CN104993815B - 一种通用管脚复用电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通用管脚复用电路，包括连接在每个通用输入管脚上的复用电路模块，一个通用输入管脚对应一个输入端，其特征在于：每个复用电路模块包括上拉电路及下拉电路，由控制输入端一及控制输入端二分别控制上拉电路及下拉电路打开及关闭，与该复用电路模块对应的输入端一方面同时连接上拉电路及下拉电路，另一方面与其对应的通用输入管脚相连。本发明的优点是：节省成本，可编程配置输入方式，灵活度高，兼容不同的车辆车身控制模块和仪表。

Description

一种通用管脚复用电路

技术领域

本发明涉及一种通用管脚复用电路，可以在单个输入口上提供多种输入选择，属于汽车行业电子化技术领域。

背景技术

目前，在国内汽车的各类设备上，有着各种各样不同传感器，输出不同的信号给到车身的电子控制模块或者仪表，但电子控制模块或者仪表的对外接口是有限的，不同车的车身传感器配置也不尽相同，输出的信号也不同。目前，国内大多数的厂商的做法都是将不同的管脚配置成单一的功能管脚，非常耗费管脚资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种能实现多种输入方式输入的通用管脚复用电路。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种通用管脚复用电路，包括连接在每个通用输入管脚上的复用电路模块，一个通用输入管脚对应一个输入端，其特征在于：每个复用电路模块包括上拉电路及下拉电路，由控制输入端一及控制输入端二分别控制上拉电路及下拉电路打开及关闭，与该复用电路模块对应的输入端一方面同时连接上拉电路及下拉电路，另一方面与其对应的通用输入管脚相连；

在同一时间，上拉电路及下拉电路中仅有一个电路处于打开状态；

当上拉电路被打开时，输入端被上拉至设定高电压，通用输入管脚作为低输入端口使用；

当下拉电路被打开时，输入端被下拉至设定低电压，通用输入管脚作为高输入端口使用；

当上拉电路及下拉电路同时被关闭时，通用输入管脚作为电压型模拟量端口使用。

优选地，所述上拉电路包括三极管一及三极管二，所述控制输入端一经由电阻R1与三极管一的基极相连，三极管一的基极还经由电阻R2接地，三极管一的发射极经由电阻R3接地，三极管一的集电极一方面通过电阻R4连接上拉电压源(VBAT_FS_UIN)，另一方面与三极管二的基极相连，三极管二的发射极连 接上拉电压源，三极管二的集电极经由电阻R5与对应的输入端相连。

优选地，所述下拉电路包括场效应管，所述控制输入端二一方面经由电阻R6与场效应管的栅极相连，另一方面经由电阻R7接地，场效应管的源极接地，场效应管的漏极经由所述电阻R5与对应的输入端相连。

优选地，还包括二极管，二极管的阳极接入所述控制输入端二与所述电阻R6之间，二极管的阴极接入所述三极管一的发射极与所述电阻R3之间。

本发明的原理是根据输入信号的类型，通过单片机输出高低电平，配置通用管脚的输入方式，以匹配输入信号，尽可能地提高输入管脚的利用率。

本发明的优点是：节省成本，可编程配置输入方式，灵活度高，兼容不同的车辆车身控制模块和仪表。

附图说明

图1为本发明中的一个复用电路模块的电原理图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本发明提供了一种通用管脚复用电路，包括连接在每个通用输入管脚上的复用电路模块，一个通用输入管脚对应一个输入端。

如图1所示，每个复用电路模块包括上拉电路及下拉电路，由控制输入端一CONF_LS_UIN_1及控制输入端二CONF_HS_UIN_1分别控制上拉电路及下拉电路打开及关闭，与该复用电路模块对应的输入端IN1一方面同时连接上拉电路及下拉电路，另一方面与其对应的通用输入管脚CPU_IN_1相连。

上拉电路包括三极管一Q406A及三极管二Q406B，控制输入端一CONF_LS_UIN_1经由电阻R1与三极管一Q406A的基极相连，三极管一Q406A的基极还经由电阻R2接地，三极管一Q406A的发射极经由电阻R3接地，三极管一Q406A的集电极一方面通过电阻R4连接上拉电压源VBAT_FS_UIN，另一方面与三极管二Q406B的基极相连，三极管二Q406B的发射极连接上拉电压源VBAT_FS_UIN，三极管二Q406B的集电极经由电阻R5与对应的输入端IN1相连。

下拉电路包括场效应管Q404，控制输入端二CONF_HS_UIN_1一方面经由电阻R6与场效应管Q404的栅极相连，另一方面经由电阻R7接地，场效应管 Q404的源极接地，场效应管Q404的漏极经由电阻R5与对应的输入端IN1相连。

