CN112445163A - 一种标准化接插件系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种标准化接插件系统，包括第一接插件、第二接插件，其特征在于，还包括MCU与多路选通模块；所述第一接插件与第一电路及所述第二接插件连接，所述第二接插件通过所述多路选通模块与第二电路连接；所述MCU与所述多路选通模块连接，所述MCU通过所述多路选通模块控制所述第二电路与所述第二接插件的连接关系。通过上述技术方案，内部电路与外部电路根据定义的方式导通，而不必要求内部电路与外部电路接插件本身的引脚定义相同，引脚定义可以通过软件调整，解决了接插件兼容性差，开发调试困难且硬件变更替换对接插件统一性要求高的问题。

Description

一种标准化接插件系统

技术领域

本发明涉及接插件领域，尤其涉及一种标准化接插件系统。

背景技术

电路设计中，常常需要将两电路连接起来，一般会用到接插件。如通过接插件将内部电路与外部电路分别连接，此时需要连接内部电路与外部电路的接插件各个引脚分别对应，即PIN Map相同，这就对开发调试提出了很高的要求，各个不同的电路需要在开发设计时统一PIN Map，以电动汽车系统领域为例，现有的电动汽车系统所有接插件种类繁多，不同接插件的PIN Map不同，各个引脚定义不同，导致各个接插件兼容性差，为开发调试增加了难度且后期硬件变更替换对接插件的统一性要求高。因此，本发明提供一种标准化接插件系统，不限制接插件的PIN Map，通过在电路与接插件之间增加多路选通模块，同时通过MCU控制多路选通模块，多路选通模块决定进入其的各个电路信号分别进入接插件的哪一个引脚，从而与另一接插件的引脚对应，既可以实现电路的对应连接，采用此技术方案，在进行电路设计时不用考虑接入接插件的信号排列，无需考虑PIN Map，只需通过多路选通模块通过对信号接入的控制将接插件的各个引脚定义为与另一接插件的引脚定义匹配即可，接插件只需具有相同的物理尺寸，而不必具有相同的引脚定义。不仅设计开发时可以按照需求确定各个接插件不同的PIN Map，后期硬件更换时也只需要找到硬件尺寸统一的接插件，而不需要使用引脚定义也相同的接插件进行更换。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种标准化接插件系统，通过多路选通模块接受MCU的控制实现内部电路与外部电路接插件的引脚根据定义的方式导通，实现了接插件的标准化与通用化。

具体地，本发明一方面提供一种标准化接插件系统，包括第一接插件、第二接插件，其特征在于，还包括MCU与多路选通模块；所述第一接插件与第一电路及所述第二接插件连接，所述第二接插件通过所述多路选通模块与第二电路连接；所述MCU与所述多路选通模块连接，所述MCU通过所述多路选通模块控制所述第二电路与所述第二接插件的连接关系。

优选地，上述系统中所述第一接插件包含至少1个引脚，所述第二接插件包含至少1个引脚。

优选地，上述系统中所述第一接插件具有第一引脚定义，所述第二接插件具有第二引脚定义，所述多路选通模块控制所述第二接插件的所述引脚与所述第二电路的信号的连接关系，使所述第二引脚定义与所述第一引脚定义匹配。

优选地，上述系统中所述多路选通模块包括多路选通开关或MOSFET。

优选地，上述系统中所述第一接插件与所述第二接插件具有相匹配的物理尺寸。

优选地，上述系统中所述MCU与所述多路选通模块的数量为2个，分别为第一MCU、第二MCU及第一多路选通模块与第二多路选通模块；所述第一接插件与所述第一电路通过所述第一多路选通模块连接，所述第二接插件与所述第二电路通过所述第二多路选通模块连接；所述第一MCU与所述第一多路选通模块连接，所述第一MCU通过所述第一多路选通模块控制所述第一电路与所述第一接插件的连接关系；所述第二MCU与所述第二电路及所述第二多路选通模块连接，所述第二MCU通过所述第二多路选通模块控制所述第二电路与所述第二接插件的连接关系。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.实现了接插件的标准化与通用化；

