專利名稱：矩陣式通用輸入輸出引腳的測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測試裝置，特別是一種矩陣式通用輸入輸出引腳的測試裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中，經(jīng)常需要使用微控制單元(MCU)控制上百個(gè)控制點(diǎn)的讀取或?qū)懭耄话惴桨甘鞘褂梦⒖刂茊卧耐ㄓ幂斎胼敵鲆_(General Purpose I/0，GPI0)來作為控制信號。而微控制單元的通用輸入輸出引腳一般是幾十個(gè)，并且還可能用于非通用輸入輸出引腳的作用，可用于通用輸入輸出引腳的信號可能大于20個(gè)。為了達(dá)到控制上百個(gè)目標(biāo)，就需要通用輸入輸出引腳的擴(kuò)展。常見的方式是使用多個(gè)微控制單元以達(dá)到通用輸入輸出引腳滿足控制點(diǎn)數(shù)。缺點(diǎn)是增加微控制單元通訊的同步控制，增加硬件和軟件的設(shè)計(jì)難度；或，使用通用輸入輸出引腳擴(kuò)展芯片，但是因?yàn)樾酒加幸欢ǖ膬?nèi)阻，這都會影響整體電路的操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種矩陣式通用輸入輸出引腳的測試裝置，用以提供不同的信道數(shù)量的微控制單元的測試。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種矩陣式通用輸入輸出引腳的測試裝置，包括第一輸入端、第二輸入端、第一矩陣電路、第二矩陣電路、輸出端與切換組件。第一輸入端包括多個(gè)第一控制腳位，每一個(gè)第一控制腳位電性連接于一緩沖器；第二輸入端包括多個(gè)第二控制腳位；輸出端包括多個(gè)輸出腳位，輸出端用以連接為控制單元；第一矩陣電路具有多個(gè)第一繼電器，第一繼電器電性連接于輸出腳位，以若干個(gè)第一繼電器相串接，串接的第一繼電器的一側(cè)與相應(yīng)的緩沖器相連接；第二矩陣電路具有多個(gè)第二繼電器，第二繼電器以矩陣排列相連接，第二矩陣電路的一側(cè)邊的第二繼電器與第二輸入端的第二控制腳位相連接，第二矩陣電路的另一側(cè)邊的第二繼電器電性連接于第一矩陣電路的第一繼電器；切換組件電性連結(jié)于第一輸入端與第二輸入端之間，切換組件用以選擇第一輸入端或第二輸入端之任一，在選擇第一輸入端時(shí)，則切開第二矩陣電路，在選擇第二輸入端時(shí)，則切開第一矩陣電路；選擇上述矩陣電路中的任一繼電器，用以對輸出腳位進(jìn)行通訊。本發(fā)明的技術(shù)效果在于本發(fā)明所提供的一種矩陣式通用輸入輸出引腳的測試裝置，使用者可以選擇不同的輸入端，如此一來可以不需另外設(shè)置不同腳位數(shù)量的輸出端。并透過繼電器所形成矩陣電路從中選擇欲測試的輸出腳位。透過上述的矩陣電路與輸出腳位可以從預(yù)設(shè)數(shù)量的腳位對不同微控制單元進(jìn)行測試。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖1為本發(fā)明的架構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的電路架構(gòu)示意圖3A為本發(fā)明的第一矩陣電路示意圖；圖IBB為本發(fā)明的第二控制電路示意圖。其中，附圖標(biāo)記111第一輸入端112第二輸入端121第一矩陣電路122第二矩陣電路123第一繼電器124第二繼電器131輸出端132輸出腳位141切換組件151緩沖器152中斷繼電器
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述本發(fā)明為能解決上述對于具有不同腳位數(shù)量的被測電路板，因此本發(fā)明提出了以下的測試裝置。其中，在本實(shí)施例所述的腳位數(shù)量，僅是為方便說明舉例之用，并非僅局限于此。請參考圖1所示，其為本發(fā)明的架構(gòu)示意圖。本發(fā)明包括第一輸入端111、第二輸入端112、第一矩陣電路121、第二矩陣電路122、輸出端131與切換組件141。第一輸入端111與第二輸入端112都是用以連接微控制單元的通用輸入輸出引腳 (GPIO)。第一輸入端111與第二輸入端112除了所提供的腳位數(shù)量有差異外，在本發(fā)明的第一輸入端111的各腳位電性連接一緩沖器151。緩沖器151用以暫存所接收到的測試信號，使得信號可以在更長的電路板中傳送。