二极管D402的阳极接入控制输入端二CONF_HS_UIN_1与电阻R6之间，二极管D402的阴极接入三极管一Q406A的发射极与电阻R3之间。

本发明的工作过程为：

当控制输入端一CONF_LS_UIN_1输入为低电平，控制输入端二CONF_HS_UIN_1输入为高电平，三极管一Q406A与三极管二Q406B关闭，N沟道增强型场效应管Q404打开，输入端IN1被下拉到地，此时通用输入管脚CPU_IN_1作为高输入端口使用。当控制输入端一CONF_LS_UIN_1输入为高电平，控制输入端二CONF_HS_UIN_1输入为低电平，三极管一Q406A与三极管Q406B二打开，N沟道增强型场效应管Q404关闭，输入端被上拉到上拉电压源VBAT_FS_UIN，此时通用输入管脚CPU_IN_1作为低输入端口使用；当控制输入端一CONF_LS_UIN_1输入为低电平，控制输入端二CONF_HS_UIN_1输入为低电平，三极管一Q406A与三极管二Q406B关闭，N沟道增强型场效应管Q404关闭，输入端IN1既不上拉到上拉电压源VBAT_FS_UIN，也不下拉到地，此时通用输入管脚CPU_IN_1作为电压型模拟量端口使用；当控制输入端一CONF_LS_UIN_1输入为高电平，控制输入端二CONF_HS_UIN_1输入为高电平，由于开关二极管D402的存在，NPN三极管Q406A发射结反偏，所以三极管一Q406A与三极管二Q406B关闭，而N沟道增强型场效应管Q404打开，输入端IN1被下拉到地，此时通用输入管脚CPU_IN_1仍作为高输入端口使用；开关二极管D402的存在避免了电路出现上拉电路和下拉电路同时打开导致电源和地出现短路的情况，对电路起到了一个保护的作用。

如表1，是本发明的软件配置表格，详细地列出了CONF_LS_UIN_1和CONF_HS_UIN_1在不同电平下，配置的输入方式。

输入方式	CONF_HS_UIN_1高	CONF_HS_UIN_1低
			CONF_LS_UIN_1高	高输入	低输入
CONF_LS_UIN_1低	高输入	电压型模拟量输入

表1

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种通用管脚复用电路，包括连接在每个通用输入管脚上的复用电路模块，一个通用输入管脚对应一个输入端，其特征在于：每个复用电路模块包括上拉电路及下拉电路，由控制输入端一（CONF_LS_UIN_1）及控制输入端二（CONF_HS_UIN_1）分别控制上拉电路及下拉电路打开及关闭，与该复用电路模块对应的输入端（IN1）一方面同时连接上拉电路及下拉电路，另一方面与其对应的通用输入管脚（CPU_IN_1）相连；

在同一时间，上拉电路及下拉电路中仅有一个电路处于打开状态；

当上拉电路被打开时，输入端（IN1）被上拉至设定高电压，通用输入管脚（CPU_IN_1）作为低输入端口使用；

当下拉电路被打开时，输入端（IN1）被下拉至设定低电压，通用输入管脚（CPU_IN_1）作为高输入端口使用；

当上拉电路及下拉电路同时被关闭时，通用输入管脚（CPU_IN_1）作为电压型模拟量端口使用；

所述上拉电路包括三极管一（Q406A）及三极管二（Q406B），所述控制输入端一（CONF_LS_UIN_1）经由电阻R1与三极管一（Q406A）的基极相连，三极管一（Q406A）的基极还经由电阻R2接地，三极管一（Q406A）的发射极经由电阻R3接地，三极管一（Q406A）的集电极一方面通过电阻R4连接上拉电压源（VBAT_FS_UIN），另一方面与三极管二（Q406B）的基极相连，三极管二（Q406B）的发射极连接上拉电压源（VBAT_FS_UIN），三极管二（Q406B）的集电极经由电阻R5与对应的输入端（IN1）相连。

2.如权利要求1所述的一种通用管脚复用电路，其特征在于：所述下拉电路包括场效应管（Q404），所述控制输入端二（CONF_HS_UIN_1）一方面经由电阻R6与场效应管（Q404）的栅极相连，另一方面经由电阻R7接地，场效应管（Q404）的源极接地，场效应管（Q404）的漏极经由所述电阻R5与对应的输入端（IN1）相连。

3.如权利要求2所述的一种通用管脚复用电路，其特征在于：还包括二极管（D402），二极管（D402）的阳极接入所述控制输入端二（CONF_HS_UIN_1）与所述电阻R6之间，二极管（D402）的阴极接入所述三极管一（Q406A）的发射极与所述电阻R3之间。