專利名稱：一種信號轉(zhuǎn)換裝置及自動測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種信號轉(zhuǎn)換裝置及自動測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
TTL (Transistor-Transistor Logic)電路為數(shù)字電子技術(shù)中常用的一種邏輯電路。TTL電平信號在計算機及其控制的設備內(nèi)部傳輸時對電源要求不高，熱損耗低，與集成電路連接不需要價格昂貴的線路驅(qū)動器以及接收器電路，可以滿足計算機控制設備內(nèi)部的數(shù)據(jù)高速傳輸，因此被廣泛應用。而計算機沒有TTL輸出端ロ，常常需要借助計算機的USB(Universal Serial Bus,通用串行總線)端ロ，將USB信號轉(zhuǎn)換為TTL電平信號。 現(xiàn)有技術(shù)的USB-TTL轉(zhuǎn)換是通過模擬一個串行端ロ來輸出TTL信號的，它需要安裝驅(qū)動，其特性與串行端ロ相同。但是，這種轉(zhuǎn)換方式輸出的TTL電平信號數(shù)量少，并且需要安裝驅(qū)動，很難應用于控制復雜的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供ー種信號轉(zhuǎn)換裝置及自動測試系統(tǒng)，能夠靈活輸出多個所需的TTL電平信號。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是提供ー種信號轉(zhuǎn)換裝置，用于從上位機接收系統(tǒng)控制信息，轉(zhuǎn)換成多個TTL電平信號輸出，其包括主控單元，主控單元通過USB通信協(xié)議從上位機接收系統(tǒng)控制信息并轉(zhuǎn)換成I2C通信協(xié)議數(shù)據(jù)格式，并通過I2C總線向外傳輸系統(tǒng)控制信息以及接收外部回傳信息。其中，主控單元還根據(jù)系統(tǒng)控制信息輸出多個TTL電平信號。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另ー個技術(shù)方案是提供ー種自動測試系統(tǒng)，其包括上位機、上述的信號轉(zhuǎn)換裝置及后級應用電路。信號轉(zhuǎn)換裝置與上位機連接，用于從上位機接收系統(tǒng)控制信息，并轉(zhuǎn)換成多個TTL電平信號輸出。后級應用電路包括信號處理電路以及待測件，信號處理電路與信號轉(zhuǎn)換裝置連接，從信號轉(zhuǎn)換裝置接收TTL電平信號并進行信號處理后輸出所需的TTL控制信號以對待測件進行自動測試。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供一種可以有效地通過電腦控制得到需求的TTL電平信號的信號轉(zhuǎn)換裝置，通過USB通信協(xié)議從上位機接收系統(tǒng)控制信息并轉(zhuǎn)換成I2C通信協(xié)議數(shù)據(jù)格式，并根據(jù)系統(tǒng)控制信息輸出多個TTL電平信號，其不需要安裝驅(qū)動，可以直接使用，與外圍電路的搭配也非常靈活，通過上位機發(fā)相應的控制命令可以得到任何需要的TTL信號電平，因而能夠適用于控制復雜的狀況。并且，本發(fā)明的信號轉(zhuǎn)換裝置應用于自動測試系統(tǒng)時，可實現(xiàn)自動化控制，降低成本。


圖I是本發(fā)明第一實施方式的信號轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的主控單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明中高速IO PIC模塊ー種實施方式的示意圖；圖4是本發(fā)明中I2C總線緩沖器模塊ー種實施方式的示意圖；圖5是本發(fā)明中通道開關(guān)模塊ー種實施方式的示意圖；圖6是本發(fā)明中數(shù)字DIP模塊ー種實施方式的示意圖；
圖7是本發(fā)明中擴展輸出模塊ー種實施方式的示意圖；圖8是本發(fā)明中存儲器一種實施方式的示意圖；圖9是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的從控單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換裝置實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換的流程示意圖；圖11是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的主控單元進行初始化時的模塊示意圖；圖12是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的主控單元設定地址時的模塊示意圖；圖13是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的主控單元輸出TTL電平信號時的模塊示意圖；圖14是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的從控單元設定地址時的模塊示意圖；圖15是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的從控單元輸出TTL電平信號時的模塊示意圖；圖16是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的從控單元進行復位時的模塊示意圖；圖17是本發(fā)明自動測試系統(tǒng)的一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖18是本發(fā)明自動測試系統(tǒng)的另ー種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施方式中的附圖，對本發(fā)明實施方式中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式僅僅是本發(fā)明一部分實施方式，而不是全部的實施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，均屬于本發(fā)明保護的范圍。