CN218825218U - 一种用于spi通信的输入输出模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于SPI通信的输入输出模块，属于输入输出技术领域，包括电源模块、输入模块和输出模块，电源模块与输入模块、输出模块连接；输入模块包括第一光电耦合器、并转串移位寄存器和单反相施密特触发器用于将外部输入通过第一光电耦合器后经并转串移位寄存器送入外部SPI总线上，外部SPI总线的片选信号通过单反相施密特触发器与并转串移位寄存器连接；输出模块包括串转并寄存器、第二光电耦合器和功率放大器用于将外部SPI总线的串行经过串转并寄存器后经第二光电耦合器送入功率放大器的输出作为集电极开路输出接口，其结构简单实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及输入输出技术领域，尤其是一种用于SPI通信的输入输出模块。
背景技术
SPI通信协议是一种应用特别广泛的方式，尤其在智能终端有这非常多，SPI协议挂载外设也非常方便，在输入输出模块方面也是非常常见，但是呢，现有的输入输出模块在驱动、处理速率等方面无法满足需求，因此，提出了一种能够提高驱动能力和刷新率的模块。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述缺陷，提供了一种用于SPI通信的输入输出模块，提高了高驱动及刷新率。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种用于SPI通信的输入输出模块，包括：
电源模块，与输入模块、输出模块连接；
输入模块，包括第一光电耦合器、并转串移位寄存器和单反相施密特触发器，用于将外部输入通过第一光电耦合器后经并转串移位寄存器送入外部SPI总线上，外部SPI总线的片选信号通过单反相施密特触发器与并转串移位寄存器连接；
输出模块，包括串转并寄存器、第二光电耦合器和功率放大器，用于将外部SPI总线的串行经过串转并寄存器后经第二光电耦合器送入功率放大器的输出作为集电极开路输出接口。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述第一光电耦合器包括PCB817芯片。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述并转串移位寄存器包括MC74HC165N芯片。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述单反相施密特触发器包括SN74LVC1G14芯片。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述串转并寄存器包括SN74HC595D芯片。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述第二光电耦合器包括2505芯片。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述功率放大器包括IRF7313芯片。
本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述电源模块包括XL1509芯片。
由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：
本实用新型，在驱动负载方面，能够提高驱动能力，在刷新输入输出方面，能够及时的处理数据，缩短了延迟时间。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图；
图1是本实用新型的电源模块结构示意图；
图2是本实用新型的输入模块结构示意图；
图3是本实用新型的输出模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：
如图1到图3所示，本申请提出了一种用于SPI通信的输入输出模块，其主要应用于SPI通信，包括：电源模块、输入模块和输出模块。
其中，电源模块与输入模块、输出模块连接，用于将外部输入的直流24V电压调整到5V电压范围为输入、输出模块供电，并实现电气隔离；输入模块包括第一光电耦合器、并转串移位寄存器和单反相施密特触发器，用于将外部输入X1-X8通过第一光电耦合器后经并转串移位寄存器送入外部SPI总线上，外部SPI总线的片选信号通过单反相施密特触发器与并转串移位寄存器连接；输出模块包括串转并寄存器、第二光电耦合器和功率放大器，用于将外部SPI总线的串行经过串转并寄存器后经第二光电耦合器送入功率放大器的输出作为集电极开路输出接口。
需要说明的是，本申请是基于SPI总线的输入输出模块，其过程为将外部24V的电压转换为5V的电压并进行隔离后提供给本模块供电，外部主机通过总线将IO输出的数据传输至本模块，本模块将其串行信号转换为并行信号，并通过光耦隔离，功率放大后输出。同时将输入点进过光耦隔离后的并行数据转为串行数据，通过总线返回到外部主机模块中去。
可选地，第一光电耦合器包括PCB817芯片，可采用8个单路的单向光耦，其输入由外部的24V直流驱动，其输出用采用5V上拉电阻构成，实现了可靠性。
可选地，并转串移位寄存器包括MC74HC165N芯片，每一次总线的刷新周期可达1ms，提供了处理速度。
可选地，单反相施密特触发器包括SN74LVC1G14芯片，用于片选的锁存信号。
可选地，串转并寄存器包括SN74HC595D芯片，将总线SPI的串行数据流通过转换为并行输出信号，刷新率可达1ms。
可选地，第二光电耦合器包括2505芯片，其输入具有双向能力，其输出采用24V驱动，经发光管、电阻于功率放大器连接，且接地下拉电阻，具体几路输出根据需求而定，图3只画出了6路，显然，不限于包括6、8、10、16路等。
可选地，功率放大器包括IRF7313芯片，其输出采用24V集电极开路输出。
可选地，电源模块采用现有的，可以将24V直流转换为5V直流的电源，当然也可以采用XL1509芯片，能够稳定提供电能。
上述芯片的外围设计的规格型号可以采用技术手册进行配置。
本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于SPI通信的输入输出模块，其特征在于，包括：
电源模块，与输入模块、输出模块连接；
输入模块，包括第一光电耦合器、并转串移位寄存器和单反相施密特触发器，用于将外部输入通过第一光电耦合器后经并转串移位寄存器送入外部SPI总线上，外部SPI总线的片选信号通过单反相施密特触发器与并转串移位寄存器连接；
输出模块，包括串转并寄存器、第二光电耦合器和功率放大器，用于将外部SPI总线的串行经过串转并寄存器后经第二光电耦合器送入功率放大器的输出作为集电极开路输出接口。
2.根据权利要求1所述的一种用于SPI通信的输入输出模块，其特征在于，所述第一光电耦合器包括PCB817芯片。
3.根据权利要求1所述的一种用于SPI通信的输入输出模块，其特征在于，所述并转串移位寄存器包括MC74HC165N芯片。
4.根据权利要求1所述的一种用于SPI通信的输入输出模块，其特征在于，所述单反相施密特触发器包括SN74LVC1G14芯片。
5.根据权利要求1所述的一种用于SPI通信的输入输出模块，其特征在于，所述串转并寄存器包括SN74HC595D芯片。
6.根据权利要求1所述的一种用于SPI通信的输入输出模块，其特征在于，所述第二光电耦合器包括2505芯片。
7.根据权利要求1所述的一种用于SPI通信的输入输出模块，其特征在于，所述功率放大器包括IRF7313芯片。
8.根据权利要求1所述的一种用于SPI通信的输入输出模块，其特征在于，所述电源模块包括XL1509芯片。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202222873570.4U CN218825218U (zh) | 2022-10-28 | 2022-10-28 | 一种用于spi通信的输入输出模块 |
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| CN218825218U true CN218825218U (zh) | 2023-04-07 |
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2022
- 2022-10-28 CN CN202222873570.4U patent/CN218825218U/zh active Active
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