CN216817394U - 一种插箱板卡总线寻址电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种插箱板卡总线寻址电路，包括设置在背板上的一根电压辨认总线，背板上设置有若干个槽位，每个槽位上设置有对应的电压辨认引脚；电压辨认总线串联每个槽位的电压辨认引脚；电压辨认总线的一端接基准电压，另一端接地；电压辨认总线上设置有若干个等值分压电阻，使每个槽位的电压辨认引脚均具有一个等差的固定电位。本实用新型的电路结构还包括MCU和CPLD，MCU采样电压辨认引脚的电压，并输出地址选择线给CPLD，CPLD进行地址的选通。本实用新型寻址方式简单，资源板卡可以设计为通用板卡，无论插在哪个槽位都可以自动寻址，不同类型的资源板卡也可以插在任意槽位，不需进行任何额外配置，就可以完成自动寻址。
Description
技术领域
本实用新型属于测控设备技术领域，具体涉及一种插箱板卡总线寻址电路。
背景技术
测控设备经常使用标准化的插箱，通过配置资源模块或者板卡来完成各种组合或堆叠的功能，一般会配置几个甚至十几个资源模块或板卡。主控机通过母板(背板)与各个资源模块通讯，不同的资源模块可以插在任何槽里，主控机通过访问不同地址，达到访问对应资源模块的目地，这里就存在地址如何分配和辨认的问题。
现有测控设备的寻址方式包括以下几种，但都存在自身的问题：
1、在母板(背板)上不做特殊处理，在资源板上设置多路拨码开关或可编程芯片，直接在资源板上(拨入)编入地址，通过主机访问对应地址，就能够访问到对应模块。这种方案的线路最简单，但是有一些缺陷，包括以下两点：a、虽然能够访问模块，但并不能够确定模块在哪个槽位；b、改变地址需要人工拨码，比较繁琐。
2、在母板(背板)上给每个槽位上加入模块识别总线，通过模块识别总线判断出该槽位是否有模块插入，VXI总线就是这种类型，这种方式母板布线较复杂，会使成本增加。
3、一些类似于CPCI、PXI插箱的寻址方式，地址由槽位确定，能够较方便的访问，但接口复杂，成本增加较多。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种插箱板卡总线寻址电路，操作简单，母板布线要求低，易于降低成本，能够比较容易的寻址较多槽位。
为了实现上述目的，本实用新型至少具有如下的有益效果：
一种插箱板卡总线寻址电路，包括设置在背板上的一根电压辨认总线，所述的背板上设置有若干个槽位，每个槽位上设置有对应的电压辨认引脚；所述的电压辨认总线串联每个槽位的电压辨认引脚；所述电压辨认总线的一端接基准电压，另一端接地；所述的电压辨认总线上设置有若干个等值分压电阻，使每个槽位的电压辨认引脚均具有一个等差的固定电位。
作为本实用新型插箱板卡总线寻址电路的一种优选方案，还包括MCU和CPLD，MCU采样电压辨认引脚的电压，并输出地址选择线给CPLD，CPLD进行地址的选通。
作为本实用新型插箱板卡总线寻址电路的一种优选方案，所述的背板上还设置有串联每个槽位的地址总线、数据总线、电源线以及控制线。
作为本实用新型插箱板卡总线寻址电路的一种优选方案，所述的地址总线包括ADDR0-ADDR19，所述地址总线ADDR0-ADDR11指向每个槽位的固定分配地址，地址总线ADDR12-ADDR15指向槽位号，地址总线ADDR16-ADDR19指向资源板卡类型号。
作为本实用新型插箱板卡总线寻址电路的一种优选方案，所述的背板上设置有16个槽位，所述的数据总线包括D0-D15，所述的等值分压电阻包括R0-R16，电阻R0接基准电压，电阻R16接地，电阻R1-R15分别设置在相邻两个槽位之间。
作为本实用新型插箱板卡总线寻址电路的一种优选方案，所述电压辨认引脚的电压有16个可能的电压区间，所述的MCU自带的AD采样电压辨认引脚的电压，当AD采样值在对应的电压区间时，即表示资源模块插入了对应的槽位。
作为本实用新型插箱板卡总线寻址电路的一种优选方案，所述MCU输出给CPLD的地址选择线为4位，且与地址总线ADDR12-ADDR15对应，相同即表明槽位选通有效。
作为本实用新型插箱板卡总线寻址电路的一种优选方案，所述CPLD内部存储有4位资源模块的类型信息，且与地址总线ADDR16-ADDR19对应，相同即表明类型选通有效。
作为本实用新型插箱板卡总线寻址电路的一种优选方案，控制线包括RD、WR、WHRL信号线，利用缓冲和驱动电路减轻读操作时资源模块驱动整个背板的负载压力，缓冲和驱动电路的驱动方向由WHRL控制，RD、WR信号也受到WHRL和选通信号控制。