請參閱圖1，圖I是本發(fā)明第一實施方式的信號轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。信號轉(zhuǎn)換裝置10與上位機連接，用于從上位機接收系統(tǒng)控制信息，轉(zhuǎn)換成多個TTL電平信號輸出。本發(fā)明實施方式中，上位機例如為計算機，用于通過USB通信協(xié)議輸出系統(tǒng)控制信息至信號轉(zhuǎn)換裝置10。信號轉(zhuǎn)換裝置10包括主控單元100，主控單元100通過USB通信協(xié)議從上位機接收系統(tǒng)控制信息并轉(zhuǎn)換成I2C通信協(xié)議數(shù)據(jù)格式，并通過I2C總線向外傳輸系統(tǒng)控制信息以及接收外部回傳信息。主控單元100根據(jù)系統(tǒng)控制信息輸出多個TTL電平信號。外部回傳信息如從控單元回傳的狀態(tài)信息。I2C (Inter-Integrated Circuit)總線是一種兩線式串行總線,用于連接控制器及其外圍設備，是微電子通信控制領(lǐng)域廣泛采用的ー種總線標準，是同步通信的ー種特殊形式，具有接ロ線少，控制簡單，器件封裝形式小以及通信速率高等優(yōu)點。在本實施方式中，信號轉(zhuǎn)換裝置10還包括至少ー個從控單元200。USB信號通過主控單元100的I2C總線來控制主控單元100的各芯片發(fā)出需要的TTL電平信號，還可以通過主控單元100共享到從控單元200的I2C總線來讓從控單元200的各芯片發(fā)出TTL電平信號。從控單元200與主控單元100通過I2C總線相連接，并通過I2C通信協(xié)議從主控單元100接收系統(tǒng)控制信息，并轉(zhuǎn)換成多個TTL電平信號分別從從控單元200上輸出。當需要的TTL電平信號較少時，可以終止主控單元100與從控單元200之間的通信，只利用主控單元100輸出的多個TTL電平信號。當主控單元100無法滿足需要的TTL電平信號數(shù)量吋，主控單元100可以控制多個從控単元200輸出多個TTL電平信號，滿足實際的需求。例如，從控單元200為7個，所有從控單元200與主控單元100通過I2C總線并聯(lián)連接。請ー并參閱圖2至圖8，圖2是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的主控單元的結(jié)構(gòu)示意圖。為了清楚顯示，圖中還示出了從控單元200。如圖2所示，主控單元100包括高速IO PIC模塊IOUI2C總線緩沖器模塊102、第一通道開關(guān)模塊103、第一數(shù)字DIP模塊104、第一擴展輸出模塊105和第二輸出擴展模塊106。高速IO PIC (Input/Output,輸入輸出)(Peripheral Interface Controller,米用CISC結(jié)構(gòu)的單片機數(shù)據(jù)線和指令線分時復用，即所謂馮 諾伊曼結(jié)構(gòu))模塊101用于接收上位機傳輸?shù)腢SB信號，并將USB信號轉(zhuǎn)換為I2C格式指令，并經(jīng)由I2C內(nèi)部總線傳輸I2C格式指令。在本實施方式中，主控單元100還包括USB緩沖器107，USB緩沖器107與上位 機連接，用于接收上位機傳輸?shù)腢SB信號，并將USB信號發(fā)送至高速IO PIC模塊101。接入USB緩沖器107，可以保證USB信號穩(wěn)定傳輸。I2C總線緩沖器模塊102經(jīng)由I2C內(nèi)部總線接收I2C格式指令，并經(jīng)由I2C外部總線向外發(fā)送I2C格式指令到從控單元200。I2C總線緩沖器模塊102經(jīng)由I2C外部總線接收從控單元200回傳的I2C格式信息，并經(jīng)由I2C內(nèi)部總線送回給高速IO PIC模塊101。I2C總線緩沖器模塊102能夠在I2C外部總線與I2C內(nèi)部總線之間起到緩沖作用，以穩(wěn)定I2C格式指令的穩(wěn)定傳輸。第一通道開關(guān)模塊103例如為多路分配開關(guān)，其包括輸入通道和多個輸出通道，輸入通道與高速IO PIC模塊101通過I2C內(nèi)部總線相連接，井根據(jù)模式設定將I2C格式指令分別發(fā)送至多個輸出通道。第一數(shù)字DIP (Dual In-line Package，也叫雙列直插式封裝技術(shù))模塊104與高速IO PIC模塊101通過I2C內(nèi)部總線相連接，用于設定主控單元100或從控單元200的地址、設定各個功能模塊的復位、使能、禁止以及寫保護等工作狀態(tài)。具體而言，本發(fā)明實施方式中，第一數(shù)字DIP模塊104用于根據(jù)I2C格式指令設定第一通道開關(guān)模塊103、第一擴展輸出模塊105以及第二擴展輸出模塊106的工作狀態(tài)及主控單元100的地址。