接口复用系统的制作方法

本发明涉及单片机领域，尤其涉及一种接口复用系统。

背景技术：

在医用显示器设备中，医用显示器往往需要具备灯箱功能，即医生在拿到x光片时，将x光片插入医用显示器的胶片夹中。医用显示器中的mcu通过探测开关检测到胶片插入时，将显示器画面切换为高亮的白场画面，进入灯箱模式。医用显示器与普通显示器一样，会有用户接口，通常的用户接口有机械按键和触摸按键两种。触摸按键作为用户接口之一，在研发过程中，或者后期维护中，会存在触摸按键程序升级的问题。现有的方案主要有以下两种：

(1)如图1所示，用于灯箱模式的探测开关连接在医用显示器mcu上，而触摸按键mcu不连接医用显示器mcu。医用显示器mcu检测到探测开关被触发时即打开灯箱功能，触摸按键mcu不占用医用显示器mcu的io接口，触摸按键mcu程序做固化处理，无后期升级的功能。触摸按键不具备升级功能，触摸按键虽然可以实现与用户的交互，但是存在触摸按键无法进行程序升级的问题。若需要升级，则需要进行拆机，增加了后期的维护成本和难度。

(2)如图2所示，用于灯箱模式的探测开关连接在医用显示器mcu上，医用显示器mcu检测到探测开关被触发时即打开灯箱功能；触摸按键升级接口与医用显示器mcu相连，用于研发和后期维护时的触摸按键mcu程序升级。探测开关和触摸按键mcu分别占用医用显示器mcu的io接口，会造成io接口的资源浪费问题，同时由于医用显示器mcu与触摸按键mcu相隔较远，会导致机内线材增多的情况，不利于装配。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种接口复用系统，能有效解决现有io接口占用过多造成资源浪费的问题，可以实现io接口的复用。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种接口复用系统，包括mcu模块、开关模块及k个接入模块，所述开关模块包括a个模拟开关，所述mcu模块包括a个io接口；每一所述模拟开关包括公共端、控制端和f个切换端，每一所述模拟开关的公共端与所述mcu模块的每一io接口对应连接，每一所述模拟开关的每一所述切换端分别与其中一个所述接入模块相连接；每一所述模拟开关用于根据所述模拟开关的控制端接收到的控制信号，使所述模拟开关的公共端和其中一个所述切换端连接，以使得对应的所述io接口通过所述模拟开关与其中一个所述接入模块连接；其中，k≥1，a≥1，f≥2。

与现有技术相比，本发明公开的接口复用系统通过将每一所述模拟开关的公共端与所述mcu模块的每一io接口对应连接，每一所述模拟开关的每一所述切换端分别与其中一个所述接入模块相连接；每一所述模拟开关用于根据所述模拟开关的控制端接收到的控制信号，使所述模拟开关的公共端和其中一个所述切换端连接，以使得对应的所述io接口通过所述模拟开关与其中一个所述接入模块连接，能有效解决现有mcu的io接口占用过多造成资源浪费的问题，可以实现io接口的复用，实用性强。

作为上述方案的改进，a＝1，所述模拟开关为单刀双掷开关，f＝k＝2，所述模拟开关的每一切换端和每一所述接入模块对应连接。

作为上述方案的改进，a＝1，所述模拟开关为单刀三掷开关，f＝k＝3，所述模拟开关的每一切换端和每一所述接入模块对应连接。

作为上述方案的改进，a＝2,所述开关模块包括第一模拟开关和第二模拟开关，所述第一模拟开关和第二模拟开关均为单刀双掷开关，f＝k＝2，则所述k个接入模块包括第一接入模块和第二接入模块，所述mcu模块包括第一io接口和第二io接口，所述第一模拟开关包括第一公共端、第一切换端、第二切换端和第一控制端，所述第二模拟开关包括第二公共端、第三切换端、第四切换端和第二控制端，所述第一io接口与第一公共端连接，所述第二io接口与第二公共端连接；所述第一切换端和第三切换端分别与第一接入模块连接，所述第二切换端和第四切换端分别与第二接入模块连接；

