专利名称：用于微处理器的模块化实验电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电学领域，尤其涉及电子电路，特别是一种功能模块化电路装置，具体 的是一种用于微处理器的模块化实验电路。
背景技术：
每年均有无数嵌入式处理器新品推出，器件种类繁多。而现有技术中，实验台或研 发装置均是针对一个或者一个系列具体型号嵌入式处理器所使用，通用性差，每种类型嵌 入式处理器就对应一个装置。处理器不断更新换代，就要使用越多的实验台或研发装置，重 复投入的资金和场地。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于微处理器的模块化实验电路，所述的这种用于微处 理器的模块化实验电路要解决现有技术中实验台或研发装置通用性差和功能局限性严重 的技术问题。本发明的这种用于微处理器的模块化实验电路包括有一个以上数目的功能模块 电路、插针线和电源，其中，任意一个所述的功能模块电路均各自由一个功能电路和一个电 路板构成，所述的功能电路设置在所述的电路板上，电路板上均设置有接插件，所述的接插 件与功能电路的输入端或者输出端连接。进一步的，所述的插针线与所述的接插件连接。进一步的，所述的电源通过插针线与至少一个功能电路连接。进一步的，所述的功能模块电路是LED电路模块、或者LCD电路模块、或者键盘电 路模块、或者模数转换电路模块、或者数模转换电路模块、或者温度测量电路模块、或者转 速测量电路模块、或者角度测量电路模块、或者报警电路模块、或者压力测量电路模块、或 者CO测量电路模块、或者HC测量电路模块、或者O2测量电路模块，或者是LED电路模块、 LCD电路模块、键盘电路模块、模数转换电路模块、数模转换电路模块、温度测量电路模块、 转速测量电路模块、角度测量电路模块、报警电路模块、压力测量电路模块、CO测量电路模 块、HC测量电路模块和O2测量电路模块的任意组合。进一步的，所述的功能模块电路外，根据需要研发增加其他功能模块电路，满足功 能上的延伸。进一步的，所述的功能电路的输入端或者输出端均采用SPI、I2C、8位并行接口、 0 5V的模拟信号，所述的电源的电压为+5V和士 12V。进一步的，所述的组合型是按需要选择各个功能模块，组合构成嵌入式系统。进一步的，所述的电路不包含有嵌入式处理器电路，任选嵌入式处理器电路接入。具体的，本发明中所述的插针线、电源、接插件、LED电路模块、LCD电路模块、键盘 电路模块、模数转换电路模块、数模转换电路模块、温度测量电路模块、转速测量电路模块、 角度测量电路模块、报警电路模块、压力测量电路模块、CO测量电路模块、HC测量电路模块和O2测量电路模块均可采用现有技术中的公知技术，有关上述公知技术方案，本领域的技 术人员均已了解，在此不再赘述。本发明的工作原理是把外围电路按功能作分割，每个功能为独立功能模块，功能 模块的外型和电气的标准满足电路的连接和功能模块的扩展。其中，电气标准符合输入出 接口 SPI、I2C、8位并行接口、0 5V的模拟信号。电源电压+5V、士 12V。功能模块不固定 在平台上，根据需要的功能来选择。本身不含有处理器模块，处理器模块有处理器芯片和接 口，只要用户的处理器模块输入出接口符合电气标准，就任意型号的嵌入式处理器控制芯 片都可接入到本平台上，做实验或研发。每个功能模块完成一个独立功能，通过标准输入出 接口来交换数据。所有的功能模块之间及处理器的连接是开放式，根据设计或实验要求，选 择需要各个功能模块，确定具体的处理器模块，按标准输入出接口信号规范作相互连接，组 合成理想的嵌入式系统。组合型体现在能方便地与各种型号嵌入式处理器控制芯片的相连，根据要实现功 能的需求，选择相关的功能模块电路，构成嵌入式控制系统。增强了组成嵌入式系统功能的 灵活性，也便于随时调整系统的功能。与现有的技术相比较，本发明所有的功能模块电路之间及处理器电路的连接是开 放式，功能模块可任意选择和组合。而不是把功能模块一起固定地焊在电路板上，使得一 种装置只能做其对应一种型号处理器内容和固定的外围电路功能。因此，具有不受处理器 类型的限制，应用功能的增减或调整极其方便灵活，容易组成各类系统，使用范围广，便于 对设计的系统作实验和产品研发，实现一套装置基本满足了多种嵌入式处理器的需求的优 点。本平台用于实验时，由于模块之间连线是开放式，必须对信号的含义与特性有较好的了 解。有利于提高硬件电路的设计应用能力。
