[发明专利]基于串行外设协议的输入/输出扩展板及其信号处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于串行外设接口（SPI，Serial Peripheral Interface）协议的输入/输出（I/O，Input/Output）扩展板及其信号处理方法。

背景技术

工控行业电机驱动在高端应用往往需要更多的输入/输出（I/O，Input/Output）端子来实现复杂的控制应用，目前国内外主流品牌变频器或可编程逻辑控制器（PLC，Programmable Logic Controller）都是通过外选配I/O扩展板来满足在特殊应用场合对更多I/O端子的需求。

传统的I/O扩展板的扩展方式是预留主控板上CPU的I/O接口硬件资源，然而，此类I/O扩展板比较僵化，硬件接口固定，扩展资源受限，并且需要占用过多的主控板的CPU资源。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于SPI协议的I/O扩展板及信号处理方法，用于解决I/O扩展板扩展资源受限的问题，节省主控板的CPU资源。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

一种基于串行外设接口协议的输入/输出扩展板，包括：

与主控板连接的串行外设接口；

与外部端子连接的通讯接口；以及，

分别与上述串行外设接口和上述通讯接口相连接的处理模块，其中，上述处理模块用于：

在上述通讯接口获取到来自上述外部端子的信号时，将上述外部端子的信号处理为上述主控板能够直接应用的信号格式，并通过上述串行外设接口发送给上述主控板；

在上述串行外设接口获取到上述主控板下发的对上述外部端子的控制命令时，将上述主控板下发的对上述外部端子的控制命令处理为上述外部端子能够直接应用的逻辑信号，并通过上述通讯接口将上述逻辑信号发送至上述外部端子。

一种应用于与主控板及外部端子均相连的输入/输出扩展板信号处理方法，包括：

从与上述主控板连接的串行外设接口获取上述主控板下发的对上述外部端子的控制命令；

将上述控制命令处理为上述外部端子能够直接应用的逻辑信号；以及，

通过上述通讯接口将上述逻辑信号发送至上述外部端子。

由上可见，本发明实施例中I/O扩展板采用SPI协议与主控板通讯，扩展接口通用性强，解决了I/O扩展板扩展资源受限的问题，另外，I/O扩展板有独立的处理模块，在获取到来自外部端子的信号时，可对信号进行逻辑与运算处理，将信号转化为主控板能够直接应用的信号格式后再发送给主控板，分担了主控板CPU的部分运算量，从而节省了主控板的CPU资源。

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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种基于SPI协议的I/O扩展板一个实施例结构示意图；

图2为本发明提供的一种信号处理方法一个实施例流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种基于串行外设接口（SPI，Serial Peripheral Interface）协议的I/O扩展板及信号处理方法。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

下面对本发明实施例的一种基于SPI协议的I/O扩展板进行描述，请参阅图1，本发明实施例中的I/O扩展板10包括：

与主控板20连接的SPI接口11；

在本发明实施例中，SPI接口11包括：SPI-CLK（即时钟）、SPI-CS（即片选）、SPI-DO（即输出）和SPI-DI（即输入）四根信号线；I/O扩展板10通过SPI接口11与主控板20连接，按照SPI协议同步与主控板20进行数据双向传输。

与外部端子30连接的通讯接口12；

本发明实施例中，I/O扩展板10可以包含多个通讯接口12，以实现与多个外部端子30的连接，从而实现多路信号端子的扩展功能，如实现开关量信号端子、可编程端子、继电器端子、模拟量信号端子等扩展功能，。