一种可编程数字IO电路的制作方法

本实用新型涉及测试技术领域，尤其涉及一种可编程数字IO电路。

背景技术：

随着电子产业的迅猛发展，人们对电子产品品质要求也越来越高，因此针对电子产品的测试设备也变得尤为重要，现有技术对电子产品测试一般分成两部份：静态测试和上电测试，静态测试是针对电子元器件焊接进行测试，并不涉及电路的具体功能，方法比较统一，因此行业内也基本形成标准；而对于上电测试需要涉及到功能的测试，尤其是硬件接口电路，因为传统方式采用固定电平转换，所以按照传统的做法，需要把各种接口都集成在测试设备上才能完成接口通用性，但由于控制电路的资源有限，人们不可能把所有的外设接口都集成上去，所以只能针对不同的测试对象设计不同的接口电路；这样会导致重复设计和较差的兼容性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过配置接口电平和属性实现良好的兼容性，应用范围广的可编程数字IO电路。

本实用新型的技术方案如下：一种可编程数字IO电路，与外部的IO接口连接，包括主控电路、输出隔离驱动电路和输入隔离电路，所述主控电路用于提供IO接口的电平、接口上拉电平以及输入判断电平，所述输入隔离电路的一端与所述主控电路的电平输入端连接，用于把IO接口的接收电平与系统提供的数字判断电平进行比较并转换成内部控制电路的电平，所述输入隔离电路的另一端与所述输出隔离驱动电路连接，所述输出隔离驱动电路与所述主控电路的电平输出端连接，用于隔离内部输出电路和外部IO接口电路，所述主控电路的可编程电源控制脚连接所述输入隔离电路、输出隔离驱动电路。

进一步的，所述输入隔离电路包括比较器、第一电压转换器和第二电压转换器，所述比较器的一端与所述输出隔离驱动电路连接，所述比较器的另一端连接所述第一电压转换器，通过所述第一电压转换器设置IO输入信号的门限电平，所述第二电压转换器与所述输出隔离驱动电路的输出端之间连接有第一电阻，用于设置总线上拉电平，所述主控电路的可编程电源控制脚连接所述第一电压转换器和第二电压转换器。

进一步的，所述输出隔离驱动电路包括第一隔离器和第三电压转换器，所述第一隔离器的输入和使能信号由所述主控电路控制，所述第一隔离器的电源由所述第三电压转换器提供，通过所述第三电压转换器设置IO接口的接口电平，所述主控电路的可编程电源控制脚连接所述第三电压转换器。

进一步的，所述输出隔离驱动电路可通过所述主控电路上的使能开关关闭其输出特性。

进一步的，所述主控电路包括主控芯片，通过所述主控芯片进行编程改变输出电压。

进一步的，所述可编程数字IO电路还包括时钟电路，该时钟电路与外部接口连接，所述时钟电路包括第二隔离器，所述第二隔离器的输入和使能信号由所述主控电路控制，所述第二隔离器的电源由所述第三电压转换器提供，所述第二电压转换器与所述时钟电路的输出端之间连接有第二电阻。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的一种可编程数字IO电路把输入输出集成在一个IO电路上，从而可以通过主控电路配置其属性；电路的输入和输出部分都设计了独立的电压转换器，因此，可以兼容各种电平的接口；另外通过复用几组本实用新型的IO口可以灵活兼容各种通信总线，比如并行通信、SPI、I2C以及UART等，只需要根据实际情况通过主控芯片配置外部电路即可。

附图说明

图1为本实用新型实施例一所述一种可编程数字IO电路的电路结构图；

图2为本实用新型实施例二所述一种可编程数字IO电路的电路结构图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

实施例一

请参见图1，一种可编程数字IO电路，与外部的IO接口连接，其适合应用多种总线或者IO接口功能复杂的情况，所述可编程数字IO电路包括主控电路U1、输出隔离驱动电路和输入隔离电路，主控电路U1用于提供IO接口的电平、接口上拉电平以及输入判断电平，所述主控电路U1包括主控芯片，可通过该主控芯片进行编程改变输出电压；所述输入隔离电路的一端与所述主控电路U1的电平输入端连接，用于把IO接口的接收电平与系统提供的数字判断电平进行比较并转换成内部控制电路的电平，能为输入信号提供比较依据，并把输入电平转换成控制系统识别的逻辑电平；所述输入隔离电路的另一端与所述输出隔离驱动电路连接，所述输出隔离驱动电路与所述主控电路U1的电平输出端连接，用于隔离内部输出电路和外部IO接口电路，从而可以有效的隔离外部干扰和保护电路的安全，提高系统的可靠性；所述主控电路U1的可编程电源控制脚Pda_pwr连接所述输入隔离电路、输出隔离驱动电路。

所述输入隔离电路包括比较器U5、第一电压转换器U4和第二电压转换器U2，比较器U5的一端与输出隔离驱动电路连接，比较器U5的另一端连接第一电压转换器U4，配置第一电压转换器U4可以设置IO输入信号的门限电平，可以按照外设数字电平阈值来设置输入信号的门限电压；第二电压转换器U2的控制端与第一电压转换器U4控制端连接到所述主控电路U1上，第二电压转换器U2与输出隔离驱动电路的输出端之间连接有第一电阻R1，通过配置第二电压转换器U2可以设置总线上拉电平，可以根据电路特征来设置是否需要上拉，以及设置上拉的电平值；主控电路U1的可编程电源控制脚Pda_pwr连接所述第一电压转换器U4和第二电压转换器U2，通过可编程电源控制脚Pda_pwr配置第一电压转换器U4和第二电压转换器U2的输出电压。

所述输出隔离驱动电路包括第一隔离器U6和第三电压转换器U3，第一隔离器U6的输入和使能信号由主控电路U1控制，第一隔离器U6的电源由第三电压转换器U3提供，通过配置第三电压转换器U3的电平来改变IO接口的接口电平，实现良好的兼容性；所述主控电路U1的可编程电源控制脚Pda_pwr连接所述第三电压转换器U3，通过可编程电源控制脚Pda_pwr配置第三电压转换器U3的输出电压。

其中，所述输出隔离驱动电路可通过主控电路U1上的使能开关关闭其输出特性，避免在用于做输入输出口时对输入信号产生影响。

实施例二

请参见图2，一种可编程数字IO电路，在上述实施例不同之处在于，还包括有时钟电路，所述时钟电路与外部接口连接，该时钟电路包括第二隔离器U7，第二隔离器U7的输入和使能信号由主控电路U1控制，第二隔离器U7的电源由第三电压转换器U3提供，第二电压转换器U2与时钟电路的输出端之间连接有第二电阻R2。

在实施过程中，可根据应用场景通过可编程器件对第二电压转换器U2、第三电压转换器U3和第一电压转换器U4进行配置来设置I2C总线的上拉电平、输出电平以及输入参考电平，当系统需要输出信号时，可编程器件控制第一隔离器U6和第二隔离器U7把时钟和数据输出到系统外部接口；当系统需要获取外部数据时，通过输出隔离驱动电路的使能端可以把内部电路和外部电路隔离开，避免系统输出信号对接收信号的影响，并把输入信号通过比较器U5接收到可编程器件的SDI脚，如此通过本实用新型的一种可编程数字IO电路实现了I2C总线的应用。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。