图1是本发明的用于微处理器的模块化实验电路的示意图。图2是本发明的用于微处理器的模块化实验电路采用的标准输入出接口表。图3是本发明的用于微处理器的模块化实验电路的一个实施例中的D/A转换模块 的电路原理图。图4是本发明的用于微处理器的模块化实验电路的一个实施例中的LCD显示模块 的电路原理图。
具体实施例方式实施例1 如图1所示，本发明的用于微处理器的模块化实验电路，包括有一个以上数目的 功能模块电路1、插针线(图中未示)和电源2，其中，任意一个所述的功能模块电路1均各 自由一个功能电路和一个电路板构成，所述的功能电路设置在所述的电路板上，电路板上 均设置有接插件(图中未示)，所述的接插件与功能模块电路的输入端或者输出端连接。进一步的，所述的插针线与所述的接插件连接。进一步的，所述的电源2通过插针线与至少一个功能电路连接。进一步的，所述的功能模块电路是LED电路模块、或者LCD电路模块3、或者键盘电路模块4、或者模数转换电路模块5、或者数模转换电路模块6、或者温度测量电路模块、 或者转速测量电路模块、或者角度测量电路模块、或者报警电路模块、或者压力测量电路模 块、或者CO测量电路模块、或者HC测量电路模块、或者O2测量电路模块，或者是LED电路 模块、LCD电路模块3、键盘电路模块4、模数转换电路模块5、数模转换电路模块6、温度测 量电路模块、转速测量电路模块、角度测量电路模块、报警电路模块、压力测量电路模块、CO 测量电路模块、HC测量电路模块和O2测量电路模块的任意组合。进一步的，所述的功能模块电路外，根据需要研发其他功能模块电路，满足功能上 的延伸。在图1所示的实施例中，功能模块电路1包括了一个IXD电路模块3、一个键盘电 路模块4、一个模数转换电路模块5和一个数模转换电路模块6。图1中的虚线围绕部分不包括在本平台中，留给用户选择处理器及配套程序调试 接口。进一步的，所述的功能电路的输入端或者输出端均采用SPI、I2C、8位并行接口、 0 5V的模拟信号，所述的电源2的电压为+5V和士 12V。进一步的，所述的组合型是按需要选择各个功能模块，组合构成嵌入式系统。进一步的，所述的电路不包含有嵌入式处理器电路，可任选嵌入式处理器电路接 入。如图2所示，表格中限定了信号的选用范围，但不采用具体固定的位置排列和统 一标准插座，其优点是在功能模块上只有留有效的接口，取除不用的接口。只要输送信号符 合其规范，通过插针线连接。接口信号电气标准是按照处理器相应接口的电气标准规定执 行，图2中包含内容为SPI接口有SDO(数据输出)、SDI (数据输入)、SCK(串行时钟)，I2C 接口有SDA (串行数据线)、SCL(串行时钟线)，DB0-7是8位并行接口，AD0-7是片选信号 或备用控制接口。在这个范围内，对某个功能模块只选取需要使用的接口，减少连线，便于 与处理器的对接，同时，不影响功能的扩展和延伸。具体的，本发明使用时，先选择好处理器型号，把图2的接口、调试程序接口和处 理器，制作成一个简单处理器板。根据设计要求挑选功能模块，接入到处理器板，就可以进 行编程调试。如在调试过程发现问题或功能的增减，随时作相应调整。功能模块的配备，可无限的拓展，只要接口满足图2所示的定义范围。下面例举了三款功能模块电路，加以说明。实施例2 图3表示了一个D/A转换模块，把处理器的运算数据结果转换为模拟量，实现模拟 信号的控制。