由于在I2C總線規(guī)則中，主控單元100和從控單元200需要設定不同的地址，以防止發(fā)生沖突。所以第一數(shù)字DIP模塊104需要単獨設定主控單元100的地址，這里，可以將主控單元100的地址設為0. 0. O。第一擴展輸出模塊105與第一通道開關(guān)模塊103的第I輸出通道CHl (channel,通道)相連接，用于根據(jù)I2C格式指令輸出ー組多位TTL電平信號。在本實施方式中，第一擴展輸出模塊105輸出ー組16位TTL電平信號。第二擴展輸出模塊106與第一通道開關(guān)模塊103的第I輸出通道CHl相連接，用于根據(jù)I2C格式指令輸出另外一組多位TTL電平信號。在本實施方式中，第二擴展輸出模塊106輸出ー組16位TTL電平信號。通過第一擴展輸出模塊105和第二擴展輸出模塊106，主控單元100可以輸出32位TTL電平信號。
主控單元100還包括第三擴展輸出模塊108。第三擴展輸出模塊108與第一通道開關(guān)模塊103的第I輸出通道CHl相連接，用于根據(jù)I2C格式指令輸出16位TTL電平信號。其中，有8位為指定的TTL電平信號，另外8位則表示主控單元100的地址。在本實施方式中，主控單元100還包括第一 LED (Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)數(shù)碼顯示器109,第一 LED數(shù)碼顯示器109與第三擴展輸出模塊108相連接，用于接收表示主控單元100的地址的8位TTL電平信號，則第一 LED數(shù)碼顯示器109相應的LED點亮，以顯示主控單元100的地址。第一 LED數(shù)碼顯示器109可選用7段數(shù)碼LED管。主控單元100還包括存儲器110。存儲器110與第一通道開關(guān)模塊103的第2輸出通道CH2相連接，并由第一數(shù)字DIP模塊104設定工作狀態(tài)，存儲器110與I2C內(nèi)部總線相連，用于存儲I2C內(nèi)部總線寫入的數(shù)據(jù)。在本實施方式中，存儲器110為EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,電可擦除可編程只讀存儲器)。主控單元100還包括第四擴展輸出模塊111。第四擴展輸出模塊111與第一通道 開關(guān)模塊103的第3輸出通道CH3相連接，用于根據(jù)I2C格式指令輸出16位TTL電平信號。此處的16位TTL電平信號不作為主控單元100的輸出，只在主控單元100與從控單元200進行通信時，激活從控單元200以及檢測從控単元200的狀態(tài)。在本實施方式中，第一數(shù)字DIP模塊104還用于設定所述第三擴展輸出模塊108、存儲器110和第四擴展輸出模塊111的工作狀態(tài)。高速IO PIC模塊101還用于發(fā)送第一數(shù)字DIP模塊104和存儲器110的寫保護信號、主控制單元10的準備信號及復位信號。由于第一通道開關(guān)模塊103的其余輸出通道并未使用，圖2中并未示出。在本發(fā)明的實施方式中，信號轉(zhuǎn)換裝置10的主控單元100的高速IO PIC模塊101選自如圖3所示的PIC18F1XK50/PIC18LF1XK50芯片，該芯片的18、19引腳用于接收USB信號。I2C總線緩沖器模塊102選自如圖4所示的IES5502芯片，其引腳5和引腳6接I2C內(nèi)部總線，引腳2和引腳7接I2C外部總線。第一通道開關(guān)模塊103選自如圖5所示的IES5507芯片，其引腳I、引腳2和引腳13用于接受第一數(shù)字DIP模塊104的地址設定。引腳14和引腳15接I2C內(nèi)部總線。第一數(shù)字DIP模塊104選自如圖6所示的SW00347芯片，其引腳I和引腳2連接I2C內(nèi)部總線，該芯片引腳9、引腳10和引腳11用以設定主控單元100的地址，通過將引腳
9、引腳10和引腳11接下拉電阻到地的方式設定主控單元100的地址為0. 0. O。第一擴展輸出模塊105、第二輸出擴展模塊106、第三擴展輸出模塊108以及第四擴展輸出模塊111均選自如圖7所示的MCP23017芯片，該芯片的引腳15、引腳16、引腳17用以設定地址。在本實施方式中，引腳15、引腳16、引腳17以連接上拉電阻到高電平或連接下拉電阻到低電平的方式設定第一擴展輸出模塊105地址為I. 0. O、第二輸出擴展模塊106地址為0. I. 0，第三擴展輸出模塊108地址為I. I. O。存儲器110選自如圖8所示的24xx256芯片，該芯片的引腳5和引腳6連接I2C內(nèi)部總線。引腳7用以寫入數(shù)據(jù)。請參閱圖9，圖9是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的從控單元的結(jié)構(gòu)示意圖。為了清楚顯示，圖中還示出了主控單元100。