所述第一模拟开关的第一控制端接收到高电平信号时，所述第一公共端与第一切换端连接，以使得所述第一io接口通过所述第一模拟开关与所述第一接入模块连接；所述第一控制端接收到低电平信号时，所述第一公共端与所述第二切换端连接，以使得所述第一io接口通过所述第一模拟开关与所述第二接入模块连接；所述第二模拟开关的第二控制端接收到高电平信号时，所述第二公共端与所述第三切换端连接，以使得所述第二io接口通过所述第二模拟开关与所述第一接入模块连接；所述第二控制端接收到低电平信号时，所述第二公共端与所述第四切换端连接，以使得所述第二io接口通过所述第二模拟开关与所述第二接入模块连接。

作为上述方案的改进，所述接口复用系统还包括第一直流电源、第一电阻、第二电阻、第一探测开关和第二探测开关，所述第一探测开关的第一端部通过所述第一电阻与所述第一直流电源连接，所述第二探测开关的第一端部通过所述第二电阻与所述第一直流电源连接，所述第一探测开关的第二端部与地连接，所述第二探测开关的第二端部与地连接；所述第一探测开关的第一端部与所述第一控制端连接，所述第二探测开关的第一端部与所述第二控制端连接；

当所述第一探测开关闭合时，所述第一探测开关的第一端部输出低电平信号至所述第一控制端，从而使得所述第一公共端与所述第二切换端连接；所述第一探测开关断开时，所述第一探测开关的第一端部输出高电平信号至所述第一控制端，从而使得所述第一公共端与所述第一切换端连接；

当所述第二探测开关闭合时，所述第二探测开关的第一端部输出低电平信号至所述第二控制端，从而使得所述第二公共端与所述第四切换端连接；所述第二探测开关断开时，所述第二述探测开关的第一端部输出高电平信号至所述第二控制端，从而使得所述第二公共端与所述第三切换端连接。

作为上述方案的改进，所述第二接入模块包括第一接地端和第二接地端，所述第二切换端通过所述第一接地端与地连接，所述第四切换端通过所述第二接地端与地连接。

作为上述方案的改进，所述接口复用系统还包括第二直流电源、第三直流电源、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第二直流电源通过所述第三电阻与所述第一公共端连接，所述第二直流电源通过第四电阻与所述第二公共端连接，所述第三直流电源通过第五电阻与所述第一切换端连接，所述第三直流电源通过第六电阻与所述第三切换端连接；所述第一探测开关和第二探测开关断开时，所述第一探测开关的第一端部输出高电平信号至所述第一模拟开关的第一控制端，且所述第二探测开关的第一端部输出高电平信号至所述第二模拟开关的第二控制端，从而使得所述第一模拟开关的第一公共端与所述第一模拟开关的第一切换端连接，所述第二模拟开关的第二公共端与所述第二模拟开关的第三切换端连接，则所述第一io接口和第二io接口的电平均为高电平；当所述第一探测开关和第二探测开关闭合时，所述第一探测开关的第一端部输出低电平信号至所述第一模拟开关的第一控制端，且第二探测开关的第一端部输出低电平信号至所述第二模拟开关的第二控制端，从而使得所述第一模拟开关的第一公共端与所述第一模拟开关的第二切换端连接，所述第二模拟开关的第二公共端与所述第二模拟开关的第四切换端连接，则所述第一io接口和第二io接口的电平均为低电平。

作为上述方案的改进，所述第一接入模块为触摸按键设备，所述触摸按键设备包括第一升级接口和第二升级接口，所述第一升级接口与所述第一模拟开关的第一切换端连接，所述第二升级接口与所述第二模拟开关的第三切换端连接。

作为上述方案的改进，所述接口复用系统还包括显示屏，所述显示屏和所述mcu模块连接；

所述mcu模块用于，在开机启动时，检测是否存在升级文件接入；当检测到存在所述升级文件接入时，设置所述第一io接口和第二io接口为输出模式，并确认所述第一io接口和第二io接口均与所述触摸按键设备连接，通过所述第一io接口和第二io接口对所述触摸按键设备进行升级操作；当未检测到所述升级文件时，则设置所述第一io接口和第二io接口为输入模式；在所述第一io接口和第二io接口为输入模式的情况下，以预设的频率检测所述第一io接口和第二io接口的电平，当任意时刻检测到所述第一io接口和第二io接口的电平均为低电平时，则开启所述显示屏的高亮模式。

