本发明涉及信号处理技术领域，具体而言，涉及一种通用接口输入信号自动识别方法、装置和信号处理设备。
背景技术：
现有的信号处理设备，如嵌入式设备、计算机等，针对每一类不同的信号接入装置，均设置有单独的且唯一对应的接口。这就导致信号处理设备上不同接口的总量较多，可能会使设备的体积增大；并且，用户在使用时不容易辨识，很容易将接入装置(如信号线或数据线)错接入接口内，引起使用上的不便，降低了用户体验度。
技术实现要素：
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种通用接口输入信号自动识别方法、装置和信号处理设备，在信号处理设备上设置有通用接口，可以自动识别不同类型的输入装置传输的输入信号。
第一方面，本发明实施例提供了一种通用接口输入信号自动识别方法，应用于设置有通用接口的信号处理设备，所述方法包括：
当通用接口存在输入信号时，判断所述输入信号为数字信号或模拟信号；
如果所述输入信号为数字信号，则通过数字接口协议接收所述数字信号，对接收到的数字信号进行识别；
如果所述输入信号为模拟信号，则将接收到的模拟信号转换为数值形式。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，判断所述输入信号为数字信号或模拟信号的步骤，包括：
根据接收到输入信号的引脚的类型，确定所述输入信号为数字信号或模拟信号。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，判断所述输入信号为数字信号或模拟信号的步骤，包括：
根据接收到输入信号的引脚的电压变化，确定所述输入信号为数字信号或模拟信号。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述通过数字接口协议接收所述数字信号的步骤，包括：
分别通过RS485协议和RS232协议尝试接收所述数字信号；
如果通过RS485协议接收到有效的数字信号，则继续通过RS485协议接收所述数字信号；
如果通过RS232协议接收到有效的数字信号，则继续通过RS232协议接收所述数字信号。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述对接收到的数字信号进行识别的步骤，包括：
采用预先设定的数字信号特征模型库，通过逐一对比的方式，确定所述数字信号的信号特征；所述信号特征至少包括所述数字信号的波特率；
根据所述数字信号的信号特征，选择对应的数字信号特征模型，识别所述数字信号的内容。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述将接收到的模拟信号转换为数值形式的步骤，包括：
判断所述模拟信号为电压信号或电流信号；
如果所述模拟信号为电压信号，根据预存的电压自适应曲线，将所述电压信号转换为数值形式；
如果所述模拟信号为电流信号，根据预存的电流自适应曲线，将所述电流信号转换为数值形式。
结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，根据预存的电压自适应曲线，将所述电压信号转换为数值形式的步骤，包括：
获取与所述通用接口连接的电压传感器的型号；
根据所述电压传感器的型号，选择对应的电压自适应曲线；
根据选定的电压自适应曲线，将所述电压信号转换为数值形式。
结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，根据预存的电流自适应曲线，将所述电流信号转换为数值形式的步骤，包括：
获取与所述通用接口连接的电流传感器的型号；
根据所述电流传感器的型号，选择对应的电流自适应曲线；
根据选定的电流自适应曲线，将所述电流信号转换为数值形式。
第二方面，本发明实施例还提供了一种通用接口输入信号自动识别装置，应用于设置有通用接口的信号处理设备，所述装置包括：
判断单元，用于当通用接口存在输入信号时，判断所述输入信号为数字信号或模拟信号；
数字信号接收单元，用于当所述输入信号为数字信号时，通过数字接口协议接收所述数字信号，对接收到的数字信号进行识别；
模拟信号接收单元，如果所述输入信号为模拟信号，则将接收到的模拟信号转换为数值形式。
第三方面，本发明实施例还提供了一种信号处理设备，包括处理器，与所述处理器连接的存储器和通用接口；其中，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行，以实现上述的方法。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供的通用接口输入信号自动识别方法、装置和信号处理设备，在信号处理设备上设置有通用接口，当接收到输入信号时，先判断输入信号是数字信号还是模拟信号，然后分别采用对应的识别方法对输入信号进行识别，可以自动识别不同类型的输入装置传输的输入信号。因此，不必设置多种不同的接口，有利于减小信号处理设备的体积。另外，通用接口可以连接不同类型的输入装置，用户无需再仔细辨别不同的接口，更方便了用户使用，因而提高了用户体验度。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例所提供的通用接口输入信号自动识别方法的流程图；
图2为本发明一实施例所提供的通用接口输入信号自动识别方法的流程图；
图3为本发明一实施例所提供的通用接口输入信号自动识别装置的结构框图；
图4为本发明一实施例所提供的信号处理设备的结构框图；
图5为本发明一实施例所提供的通用接口的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