從控單元200包括第二通道開關(guān)模塊201、第二數(shù)字DIP模塊202、第五擴展輸出模塊203和第六擴展輸出模塊204。第二通道開關(guān)模塊201包括輸入通道和多個輸出通道。輸入通道與圖2中主控單元100的I2C總線緩沖器模塊102通過I2C外部總線連接，井根據(jù)模式設定將I2C格式指令發(fā)送至第5輸出通道CH5。由于第二通道開關(guān)模塊201只使用了多個輸出通道中的ー個，故其余輸出通道均未示出。第二數(shù)字DIP模塊202與I2C總線緩沖器模塊102通過I2C外部總線相連接，用于根據(jù)I2C格式指令設定第二通道開關(guān)模塊201的初始地址。這里，可以將初始地址設定為1.1.1，并且初始地址可以被主控單元100重新設定。第五擴展輸出模塊203與第二通道開關(guān)模塊201的第5輸出通道CH5相連接，用于根據(jù)I2C格式指令輸出ー組16位TTL電平信號。第六擴展輸出模塊204與第二通道開關(guān)模塊201的第5輸出通道CH5相連接，用 于根據(jù)I2C格式指令輸出ー組16位TTL電平信號。從控單元200還包括第七擴展輸出模塊205。第七擴展輸出模塊205與第二開關(guān)通道模塊201的第5輸出通道CH5相連接，用于根據(jù)I2C格式指令輸出16位TTL電平信號。其中，有8位表示主控單元100的地址。在本實施方式中，從控單元200還包括第二 LED數(shù)碼顯示器206和DB9輸出端ロ 207。第二 LED數(shù)碼顯示器206與第七擴展輸出模塊205相連接，用于接收第七擴展輸出模塊205所輸出的代表從控單元200的地址的8位TTL電平信號，則相應的LED被點亮，以顯示從控單元200的地址。DB9輸出端ロ 207與第七擴展輸出模塊205相連接，用于接收第七擴展輸出模塊205所輸出的其余8位TTL電平信號。第ニ LED數(shù)碼顯示器206可選用7段數(shù)碼LED管。從控單元200還包括8-1數(shù)據(jù)選擇器208和3_8譯碼器209。8_1數(shù)據(jù)選擇器208與第二數(shù)字DIP模塊202相連接，用于接收第四擴展輸出模塊111所輸出的8位TTL電平信號，并輸出所選擇的TTL電平信號。第二數(shù)字DIP模塊202根據(jù)所選擇的TTL電平信號輸出譯碼信號。3-8譯碼器209與8-1數(shù)據(jù)選擇器208及第ニ數(shù)字DIP模塊202相連接，用于接收8-1數(shù)據(jù)選擇器208所輸出的TTL電平信號以及譯碼信號，待第二數(shù)字DIP模塊202激活第二通道開關(guān)模塊201后，向主控單元100回傳I2C格式信息，以表示從控單元200的狀態(tài)。在本實施方式中，I2C格式信息為八進制信號。在本實施方式中，第二數(shù)字DIP模塊202還用于設定第七擴展輸出模塊205的エ作狀態(tài)和8-1數(shù)據(jù)選擇器208的初始地址。本實施方式提供的主控單元100不論是單獨輸出TTL電平信號，還是同從控單元200 一起輸出更多的TTL電平信號，均不需要安裝驅(qū)動，可以直接使用，與外圍電路的搭配也非常靈活，通過上位機發(fā)相應的控制命令可以得到任何需要的TTL信號電平，因而能夠適用于控制復雜的狀況。具體的，第二通道開關(guān)模塊201選自如圖5所示的IES5507芯片，其引腳I、引腳2和引腳13用于接受第二數(shù)字DIP模塊202的地址設定。引腳14和引腳15接I2C內(nèi)部總線。在本實施方式中，第二通道開關(guān)模塊201的地址被設定為I. I. 1，且該地址可以根據(jù)需要被主控單元100重新設定。第二數(shù)字DIP模塊202選自如圖6所示的SW00347芯片，其引腳I和引腳2連接I2C內(nèi)部總線，該芯片引腳9、引腳10和引腳11用以設定從控單元200的地址。從控單元200的地址設定區(qū)別于主控單元100的地址，且當從控單元200為多個時，多個從控単元200的地址互不相同。第五擴展輸出模塊203、第六擴展輸出模塊204和第七擴展輸出模塊205均選自如圖7所示的MCP23017芯片，該芯片的引腳15、引腳16、引腳17用以設定地址。在本實施方式中，引腳15、引腳16、引腳17以連接上拉電阻 到高電平或連接下拉電阻到低電平的方式設定第一擴展輸出模塊105地址為I. 0. O、第二輸出擴展模塊106地址為0. I. 0，第三擴展輸出模塊108地址為I. 1.0。8-1數(shù)據(jù)選擇器208選自74151芯片，該芯片的引腳11、引腳12和引腳13用以接受第二數(shù)字DIP模塊202的地址設定。引腳I、引腳2、引腳3、引腳4、引腳5、引腳6、引腳7和引腳9接收第四擴展輸出模塊111 (請參見圖2所示)所輸出的8位TTL電平信號，引腳14則輸出所選擇的TTL電平信號，用于根據(jù)主控單元100發(fā)來的信號激活或關(guān)閉從控單元200，第二數(shù)字DIP模塊202根據(jù)所選擇的TTL電平信號輸出譯碼信號并控制開啟或關(guān)閉第二通道開關(guān)模塊201。在本實施方式中，該譯碼信號為三位ニ進制信號。3-8譯碼器209選自74138芯片，該芯片的引腳6接收8_1數(shù)據(jù)選擇器208所選擇的TTL電平信號，引腳I、引腳2和引腳3接收第二數(shù)字DIP模塊202輸出的譯碼信號，并譯碼輸出I2C格式信息，井向主控單元100回傳I2C格式狀態(tài)信息，以表示從控單元200的狀態(tài)。具體的，3-8譯碼器209首先向第二數(shù)字DIP模塊202回傳I2C格式狀態(tài)信息，第二數(shù)字DIP模塊202再通過I2C總線緩沖器模塊102向主控單元100回傳I2C格式狀態(tài)信息。在本實施方式中，I2C格式狀態(tài)信息為八位信號。請參閱圖10，圖10是本發(fā)明信號轉(zhuǎn)換裝置實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換的流程示意圖。信號轉(zhuǎn)換裝置實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換的流程基于第一實施方式的信號轉(zhuǎn)換裝置10為例進行說明，其實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換的流程包括以下步驟步驟SlOl :高速IO PIC模塊101對USB緩沖器107進行初始化。