输入输出装置和检测模组的制作方法

1.本实用新型涉及电子作业技术领域，具体地，涉及输入输出装置和检测模组。


背景技术：

2.电子设备在出厂前需要进行可靠性检测，检测设备和被检测设备中大量使用iic(inter
‑
integrated circuit，集成电路总线)接口进行连接，在实际的检测中，检测数量大，检测设备在做大量的重复性检测作业中，其中的提供检测信号的控制器的输入输出端口经常性损坏。
3.目前，对于输入输出端口损坏的检测设备，只能通过更换其中的提供检测信号的控制器，检测设备的维修成本高，且更换操作不便，不利于产品的使用和设计。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种输入输出装置和检测模组，从而提高输入输出装置对其输入输出端口的损坏的容错性，提高检测模组的可靠性，降低设备维修、更换成本。
5.根据本实用新型的一方面，提供一种输入输出装置，包括：
6.控制器和可编程矩阵开关，所述控制器包括通过所述可编程矩阵开关与输入输出总线连接的多个输入输出端口，所述输入输出总线与后级设备连接，所述控制器包括：
7.通道信息存储单元，包括通道信息读出端；
8.通道选择模块，包括与所述通道信息读出端耦接的通道信息输入端、连接至所述可编程矩阵开关的通道选择信号输入端的通信选择信号输出端、与所述控制器的多个输入输出端口耦接的端口状态信号输入端。
9.可选地，还包括：
10.报警装置，所述报警装置的报警控制信号输入端与所述控制器的处理单元的报警控制信号输出端连接。
11.可选地，还包括：
12.静电释放芯片，所述静电释放芯片连接在所述控制器的多个输入输出端口至所述可编程矩阵开关之间的传输路径上。
13.可选地，所述静电释放芯片包括多个通道，且与所述控制器的多个输入输出端口至所述可编程矩阵开关之间的传输路径一一对应。
14.可选地，所述输入输出总线为两条，包括串行时钟线和串行数据线，
15.所述控制器的多个输入输出端口的每一个均通过所述可编程矩阵开关的不同通道与所述串行时钟线和所述串行数据线分别连接。
16.可选地，所述输入输出总线为多条，
17.所述控制器的多个输入输出端口的每一个均通过所述可编程矩阵开关的不同通道与多条所述输入输出总线的每一条分别连接。
18.可选地，所述通道信息存储单元还包括与所述通道选择模块的通道信息输出端连接的通道信息写入端。
19.根据本实用新型的另一方面，提供一种检测模组，用于提供串行检测信号至待检测设备，包括与所述待检测设备连接的串行时钟线和串行数据线，其特征在于，所述检测模组包括：
20.控制器，包括至少三个输入输出端口、通道信息存储单元和通道选择模块，所述通道信息存储模块包括与所述通道选择模块的通信信息输入端连接的通道信息读出端，所述通道选择模块包括与所述通道信息存储模块的通道信息写入端连接的通道信息输出端和与所述至少三个输入输出端口的每一个均耦接的端口状态信号输入端；
21.可编程矩阵开关，包括与所述控制器的至少三个输入输出端口一一分别连接的多个通道输入端，所述多个通道输入端的每一个均通过两个通道分别连接至所述串行时钟线和所述串行数据线，所述可编程矩阵开关还包括与所述通道选择模块的通道选择信号输出端连接的通道选择信号输入端。
22.可选地，还包括：
23.静电释放芯片，所述静电释放芯片连接在所述控制器的至少三个输入输出端口至所述可编程矩阵开关之间的传输路径上。
24.可选地，还包括：
25.报警装置，包括与所述控制器的报警控制信号输出端连接的报警控制信号输入端。
26.本实用新型提供的输入输出装置包括控制器和可编程矩阵开关，控制器包括通过可编程矩阵开关与输入输出总线连接的多个输入输出端口，输入输出总线与后级设备连接，控制器包括：通道信息存储单元，用于存储可编程矩阵开关的导通通道的通道信息；通道选择模块，用于获取通道信息存储单元中的通道信息，控制可编程矩阵开关中的相应通道的导通，实现控制器与后级设备的通信，且可以根据控制器的多个输入输出端口的反馈信号判断当前的输入输出端口是否损坏，以通过通道选择模块选择新的畅通通道，对应选择其它输入输出端口进行数据传输，可避免控制器的输入输出端口损坏时的控制器的频繁更换，可降低作业成本。
27.本实用新型的检测模组将控制器的至少三个输入输出端口通过可编程矩阵开关连接至串行数据线和串行时钟线，控制器包括通道信息存储单元和通道选择模块，存储可编程矩阵开关的畅通通道，可在通道异常时切换通道，在控制器的输入输出端口的部分出现损坏时，可切换正常的输入输出端口进行正常的通信，避免控制器的频繁更换，可节约成本，提高检测效率。
附图说明
28.通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
29.图1示出了根据现有技术的输入输出装置的结构示意图；