2.解决了接插件兼容性差，开发调试难度高且后期硬件变更替换对接插件的统一性要求高的技术问题；

3.设计开发时可以按照需求确定各个接插件不同的引脚定义，后期硬件更换时也只需要找到硬件尺寸统一的接插件，而不需要使用引脚定义也相同的接插件进行更换。

附图说明

图1为符合本发明一优选实施例的标准化接插件系统的结构示意图；

图2为符合本发明一优选实施例的多路选通原理图；

图3为符合本发明另一优选实施例的标准化接插件系统的结构示意图。

附图标记：

1-第一电路

2-第二电路

3-第一接插件

4-第二接插件

5-多路选通模块

501-第一多路选通模块

502-第二多路选通模块

6-MCU

601-第一MCU

602-第二MCU

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

需要注意的是，接插件要配对实现电连接，实际上一个为针引脚，另一个为容纳针引脚的孔，本申请实施方式中为了方便说明，不做区分，同时，第一接插件与第二接插件实际上都可以互为针、孔，因此，本申请具体实施方式中均称之为引脚。

参阅附图1，为符合本发明一优选实施例的标准化接插件系统的结构示意图，需要注意的是，图中连接线的数目仅为示意。参阅附图1，标准化接插件系统包括第一接插件3、第二接插件4、MCU6与多路选通模块5；第一接插件3与第一电路1及第二接插件4连接，第二接插件4通过多路选通模块5与第二电路2连接，第一电路1通过第一接插件3、第二接插件4、多路选通模块5与第二电路2连接，信号相互连通；MCU6与多路选通模块5连接，MCU6通过多路选通模块5控制第二电路2与第二接插件4的连接关系，即控制第二电路2的各路信号分别进入第二接插件4的哪一个引脚，以实现第二接插件4的引脚与第一接插件3的引脚相互对应。MCU6通过第一电路1与第一接插件3的连接关系及第二电路2与多路选通模块5的连接关系确定多路选通模块5如何选通。通过此种方式无论第一接插件3的引脚如何定义、如何排序，MCU6均可以通过多路选通模块5控制第二电路2的各路信号分别进入第二接插件4的相应引脚，使第一接插件3与第二接插件4的引脚分别对应，实现第一电路1与第二电路2的各路信号分别连接。

MCU6获取第一电路1与第一接插件3的连接关系的方式可以通过人为输入MCU6获取，也可以通过电路连接通信获取，此处不作限制，第一电路1与第一接插件3的连接关系为第一电路1的各路信号分别进入第一接插件3的哪个引脚。同样的，MCU6获取第二电路2与多路选通模块5的连接关系的方式可以通过人为输入MCU6获取，也可以通过电路连接通信获取，此处不作限制，第二电路2与多路选通模块5的连接关系为第二电路2的各路信号与多路选通模块5的端口连接顺序。MCU6通过两组连接关系确定多路选通模块5的选通方式，决定第二电路2的各路信号与第二接插件4引脚的连接关系。

通过此技术方案，无需限制第一接插件3与第二接插件4本身的引脚定义相同，通过MCU6可以自由地根据第一接插件3的引脚定义调节第二电路2进入第二接插件4的相应引脚，使第一接插件3与第二接插件4的引脚定义相同，第二接插件4的引脚定义可以根据需要自由改变。

此方案中第一接插件3包含至少1个引脚，第二接插件4包含至少1个引脚，一般来说，接插件的引脚都具有多个，两接插件之间接插在一起实现电连接从而连通对应的电路。第一接插件具有第一引脚定义，第二接插件具有第二引脚定义，多路选通模块控制第二接插件的引脚与第二电路的信号的连接关系，使第二引脚定义与第一引脚定义相匹配。

参阅附图2，为符合本发明一优选实施例的多路选通原理图，以此图进一步说明。第一电路1具有多路信号，以18路为例，分别为X1、X2、X3……X18，分别进入第一接插件3的P1-P18引脚，信号X1进入引脚P1、信号X2进入引脚P2、信号X3进入引脚P3……信号X18进入引脚P18，第二电路2也具有相应的18路信号Y1、Y2、Y3……Y18，若按照现有技术，第二电路2直接与第二接插件4连接，第二接插件4具有Q1-Q18引脚，则要求第二电路与第二接插件4的连接方式固定为使第二接插件4的引脚定义与第一接插件3相同，第二电路2的信号Y1进入引脚Q1、信号Y2进入引脚Q2、信号Y3进入引脚Q3……信号Y18进入引脚Q18，从而使第一接插件3与第二接插件4各个引脚对应连接P1-Q1、P2-Q2、P3-Q3……P18-Q18，一方面电路设计过程中需要考虑此问题，另一方后，局部电路出现问题，后续更换时必须找到接插件引脚定义完全相同的局部电路，从而为后期硬件变更增加了难度。采用此技术方案，第二电路2不与第二接插件4直接连接，中间增加多路选通模块5，则在第一电路1的信号X1进入引脚P1、信号X2进入引脚P2、信号X3进入引脚P3……信号X18进入引脚P18的情况下，第二电路2的相应18路信号Y1、Y2、Y3……Y18与多路选通模块5的端口连接，无需考虑连接顺序，同样的，第二接插件4的18个引脚Q1-Q18分别与多路选通模块5的端口连接，无需考虑连接顺序，在多路选通模块5中，第二电路2的相应18路信号Y1、Y2、Y3……Y18中的每一路信号都可以与Q1、Q2、Q3……Q18任一对应，多路选通模块5决定如何选通。例如，Y1分别与Q1、Q2、Q3……Q18对应，Y2分别与Q1、Q2、Q3……Q18对应，若多路选通模块5选通Y1Q5、Y2Q15，则Y1信号进入Q5引脚，Y2信号进入Q15引脚，若选通Y1Q1、Y2Q2，则Y1信号进入Q1引脚，Y2信号进入Q2引脚。通过这种方式，由MCU6通过控制多路选通模块5的选通使第二接插件4的引脚定义与第一接插件3的引脚定义匹配，在此种情况下，只需选通Y1Q1、Y2Q2、Y3Q3……Y18Q18即可，即第一电路1与第二电路2的各路信号相应实现电连接。