請參閱圖11，圖11是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的主控單元進行初始化時的模塊示意圖。在接收USB信號之前，高速IO PIC模塊101對USB緩沖器107進行初始化，以清除USB緩沖器107此前存儲的數(shù)據(jù)。初始化完畢后，主控單元100處于準備狀態(tài)。并且高速IOPIC模塊101會向外發(fā)出準備信號。準備信號可以由高速IO PIC模塊101單獨輸出，也可以通過I2C總線緩沖器模塊102加載到I2C總線輸出。步驟S102 :高速IO PIC模塊101接收上位機的系統(tǒng)控制信息，并發(fā)出I2C格式指令，第一數(shù)字DIP模塊104根據(jù)I2C格式指令設定主控單元100的地址。請參閱圖12，圖12是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的主控單元設定地址時的模塊示意圖。高速IO PIC模塊101發(fā)出I2C格式指令，第一數(shù)字DIP模塊104根據(jù)I2C格式指令設定主控単元100的地址。第一數(shù)字DIP模塊104上具有地址設定引腳，該地址即表示主控単元100的地址，例如，設定為0. 0. O。并且，第一數(shù)字DIP模塊104還根據(jù)I2C格式指令設定存儲器110和第一通道開關(guān)模塊103的地址。I2C格式指令還通過I2C總線緩沖器模塊102加載到I2C總線輸出，以在主控單元100連接從控單元200時，從控單元200根據(jù)I2C格式指令設定地址。步驟S103 :第一擴展輸出模塊105和第二擴展輸出模塊106分別根據(jù)I2C格式指令輸出ー組16位TTL電平信號。請參閱圖13，圖13是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的主控單元輸出TTL電平信號時的模塊示意圖。第一 開關(guān)通道模塊103將I2C格式指令通過ー輸出通道分別發(fā)送至第一擴展輸出模塊105和第二擴展輸出模塊106,第一擴展輸出模塊105根據(jù)I2C格式指令輸出ー組16位TTL電平信號，第二擴展輸出模塊106根據(jù)I2C格式指令輸出另ー組16位TTL電平信號。同時，第一開關(guān)通道模塊103還通過其他通道將I2C格式指令發(fā)送至存儲器110，以存儲寫入的數(shù)據(jù)。當所需的信號較多，需要利用從控單元200輸出TTL電平信號時，主控單元100控制從控單元200實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換的方式還包括以下步驟步驟S104 :主控單元100輸出多個TTL電平信號時，激活第二通道開關(guān)模塊201并檢測從控單元200的狀態(tài)。請再參閱圖13，第一數(shù)字DIP模塊104在高速IO PIC模塊101進行初始化后，還設定第四擴展輸出模塊111的地址。第一開關(guān)通道模塊103將I2C格式指令發(fā)送給第四擴展輸出模塊111。第一擴展輸出模塊105和第二擴展輸出模塊106輸出TTL電平信號時,第四擴展輸出模塊111也輸出16位TTL電平信號，其中8位TTL電平信號激活從控單元200的第二通道開關(guān)模塊201，另外8位TTL電平信號檢測從控單元200的狀態(tài)。步驟S105 :激活第二通道開關(guān)模塊201并設定第二通道開關(guān)模塊201的地址。請參閱圖14，圖14是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的從控單元設定地址時的模塊示意圖。第二通道開關(guān)模塊201被第四擴展輸出模塊111輸出的8位TTL電平信號激活而開始工作。而從控単元200的8-1數(shù)據(jù)選擇器208接收用于激活第二通道開關(guān)模塊201的8位TTL電平信號，并選擇輸出ー TTL電平信號，第二數(shù)字DIP模塊202根據(jù)所選擇的TTL電平信號控制開啟第二通道開關(guān)模塊201，第二數(shù)字DIP模塊202通過I2C外部總線接收I2C格式指令，并根據(jù)I2C格式指令設定從控單元200、第二通道開關(guān)模塊201、8-1數(shù)據(jù)選擇器
208以及3-8譯碼器209的地址。第二通道開關(guān)模塊201和8_1數(shù)據(jù)選擇器208的地址均設為I. I. I。步驟S 106 :從控單元200輸出32位TTL電平信號，并向主控單元100回傳I2C格式狀態(tài)信息。請參閱圖15，圖15是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的從控單元輸出TTL電平信號時的模塊示意圖。第二通道開關(guān)模塊201將I2C格式指令發(fā)送至第五擴展輸出模塊203和第六擴展輸出模塊204，第五擴展輸出模塊203和第六擴展輸出模塊204根據(jù)I2C格式指令分別輸出ー組16位TTL電平信號。而8-1數(shù)據(jù)選擇器208接收用于檢測狀態(tài)的8位TTL電平信號，并選擇輸出ー TTL電平信號，第二數(shù)字DIP模塊202根據(jù)所選擇的TTL電平信號輸出譯碼信號，3-8譯碼器209接收該譯碼信號及TTL電平信號，經(jīng)過譯碼后，向主控單元100回傳I2C格式狀態(tài)信息，表示從控單元200的狀態(tài)。具體的，3-8譯碼器209首先向第二數(shù)字DIP模塊202回傳I2C格式狀態(tài)信息，第二數(shù)字DIP模塊202再通過I2C總線緩沖器模塊向主控單元回傳I2C格式狀態(tài)信息。