作为上述方案的改进，所述探测开关的闭合由胶片插入所述显示屏的前方时触发，所述探测开关的断开由所述胶片抽出所述显示屏的前方时触发。

附图说明

图1是现有医用显示设备的一种结构示意图。

图2是现有医用显示设备的另一种结构示意图。

图3是本发明实施例1中一种接口复用系统的结构示意图。

图4是本发明实施例2中一种接口复用系统的结构示意图。

图5是本发明实施例2中的一种实施过程示意图。

图6是本发明实施例2中的另一种实施过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图3，是本发明实施例1提供的一种接口复用系统的结构示意图，包括mcu模块11、开关模块12及k个接入模块13，所述开关模块12包括a个模拟开关120，所述mcu模块11包括a个io接口；每一所述模拟开关120包括公共端、控制端和f个切换端，每一所述模拟开关120的公共端与所述mcu模块11的每一io接口对应连接，每一所述模拟开关120的每一所述切换端分别与其中一个所述接入模块13相连接；每一所述模拟开关120用于根据所述模拟开关120的控制端接收到的控制信号，使所述模拟开关120的公共端和其中一个所述切换端连接，以使得对应的所述io接口通过所述模拟开关120与其中一个所述接入模块13连接；其中，k≥1，a≥1，f≥2。

需要说明的是，所述开关模块12可用一个芯片实现，在该芯片内可包括多个一选多的模拟开关，或一个多选多的模拟开关，如双刀四掷开关等，但仍可认为该多选多的模拟开关是由多个一选多的模拟开关构成。需要说明的是，模拟开关为采用mos管的开关方式实现了对信号链路关断或者打开，从而完成信号链路中的信号切换功能，由于其功能类似于开关，而用模拟器件的特性实现而称之为模拟开关。

基于上述方案，通过每一所述模拟开关120的公共端的切换，可实现io接口的复用，实用性强，容易实现，能有效解决

优选地，a＝1，所述模拟开关120为单刀三掷开关，f＝k＝3，所述模拟开关的每一切换端和每一所述接入模块13对应连接。可以理解的，当所述模拟开关12为单刀三掷开关，则存在一公共端和三个切换端，每一切换端对应和每一接入模块13连接，通过控制信号的控制，可控制所述mcu模块11的io接口和其中一个所述接入模块13连接，实现所述io接口对三个接入模块的复用。

优选地，a＝1，所述模拟开关为单刀双掷开关120，f＝k＝2，所述模拟开关120的每一切换端和每一所述接入模块13对应连接。所述k个接入模块13包括第一接入模块和第二接入模块，所述f个切换端包括第一切换端和第二切换端；所述模拟开关120的第一切换端和第一接入模块连接，所述模拟开关120的第二切换端和第二接入模块连接，f＝k＝2。所述模拟开关120的控制端接收到高电平信号时，所述模拟开关120的公共端与所述模拟开关12的第一切换端连接，以使得所述mcu模块11的io接口通过所述模拟开关120与所述第一接入模块连接；所述模拟开关120的控制端接收到低电平信号时，所述模拟开关120的公共端与所述模拟开关120的第二切换端连接，以使得所述mcu模块11的io接口通过所述模拟开关120与所述第二接入模块连接。通过高电平和低电平作为控制信号，可控性高，电路简单，容易实现和推广，更具有实用性。