在第一輸入端111中以第一控制腳位為一組基本的控制單位，透過第一控制腳位對一個(gè)輸出端131進(jìn)行輸入/輸出的控制。因此第一輸入端111可以具有多組的輸入與輸出引腳。第二輸入端112采用的是通用輸入輸出引腳的串行模式，因此第二控制腳位的每一只引腳即可達(dá)到對輸出端131的輸入或輸出控制。舉例來說，第二輸入端112可以用來對模擬轉(zhuǎn)數(shù)字測試或數(shù)字轉(zhuǎn)模擬測試，這類非正常的通用輸入輸出引腳的運(yùn)作。所以在本發(fā)明中第一輸入端111與第二輸入端112是無法并行輸入(其詳細(xì)運(yùn)作將于后文中詳述)。請參考圖2所示，其為本發(fā)明的電路架構(gòu)示意圖。第一矩陣電路121由多個(gè)第一繼電器123所構(gòu)成(在圖2中以” □”作為未導(dǎo)通的繼電器)，而第二矩陣電路122也是由多個(gè)第二繼電器1 所構(gòu)成。上述的繼電器在未被選擇時(shí)均為斷開狀態(tài)，因此在預(yù)設(shè)的電路中不會有信號經(jīng)過。而輸出端131包括多個(gè)輸出腳位132，輸出端131用以連接被測電路板(在圖2中以Δ為輸出腳位)。第一矩陣電路121以緩沖器151的數(shù)量分為相應(yīng)數(shù)量的串接電路，而每一個(gè)串接電路由相應(yīng)于輸出端131腳位的第一繼電器123所構(gòu)成。并如前文所述，第一矩陣電路121 中的串接電路也是以通用輸入輸出引腳的輸入腳位與輸出腳位為視為同一組。在同一組的串接電路的相應(yīng)位置上的第一繼電器123會電性連接至輸出端131的輸出腳位132。換句話說，在通用輸入輸出引腳的輸出腳位132上的串接電路，每一個(gè)第一繼電器123會與通用輸入輸出引腳的輸入腳位的相應(yīng)第一繼電器123相串接。此外，在各緩沖器151與第一繼電器123之間還設(shè)置一中斷繼電器152，而中斷繼電器152預(yù)設(shè)狀態(tài)也是斷開的狀態(tài)。當(dāng)切換組件141選擇第一矩陣電路121時(shí)，中斷繼電器152才會被接通。第二矩陣電路122也是由多個(gè)第二繼電器124所構(gòu)成。這些第二繼電器124以二維矩陣的方式進(jìn)行串接。為能方便說明第二矩陣電路122的構(gòu)成，以下將以第一軸向串接電路與第二軸向串接電路作為說明。第一軸向串接電路由若干個(gè)第二繼電器1 所串接形成，第一軸向串接電路的數(shù)量等同于第二輸入端112的第二控制腳位的數(shù)量。第二軸向串接電路為每一第一軸向串接電路的相應(yīng)位置的第二繼電器1 所串接。特別的是，在第二軸向串接電路的一側(cè)另設(shè)置若干個(gè)繼電器，將這些繼電器定義為連接繼電器。連接繼電器的配置需配合第一矩陣電路121的第一控制腳位的數(shù)量與第二矩陣電路122的第二控制腳位的數(shù)量。第二繼電器124的配置與第一繼電器123相同。兩者都是由控制組件141所控制?？刂平M件141以位(bit)為單位，透過不同的引腳向繼電器進(jìn)行電路的開啟或關(guān)閉的控制。其中，這些另外設(shè)置的第二繼電器124的數(shù)量根據(jù)第一矩陣電路的串行電路的數(shù)量所決定。切換組件141電性連結(jié)于第一矩陣電路121與第二矩陣電路122之間。切換組件 141可以透過SPI或I2C各種總線方式連接于第一繼電器123與第二繼電器124。切換組件141用以選擇第一輸入端111或第二輸入端112之任一。在切換組件141選擇第一輸入端111時(shí)，則切開第二矩陣電路122。在切換組件141選擇第二輸入端112時(shí)，則切開第一矩陣電路121。以下為能清楚說明本發(fā)明整體的運(yùn)作，還請另外配合圖3A與圖:3B所示的第一矩陣電路與第二控制電路示意圖。以選擇第一輸入端111為例。將被測電路板與輸出端131相連接，將輸出腳位132 分別連接至被測電路板上的相應(yīng)引腳。并透過切換組件141選擇第一輸入端111，使用者可以經(jīng)由第一輸入端111選擇不同的第一控制腳位。假設(shè)所選擇的是圖3A中第一與第二的腳位(在圖3A中以粗黑線作為選擇的腳位)。當(dāng)完成第一控制腳位的選擇后，切換組件141會致能相應(yīng)腳位所連接的中斷繼電器152(在圖3A中以” ■”作為導(dǎo)通的繼電器)。接著，測試者在透過切換單元選擇欲測試的輸出腳位132，并致能連接該輸出腳位 132的第一繼電器123。在致能所選擇的第一繼電器123后，即可透過輸出腳位132向被測電路板進(jìn)行測試信號的發(fā)送。