[发明专利]一种信号端子复用的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号测试技术领域，特别是指一种信号端子复用的方法和装置。背景技术

电力自动化二次装置生产过程中会涉及到大量的DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）、CPU（Central Processing Unit，中央处理器）插件，一方面是由于各网局、地区对继电保护的要求不尽相同，导致DSP、CPU插件数目很多；另一方面是由于不同保护、测控装置的需求，导致DSP、CPU插件种类繁多。

不同的DSP、CPU插件端子定义差异较大，很难实现统一，相同位置的端子的信号类型可能不同：可能是数字信号，也可能是模拟信号；可能是输入信号，也可能是输出信号。传统的DSP、CPU插件测试方法是：针对不同信号类型的DSP、CPU插件端子，设计一个单独的测试仪，配置独立的测试电缆，进行测试；并且在测试过程中还需要手动调节相应的测试仪器，输出或测量模拟电压值。传统的DSP、CPU插件端子测试方法效率低下、通用性低、资源浪费严重。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种信号端子复用的方法和装置，以解决传统DSP、CPU插件端子测试方法效率低下、通用性低、资源浪费严重的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种信号端子复用装置，该装置包括：模拟开关单元、信号采集与输出单元和控制单元；所述模拟开关单元与所述信号采集与输出单元相连，所述信号采集与输出单元与所述控制单元相连，所述模拟开关单元与所述控制单元相连，其中：

所述控制单元，用于控制所述模拟开关单元的导通与关断；还用于控制所述信号采集与输出单元进行信号采集与输出；

所述信号采集与输出单元，用于当所述模拟开关单元导通时采集与所述模拟开关单元相连的信号端子的信号，并将采集的信号输出给所述控制单元；还用于当所述模拟开关单元导通时将信号输出到与所述模拟开关单元相连的信号端子。

优选地，所述模拟开关单元包括第一模拟开关和第二模拟开关；

所述控制单元，还用于当信号为数字输入信号或模拟量输入信号时，控制所述第一模拟开关导通；还用于当信号为数字输出信号或模拟量输出信号时，控制所述第二模拟开关导通。

优选地，所述信号采集与输出单元包括运算放大器、ADC和DAC，所述运算放大器与所述ADC相连，所述第一模拟开关与所述运算放大器相连，所述第二模拟开关与所述DAC相连，所述ADC、DAC分别通过SPI总线与所述控制单元相连，其中：

所述运算放大器，用于当所述第一模拟开关导通时，对与所述第一模拟开关相连的信号端子输入的所述数字输入信号或模拟输入信号进行相应处理；

所述ADC，用于采集所述经运算放大器处理后的数字输入信号或模拟输入信号；还用于将采集的数字输入信号或模拟输入信号输出给所述控制单元；

所述DAC，用于当所述第二模拟开关导通时，将所述数字输出信号或模拟输出信号输出给与所述第二模拟开关相连的信号端子；所述第二模拟开关导通时，所述DAC与所述运算放大器相连。

优选地，所述控制单元包括MCU和控制器，所述MCU通过RS485总线与所述控制器相连，所述第一模拟开关和第二模拟开关分别与所述MCU的相应IO管脚相连，所述ADC、DAC分别通过SPI总线与所述MCU相连，其中：

所述控制器，用于提供交互接口，通过RS485总线与所述MCU通信；

所述MCU，用于根据所述控制器提供的控制指令，控制所述第一模拟开关或第二模拟开关的导通与关断；还用于根据所述控制器提供的控制指令，控制所述ADC进行信号采集、或者控制所述DAC进行信号输出。

优选地，所述模拟开关单元包括第三模拟开关，所述第三模拟开关分别与第一信号端子和第二信号端子相连；

所述控制单元，还用于当所述第一信号端子和第二信号端子的信号为一对收发信号时，控制所述第三模拟开关导通。

优选地，所述模拟开关单元包括第四模拟开关、第五模拟开关、第六模拟开关和匹配电阻；

所述第四模拟开关的一端与第一信号端子相连、另一端与第一通讯端子相连，所述第五模拟开关的一端与第二信号端子相连、另一端与第二通讯端子相连；所述第六模拟开关的一端与匹配电阻的一端相连、所述第六模拟开关的另一端和匹配电阻的另一端分别与第一通讯端子、第二通讯端子相连；