在本實施方式中，譯碼信號為3位ニ進制信號，I2C格式信息為八位信號。步驟S107 :從控單元200輸出TTL電平信號后，對從控單元200進行復位。請參閱圖16，圖16是圖I所示的信號轉(zhuǎn)換裝置的從控單元進行復位時的模塊示意圖。第二數(shù)字DIP模塊202通過I2C外部總線接收I2C格式指令，根據(jù)I2C格式指令對第二通道開關(guān)模塊201、第五擴展輸出模塊203和第六擴展輸出模塊204進行復位，即重置第二通道開關(guān)模塊201、第五擴展輸出模塊203和第六擴展輸出模塊204。應理解，前文以控制一個從控単元200為例進行說明，當本發(fā)明實施方式的信號轉(zhuǎn)換裝置10包括多個并聯(lián)的從控單元200時，對每個從控單元200的控制方式如前文所述，在此不再贅述。詳細而言，以并聯(lián)7個從控單元為例，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施方式的信號轉(zhuǎn)換裝置有32個TTL主端ロ，及7組32位從端ロ，可以通過計算機的控制得到任何需要的TTL信號電平。綜上所述，本發(fā)明實施方式提供一種可以有效地通過電腦控制得到需求的TTL電 平信號的裝置，其中，主控單元100不論是單獨輸出TTL電平信號，還是同從控單元200 —起輸出更多的TTL電平信號，均不需要安裝驅(qū)動，可以直接使用，與外圍電路的搭配也非常靈活，通過上位機發(fā)相應的控制命令可以得到任何需要的TTL信號電平，因而能夠適用于控制復雜的狀況。本發(fā)明實施方式的信號轉(zhuǎn)換裝置可應用到各種自動測試系統(tǒng)中，本發(fā)明實施方式的信號轉(zhuǎn)換裝置提供的TTL電平信號可以通過后段的電路驅(qū)動或放大進ー步控制各種裝置來實現(xiàn)自動化的動作，以實現(xiàn)自動控制，降低成本。承前所述，本發(fā)明進一歩提供了ー種自動測試系統(tǒng)，其包括上位機，后級應用電路以及第ー實施方式的信號轉(zhuǎn)換裝置10。在大多數(shù)應用中，上位機為計算機。信號轉(zhuǎn)換裝置10與上位機連接，用于從上位機接收系統(tǒng)控制信息，并轉(zhuǎn)換成多個TTL電平信號輸出。后級應用電路包括信號處理電路以及待測件，信號處理電路與信號轉(zhuǎn)換裝置10連接，從信號轉(zhuǎn)換裝置10接收TTL電平信號并進行信號處理后輸出所需的TTL控制信號以對待測件進行自動測試。例如，請參閱圖17，圖17是本發(fā)明自動測試系統(tǒng)的一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施方式中，自動控制系統(tǒng)為天線自動敲打測試系統(tǒng)。信號轉(zhuǎn)換裝置10與上位機301連接。信號處理電路包括依次連接的驅(qū)動電路302、繼電器303、可編程邏輯器件304、電磁閥305及回轉(zhuǎn)缸306。驅(qū)動電路302與信號轉(zhuǎn)換裝置10連接，從信號轉(zhuǎn)換裝置10接收TTL電平信號。 本實施方式中，待測件為天線307。上位機301發(fā)出系統(tǒng)控制信息給信號轉(zhuǎn)換裝置10，信號轉(zhuǎn)換裝置10輸出所需的TTL電平信號。由于TTL電平信號的電壓值較低，故驅(qū)動電路302將TTL電平信號驅(qū)動到較高的電壓值，例如24V，輸出所需的控制信號。該控制信號根據(jù)需要控制繼電器303，繼電器303導通后，可編程邏輯器件304開始運行內(nèi)部事先編輯的程序，電磁閥305在程序控制下驅(qū)動回轉(zhuǎn)缸306動作，回轉(zhuǎn)缸306進而敲打天線307。在本實施方式中，繼電器303為24V直流繼電器，可編輯邏輯器件304為PLC (ProgrammableLogic Controller),回轉(zhuǎn)缸306為氣體回轉(zhuǎn)缸?；剞D(zhuǎn)缸306自動敲打，可以有效減少測試人員的操作時間，降低成本。請再參閱圖18，圖18是本發(fā)明自動測試系統(tǒng)的另ー種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施方式中，自動控制系統(tǒng)為射頻開關(guān)自動控制系統(tǒng)。信號轉(zhuǎn)換裝置10與上位機401連接。信號處理電路包括驅(qū)動電路402、射頻開關(guān)403以及測試儀404。待測件305具有多端ロ。射頻開關(guān)403也具有多端ロ。其中，上位機401、信號轉(zhuǎn)換裝置10、驅(qū)動電路402和射頻開關(guān)403依次連接。射頻開關(guān)403與待測件405的端ロ對應連接，并且射頻開關(guān)403還連接測試儀404。計算機發(fā)出系統(tǒng)控制信息給信號轉(zhuǎn)換裝置10，信號轉(zhuǎn)換裝置10輸出所需的TTL電平信號。TTL電平信號被驅(qū)動電路402驅(qū)動到24V直流電壓輸出控制信號，進而控制射頻開關(guān)403。射頻開關(guān)403進ー步控制測試儀404的端ロ與待測件405的相應端ロ導通，以進行相應參數(shù)測試。按照這種方式，待測件405的多個端ロ可以被測試儀404根據(jù)不同的測試指標要求測試，得到待測件405的多項參數(shù)。在本實施方式中，測試儀404為網(wǎng)絡分析儀。通過信號轉(zhuǎn)換裝置10輸出TTL電平信號，自動控制射頻開關(guān)進行相應測試，能夠有效減少測試人員的操作時間，降低成本。 