针对现有的信号处理设备上的接口种类繁多，不容易辨识的问题，本发明实施例提供了一种通用接口输入信号自动识别方法、装置和信号处理设备，以下首先对本发明的通用接口输入信号自动识别方法进行详细介绍。
实施例一
本实施例提供了一种通用接口输入信号自动识别方法，应用于设置有通用接口的信号处理设备。信号处理设备可以是嵌入式设备、移动终端或计算机等。如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，当通用接口存在输入信号时，判断输入信号为数字信号或模拟信号。
通用接口包括多个引脚，例如，可以采用如图5所示的5个引脚的接口。其中，第一引脚S+和第二引脚S-为数字信号输入引脚，第三引脚为地线，第四引脚为电流输入引脚，第五引脚为电压输入引脚。
当通用接口上连接有接头时，该接头可以是传感器或其它接入装置的接头，接入装置通过接头将输入信号传输至通用接口。可以通过如下两种方式判断输入信号是数字信号还是模拟信号。
第一种方式，根据接收到输入信号的引脚的类型，确定输入信号为数字信号或模拟信号。以图5所示的通用接口为例，如果第一引脚或第二引脚接收到输入信号，由于第一引脚、第二引脚的类型为数字信号输入引脚，则可以确定该输入信号为数字信号。如果第四引脚或第五引脚接收到输入信号，由于第四引脚的类型为电流输入引脚，第五引脚的类型为电压信号输入引脚，第四引脚和第五引脚均为模拟信号输入引脚，则可以认为输入信号为模拟信号。
第二种方式，根据接收到输入信号的引脚的电压变化，确定输入信号为数字信号或模拟信号。由于数字信号一般为0或1，如果接收到输入信号的引脚的电压变化为脉冲式变化，例如，电压在0V和3.3V上变化，即由 0V直接变为3.3V，由3.3V直接变为0V，可以确定输入信号为数字信号。以上仅为示例性说明，不应理解为对本发明保护范围的限制。如果接收到输入信号的引脚的电压变化是连续的，例如，逐渐上升或逐渐下降，则可以确定输入信号为模拟信号。
如果输入信号为数字信号，则执行步骤S104；如果输入信号为模拟信号，则执行步骤S106。
步骤S104，通过数字接口协议接收数字信号，对接收到的数字信号进行识别。
其中，数字接口协议可以是串口协议，例如，分别通过RS485协议和 RS232协议尝试接收数字信号；如果通过RS485协议接收到有效的数字信号，则继续通过RS485协议接收数字信号；如果通过RS232协议接收到有效的数字信号，则继续通过RS232协议接收数字信号。对于接收到的数字信号，可以采用预设的数字信号特征模型库，通过枚举方式尝试进行识别，判断数字信号波特率，停止位，检验位等，识别出数字信号的内容，输出显示或根据需要进行后续数据处理。
步骤S106，将接收到的模拟信号转换为数值形式。
可以采用预存的自适应特征曲线，通过对比的方式，将接收到的模拟信号转换为数值形式，输出显示或根据需要进行后续数据处理。例如，如果是模拟信号，首先判断是电压信号，还是电流信号；然后通过自适应量程算法，识别传感器量程，零点和满度值量程变换，传感器数值变换等。
本实施例提供的通用接口输入信号自动识别方法，在信号处理设备上设置有通用接口，当接收到输入信号时，先判断输入信号是数字信号还是模拟信号，然后分别采用对应的识别方法对输入信号进行识别，可以自动识别不同类型的输入装置传输的输入信号。因此，不必设置多种不同的接口，有利于减小信号处理设备的体积。另外，通用接口可以连接不同类型的输入装置，用户无需再仔细辨别不同的接口，更方便了用户使用，因而提高了用户体验度。
实施例二
在上述实施例一的基础上，本实施例提供了另一种通用接口输入信号自动识别方法，如图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤S202，当通用接口存在输入信号时，判断输入信号为数字信号或模拟信号。如果输入信号为数字信号，则执行步骤S204；如果输入信号为模拟信号，则执行步骤S210。
步骤S204，分别通过RS485协议和RS232协议尝试接收数字信号。
如果通过RS485协议接收到有效的数字信号，则继续通过RS485协议接收数字信号；如果通过RS232协议接收到有效的数字信号，则继续通过 RS232协议接收数字信号。
步骤S206，采用预先设定的数字信号特征模型库，通过逐一对比的方式，确定数字信号的信号特征。信号特征至少包括数字信号的波特率。
例如，采用数字信号特征模型库中存储的波特率，通过逐一对比的方式对数字信号进行识别，能成功识别数字信号的波特率即为数字信号的波特率。数字信号的信号特征还可以包括但不限于数字信号的停止位、检验位等。
步骤S208，根据数字信号的信号特征，选择对应的数字信号特征模型，识别数字信号的内容。
例如，如果是数字信号，设备内部会通过硬件数字转换开关，分别采用RS485接口和RS232接口尝试数据接收，判断硬件接口类型。接下来，软件内部有一个数字信号特征模型库，通过枚举方式尝试识别，分别判断数字信号波特率，停止位，检验位等。
步骤S210，判断模拟信号为电压信号或电流信号；如果模拟信号为电压信号，执行步骤S212；如果模拟信号为电流信号，执行步骤S214。
可以根据接收到模拟信号的引脚的类型，确定输入信号为电压信号或电流信号。仍以图5所示的通用接口为例，如果第四引脚接收到模拟信号，由于第四引脚的类型为电流输入引脚，则可以认为模拟信号为电流信号。如果第五引脚接收到模拟信号，由于第五引脚的类型为电压输入引脚，则可以认为模拟信号为电压信号。
步骤S212，根据预存的电压自适应曲线，将电压信号转换为数值形式。
获取与通用接口连接的电压传感器的型号；根据电压传感器的型号，选择对应的电压自适应曲线；根据选定的电压自适应曲线，将电压信号转换为数值形式。
步骤S214，根据预存的电流自适应曲线，将电流信号转换为数值形式。
