实现多路IO的通信装置及驱动数据获取方法与流程

本发明涉及计算机，尤其涉及一种实现多路io的通信装置及驱动数据获取方法。

背景技术：

1、目前在工业控制领域，越来越多采用嵌入式微处理器实现对大量io信号的采集和输出，包括数字量do、di，模拟量ai以及低速通信接口rs232/rs485。而嵌入式微处理受限于芯片资源以及io管脚特点，通常只能作为通用平台实现一些通用功能，当需要应用于专用场景时，比如工业控制领域，所需要的io数量非常多，通常需要进行io扩展，目前常见的方法是通过外加io扩展芯片然后通过总线的方式通信的方式去获取io数据，涉及到底层编程以及数据解析，增加了使用io接口的复杂度。

2、综上，现有技术中一般io接口的使用方法都是按照总线通信协议以及约定的规则去处理原始的二进制数据，在实际编程使用过程中数据量大、极容易引入人为错误以及增加复杂性。

技术实现思路

1、本发明提供一种实现多路io的通信装置及驱动数据获取方法，用以解决现有技术中容易引入人为错误以及增加复杂性的缺陷，实现在不涉及底层通信细节的情况下，使接口的使用变得尤为简单，可阅读性好。

2、本发明提供一种实现多路io的通信装置，包括：

3、嵌入式处理器、fpga和io接口单元；

4、所述io接口单元包括cpld和io接口；

5、所述嵌入式处理器通过i2c和uart接入所述fpga，所述fpga通过通信总线接入所述cpld，所述cpld还接入所述io接口，所述io接口为多个。

6、可选地，所述cpld和io接口之间还包括gpio和adc。

7、可选地，所述gpio和adc均为至少一个。

8、可选地，所述io接口包括16路do输入接口、16路di输入接口、4路ai输入接口、2路rs232接口以及2路rs485接口。

9、可选地，所述gpio接入所述16路do输入接口、16路di输入接口、2路rs232接口以及2路rs485接口；所述adc接入所述4路ai输入接口。

10、可选地，所述嵌入式处理器采用arm a57处理器。

11、本发明还提供一种驱动数据获取方法，应用所述的实现多路io的通信装置，包括：

12、将io接口单元集成到待测系统；

13、根据所述io接口单元的通道类型创建多个字符设备；

14、在驱动层数据交换后对通道设备文件进行访问，得到待测系统的驱动数据。

15、可选地，根据所述io接口单元的通道类型创建多个字符设备，包括

16、对所述io接口单元设置open函数接口、close函数接口、read函数接口、write函数接口以及ioctl函数接口。

17、本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述驱动数据获取方法。

18、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述驱动数据获取方法。

19、本发明提供的实现多路io的通信装置及驱动数据获取方法，装置包括：嵌入式处理器、fpga和io接口单元；所述io接口单元包括cpld和io接口；所述嵌入式处理器通过i2c和uart接入所述fpga，所述fpga通过通信总线接入所述cpld，所述cpld还接入所述io接口，所述io接口为多个。即本发明基于上述装置，能够实现多路io接口，且io接口具有多功能，可以灵活设置，可以针对每一个io接口创建一个单独虚拟设备文件，通过对每一个虚拟设备的访问实现数据的输出和输入，在不涉及底层通信细节的情况下，接口的使用变得尤为简单，可阅读性好，并且每个单独设备文件可作为系统的一个真实io进行相关操作。

技术特征：

1.一种实现多路io的通信装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的实现多路io的通信装置，其特征在于，所述cpld和io接口之间还包括gpio和adc。

3.根据权利要求2所述的实现多路io的通信装置，其特征在于，所述gpio和adc均为至少一个。

4.根据权利要求2所述的实现多路io的通信装置，其特征在于，所述io接口包括16路do输入接口、16路di输入接口、4路ai输入接口、2路rs232接口以及2路rs485接口。

5.根据权利要求4所述的实现多路io的通信装置，其特征在于，所述gpio接入所述16路do输入接口、16路di输入接口、2路rs232接口以及2路rs485接口；所述adc接入所述4路ai输入接口。

6.根据权利要求1-5任一项所述的实现多路io的通信装置，其特征在于，所述嵌入式处理器采用arm a57处理器。

7.一种驱动数据获取方法，应用权利要求1-6任一项所述的实现多路io的通信装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的驱动数据获取方法，其特征在于，根据所述io接口单元的通道类型创建多个字符设备，包括

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求7或8所述驱动数据获取方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7或8所述驱动数据获取方法。

技术总结
本发明提供一种实现多路IO的通信装置及驱动数据获取方法，属于计算机技术领域，装置包括：嵌入式处理器、FPGA和IO接口单元；IO接口单元包括CPLD和IO接口；嵌入式处理器通过I2C和UART接入FPGA，FPGA通过通信总线接入CPLD，CPLD还接入IO接口，IO接口为多个。本发明能够在不涉及底层通信细节的情况下，使接口的使用变得尤为简单，可阅读性好。

技术研发人员：袁帆
受保护的技术使用者：武汉微创光电股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19