[发明专利]一种低速IO时分复用系统

说明书

本发明公开了一种低速IO时分复用系统，所述系统包括依次连接的低速IO数据模块、时分复用控制模块和外部低速IO阵列；低速IO数据模块，用于向所述时分复用控制模块发送若干种不同类型的数据；时分复用控制模块，用于将系统时钟进行分频，分为若干个时间片；按照时间片控制低速IO数据模块发送不同类型数据的时序逻辑，将接收到的数据转发给外部低速IO阵列。本发明以少量的有限的IO引脚资源，采用时分复用的方式，在不影响接口时序、保证各功能模块正常输入输出通信的情况下实现航天全部类型的低速IO的控制功能，确保所有功能共存互不影响，最终实现工程设计的标准化及微小型化。

技术领域

本发明涉及航空航天以及SOC设计领域，特别涉及一种低速IO时分复用系统。

背景技术

在航天任务中，卫星平台和各个载荷之间通过载荷管理器控制有效载荷，以实现分层化管理。载荷管理器是一台集成化的多功能电子设备，主要管理和控制各个有效载荷的工作及运行状态，为有效载荷与卫星平台提供统一的电接口。接口包括高速、中速、低速三大类。高速接口一般采用LVDS、Space wire等传输图像等大容量高速率数据；中速为1553B、RS422等传输工程参数；而低速则包含了AD、OC、DI、DO以及PWM等在内的众多零散接口，用于实现载荷的遥控以及遥测功能。由于载荷数量众多，接口多样化，因此载荷管理器的管控存在难度。同时，接口的多样化以及数量众多，对载荷控制器提出了大量的资源需求，使得设计很难实现标准化与微小型化。

在器件引脚资源有限的情况下，针对接口种类众多，目前市面上一般采用功能复用的方式实现。然而此种复用存在一定的限制，譬如，器件引脚在作为功能A的时候就不能同时作为功能B，反之亦然。即，功能复用存在功能互斥的问题，本质上依然没有完全解决包括低速IO在内的所有接口功能以及实现大量数据接口的目的。

发明内容

本发明的目的在于，解决目前技术上由于器件引脚资源有限，接口种类众多而采用功能复用而带来的功能互斥问题，以少量的有限的IO引脚资源，实现航天全部类型的低速IO的控制功能，确保所有功能共存互不影响，最终实现工程设计的标准化及微小型化。

为了实现上述目的，本发明提供了一种低速IO时分复用系统，采用时分复用的方式，在不影响接口时序、保证各功能模块正常输入输出通信的情况下，采用25根信号线实现512路模拟量采集控制、336路OC指令控制输出、128路数字量DO输出、128路数字量输入DI以及16路PWM的输出控制。且以上所有功能可同时共存。

本发明公开了一种低速IO时分复用系统，所述系统包括依次连接的低速IO数据模块、时分复用控制模块和外部低速IO阵列；

所述的低速IO数据模块，用于向所述时分复用控制模块发送若干种不同类型的数据；

所述的时分复用控制模块，用于将系统时钟进行分频，分为若干个时间片；按照时间片控制低速IO数据模块发送不同类型数据的时序逻辑，将接收到的数据转发给外部低速IO阵列。

作为上述系统的一种改进，所述低速IO数据发送模块通过APB总线通信与上位机连接。

作为上述系统的一种改进，所述低速IO数据模块包括OC指令控制单元、遥测采集控制单元、数字量输出控制单元、脉宽调制控制单元和数字量输入控制单元；

所述OC指令控制单元，用于发出组选择信号、行命令以及列命令到时分复用控制模块；

所述遥测采集控制单元，用于发送AD通道号、读转换控制信号和组选择信号到时分复用控制模块；

所述数字量输出控制单元，包含输出数据寄存器，用于缓存上位机输出到端口的数字量；

所述脉宽调制控制单元，用于选择脉冲信号输出的通道和控制输出脉宽调制信号；

所述数字量输入控制单元，包含输入数据寄存器，用于缓存数字量输入数据。