由于第二矩陣電路122中的繼電器并未被致能，所以信號并不會從第二矩陣電路122流向第二輸入端112。除了透過第一輸入端111外，本發(fā)明可以也可以透過第二輸入端112對被測電路板進(jìn)行測試。當(dāng)測試者透過切換組件141選擇第二輸入端112后，切換組件141會將第一矩陣電路121中的繼電器斷開。將第一矩陣電路121的繼電器斷開可以避免測試信號由第二輸入端112流向第一輸入端111。接著，測試者從第二輸入端112中選擇第二控制腳位。 由于第二輸入端112與第二矩陣電路122是采用串行連接。因此需要另行設(shè)置多個(gè)節(jié)點(diǎn)用以連接第一矩陣電路121。在本實(shí)施態(tài)樣中以圖3B所示，在第一矩陣電路121與第二矩陣電路122間會設(shè)置若干個(gè)連接繼電器。在圖:3B中以黑色箭頭代表第二輸入端112所選擇的腳位。當(dāng)測試者選擇欲測試的第二控制腳位與輸出腳位132時(shí)，切換組件141會將相應(yīng)的第二繼電器IM與第一繼電器123切換成導(dǎo)通狀態(tài)，如圖:3B所示。并將測試信號透過相應(yīng)的第二控制腳位與繼電器傳送至輸出腳位132，藉以對被測電路板進(jìn)行相應(yīng)的測試。本發(fā)明所提供的一種矩陣式通用輸入輸出引腳的測試裝置，使用者可以選擇不同的輸入端，如此一來可以不需另外設(shè)置不同腳位數(shù)量的輸出端131。并透過繼電器所形成矩陣電路從中選擇欲測試的輸出腳位132。透過上述的矩陣電路與輸出腳位132可以從預(yù)設(shè)數(shù)量的腳位對不同微控制單元進(jìn)行測試。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種矩陣式通用輸入輸出引腳的測試裝置，提供不同的信道數(shù)量的微控制單元的測試，用以測試不同被測電路板，其特征在于，該矩陣式通用輸入輸出引腳的測試裝置包括一第一輸入端，還包括多個(gè)第一控制腳位，每一該第一控制腳位電性連接于一緩沖器；一第二輸入端，還包括多個(gè)第二控制腳位； 一輸出端，其包括多個(gè)輸出腳位，該輸出端用以連接一被測電路板； 一第一矩陣電路，具有多個(gè)第一繼電器，該些第一繼電器電性連接于該輸出腳位，以若干個(gè)該些第一繼電器相串接，串接的該些第一繼電器的一側(cè)與相應(yīng)的該緩沖器相連接；一第二矩陣電路，具有多個(gè)第二繼電器，該些第二繼電器以矩陣排列相連接，該第二矩陣電路的一側(cè)邊的該些第二繼電器與該第二輸入端的該些第二控制腳位相連接，該第二矩陣電路的另一側(cè)邊的該些第二繼電器電性連接于該第一矩陣電路的該些第一繼電器；以及一切換組件，電性連結(jié)于該第一矩陣電路與該第二矩陣電路之間，該切換組件用以選擇該第一輸入端或該第二輸入端之任一，在選擇該第一輸入端時(shí)，則切開該第二矩陣電路， 在選擇該第二輸入端時(shí)，則切開該第一矩陣電路。
2.如權(quán)利要求1所述的矩陣式通用輸入輸出引腳的測試裝置，其特征在于，每兩個(gè)該第一繼電器串接，并連接至該輸出腳位。
3.如權(quán)利要求1所述的矩陣式通用輸入輸出引腳的測試裝置，其特征在于，該第一輸入端接收一存取要求，用以接通該第一矩陣電路的部分該些第一繼電器。
4.如權(quán)利要求3所述的矩陣式通用輸入輸出引腳的測試裝置，其特征在于，每一該緩沖器與該第一矩陣電路間還包括一中斷繼電器，用以導(dǎo)通該存取要求所選擇的該第一繼電器與所串接的該些第一繼電器。
全文摘要
一種矩陣式通用輸入輸出引腳的測試裝置，提供不同的信道數(shù)量的微控制單元的測試，用以測試不同種類的被測電路板，包括第一輸入端、第二輸入端、第一矩陣電路、第二矩陣電路與切換組件。第一矩陣電路包括多個(gè)第一繼電器，將這些第一繼電器串接藉以形成矩陣；第二矩陣電路包括多個(gè)第二繼電器，將這些第二繼電器串接形成另一矩陣電路；切換組件電性連結(jié)于第一輸入端與第二輸入端之間，切換組件用以選擇第一輸入端或第二輸入端之任一；選擇第一輸入端時(shí)，則切開第二矩陣電路，在選擇第二輸入端時(shí)，則切開第一矩陣電路；并選擇上述矩陣電路中的任一繼電器，用以對輸出腳位進(jìn)行通訊。
文檔編號G05B23/02GK102478853SQ201010590968
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者陳志豐, 韓雪山 申請人:英業(yè)達(dá)股份有限公司