CN212009333U - 兼容多种接口信号的接口板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种兼容多种接口信号的接口板，结合FPGA，可以实现一个接口连接多种接口信号，并根据插入设备的接口类型进行动态重构，有利于单兵计算终端的小型化设计。其包括FPGA模块、一切多Switch芯片、电平转换电路、多合一Switch芯片和外设接口；其中FPGA模块与主机主板之间通过MiniPCIe连接，对外输出TTL电平；一切多Switch芯片，与FPGA模块输出端连接，接收TTL电平并接收控制信号ID，将TTL电平发送给电平转换电路；电平转换电路包括TTL转RS485电平转换电路、TTL转RS232电平转换电路和TTL转CAN电平转换电路；多合一Switch芯片，接收控制信号ID，将对应的电平转换电路输出通道打开并使得相应的电平信号输出到相应的外设接口。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种兼容多种接口信号的接口板，属于电路设计技术领域。
背景技术
单兵计算终端作为当前单兵作战系统的核心，可以收集单兵身上各个传感器的信息、对数据进行计算、控制单兵作战系统的其他设备。单兵计算终端需要和多种侦查设备连接，以便接收多种侦查设备的侦查信息。而侦查设备的接口形式多样，有RS232接口、RS485接口、CAN接口等。为了连接多种侦查设备，单兵计算终端需要设计多种接口，不便于单兵计算终端的小型化。
实用新型内容
针对上述存在的问题，本实用新型提供了一种兼容多种接口信号的接口板，结合FPGA，可以实现一个接口连接多种接口信号，并根据插入设备的接口类型进行动态重构，有利于单兵计算终端的小型化设计。
本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种兼容多种接口信号的接口板，其特征在于：包括FPGA模块、一切多Switch芯片、电平转换电路、多切一Switch芯片和外设接口；其中
FPGA模块与主机主板之间通过MiniPCIe连接，对外输出TTL电平；
外设接口，接通外设，输出控制信号ID；
一切多Switch芯片，与FPGA模块输出端连接，接收TTL电平并接收控制信号ID，将TTL电平发送给电平转换电路；
电平转换电路包括TTL转RS485电平转换电路、TTL转RS232电平转换电路和TTL转CAN电平转换电路； TTL转RS485电平转换电路将TTL电平转换为RS485电平，TTL转RS232电平转换电路将TTL电平转换为RS232电平，TTL转CAN电平转换电路将TTL电平转换为CAN电平；
多切一Switch芯片，接收控制信号ID，将对应的电平转换电路输出通道打开并使得相应的电平信号输出到相应的外设接口。
所述兼容多种接口信号的接口板优选方案， TTL转RS485电平转换电路包括芯片U9630，该芯片U9630的型号为SN65HVD72DR；芯片U9630的引脚8接电源VCC3V3, 电源VCC3V3和GND_S之间设有电容PC9609，引脚5接GND_S，引脚6及引脚7分别连接电阻R21340的1脚及2脚，电阻R21340的1脚及2脚分别接TVS二极管D9160脚3和脚1，TVS二极管D9160脚3接GND,引脚1接信号RXD_485端, 引脚4接信号TXD485端、引脚2接TX_EN_SUB端, 引脚2及引脚3经R21339接GND_S。
所述兼容多种接口信号的接口板优选方案， TTL转RS232电平转换电路包括芯片U9631，该芯片U9631的型号为MAX3232CDBR, 芯片U9631的 V+口串接一电容PC9614至GND_S, 芯片U9631的 C1+口和C1-口之间串接一电容PC9611, 芯片U9631的C2+口和C2-口之间串接一电容PC9610，芯片U9631的V-口串接一电容PC9613至GND, 芯片U9631的VCC口一路串接一电容PC9612至GND_S，另一路接电源VCC3V3，芯片U9631的口DOUT1接TXD_M232, 芯片U9631的RIN1接RXD_M232, 芯片U9631的口ROUT1接RXD_232，芯片U9631的DIN1接TXD_M232,RXD_232经电阻R21342接电源VCC3V3，TXD_M232经电阻R21341接电源VCC3V3。
