CN109901430B - 一种可自动配置主机功能的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可自动配置主机功能的控制系统，用于第一主机和第二主机的配置，第一主机和第二主机均包括电路板和接地机壳，电路板包括主控芯片、开关控制电路和电源电压；主控芯片具有模式选择使能端，用于执行第一主机的功能或第二主机的功能；开关控制电路具有控制信号输入端和与模式选择使能端相连的信号输出端，控制信号输入端在与接地机壳相连时接地，而在不与接地机壳相连时接收电源电压；根据控制信号输入端接收的电平，信号输出端输出的信号控制相应执行第一主机的功能或第二主机的功能。本发明用于降低主机电路板设计复杂度及生产难度，且通过改变主机电路板在主机机壳内的安装位置，实现主机功能自动配置。

Description

一种可自动配置主机功能的控制系统

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种可自动配置主机功能的控制系统。

背景技术

在越来越多的使用网关类产品时，越来越注重加密信息的传输。现有技术中，为了实现数据的加密传输，通常采用两个功能独立的主机和加解密模块进行设计，其中第一主机用于原始数据处理，第二主机用于加密后的数据传输，加解密模块对原始数据加密及对加密后的数据进行解密，第一主机和第二主机通过加解密模块通信连接。通常现有设计中，第一主机和第二主机采用同样的主控平台进行设计，但是由于功能不同，具体的硬件电路和软件代码设计会有差别，需要同时对第一主机和第二主机进行分别设计，导致产品设计量大且复杂。

现有部分设备中两个主机采用同样的软件代码，但是硬件电路设计仍需要不同的设计，并且此时需要借助人工进行配置来决定主机是作为第一主机还是作为第二主机以执行主机的功能，且难免会存在由于人工参与而导致的配置错误，不利于设备维护。

发明内容

本发明提供一种可自动配置主机功能的控制系统，用于降低主机电路板设计复杂度及生产难度，且通过改变主机电路板在主机机壳内的安装位置，实现主机功能自动配置。

为了解决上述技术问题，本发明所提出如下技术方案予以解决：

一种可自动配置主机功能的控制系统，用于第一主机和第二主机的配置，其特征在于，所述第一主机和第二主机均包括电路板和接地机壳，所述电路板包括主控芯片、开关控制电路和用于向所述主控芯片和开关控制电路供电的电源电压；所述主控芯片具有模式选择使能端，用于执行第一主机的功能或第二主机的功能；所述开关控制电路具有控制信号输入端和与所述模式选择使能端相连的信号输出端，所述控制信号输入端在与接地机壳相连时接地，而在不与接地机壳相连时接收所述电源电压；根据所述控制信号输入端接收的电平，所述信号输出端输出的信号控制相应执行所述第一主机的功能或第二主机的功能。

作为开关控制电路的一种实现方式，所述开关控制电路为高电平导通的开关控制元件，所述高电平导通的开关控制元件的控制端与所述控制信号输入端相连，输出端与所述模式选择使能端相连。

进一步地，所述高电平导通的开关控制元件为NMOS管，所述控制信号输入端连接在第一电阻的一端和NMOS管的栅极之间，NMOS管的源极接地，NMOS管的漏极连接在所述模式选择使能端和第二电阻的一端之间，第一电阻的另一端和第二电阻的另一端均与第一直流电源相连。

作为开关控制电路的另一种实现方式，所述开关控制电路为低电平导通的开关控制元件，所述低电平导通的开关控制元件的控制端与所述控制信号输入端相连，输出端与所述模式选择使能端相连。

进一步地，所述低电平导通的开关控制元件为PMOS管，所述控制信号输入端连接在第三电阻的一端和PMOS管的栅极之间，PMOS管的漏极连接在第三电阻的另一端和第二直流电源之间，源极与所述模式选择使能端相连。

为了通过主机电路板在机壳内的安装位置实现自动切换主机模式以对应实现主机的功能，在所述电路板上设置有电连接到所述控制信号输入端的螺丝孔；在所述接地机壳上设置有与所述螺丝孔对应连接的螺丝柱；所述接地机壳通过所述螺丝孔与所述螺丝柱的配合与所述控制信号输入端相连。