作为本实用新型插箱板卡总线寻址电路的一种优选方案，所述的基准电压为2.5V。
相较于现有技术，本实用新型至少具有如下的有益效果：
本实用新型在背板上增加了一根电压辨认总线，将每个槽位的电压辨认引脚进行串联，电压辨认总线的电压由母板上的稳压基准产生，经一串精密等值分压电阻进行分压，每个槽位的电压辨认引脚接入其中一个分压点，这样每个槽位的电压辨认引脚上就会有一个均布的不同的电位，采样电压辨认引脚的电压，即能够算出资源模块处于哪一个槽位。本实用新型插箱板卡总线寻址电路的寻址方式简单，母板布线要求低，易于降低成本，而且能够比较容易的寻址较多的槽位，比如，增加的4根地址线就可以寻址16个资源板卡。本实用新型的资源板卡可以设计为通用板卡，无论插在哪个槽位都可以自动寻址。不同类型的资源板卡也可以插在任意槽位，不需进行任何额外配置，就可以完成自动寻址。
附图说明
图1本实用新型插箱板卡总线寻址电路总线布置结构示意图；
图2本实用新型插箱板卡总线寻址电路原理示意图；
附图中：1-背板；2-电压辨认总线；3-槽位；4-电压辨认引脚；5-等值分压电阻。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
本实用新型提出的一种插箱板卡总线寻址电路，通过在背板1上增加一根电压辨认总线2，连接到每个槽位的电压辨认引脚4(CalPin)。电压由背板1上的稳压基准产生，经一串精密的等值分压电阻5进行分压。每个槽位的CalPin接入其中一个分压点，这样每个槽位的CalPin上会有一个均布的不同的电位。在每个资源模块上，设计有一个微控制器(MCU)，微控制器在上电时采样CalPin的电压，算出模块处于哪一个槽位，并输出地址选择线给CPLD，实施例选择用4位槽位地址选择线，可以最多分辨16个槽位的地址。CPLD负责处理地址的选通，当背板1总线过来的高位地址信号与槽位地址选择线完全相同，且资源类型地址完全相同时，则选通该资源模块。这时，上位机就可以按照存储器方式直接访问该资源模块。
本实用新型实施例的一种插箱板卡总线寻址电路，包括设置在背板1上的一根电压辨认总线2，背板1上设置有若干个槽位3，每个槽位3上设置有对应的电压辨认引脚4。电压辨认总线2串联每个槽位3的电压辨认引脚4，且电压辨认总线2的一端接基准电压，另一端接地。电压辨认总线2上设置有若干个等值分压电阻5，使每个槽位3的电压辨认引脚4均具有一个等差的固定电位。本实用新型的电路结构中还包括MCU和CPLD，MCU采样电压辨认引脚4的电压，并输出地址选择线给CPLD，CPLD进行地址的选通。
如图1所示，本实用新型的背板1上还设置有串联每个槽位3的地址总线、数据总线、电源线以及控制线。图中所示实施例的背板总线包括地址总线ADDR0-ADDR19、数据总线D0-D15、电源线(包含GND、VCC等)以及控制线(如WR、RD、WHRL等)。还额外包含一根槽位辨别总线CAL，将每个槽位的CALPin用电阻串联起来。电阻R0-R16为等值分压电阻，其中，电阻R0接2.5V电压基准，电阻R16接0V的GND。电阻R1-R15分别设置在相邻两个槽位3之间，这样，每个槽位的CALPin脚都会有一个等差的固定电位。比如图中，槽位16的CALPin脚电位为2.5V/17＝147mV，槽位15的CALPin脚电位为147mV*2，依次类推。槽位1的CALPin脚电位为2.5V-147mV或147mV*16。地址总线的A0-A11指向每个槽位的固定分配地址，共4K空间。地址总线的A12-A15指向槽位号，可分配出16个槽位号。地址总线的A16-A19指向资源板卡类型号，可分配出16种类型的资源板卡。
如图2所示，上位机利用本实用新型寻址资源模块包括以下步骤：
在上电时，MCU通过自带的AD采样CalPin脚的电压，计算出自身插入的槽位。根据前述背板1的结构，CALPin脚的电压有16个可能的电压区间，当AD采样值在对应的区间时，就表示本资源模块插入了对应的槽位。槽位地址选择线根据计算出的槽位信息输出到CPLD。槽位选择线为4位，与背板1过来的地址总线A12-A15对应，如果完全相同，则表明槽位选通有效。CPLD内部存储有资源模块的类型信息，也是4位，此类型信息与背板1过来的地址总线A16-A19对应，如果完全相同，则表明类型选通有效。如果槽位选通有效且类型选通有效，则表明该资源模块已经选通，此时背板1上总线的读写操作就是对本资源模块上存储器的读写操作。而无论槽位选通无效或类型选通无效，都不会选通本资源模块。