获取与通用接口连接的电流传感器的型号；根据电流传感器的型号，选择对应的电流自适应曲线；根据选定的电流自适应曲线，将电流信号转换为数值形式。
步骤S216，输出并显示识别结果。
本发明实施例提供的通用接口输入信号自动识别方法，在信号处理设备上设置有通用接口，当接收到输入信号时，先判断输入信号是数字信号还是模拟信号，然后分别采用对应的识别方法对输入信号进行识别，可以自动识别不同类型的输入装置传输的输入信号。因此，不必设置多种不同的接口，有利于减小信号处理设备的体积。另外，通用接口可以连接不同类型的输入装置，用户无需再仔细辨别不同的接口，更方便了用户使用，因而提高了用户体验度。
实施例三
与上述方法实施例相对应地，本实施例提供了一种通用接口输入信号自动识别装置，应用于设置有通用接口的信号处理设备。如图3所示，该装置包括：
判断单元31，用于当通用接口存在输入信号时，判断输入信号为数字信号或模拟信号；
数字信号接收单元32，用于当输入信号为数字信号时，通过数字接口协议接收数字信号，对接收到的数字信号进行识别；
模拟信号接收单元33，如果输入信号为模拟信号，则将接收到的模拟信号转换为数值形式。
其中，判断单元31，还可以用于根据接收到输入信号的引脚的类型，确定所述输入信号为数字信号或模拟信号；或者，根据接收到输入信号的引脚的电压变化，确定所述输入信号为数字信号或模拟信号。
数字信号接收单元32，还可以用于分别通过RS485协议和RS232协议尝试接收数字信号；如果通过RS485协议接收到有效的数字信号，则继续通过RS485协议接收数字信号；如果通过RS232协议接收到有效的数字信号，则继续通过RS232协议接收数字信号。
数字信号接收单元32，还可以用于采用预先设定的数字信号特征模型库，通过逐一对比的方式，确定数字信号的信号特征；信号特征至少包括所述数字信号的波特率；根据数字信号的信号特征，选择对应的数字信号特征模型，识别数字信号的内容。
模拟信号接收单元33，还可以用于判断模拟信号为电压信号或电流信号；如果模拟信号为电压信号，根据预存的电压自适应曲线，将电压信号转换为数值形式；如果模拟信号为电流信号，根据预存的电流自适应曲线，将电流信号转换为数值形式。
本实施例提供的通用接口输入信号自动识别方法、装置和信号处理设备，在信号处理设备上设置有通用接口，当接收到输入信号时，先判断输入信号是数字信号还是模拟信号，然后分别采用对应的识别方法对输入信号进行识别，可以自动识别不同类型的输入装置传输的输入信号。因此，不必设置多种不同的接口，有利于减小信号处理设备的体积。另外，通用接口可以连接不同类型的输入装置，用户无需再仔细辨别不同的接口，更方便了用户使用，因而提高了用户体验度。
实施例四
与上述方法实施例和装置实施例相对应地，本实施例提供了一种信号处理设备。如图4所示，该信号处理设备包括处理器41，与处理器41连接的存储器42和通用接口44。存储器42和通用接口44通过总线43与处理器41连接。
图5示例性地给出了一种通用接口44的结构示意图；如图5所示，该通用接口包括5个引脚，例如，可以采用5芯防反插防水航空插头。其中，第一引脚S+和第二引脚S-为数字信号输入引脚，由第一引脚或第二引脚输入的信号可以是RS485信号或RS232信号。第三引脚为地线，第四引脚为电流输入引脚，可以接收0-20mA和4-20mA的电流输入,第五引脚为电压输入引脚，可以接收0-5V，0-10V的电压输入。可以理解的是，通用接口可以包括多于5个引脚或少于5个引脚。
该信号处理设备可以是嵌入式设备、移动终端或计算机等。例如，该信号处理设备可以是农业生产中的控制中心设备。信号处理设备的通用接口可以连接各类传感器，例如，农业专用环境监测传感器、农业专用手持监测设备、采收称等。
存储器42用于存储一条或多条计算机指令，一条或多条计算机指令被处理器执行，以实现上述的方法。存储器42可能包含高速随机存取存储器 (RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器 (non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
总线43可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
处理器41可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器41中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器41可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器42，处理器41读取存储器42中的信息，结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。
进一步地，本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质存储有机器可执行指令，该机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现上述的方法。
本发明实施例提供的通用接口输入信号自动识别方法、通用接口输入信号自动识别装置和信号处理设备具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
需要说明的是，在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露系统和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。