D/A转换器件采用ANALOG DEVICES公司的AD7943芯片，12Bit数据转换，有 SPI数据传送接口，SDI数据输入口，SDO数据输出口，SCK串行时钟与STB3连接，用SCK的 下降沿锁存SDI的数据。ADl把移位寄存器的数据锁存到输出寄存器，作为片选控制信号。 ADO清除输出寄存器数据。U2A是电流型转换为电压型的运算放大器，该放大器的输出作为 本模块的输出信号。W调节参考电压，使输出电压调节到要求的范围之内。实施例3 图4表示了一个IXD显示模块，有128*64点阵组成IXD显示区域，用于显示字符 或图形。该IXD为SPL8201液晶控制芯片，带SPI数据传送接口，其中SDI数据输入口，SCK串行时钟。Rl、C2组成IXD上电复位电路。ADO为片选控制信号。ADl的高低代表着SDI 输入信号是数据或指令。AD2是IXD的背光灯开关，AD3是整个IXD电路的电源开关，AD2、 AD3的控制端为适用于低功耗的场合而设立，也可以采用固定的接法，使LCD显示模块处于 背光灯常开和LCD电源常开的状态。 综上所述，本发明所述的用于微处理器的模块化实验电路，着重体现在组合型和 通用性。定义标准输入出接口，在这个范围内，组成电路信号的互联，由此简化连线，拓展了 本平台适用处理器的使用面。结构上把外围功能电路间及具体的处理器分开，实现了一套 装置满足多种嵌入式实验和研发的需求，通用性强，大大节省资金和场地。功能模块结构简 单，内容单一，使增减或调整功能极为方便，可重复使用，系统组合灵活。
权利要求
一种用于微处理器的模块化实验电路，包括有一个以上数目的功能模块电路、插针线和电源，其特征在于任意一个所述的功能模块电路均各自由一个功能电路和一个电路板构成，所述的功能电路设置在所述的电路板上，电路板上均设置有接插件，所述的接插件与功能电路的输入端或者输出端连接。
2.如权利要求1所述的用于微处理器的模块化实验电路，其特征在于所述的插针线 与所述的接插件连接。
3.如权利要求1所述的用于微处理器的模块化实验电路，其特征在于所述的电源通 过插针线与至少一个功能电路连接。
4.如权利要求1所述的用于微处理器的模块化实验电路，其特征在于所述的功能模 块电路是LED电路模块、或者LCD电路模块、或者键盘电路模块、或者模数转换电路模块、或 者数模转换电路模块、或者温度测量电路模块、或者转速测量电路模块、或者角度测量电路 模块、或者报警电路模块、或者压力测量电路模块、或者CO测量电路模块、或者HC测量电路 模块、或者02测量电路模块，或者是LED电路模块、LCD电路模块、键盘电路模块、模数转换 电路模块、数模转换电路模块、温度测量电路模块、转速测量电路模块、角度测量电路模块、 报警电路模块、压力测量电路模块、CO测量电路模块、HC测量电路模块和02测量电路模块 的任意组合。
5.如权利要求1所述的用于微处理器的模块化实验电路，其特征在于所述的功能模 块电路的输入端或者输出端均采用SPI、I2C、8位并行接口、0 5V的模拟信号，所述的电源 的电压为+5V和士 12V。
全文摘要
一种用于微处理器的模块化实验电路，包括一个以上的功能模块电路、插针线和电源，任意一个功能模块电路均各自由一个功能电路和一个电路板构成，功能电路设置在电路板上，电路板上均设置有接插件，接插件与功能电路的输入端或者输出端连接。插针线与接插件连接。功能电路是LED模块、LCD模块、键盘电路模块、模数转换电路模块、数模转换电路模块、温度测量电路模块、转速测量电路模块、角度测量电路模块、报警电路模块、压力测量电路模块、CO测量电路模块、HC测量电路模块和O2测量电路模块的任意组合。不受处理器类型限制，应用功能的增减或调整方便，容易组成各类系统，使用范围广，一套装置可满足多种嵌入式处理器需求。
文档编号G06F11/267GK101882100SQ20101021581
公开日2010年11月10日 申请日期2010年7月1日 优先权日2010年7月1日
发明者沈行良 申请人:上海工程技术大学