若在后期调试时或更换硬件时，采购到的第一电路1与第一接插件3引脚的连接方式为信号X1进入引脚P2、信号X2进入引脚P3、信号X3进入引脚P7……信号X18进入引脚P11，即18路信号X1、X2、X3……X18分别进入第一接插件3的P1-P18引脚，但连接关系并不按上述顺序对应，则在现有技术的情况下，第二电路2的信号Y1进入引脚Q1、信号Y2进入引脚Q2、信号Y3进入引脚Q3……信号Y18进入引脚Q18，第一接插件3与第二接插件4的引脚定义不相同，不能实现匹配，只能重新选择与之匹配的接插件及电路或更改连接方式，无论采用哪种方式都需要较大的成本。而采用此技术方案，采购到的第一电路1与第一接插件3引脚的连接方式为信号X1进入引脚P2、信号X2进入引脚P3、信号X3进入引脚P7……信号X18进入引脚P11，即18路信号X1、X2、X3……X18分别进入第一接插件3的P1-P18引脚，但连接关系并不按上述顺序对应，此时，只需通过改变MCU6的控制信号，使多路选通模块5对应选通Y1Q2、Y2Q3、Y3Q17……Y18Q11即可实现第二电路2的信号Y1进入引脚Q2、Y2进入引脚Q3、信号Y3进入引脚Q7……信号Y18进入引脚Q11，进而，第二接插件4与第一接插件3的引脚实现匹配，即第一电路1与第二电路2的各路信号相应实现电连接，实现了接插件的通用化与标准化。

采用此技术方案，无论第一接插件3的引脚定义如何，第二接插件4都可以通过多路选通模块5实现与第一接插件3完全匹配的引脚定义，实现了接插件的通用化，无论是电路设计还是后期调试、硬件更换都更加方便。接插件能够完成连接最基本的要求就是物理尺寸匹配，能够接插成功，因此，要求第一接插件3与第二接插件4具有相匹配的物理尺寸，此处的物理尺寸仅限制孔径大小等影响接插的因素，能实现接插即可，并不限制引脚数目，两接插件的引脚数量可以不同，一个为8引脚，一个为16引脚，只要引脚数量够用，能够实现接插即可，当然，更好的实施方式还是具有相同的引脚数，物理尺寸完全匹配。

上述实施实例中第一电路1、第二电路2的信号数量与第一接插件3、第二接插件4的引脚数量相同，在某些实施例中，第一电路1、第二电路2的信号数量与第一接插件3、第二接插件4的引脚数量也可以不相同。举例说明，第一电路1具有5路信号X1、X2、X3、X4、X5，第一接插件3具有16个引脚P1-P16，其中，信号X1进入引脚P3、信号X2进入引脚P8、信号X3进入引脚P1、信号X4进入P12、信号X5进入引脚P10，第二电路2也具有相应的5路信号Y1、Y2、Y3、Y4、Y5，第二接插件4具有16个引脚Q1-Q16，第二电路2不与第二接插件4直接连接，中间增加多路选通模块5，在第一电路1的信号X1进入引脚P3、信号X2进入引脚P8、信号X3进入引脚P1、信号X4进入P12、信号X5进入引脚P10的情况下，第二电路2的相应5路信号Y1、Y2、Y3、Y4、Y5与多路选通模块5的端口连接，无需考虑连接顺序，同样的，第二接插件4的16个引脚Q1-Q16分别与多路选通模块5的端口连接，无需考虑连接顺序，在多路选通模块5中，第二电路2的相应5路信号Y1、Y2、Y3、Y4、Y5中的每一路信号都可以与Q1、Q2、Q3……Q16任一对应，多路选通模块5决定如何选通。例如，Y1分别与Q1、Q2、Q3……Q16对应，Y2分别与Q1、Q2、Q3……Q16对应。通过这种方式，由MCU6通过与第二电路2连接识别各路信号控制多路选通模块5选通Y1Q3、Y2Q8、Y3Q1、Y4Q12、Y5Q10，使第二电路2的信号Y1进入引脚Q3、信号Y2进入引脚Q8、信号Y3进入引脚Q1、信号Y4进入Q12、信号Y5进入引脚Q10，第二接插件4的引脚定义与第一接插件3的引脚定义匹配，两接插件相互连接后，第一电路1与第二电路2的各路信号相应实现电连接。