为了保证控制信号输入端的信号与螺丝孔的有效电气连接，所述螺丝孔的周边设有金属焊盘。

与现有技术相比，本发明提供的可自动配置主机功能的控制系统的优点和有益效果是：第一主机和第二主机的电路板为具有相同结构的电路板，降低设计工作量及复杂度，提高生产效率；根据控制信号输入端在与机壳相连时接地而在不与机壳相连时接收电源电压，开关控制电路的输出端对应输出的信号控制主控芯片执行第一主机的功能或第二主机的功能，通过改变电路板在接地机壳的安装位置，改变控制信号输入端与机壳的连接关系，自动实现主机功能配置；且由于第一主机和第二主机的电路板完全相同，便于后期维护和更换。

附图说明

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，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明的可自动配置主机功能的控制系统的框图；

图2为本发明的可自动配置主机功能的控制系统的第一种实施例的电路原理图；

图3为本发明的可自动配置主机功能的控制系统的第二种实施例的电路原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

第一主机和第二主机每个中的主控芯片所实现的功能包括第一主机和第二主机的全部功能，通过主控芯片上的模式选择使能端ENABLE输入的信号选择是执行第一主机的功能还是执行第二主机的功能，例如在使能端ENABLE为低电平时执行第一主机的功能软件代码以实现第一主机的功能，而在使能端ENABLE为高电平时执行第二主机的功能软件代码以实现第二主机的功能，如图1所示，开关控制电路的输出端OUT输出的信号用作使能端ENABLE的输入信号，开关控制电路的控制信号输入端TP端接收高电平或低电平，实现根据所接收的高电平或低电平自动配置主机，即哪个主机是第一主机，哪个主机是第二主机。为了便于描述，使能端ENABLE默认为低电平，此时执行第一主机的功能，且对应地在使能端ENABLE为高电平时，执行第二主机的功能。

具体地，作为主机的开关控制电路的第一种实施例，如图2所示，该开关控制电路包括PMOS管Q1，上拉电阻R1和电源电压VCC，VCC也为主控芯片供电，TP端为控制信号输入端，其连接在上拉电阻R1的一端和PMOS管Q1的栅极G之间，漏极D连接在上拉电阻R1的另一端和直流电源VCC之间，源极S与模式选择使能端ENABLE相连，在TP端接收高电平时，Q1处于截止状态，此时使能端ENABLE信号默认低电平，执行主控芯片中的第一主机的功能，当前主机作为第一主机使用，而在TP端接收低电平时，Q1导通，此时使能端ENABLE信号为高电平，执行主控芯片中第二主机的功能，当前主机作为第二主机使用。作为主机的开关控制电路的第二种实施例，如图3所示，该开关控制电路包括NMOS管Q2、上拉电阻R2和R3、电源电压VCC，VCC也为主控芯片供电，TP端为控制信号输入端，其连接在NMOS管Q2的栅极G和上拉电阻R2的一端之间，源极S接地，漏极连接在上拉电阻R3的一端和使能端ENABLE之间，上拉电阻R2的另一端和上拉电阻R3的另一端均与直流电源VCC相连，在TP端接收高电平时，Q2导通，此时使能端ENABLE信号为低电平，执行主控芯片中的第一主机的功能，当前主机作为第一主机使用，而在TP端接收低电平时，Q2处于截止状态，此时使能端ENABLE信号为高电平，执行主控芯片中第二主机的功能，当前主机作为第二主机使用。当然，能够实现本发明目的的硬件电路设计不仅局限于上述提到的具体实施例。