另一方面，考虑到背板总线要同时驱动很多资源模块，而读操作时资源模块驱动整个背板的负载较重，因此在设计时加入缓冲和驱动电路。缓冲和驱动电路的驱动方向由WHRL进行控制，读(RD)、写(WR)信号也受到WHRL和选通信号控制。
通过以上寻址电路，可以实现上位机对整个背板上插入的资源模块自由访问。
下表为各资源模块在不同槽位的地址分配表。
从上表中可以看出，所有的资源模块在不同槽位都有不同的访问地址。在上图示例中，0槽位被固定为通讯槽位，不允许插入其它类型的资源板卡，而15槽位未安排板卡
以上所述的仅仅是本实用新型的较佳实施例，并不用以对本实用新型进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本实用新型精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均属于权利要求书涵盖的保护范围。
Claims (10)
1.一种插箱板卡总线寻址电路，其特征在于，包括设置在背板(1)上的一根电压辨认总线(2)，所述的背板(1)上设置有若干个槽位(3)，每个槽位(3)上设置有对应的电压辨认引脚(4)；所述的电压辨认总线(2)串联每个槽位(3)的电压辨认引脚(4)；所述电压辨认总线(2)的一端接基准电压，另一端接地；所述的电压辨认总线(2)上设置有若干个等值分压电阻(5)，使每个槽位(3)的电压辨认引脚(4)均具有一个等差的固定电位。
2.根据权利要求1所述的插箱板卡总线寻址电路，其特征在于，还包括MCU和CPLD，MCU采样电压辨认引脚(4)的电压，并输出地址选择线给CPLD，CPLD进行地址的选通。
3.根据权利要求2所述的插箱板卡总线寻址电路，其特征在于，所述的背板(1)上还设置有串联每个槽位(3)的地址总线、数据总线、电源线以及控制线。
4.根据权利要求3所述的插箱板卡总线寻址电路，其特征在于，所述的地址总线包括ADDR0-ADDR19，所述地址总线ADDR0-ADDR11指向每个槽位的固定分配地址，地址总线ADDR12-ADDR15指向槽位号，地址总线ADDR16-ADDR19指向资源板卡类型号。
5.根据权利要求4所述的插箱板卡总线寻址电路，其特征在于，所述的背板(1)上设置有16个槽位(3)，所述的数据总线包括D0-D15，所述的等值分压电阻(5)包括R0-R16，电阻R0接基准电压，电阻R16接地，电阻R1-R15分别设置在相邻两个槽位(3)之间。
6.根据权利要求5所述的插箱板卡总线寻址电路，其特征在于，所述电压辨认引脚(4)的电压有16个可能的电压区间，所述的MCU自带的AD采样电压辨认引脚(4)的电压，当AD采样值在对应的电压区间时，即表示资源模块插入了对应的槽位。
7.根据权利要求5所述的插箱板卡总线寻址电路，其特征在于，所述MCU输出给CPLD的地址选择线为4位，且与地址总线ADDR12-ADDR15对应，相同即表明槽位选通有效。
8.根据权利要求5所述的插箱板卡总线寻址电路，其特征在于，所述CPLD内部存储有4位资源模块的类型信息，且与地址总线ADDR16-ADDR19对应，相同即表明类型选通有效。
9.根据权利要求3所述的插箱板卡总线寻址电路，其特征在于，控制线包括RD、WR、WHRL信号线，利用缓冲和驱动电路减轻读操作时资源模块驱动整个背板(1)的负载压力，缓冲和驱动电路的驱动方向由WHRL控制，RD、WR信号也受到WHRL和选通信号控制。
10.根据权利要求1所述的插箱板卡总线寻址电路，其特征在于，所述的基准电压为2.5V。
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| CN202220586885.8U CN216817394U (zh) | 2022-03-17 | 2022-03-17 | 一种插箱板卡总线寻址电路 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN116954138A (zh) * | 2023-09-21 | 2023-10-27 | 青岛鼎信通讯股份有限公司 | 一种应用于智能直流计量及控制设备的主从通信方法 |
| CN117499371A (zh) * | 2023-10-27 | 2024-02-02 | 众信方智(苏州)智能技术有限公司 | 一种根据插槽位置自动分配板卡id的方法及系统 |
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