多路选通模块5的实现方式有很多，最常见的包括多路选通开关或MOSFET，实现多路选通。MCU6通过使能信号控制多路选通模块5的选通。

参阅附图3为符合本发明另一优选实施例的标准化接插件系统的结构示意图，需要注意的是，图中连接线的数目仅为示意。参阅附图3，本实施例中MCU与多路选通模块的数量为2个，分别为第一MCU601、第二MCU602及第一多路选通模块501与第二多路选通模块502；第一接插件3与第一电路1通过第一多路选通模块501连接，第二接插件4与第二电路2通过第二多路选通模块502连接；第一MCU601与第一多路选通模块501连接，第一MCU601通过第一多路选通模块501控制第一电路1与第一接插件3的连接关系；第二MCU602与第二多路选通模块502连接，第二MCU602通过第二多路选通模块502控制第二电路2与第二接插件4的连接关系。在此实施例中，不仅第二接插件4与第二电路2通过第二多路选通模块502连接，第一接插件3与第一电路1也通过第一多路选通模块501连接，因此，两个接插件的引脚定义都可以任意控制，控制任意一个接插件的引脚定义都可以实现接插件引脚的相互匹配。从而将第一电路1的各路信号与第二电路2的各路信号对应连接。

采用此技术方案，可以通过MCU控制多路选通模块的任意选通，根据需求任意控制电路信号与接插件引脚的连接关系而不用改变物理连接，提高了接插件的通用性、适配性，解决了现有的接插件兼容性差，开发调试难度高且后期硬件变更替换对接插件的统一性要求高的技术问题，设计开发时可以按照需求确定各个接插件不同的引脚定义，后期硬件更换时也只需要找到硬件尺寸统一的接插件，而不需要使用引脚定义也相同的接插件进行更换。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种标准化接插件系统，包括第一接插件、第二接插件，其特征在于，还包括MCU与多路选通模块；

所述第一接插件与第一电路及所述第二接插件连接，所述第二接插件通过所述多路选通模块与第二电路连接；

所述MCU与所述多路选通模块连接，所述MCU通过所述多路选通模块控制所述第二电路与所述第二接插件的连接关系。

2.如权利要求1所述的标准化接插件系统，其特征在于，所述第一接插件包含至少1个引脚，所述第二接插件包含至少1个引脚。

3.如权利要求2所述的标准化接插件系统，其特征在于，所述第一接插件具有第一引脚定义，所述第二接插件具有第二引脚定义，所述多路选通模块控制所述第二接插件的所述引脚与所述第二电路的信号的连接关系，使所述第二引脚定义与所述第一引脚定义匹配。

4.如权利要求1所述的标准化接插件系统，其特征在于，所述多路选通模块包括多路选通开关或MOSFET。

5.如权利要求1所述的标准化接插件系统，其特征在于，所述第一接插件与所述第二接插件具有相匹配的物理尺寸。

6.如权利要求1所述的标准化接插件系统，其特征在于，所述MCU与所述多路选通模块的数量为2个，分别为第一MCU、第二MCU及第一多路选通模块与第二多路选通模块；

所述第一接插件与所述第一电路通过所述第一多路选通模块连接，所述第二接插件与所述第二电路通过所述第二多路选通模块连接；

所述第一MCU与所述第一多路选通模块连接，所述第一MCU通过所述第一多路选通模块控制所述第一电路与所述第一接插件的连接关系；

所述第二MCU与所述第二电路及所述第二多路选通模块连接，所述第二MCU通过所述第二多路选通模块控制所述第二电路与所述第二接插件的连接关系。

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