CN203572894U - 基于时分复用的数字测量通道扩展电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于时分复用的数字测量通道扩展电路，包括一片具有n路通道的测量通道板，还包括m片锁存器，该m片锁存器的使能端分别一一对应连接测量通道板的m路连接端子，该m片锁存器的数据输出端相连接，并通过数据总线连接测量通道板，其中，n≥m+8。本实用新型的基于时分复用的数字测量通道扩展电路，利用锁存器逻辑电特性，采用一定的控制波形关系，就能完成对多路路信号的采样。可以实现了将数字测量通道输入通道数的数倍扩展，而且锁存器成本低廉，进而解决了现有高成本扩展数字测量的问题。

Description

基于时分复用的数字测量通道扩展电路

技术领域

本实用新型属于时分复用技术领域，具体地说，是涉及一种基于时分复用的竖数字测量通道扩展电路。

背景技术

在测量数字信号的仪器、设备中，需要利用数字采集通道进行相应的数据采集。若遇到采集极大量的待检测数字信号的情况时，一般仪器内部仅有的少量数字采集通道就显得很紧张。所以，就需要采用一种时分扩展技术，将有限的测量通道按照时间顺序全部利用起来，去测量更多路的数字信号量。为了让有限的数字采集通道去测量更多路的数字信号，在通常的仪器、设备电路中，主要有以下几种措施：

（1）、在仪器设计之初就加入备份通道。一些厂商在对仪器的设计之初，就考虑到测量通道不够用的情况，一但出现类似情况，可以直接应用备份通道。但是这种设计没有通用性，而且会引入一定量的硬件成本，用户在需要扩展通道时，必需由厂家改造才能完成，造成额外的经济成本和时间的浪费。

（2）、多功能通道替代技术。该方案也是在设计仪器之初，将一些测量通道制作成多功能性，可以满足不同的测量需求，这就需要在仪器的操作上，对同一通道的不同功能进行选取。这种方案相对测试仪器改造没有特殊要求，可以在合适的位置加入附件的接口，这种方式不会在原有仪器基础上添置硬件成本，只有在用户有需求时才会产生费用，但是如果需要购置附件电路时，相同数量的测试通道条件下，该方案费用将比第（1）种方式更高。

基于此，如何发明一种数字测量通道扩展电路，可以极大地扩展数字测量通道的同时，产品成本降低。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有数字测量通道扩展方式造成产品成本高、程序复杂的问题，提供了一种基于时分复用的数字测量通道扩展电路，可以极大地扩展数字测量通道的同时降低产品成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种基于时分复用的数字测量通道扩展电路，包括一片具有n路通道的测量通道板，还包括m片锁存器，该m片锁存器的使能端分别一一对应连接测量通道板的m路连接端子，该m片锁存器的数据输出端相连接，并通过数据总线连接测量通道板，其中，n≥m+8。

进一步的，所述的锁存器具有8位输入端的74HC573芯片。

又进一步的，所述的测量通道板为20路，所述的锁存器个数m为12，可以将数字测量通道扩展至96路。

进一步的，m片锁存器的数据输出端通过8位数据总线连接测量通道板的另外8路通道。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的基于时分复用的数字测量通道扩展电路，利用锁存器逻辑电特性，采用一定的控制波形关系，就能完成对多路路信号的采样。可以实现了将数字测量通道输入通道数的数倍扩展，而且锁存器成本低廉，进而解决了现有高成本扩展数字测量的问题。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的基于时分复用的数字测量通道扩展电路的一种实施例电路原理图；

图2是本实用新型所提出的基于时分复用的数字测量通道扩展电路的另外一种实施例电路原理图；

图3是图2中电路的控制时序图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

实施例一，参见图1所示，本实施例提供了一种基于时分复用的数字测量通道扩展电路，包括一片具有n路通道的测量通道板，还包括m片锁存器D(1)～D(m)，该m片锁存器的使能端EN分别一一对应通过片选总线连接测量通道板的m路连接端子IO1～IOm，该m片锁存器的数据输出端Qn相连接，并通过数据总线连接测量通道板，其中，n≥m+8。本实施例的基于时分复用的数字测量通道扩展电路通过设置锁存电路，通过控制时分复用的时序，每一时刻只有其中一块锁存器Dn的输出使能端EN有效，从使能端EN有效的锁存器的数据输出端Qn即可读出其所采集到的数据。若每个锁存器具有p路通道，当遍历完所有的锁存器后即读取完毕p×m路采集的信号。

作为一个具体的实施例，本实施例中将以锁存器采用具有8位输入端的74HC573芯片为例进行详细说明，参见图2所示，测量通道板具有20路通道，锁存器个数m为12，该12片锁存器的使能端EN分别一一对应通过片选总线连接测量通道板的12路连接端子IO1～IO12，该12片锁存器的数据输出端Qn相连接，并通过8位数据总线连接测量通道板，每一片的74HC573芯片输入端口Dn都与特定的测量通道相连接，待测通道共96路，占满12片74HC573芯片的所有输入端口。由于96路都为数字信号，74HC573芯片对数字TTL电平幅度影响很小，可以忽略不计。74HC573芯片的逻辑特性如表1所示：

表1

由上表可知，当锁存使能端(#LE)为高电平时，输出与输出保持一致，当输出使能(#EN)为高电平时，74HC573芯片处于高阻悬空状态。因此，在检测设备中所采用的时分复用通道技术，就是利用了74HC573这几个逻辑状态。

针对74HC573芯片的逻辑电特性，采用一定的控制波形关系，就能完成对96路信号的采样。对所有74HC573芯片的控制时序波形图参见图3所示。

本实施例最终形成的采样信号通道，实现了用20路的测量通道去解决扩展为96路的测量通道，节约了数字采集端通道的数量，如果再想扩展更多的数字通道，通过继续扩展74HC573芯片的数量即可实现。

在扩展数字测量通道时，即不需要在仪器内部加入高昂的备份通道，也不需要在仪器面板开辟新的接口电路，只需要将仪器面板上现有的数字测量端口都利用起来，就能够极大地扩展数字测量通道。本实施例中所采用的74HC573芯片成本低廉，进而解决了现有高成本扩展数字测量的问题。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于时分复用的数字测量通道扩展电路，包括一片具有n路通道的测量通道板，其特征在于：还包括m片锁存器，该m片锁存器的使能端分别一一对应连接测量通道板的m路连接端子，该m片锁存器的数据输出端相连接，并通过数据总线连接测量通道板，其中，n≥m+8。

2.根据权利要求1所述的基于时分复用的数字测量通道扩展电路，其特征在于：所述的锁存器为74HC573芯片。

3.根据权利要求2所述的基于时分复用的数字测量通道扩展电路，其特征在于：所述的测量通道板为20路，所述的锁存器个数m为12。

4.根据权利要求3所述的基于时分复用的数字测量通道扩展电路，其特征在于：m片锁存器的数据输出端通过8位数据总线连接测量通道板的另外8路通道。

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