30.图2示出了根据本实用新型实施例的输入输出装置的结构示意图；
31.图3示出了根据本实用新型实施例的输入输出装置的工作原理示意图；
32.图4示出了根据本实用新型实施例的一种四通道输入输出装置的工作原理示意图。
具体实施方式
33.以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
34.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
35.图1示出了根据现有技术的输入输出装置的结构示意图。
36.如图1所示，现有技术的输入输出装置的控制器host仅包括两个输入输出端口，分别连接串行时钟总线scl和串行数据总线sda，分别传输时钟信号和数据信号。
37.当其中的两个输入输出端口的任意一个损坏时，该控制器host将无法实现时钟信号和数据信号中的至少一个的传输，即该控制器host无法使用。
38.图2示出了根据本实用新型实施例的输入输出装置的结构示意图。
39.如图2所示，本实用新型实施例的输入输出装置包括控制器host、可编程矩阵开关110、静电释放芯片130和报警装置120，控制器host通过可编程矩阵开关110与输入输出总线连接，静电释放芯片130设置在控制器host至可编程矩阵开关110的传输路径上，避免静电对控制器host和可编程矩阵开关110的损伤，报警装置120与控制器host连接，对特殊情况进行报警提示。在本实施例中，输入输出总线为两条，分别为串行时钟线scl和串行数据线sda。
40.控制器host包括多个输入输出端口，多个输入输出端口的每一个均通过可编程矩阵开关110的通道与串行时钟线scl和串行数据线sda分别连接，控制可编程矩阵开关110的相应通道导通，可控制控制器host的多个输入输出端口的每一个连接至串行时钟线scl或串行数据线sda，即控制器host的多个输入输出端口的每一个均可用于传输串行时钟信号或串行数据信号。
41.控制器host中还包括通道信息存储单元h1、通道选择模块h2以及图中未明确示出的处理单元(该处理单元的功能可由控制器host自身的控制机能实现)，通道信息存储单元h1中存储可编程矩阵开关110的各通道的导通、关断信息(主要为需求控制导通的通道信息，可编程矩阵开关110的各通道默认为断开状态，只要确定需要导通的通道即可实现选择性导通特定的通道)，通道选择模块h2获得通道信息，输出相应的通道选择信号至可编程矩阵开关110，控制可编程矩阵开关110的相应通道导通。
42.通道信息存储单元h1包括通道信息读出端和通道信息写入端，通道选择模块h2包括与通道信息读出端耦接的通道信息输入端、连接至可编程矩阵开关110的通道选择信号输入端的通信选择信号输出端、耦接至通道信息写入端的通道信息输出端，以及与控制器host的多个输入输出端口耦接的端口状态信号输入端。
43.将新的畅通的通道信息存入通道信息存储单元h1，可在系统下一次启动后可直接正常工作，提高实用性。
44.系统启动后，通道选择模块h2从通道信息存储单元h1的通道信息读出端读取当前通道信息(通道信息存储单元h1中包括预存的通道信息，以便首次读取时为系统提供一个
初始状态，启动系统的正常工作)，在通道选择模块h2的通道选择信号输出端输出通道选择信号至可编程矩阵开关110的通道选择信号信号输入端，控制可编程矩阵开关110的相应通道导通，控制器host通过可编程矩阵开关110导通的相应通道连接至串行时钟线scl和串行数据线sda，通过串行时钟线scl和串行数据线sda与后级设备连接，通道选择模块h2的端口状态信号输入端根据控制器host的多个输入输出端口中此时用于输入输出的端口的反馈信号获得通道状态信息，判断相应的通道是否正常，并根据当前的通道状况通过通道选择模块h2的通道信息输出端将当前的通道信息输送至通道信息存储单元h1的通道信息写入端，存储的新的通道信息，或提供新的通道选择信号至可编程矩阵开关110，切换输出通道。
45.其中，在可选实施例中，控制器host还包括连接在其多个输入输出端口与通道选择模块h2的通道状态信息输入端之间的通道状态检测模块，用于处理控制器host的多个输入输出端口接收到的反馈信息，检测当前的通道状态，提供端口状态信号至通道选择模块h2，降低通道选择模块h2的数据处理量，保障通道选择模块h2的通道选择的可靠性。
46.在本实施例中，静电释放芯片130包括多个通道(esd1、esd2、esd3、esd4
…
esdn
‑
1、esdn)，分别设置在控制器host的多个输入输出端口至可编程矩阵开关110的每一个传输路径上，可提高每一个传输路径的独立性，提高系统的容错性。
47.图3示出了根据本实用新型实施例的输入输出装置的工作原理示意图。
48.如图3所示，本实用新型实施例的输入输出装置在系统启动后，执行步骤s110，读取通道信息，确定信号传输通道。确定信号传输通道后相应的通道导通。