参见图4，为本发明实施例2中一种接口复用系统的结构示意图，包括mcu模块11、开关模块12、第一接入模块131和第二接入模块132；a＝2,所述开关模块12包括第一模拟开关121和第二模拟开关122，所述第一模拟开关121和第二模拟开关122均为单刀双掷开关，f＝k＝2，则所述k个接入模块包括第一接入模块131和第二接入模块132，所述mcu模块11包括第一io接口io1和第二io接口io2，所述第一模拟开关121包括第一公共端g1、第一切换端c1、第二切换端c2和第一控制端s0，所述第二模拟开关122包括第二公共端g2、第三切换端c3、第四切换端c4和第二控制端s1，所述第一io接口io1与第一公共端g1连接，所述第二io接口io2与第二公共端g2连接；所述第一切换端c1和第三切换端c3分别与第一接入模块131连接，所述第二切换端c2和第四切换端c4分别与第二接入模块132连接。

可以理解的，所述第一模拟开关121和第二模拟开关122共同构成了一个双刀四掷开关。

所述第一模拟开关121的第一控制端s0接收到高电平信号时，所述第一公共端g1与第一切换端c1连接，以使得所述第一io接口io1通过所述第一模拟开关121与所述第一接入模块131连接；所述第一控制端s0接收到低电平信号时，所述第一公共端g1与所述第二切换端c2连接，以使得所述第一io接口io1通过所述第一模拟开关121与所述第二接入模块132连接；所述第二模拟开关122的第二控制端s1接收到高电平信号时，所述第二公共端g2与所述第三切换端c3连接，以使得所述第二io接口io2通过所述第二模拟开关122与所述第一接入模块131连接；所述第二控制端s1接收到低电平信号时，所述第二公共端g2与所述第四切换端c4连接，以使得所述第二io接口io2通过所述第二模拟开关122与所述第二接入模块132连接。

所述接口复用系统还包括第一直流电源vcc1、第一电阻r1、第二电阻r2、第一探测开关sw1和第二探测开关sw2，所述第一探测开关sw1的第一端部通过所述第一电阻r1与所述第一直流电源vcc1连接，所述第二探测开关sw2的第一端部通过所述第二电阻r2与所述第一直流电源vcc1连接，所述第一探测开关sw1的第二端部与地连接，所述第二探测开关sw2的第二端部与地连接；所述第一探测开关sw1的第一端部与所述第一控制端s0连接，所述第二探测开关sw2的第一端部与所述第二控制端s1连接；

可以理解的，当所述第一探测开关sw1闭合时，所述第一探测开关sw1的第一端部输出低电平信号至所述第一控制端s0，从而使得所述第一公共端g1与所述第二切换端c2连接；所述第一探测开关sw1断开时，所述第一探测开关sw1的第一端部输出高电平信号至所述第一控制端s0，从而使得所述第一公共端g1与所述第一切换端c1连接；

同理，当所述第二探测开关sw2闭合时，所述第二探测开关sw2的第一端部输出低电平信号至所述第二控制端s1，从而使得所述第二公共端g2与所述第四切换端c4连接；所述第二探测开关sw2断开时，所述第二述探测开关的第一端部输出高电平信号至所述第二控制端s1，从而使得所述第二公共端g2与所述第三切换端c3连接。

其中，所述第二接入模块132包括第一接地端i1和第二接地端i2，所述第二切换端c2通过所述第一接地端i1与地连接，所述第四切换端c4通过所述第二接地端i2与地连接。

所述接口复用系统还包括第二直流电源vcc2、第三直流电源vcc3、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5和第六电阻r6，所述第二直流电源vcc2通过所述第三电阻r3与所述第一公共端g1连接，所述第二直流电源vcc2通过第四电阻r4与所述第二公共端g2连接，所述第三直流电源vcc3通过第五电阻r5与所述第一切换端c1连接，所述第三直流电源vcc3通过第六电阻r6与所述第三切换端c3连接。

