输入功能的电源还包括: IO和通道的对应关系选择单元，用于在使能所述IO 口作触发输入时，配置所述IO 口对应的控制通道； 所述输出状 态控制单元在满足所述触发条件后，根据配置的所述IO 口对应的控制通道，使对应的控制通道产生响应操作，控制相应通道的输出。
5.如权利要求1所述具有触发输入功能的电源，其特征在于，所述具有触发输入功能的电源还包括: 输出响应设置单元，用于配置响应操作的方式，其包含打开输出、关闭输出或翻转输出； 所述输出状态控制单元在满足所述触发条件后，根据配置的响应操作的方式，产生对应的响应操作，控制相应通道的输出。
6.如权利要求1所述具有触发输入功能的电源，其特征在于，所述具有触发输入功能的电源还包括: 触发灵敏度设置单元，用于将接收到触发信号时的当前时间与上一次接收到的有效的触发信号的时间间隔，与用户设置的消抖时间进行比较，若时间间隔大于所述消抖时间，则判断当前接收到触发信号为有效的触发信号； 所述触发输入查询单元在使能所述IO 口作触发输入时，根据有效的触发信号监测是否满足触发条件。
7.如权利要求1所述具有触发输入功能的电源，其特征在于，所述具有触发输入功能的电源还包括: 输出控制延时单元，用于在满足所述触发条件后，控制所述输出状态控制单元延时一段时间后再产生响应操作，以控制相应通道的输出。
8.一种具有触发输入功能的电源的工作方法，其特征在于，所述具有触发输入功能的电源的工作方法包括:通过至少一 IO 口接收触发信号； 在使能所述IO 口作触发输入时，利用一触发输入查询单元根据所述触发信号监测是否满足触发条件； 在满足所述触发条件后，利用一输出状态控制单元产生响应操作，以控制相应通道的输出。
9.如权利要求8所述具有触发输入功能的电源的工作方法，其特征在于，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括: 利用一使能控制单元使能配置相应的IO 口作触发输入用；其中，针对所有的IO 口一起使能配置或者单独针对各个IO 口分别使能配置。
10.如权利要求8所述具有触发输入功能的电源的工作方法，其特征在于，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括: 利用一触发类型选择单元配置所述触发条件的类型，所述触发条件包括如下的一种或者多种:高电平触发、低电平触发、上升沿触发、下降沿触发。
11.如权利要求8所述具有触发输入功能的电源的工作方法，其特征在于，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括: 在使能所述IO 口作触发输入时，利用一 IO和通道的对应关系选择单元配置所述IO 口对应的控制通道；所述输出状态控制单元在满足所述触发条件后，根据配置的所述IO 口对应的控制通道，使对应的控制通道产生响应操作，控制相应通道的输出。
12.如权利要求8所述具有触发输入功能的电源的工作方法，其特征在于，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括:` 利用一输出响应设置单元配置响应操作的方式，其包含打开输出、关闭输出或翻转输出；所述输出状态控制单元在满足所述触发条件后，根据配置的响应操作的方式，产生对应的响应操作，控制相应通道的输出。
13.如权利要求8所述具有触发输入功能的电源的工作方法，其特征在于，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括: 利用一触发灵敏度设置单元将接收到触发信号时的当前时间与上一次接收到的有效触发信号的时间间隔，与用户设置的消抖时间进行比较，若时间间隔大于所述消抖时间，则判断当前接收到触发信号为有效的触发信号；所述触发输入查询单元在使能所述IO 口作触发输入时，根据有效的触发信号监测是否满足触发条件。
14.如权利要求8所述具有触发输入功能的电源的工作方法，其特征在于，所述具有触发输入功能的电源的工作方法还包括: 在满足所述触发条件后，利用一输出控制延时单元控制所述输出状态控制单元延时一段时间后再产生响应操作，以控制相应通道的输出。
【文档编号】G01R13/00GK103869122SQ201210546250
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月14日 优先权日:2012年12月14日
【发明者】叶群松, 王悦, 王铁军, 李维森 申请人:北京普源精电科技有限公司