所述兼容多种接口信号的接口板优选方案， TTL转CAN电平转换电路包括芯片U9632，该芯片U9632的型号为SN65HVD232DR, 芯片U9632引脚1接入TXD_CAN信号，芯片U9632引脚4接RXD_CAN信号，芯片U9632引脚2接GND, 芯片U9632引脚3接电源VCC3V3, 电源VCC3V3和GND之间接电容PC9615,芯片U9632引脚CANH和与CAN总线通信CANL之间串联有电阻R23及电阻R24，同时串联有电阻R21及电阻R22，电阻R21及电阻R22之间串接电容PC9616至GND_S，电阻R23及电阻R24之间串接电容PC9617至GND_S。
本实用新型的优点在于：结合FPGA，可以实现一个接口连接多种接口信号，并根据插入设备的接口类型进行动态重构，有利于单兵计算终端的小型化设计。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
图1为本实用新型兼容多种接口信号的接口板系统框图。
图2为本实用新型TTL转RS485电平转换电路。
图3为本实用新型TTL转RS232电平转换电路。
图4为本实用新型TTL转CAN电平转换电路。
图5一切多Switch芯片工作原理图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
参考图1及图5，一种兼容多种接口信号的接口板,包括FPGA模块、一切多Switch芯片、电平转换电路、多切一Switch芯片和外设接口；其中
FPGA模块与主机主板之间通过MiniPCIe连接，对外输出TTL电平；
外设接口，接通外设，输出控制信号ID；
一切多Switch芯片，与FPGA模块输出端连接，接收TTL电平并接收控制信号ID，将TTL电平发送给电平转换电路；
电平转换电路包括TTL转RS485电平转换电路、TTL转RS232电平转换电路和TTL转CAN电平转换电路； TTL转RS485电平转换电路将TTL电平转换为RS485电平，TTL转RS232电平转换电路将TTL电平转换为RS232电平，TTL转CAN电平转换电路将TTL电平转换为CAN电平；
多切一Switch芯片，接收控制信号ID，将对应的电平转换电路输出通道打开并使得相应的电平信号输出到相应的外设接口。
参考图2，TTL转RS485电平转换电路包括芯片U9630，该芯片U9630的型号为SN65HVD72DR；芯片U9630的引脚8接电源VCC3V3, 电源VCC3V3和GND_S之间设有电容PC9609，引脚5接GND_S，引脚6及引脚7分别连接电阻R21340的1脚及2脚，电阻R21340的1脚及2脚分别接TVS二极管D9160脚3和脚1，TVS二极管D9160脚3接GND,引脚1接信号RXD_485端, 引脚4信号TXD485端、引脚2接TX_EN_SUB端, 引脚2及引脚3经R21339接GND_S。
参考图3，TTL转RS232电平转换电路包括芯片U9631，该芯片U9631的型号为MAX3232CDBR, 芯片U9631的 V+口串接一电容PC9614至GND_S, 芯片U9631的 C1+口和C1-口之间串接一电容PC9611, 芯片U9631的C2+口和C2-口之间串接一电容PC9610，芯片U9631的V-口串接一电容PC9613至GND, 芯片U9631的VCC口一路串接一电容PC9612至GND_S，另一路接电源VCC3V3，芯片U9631的口DOUT1接TXD_M232, 芯片U9631的RIN1接RXD_M232, 芯片U9631的口ROUT1接RXD_232，芯片U9631的DIN1接TXD_M232, RXD_232经电阻R21342接电源VCC3V3，TXD_M232经电阻R21341接电源VCC3V3。
参考图4，TTL转CAN电平转换电路包括芯片U9632，该芯片U9632的型号为SN65HVD232DR, 芯片U9632引脚1接入TXD_CAN信号，芯片U9632引脚4接RXD_CAN信号，芯片U9632引脚2接GND, 芯片U9632引脚3接电源VCC3V3, 电源VCC3V3和GND之间接电容PC9615,芯片U9632引脚CANH和与CAN总线通信CANL之间串联有电阻R23及电阻R24，同时串联有电阻R21及电阻R22，电阻R21及电阻R22之间串接电容PC9616至GND_S，电阻R23及电阻R24之间串接电容PC9617至GND_S。
本实用新型的具体工作过程如下：
当不同的外设插入外设接口时，由于地信号的引脚位置不同会把外设接口上不同的引脚拉低，将此信号作为控制信号ID。