主机的机壳采用金属机壳，且机壳为接地状态，即机壳处于低电平。为了方便在TP端接收到高电平或低电平，在第一实施例和第二实施例中，通过TP端与主机的接地机壳电连接实现接地（即低电平），不与主机的接地机壳电连接而接收电源电压VCC（即高电平），实现对主机的配置，具体来说，在主机内电路板相同的情况下，在第一实施例和第二实施例中的每个实施例中，在电路板（例如PCB板）上设置有与TP端电连接的螺丝孔，在机壳上，对应该螺丝孔的位置处，设置有螺丝柱，在将电路板对应安装在接地机壳内的某个位置时，在该位置处，通过螺钉将螺丝柱与螺丝孔配合连接，此时TP端通过螺丝孔、螺钉以及螺丝柱连接至机壳，由于机壳接地，因此TP端也为低电平，此时通过如上所述的开关控制电路，开关控制电路输出高电平，主控芯片执行第二主机的功能；在将电路板安装至机壳内不同于如上所述某个位置的位置时，即改变螺丝孔相对于螺丝柱的位置，使螺丝孔对应的机壳部分上不具有螺丝柱，此时TP端悬空，即不与机壳连接，但与电源电压VCC相连，即TP端为高电平，通过如上所述的开关控制电路，开关控制电路输出低电平，主控芯片执行第一主机的功能，通过改变电路板在机壳内的安装位置，改变TP端与机壳的连接关系，以在一位置处，TP端与机壳相连，而在另一位置处，TP端不与机壳相连，因此，根据TP端的电平信号，通过开关控制电路实现对主机工作模式的自动切换，无需人工进行配置，避免人工配置错误的风险。在上述实施例中，螺丝孔周边有金属焊盘，用于确保TP端与螺丝孔的有效电气连接。此外，第一主机和第二主机在机壳和电路板结构方面可以完全相同，降低设计复杂度及开发难度，且便于后期维护和更换。

本实施例可自动配置主机功能的控制系统，第一主机和第二主机可以使用完全相同的软硬件设计和结构，电路板通过连接螺丝柱和螺丝孔的螺钉安装至机壳内时，TP端为低电平，使能端ENABLE为高电平，位于机壳内的主机工作在第二模式，执行第二主机的功能，在不通过螺丝柱将螺丝孔与机壳连接而将电路板安装至机壳内时，TP端为高电平，使能端ENABLE为低电平，位于机壳内的主机切换工作在第一模式，执行第一主机的功能，根据电路板在机壳内的安装位置，自动切换主机工作模式；两个主机的电路板采用完全相同的结构，在配置过程中无需刻意区分，降低生产难度，提高生产效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种可自动配置主机功能的控制系统，用于第一主机和第二主机的配置，其特征在于，所述第一主机和第二主机均包括电路板和接地机壳，所述电路板包括主控芯片、开关控制电路和用于向所述主控芯片和开关控制电路供电的电源电压；所述主控芯片具有模式选择使能端，用于执行第一主机的功能或第二主机的功能；所述开关控制电路具有控制信号输入端和与所述模式选择使能端相连的信号输出端；在所述电路板上设置有电连接到所述控制信号输入端的螺丝孔，在所述接地机壳上设置有螺丝柱；所述控制信号输入端通过所述螺丝孔与所述螺丝柱的配合与所述接地机壳相连时所述信号输出端输出的信号控制执行其中一个主机的功能；所述控制信号输入端在所述螺丝孔不与所述螺丝柱配合时接收所述电源电压，所述信号输出端输出的信号控制执行另一个主机的功能；其中所述第一主机和第二主机完全相同。

2.根据权利要求1所述的可自动配置主机功能的控制系统，其特征在于，所述开关控制电路为高电平导通的开关控制元件，所述高电平导通的开关控制元件的控制端与所述控制信号输入端相连，输出端与所述模式选择使能端相连。

3.根据权利要求2所述的可自动配置主机功能的控制系统，其特征在于，所述高电平导通的开关控制元件为NMOS管，所述控制信号输入端连接在第一电阻的一端和NMOS管的栅极之间，NMOS管的源极接地，NMOS管的漏极连接在所述模式选择使能端和第二电阻的一端之间，第一电阻的另一端和第二电阻的另一端均与第一直流电源相连。

4.根据权利要求1所述的可自动配置主机功能的控制系统，其特征在于，所述开关控制电路为低电平导通的开关控制元件，所述低电平导通的开关控制元件的控制端与所述控制信号输入端相连，输出端与所述模式选择使能端相连。

5.根据权利要求4所述的可自动配置主机功能的控制系统，其特征在于，所述低电平导通的开关控制元件为PMOS管，所述控制信号输入端连接在第三电阻的一端和PMOS管的栅极之间，PMOS管的漏极连接在第三电阻的另一端和第二直流电源之间，源极与所述模式选择使能端相连。

6.根据权利要求1所述的可自动配置主机功能的控制系统，其特征在于，所述螺丝孔的周边设有金属焊盘。

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