所述开关模块12具体工作过程如下：如图5所示，所述第一探测开关sw1和第二探测开关sw2断开时，所述第一探测开关sw1的第一端部输出高电平信号至所述第一模拟开关121的第一控制端s0，且所述第二探测开关sw2的第一端部输出高电平信号至所述第二模拟开关122的第二控制端s1，从而使得所述第一模拟开关121的第一公共端g1与所述第一模拟开关121的第一切换端c1连接，所述第二模拟开关122的第二公共端g2与所述第二模拟开关122的第三切换端c3连接，则所述第一io接口io1和第二io接口io2的电平均为高电平；如图6所示，当所述第一探测开关sw1和第二探测开关sw2闭合时，所述第一探测开关sw1的第一端部输出低电平信号至所述第一模拟开关121的第一控制端s0，且第二探测开关sw2的第一端部输出低电平信号至所述第二模拟开关122的第二控制端s1，从而使得所述第一模拟开关121的第一公共端g1与所述第一模拟开关121的第二切换端c2连接，所述第二模拟开关122的第二公共端g2与所述第二模拟开关122的第四切换端c4连接，则所述第一io接口io1和第二io接口io2的电平均为低电平。

优选地，所述第一接入模块131为触摸按键设备，所述触摸按键设备包括第一升级接口t1和第二升级接口t2，所述第一升级接口t1与所述第一模拟开关121的第一切换端c1连接，所述第二升级接口t2与所述第二模拟开关122的第三切换端c3连接。

可以理解的，所述接口复用系统优选为还包括显示屏，所述显示屏和所述mcu模块11连接。在医用显示设备中，所述显示屏具有灯箱功能，常用的应用为当插入胶片(x光片)时，显示器会自动切换至高亮的白场画面。在本实施例中，所述第一探测开关sw1和第二探测开关sw2用于检测胶片是否插入医用显示器的胶片夹中，即胶片插入所述显示屏的前方时会触发所述第一探测开关sw1和第二探测开关sw2闭合，所述胶片抽出所述显示屏的前方时会触发所述第一探测开关sw1和第二探测开关sw2的断开。

通过上述方案，所述第一探测开关sw1和第二探测开关sw2不再作为直接作为控制所述mcu是否打开灯箱的控制信号，而是作为所述模拟开关12的控制信号，进而由所述mcu检测所述io接口的电平以决定是否打开灯箱，具体过程如下：

在开机启动时，检测是否存在升级文件接入；当检测到存在所述升级文件接入时，设置所述第一io接口io1和第二io接口io2为输出模式，并确认所述第一io接口io1和第二io接口io2均与所述触摸按键设备连接，通过所述第一io接口io1和第二io接口io2对所述触摸按键设备进行升级操作；当未检测到所述升级文件时，则设置所述第一io接口io1和第二io接口io2为输入模式；在所述第一io接口io1和第二io接口io2为输入模式的情况下，以预设的频率检测所述第一io接口io1和第二io接口io2的电平，当任意时刻检测到所述第一io接口io1和第二io接口io2的电平均为低电平时，则开启显示屏的高亮模式。

基于上述方案，可实现节省io接口资源的情况下，实现不拆机就能对触摸按键设备进行升级，简单可行，实用性强。另一方面，所述第一探测开关sw1和第二探测开关sw2不再与所述mcu模块11直接连接，增强了整机的抗静电性能。此外，所述io接口的复用，还能减少机内线材，节约耗材的同时更利于装配。

在另一优选实施例中，所述第一接入模块131包括第七电阻和第八电阻，所述第七电阻的一端与所述第二切换端c2c2连接，所述第七电阻的另一端与地连接；，所述第八电阻的一端与所述第四切换端c4c4连接，所述第八电阻的另一端与地连接。其中，所述第七电阻和第八电阻可作为保护电阻，防止电路故障造成的短路。

在另一优选实施例中，所述第二接入模块132还可包括4个探测开关，则所述模拟开关120的个数配置(例如，配置2个模拟开关或4个模拟开关)可根据实际情况的需要作出相应的调整，在此不再赘述。

综上，本发明实施例公开了一种接口复用系统，通过将每一所述模拟开关的公共端与所述mcu模块的每一io接口对应连接，每一所述模拟开关的每一所述切换端分别与其中一个所述接入模块相连接；每一所述模拟开关用于根据所述模拟开关的控制端接收到的控制信号，使所述模拟开关的公共端和其中一个所述切换端连接，以使得对应的所述io接口通过所述模拟开关与其中一个所述接入模块连接，能有效解决现有mcu的io接口占用过多造成资源浪费的问题，可以实现io接口的复用，实用性强。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。