根据控制信号ID的不同，可以控制一切多Switch芯片，将FPGA输出的TTL电平经过合适的通路送到合适的电平转换电路。如图5所示，当外设为RS232接口时，1通道打开，FPGA输出的TTL电平信号经过1通道输出到RS232电平转换电路；当外设为RS485接口时，2通道打开，FPGA输出的TTL电平信号经过2通道输出到RS485电平转换电路；当外设为CAN接口时，3通道打开，FPGA输出的TTL电平信号经过3通道输出到CAN电平转换电路。同时控制信号ID也可以控制多切一Switch芯片，将相关的通道打开，使得相应的信号输出。同时FPGA会根据控制信号ID调用不同的IP，将主机通过PCIe接口送来的数据转换成合适的接口数据，实现数据协议的切换。从而保证主机与外设的正常通信。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种兼容多种接口信号的接口板，其特征在于：包括FPGA模块、一切多Switch芯片、电平转换电路、多切一Switch芯片和外设接口；其中
FPGA模块与主机主板之间通过MiniPCIe连接，对外输出TTL电平；
外设接口，接通外设，输出控制信号ID；
一切多Switch芯片，与FPGA模块输出端连接，接收TTL电平并接收控制信号ID，将TTL电平发送给电平转换电路；
电平转换电路包括TTL转RS485电平转换电路、TTL转RS232电平转换电路和TTL转CAN电平转换电路； TTL转RS485电平转换电路将TTL电平转换为RS485电平，TTL转RS232电平转换电路将TTL电平转换为RS232电平，TTL转CAN电平转换电路将TTL电平转换为CAN电平；
多切一Switch芯片，接收控制信号ID，将对应的电平转换电路输出通道打开并使得相应的电平信号输出到相应的外设接口。
2. 根据权利要求1所述兼容多种接口信号的接口板，其特征在于：TTL转RS485电平转换电路包括芯片U9630，该芯片U9630的型号为SN65HVD72DR；芯片U9630的引脚8接电源VCC3V3, 电源VCC3V3和GND_S之间设有电容PC9609，引脚5接GND_S，引脚6及引脚7分别连接电阻R21340的1脚及2脚，电阻R21340的1脚及2脚分别接TVS二极管D9160脚3和脚1，TVS二极管D9160脚3接GND,引脚1接信号RXD_485端, 引脚41接信号TXD485端、引脚2接TX_EN_SUB端, 引脚2及引脚3经R21339接GND_S。
3.根据权利要求1所述兼容多种接口信号的接口板，其特征在于：TTL转RS232电平转换电路包括芯片U9631，该芯片U9631的型号为MAX3232CDBR, 芯片U9631的 V+口串接一电容PC9614至GND_S, 芯片U9631的 C1+口和C1-口之间串接一电容PC9611, 芯片U9631的C2+口和C2-口之间串接一电容PC9610，芯片U9631的V-口串接一电容PC9613至GND, 芯片U9631的VCC口一路串接一电容PC9612至GND_S，另一路接电源VCC3V3，芯片U9631的口DOUT1接TXD_M232, 芯片U9631的RIN1接RXD_M232, 芯片U9631的口ROUT1接RXD_232，芯片U9631的DIN1接TXD_M232, RXD_232经电阻R21342接电源VCC3V3，TXD_M232经电阻R21341接电源VCC3V3。
4.根据权利要求1所述兼容多种接口信号的接口板，其特征在于：TTL转CAN电平转换电路包括芯片U9632，该芯片U9632的型号为SN65HVD232DR, 芯片U9632引脚1接入TXD_CAN信号，芯片U9632引脚4接RXD_CAN信号，芯片U9632引脚2接GND, 芯片U9632引脚3接电源VCC3V3, 电源VCC3V3和GND之间接电容PC9615,芯片U9632引脚CANH和与CAN总线通信CANL之间串联有电阻R23及电阻R24，同时串联有电阻R21及电阻R22，电阻R21及电阻R22之间串接电容PC9616至GND_S，电阻R23及电阻R24之间串接电容PC9617至GND_S。
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| CN114115501A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-03-01 | 佛山市顺德区美的电子科技有限公司 | 接口电压控制电路、方法、电子设备和存储介质 |
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