通過上述方式，本發(fā)明實施方式的信號轉(zhuǎn)換裝置通過USB通信協(xié)議從上位機接收系統(tǒng)控制信息并轉(zhuǎn)換成I2C通信協(xié)議數(shù)據(jù)格式，并根據(jù)系統(tǒng)控制信息輸出多個TTL電平信號，并且不需安裝驅(qū)動，適用于控制復雜的狀況。本發(fā)明的信號轉(zhuǎn)換裝置應用于自動測試系統(tǒng)時，可實現(xiàn)自動化控制，降低成本。以上所述僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種信號轉(zhuǎn)換裝置，用于從上位機接收系統(tǒng)控制信息，轉(zhuǎn)換成多個TTL電平信號輸出，其特征在于，所述信號轉(zhuǎn)換裝置包括 主控單元，所述主控単元通過USB通信協(xié)議從所述上位機接收所述系統(tǒng)控制信息并轉(zhuǎn)換成I2C通信協(xié)議數(shù)據(jù)格式，并通過I2C總線向外傳輸所述系統(tǒng)控制信息以及接收外部回傳信息； 其中，主控單元還根據(jù)所述系統(tǒng)控制信息輸出多個TTL電平信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述信號轉(zhuǎn)換裝置還包括至少一個從控単元，所述從控単元通過I2C通信協(xié)議從所述主控単元接收所述系統(tǒng)控制信息，并轉(zhuǎn)換成多個TTL電平信號分別從所述從控単元上輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述主控単元包括 高速IO PIC模塊，用于接收所述上位機傳輸?shù)腢SB信號，并將所述USB信號轉(zhuǎn)換為I2C格式指令，并經(jīng)由I2C內(nèi)部總線傳輸所述I2C格式指令； I2C總線緩沖器模塊,所述I2C總線緩沖器模塊經(jīng)由I2C內(nèi)部總線接收I2C格式指令，并經(jīng)由I2C外部總線向外發(fā)送I2C格式指令到所述從控単元；所述I2C總線緩沖器模塊經(jīng)由I2C外部總線接收所述從控單元回傳的I2C格式信息，并經(jīng)由I2C內(nèi)部總線送回給所述高速IO PIC模塊； 第一通道開關(guān)模塊，其包括輸入通道以及多個輸出通道，所述輸入通道與所述高速IOPic模塊通過I2C內(nèi)部總線相連接，井根據(jù)模式設定將I2C格式指令分別發(fā)送至多個所述輸出通道； 第一數(shù)字DIP模塊，與所述高速IO PIC模塊通過所述I2C內(nèi)部總線相連接，用于根據(jù)所述I2C格式指令設定所述第一通道開關(guān)模塊、第一擴展輸出模塊以及第ニ擴展輸出模塊的工作狀態(tài)及所述主控単元的地址； 第一擴展輸出模塊，與所述第一通道開關(guān)模塊的第I輸出通道相連接，用于根據(jù)所述I2C格式指令輸出ー組16位TTL電平信號； 第二擴展輸出模塊，與所述第一通道開關(guān)模塊的第I輸出通道相連接，用于根據(jù)所述I2C格式指令輸出另外ー組16位TTL電平信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在干，所述主控單元還包括第三擴展輸出模塊，與所述第一通道開關(guān)模塊的第I輸出通道相連接，用于根據(jù)所述I2C格式指令輸出16位TTL電平信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在干，所述主控單元還包括第一LED數(shù)碼顯示器，與所述第三擴展輸出模塊相連接，用于接收所述第三擴展輸出模塊所輸出的8位TTL電平信號，以顯示所述主控単元的地址。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述第一數(shù)字DIP模塊還用于設定所述第三擴展輸出模塊的工作狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述主控単元包括存儲器，與所述第一通道開關(guān)模塊的第2輸出通道相連接，并由所述第一數(shù)字DIP模塊設定工作狀態(tài)，所述存儲器與所述I2C內(nèi)部總線相連，用于存儲所述I2C內(nèi)部總線寫入的數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在干，所述主控單元還包括第四擴展輸出模塊，與所述第一通道開關(guān)模塊的第3輸出通道相連接，用于根據(jù)所述I2C格式指令輸出16位TTL電平信號，并在所述主控単元與所述從控單元進行通信時，激活所述從控単元以及檢測所述從控單元的狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述第一數(shù)字DIP模塊還用于設定所述存儲器和所述第四擴展輸出模塊的工作狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述主控單元還包括USB緩沖器，與所述上位機相連接，用于接收所述上位機傳輸?shù)腢SB信號，并將所述USB信號發(fā)送至所述高速IO PIC模塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至10任一項所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述從控単元包括 第二通道開關(guān)模塊，其包括輸入通道以及多個輸出通道，所述輸入通道與所述I2C總線緩沖器模塊通過所述I2C外部總線連接，井根據(jù)模式設定將I2C格式指令發(fā)送至第5輸出通道； 