49.然后，执行步骤s120，判断host与后级连接是否成功。即判断控制器host与后级设备的通信是否有效，进而判断相应的通道是否畅通。
50.根据步骤s120的判断，在控制器host与后级设备连接成功时，可进行步骤s130，正常执行通信功能，并执行步骤s121，将此时的通道选择数据存储至通道信息存储单元。其中，通道信息存储单元中存储的通道信息包括畅通的通道信息和历史损坏的通道信号，或者仅存储畅通的通道信息，每次出现异常时对所有通道进行选择和检测，可适用于通道数量较少的系统，实际的控制器host的输入输出端口和可编程矩阵开关110的通道数量不多，即通道信息存储单元h1的存储模式为更新畅通的通道的通道信息，具有实用性。
51.在控制器host与后级设备连接失败时，判断相应的通道或输入输出端口损坏，执行步骤s122，停止信号传输，并通过通道选择模块选取新的通道。对新选择的通道在进行步骤s120的判断。
52.在控制器host与后级设备连接失败时，还执行步骤s140和步骤s141，在所有通道均未连接成功时，通过报警装置报错。此时需要更换控制器，整体提高了本实用新型实施例的输入输出装置的控制器host的有效使用时间。
53.图4示出了根据本实用新型实施例的一种四通道输入输出装置的工作原理示意图。
54.参照图4和图2，本实用新型实施例的四通道输入输出装置相当于图2实施例的输出输出装置的控制器host仅包括上四个输出输出端口的状况，其中，可编程矩阵开关中参与通道切换的通道包括第一时钟通道scl1、第二时钟通道scl2、第三时钟通道scl3、第四时钟通道scl4、第一数据通道sda1、第二数据通道sda2、第三数据通道sda3和第四数据通道sda4。
55.在该四通道输入输出装置中，预设的通道为第一时钟通道scl1和第二数据通道sda2，在系统启动后，当第一时钟通道scl1和第二数据通道sda2的通讯产生异常时(对应控制器host的第一输入输出端口和第二输入输出端口)，执行步骤s210：通道选择，选择第一时钟通道scl1和第三数据通道sda3进行通信(切换为控制器host的第一输入输出端口和第三输入输出端口)，并执行步骤s211：判断scl1与sda3后级通信是否成功，如果成功，则执行步骤s201，将此时的通道选择数据存储至通道信息存储单元。
56.如果scl1与sda3与后级通信不成功，则执行步骤s220：通道选择，选择第三时钟通道scl3和第二数据通道sda2，并执行步骤s221：判断scl3和sda2与后级通信是否成功，如果成功，则执行步骤s201，将此时的通道选择数据存储至通道信息存储单元。
57.如果scl3与sda2与后级通信不成功，则执行步骤s230：通道选择，选择第三时钟通道scl3和第四数据通道sda4，并执行步骤s231：判断scl3和sda4与后级通信是否成功，如果成功，则执行步骤s201，将此时的通道选择数据存储至通道信息存储单元。
58.如果通过第三时钟通道scl3和第四数据通道sda4与后级设备的通信不成功，则判断该控制器host的四个输入输出端口均异常，执行步骤s240：通过报警装置报错，即控制器host的与报警装置120报警控制信号输入端连接的报警控制信号输出端输出报警控制信号，控制报警装置120报警报错。
59.其中，步骤s211的判断为否的结果对应异常的端口为第一输入输出端口，在步骤s211的判断为否的情况下，步骤s221可判断为否的结果对应第二输入输出端口异常，在步骤s221的判断为否的情况下，四端口的控制器仅余下第三和第四输入输出端口可用，在步骤s231的判断为否的情况下，四端口的控制器的可用端口数量少于两个，无法正常传输时钟信号和数据信号，报警报错，提示操作员更换控制器。
60.本实用新型还提供一种检测模组，包括本实用新型实施例的输入输出装置，提高了控制器host的输入输出端口的容错率，避免了控制器的频繁更换带来的成本损耗，提高了检测模组的实用性，降低了检测成本。
61.本实用新型的输入输出装置包括控制器和可编程矩阵开关，控制器包括通过可编程矩阵开关与输入输出总线连接的多个输入输出端口，输入输出总线与后级设备连接，控制器包括：通道信息存储单元，用于存储可编程矩阵开关的导通通道的通道信息；通道选择模块，用于获取通道信息存储单元中的通道信息，控制可编程矩阵开关中的相应通道的导通，实现控制器与后级设备的通信，且可以根据控制器的多个输入输出端口的反馈信号判断当前的输入输出端口是否损坏，以通过通道选择模块选择新的畅通通道，对应选择其它输入输出端口进行数据传输，可避免控制器的输入输出端口损坏时的控制器的频繁更换，可降低作业成本。
62.依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。