第二數(shù)字DIP模塊，與所述I2C總線緩沖器模塊通過所述I2C外部總線相連接，用于根據(jù)所述I2C格式指令設定所述第二通道開關(guān)模塊的初始地址； 第五擴展輸出模塊，與所述第二通道開關(guān)模塊的第5輸出通道相連接，用于根據(jù)所述I2C格式指令輸出ー組16位TTL電平信號； 第六擴展輸出模塊，與所述第二通道開關(guān)模塊的第5輸出通道相連接，用于根據(jù)所述I2C格式指令輸出另外ー組16位TTL電平信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述從控單元還包括第七擴展輸出模塊，與所述第二通道開關(guān)模塊的第5輸出通道相連接，用于根據(jù)所述I2C格式指令輸出16位TTL電平信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述從控單元還包括第二LED數(shù)碼顯示器，與所述第七擴展輸出模塊相連接，用于接收所述第七擴展輸出模塊所輸出的8位TTL電平信號，以顯示所述從控単元的地址。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述從控單元還包括DB9輸出端ロ，與所述第七擴展輸出模塊相連接，用于接收所述第七擴展輸出模塊所輸出的其余8位TTL電平信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述第二數(shù)字DIP模塊還用于設定所述第七擴展輸出模塊的工作狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述從控單元還包括 8-1數(shù)據(jù)選擇器，與所述第二數(shù)字DIP模塊相連接，用于接收所述第四擴展輸出模塊所輸出的8位TTL電平信號，并輸出所選擇的TTL電平信號以控制所述從控単元激活或者關(guān)閉，所述第二數(shù)字DIP模塊根據(jù)所選擇的TTL電平信號輸出譯碼信號并控制所述第二通道開關(guān)模塊的開啟或關(guān)閉； 3-8譯碼器，與所述8-1數(shù)據(jù)選擇器及所述第二數(shù)字DIP模塊相連接，用于接收所述8-1數(shù)據(jù)選擇器所輸出的TTL電平信號以及所述第二數(shù)字DIP模塊輸出的譯碼信號，并向所述主控単元回傳I2C格式狀態(tài)信息，以表示所述從控単元的狀態(tài)，其中，所述I2C格式信息為八位信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述第二數(shù)字DIP模塊還用于設定所述8-1數(shù)據(jù)選擇器的初始地址。
18.—種自動測試系統(tǒng),其特征在于,包括 上位機； 根據(jù)權(quán)利要求I至17任一項所述的信號轉(zhuǎn)換裝置，所述信號轉(zhuǎn)換裝置與所述上位機連接，用于從所述上位機接收系統(tǒng)控制信息，并轉(zhuǎn)換成多個TTL電平信號輸出； 后級應用電路，其包括信號處理電路以及待測件，所述信號處理電路與所述信號轉(zhuǎn)換裝置連接，從所述信號轉(zhuǎn)換裝置接收所述TTL電平信號并進行信號處理后輸出所需的控制信號以對所述待測件進行自動測試。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的自動測試系統(tǒng)，其特征在于，所述自動測試系統(tǒng)為天線自動敲打測試系統(tǒng)，所述信號處理電路包括驅(qū)動電路、繼電器、可編程邏輯器件、電磁閥及回轉(zhuǎn)缸，所述待測件為天線，其中，所述上位機、所述信號轉(zhuǎn)換裝置、所述驅(qū)動電路、所述繼電器、所述可編程邏輯器件、所述電磁閥及所述回轉(zhuǎn)缸依次連接，所述回轉(zhuǎn)缸用于敲打所述天線。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的自動測試系統(tǒng)，其特征在于，所述自動測試系統(tǒng)為射頻開關(guān)自動控制系統(tǒng)，所述信號處理電路包括驅(qū)動電路、射頻開關(guān)及測試儀，所述待測件具有多端ロ，其中，所述上位機、所述信號轉(zhuǎn)換裝置、所述驅(qū)動電路、所述射頻開關(guān)及所述測試儀依次連接，所述射頻開關(guān)由所述控制信號控制將所述測試儀的端ロ與所述待測件的相應端ロ導通，以進行參數(shù)測試。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種信號轉(zhuǎn)換裝置，用于從上位機接收系統(tǒng)控制信息，轉(zhuǎn)換成多個TTL電平信號輸出，其包括主控單元，主控單元通過USB通信協(xié)議從上位機接收系統(tǒng)控制信息并轉(zhuǎn)換成I2C通信協(xié)議數(shù)據(jù)格式，并通過I2C總線向外傳輸系統(tǒng)控制信息以及接收外部回傳信息。其中，主控單元還根據(jù)系統(tǒng)控制信息輸出多個TTL電平信號。本發(fā)明還公開了一種采用信號轉(zhuǎn)換裝置的自動測試系統(tǒng)。通過上述方式，本發(fā)明不需要安裝驅(qū)，能夠靈活輸出多個所需TTL電平信號，適用于控制復雜的狀況。
文檔編號G05B19/418GK102866683SQ201210261778
公開日2013年1月9日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者劉湘萍 申請人:蘇州市大富通信技術(shù)有限公司