一种输入插件的制作方法

1.本技术涉及电平信号采集技术领域，特别涉及一种输入插件。


背景技术：

2.安全计算机平台外部有多种电压等级及多种输入方式的电平信号输入，其主处理系统需要知道外部输入的电平状态，并进行相应的安全处理。为此需要设置插件来采集电平信号，并将采集的电平信号传递给主处理系统。目前，现有的插件的电平信号采集方案是不同电压等级使用同一块pcb，根据电压等级的不同配置不同的插件。另外，外部电平输入有共地与不共地两种方式，不同的输入方式需要配置不同的插件，或者额外增加通道。由此，导致插件的数量增加以及物料数量增加，最终造成维护与管理成本的增加。
3.有鉴于此，提供一种能够兼容不同电压等级以及不同输入方式的电平信号的输入插件已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种输入插件，能够兼容不同电压等级以及不同输入方式的电平信号。
5.为解决上述技术问题，本技术提供了一种输入插件，包括：
6.共地采集通道与不共地采集通道；
7.所述共地采集通道，用于采集采用共地输入方式的电平信号，并输出采集到的电平信号；
8.所述不共地采集通道，用于采集采用不共地输入方式的电平信号，并输出采集到的电平信号。
9.可选的，所述共地采集通道包括：
10.第一防反电路、第一防浪涌及触点清洁电路、第一分压电路以及第一ad采集芯片；所述第一防反电路、所述第一防浪涌及触点清洁电路、所述第一分压电路以及所述第一ad采集芯片依次相连，所述第一防反电路的输入端作为所述共地采集通道的输入端，所述第一ad采集芯片输出采集到的电平信号。
11.可选的，所述第一防反电路包括：
12.第一二极管；所述第一二极管的阳极作为所述第一防反电路的输入端，所述第一二极管的阴极连接所述第一防浪涌及触点清洁电路的输入端。
13.可选的，所述第一分压电路包括：
14.第一电阻、第二电阻以及第三电阻；
15.所述第一电阻的一端连接所述第一防浪涌及触点清洁电路的输出端，所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述第三电阻的一端以及所述第一ad采集芯片，所述第三电阻的另一端接地。
16.可选的，所述共地采集通道还包括：
17.第一自检信号输入电路，用于向所述共地采集通道输入自检信号。
18.可选的，所述第一自检信号输入电路包括：
19.第二二极管；所述第二二极管的阳极作为所述第一自检信号输入电路的输入端，所述第二二极管的阴极连接所述第一防浪涌及触点清洁电路的输入端。
20.可选的，所述不共地采集通道包括：
21.第二防反电路、第三防反电路、第四防反电路、第二防浪涌及触点清洁电路、第三防浪涌及触点清洁电路、第二分压电路、第三分压电路以及第二ad采集芯片；
22.所述第二防反电路、所述第二防浪涌及触点清洁电路、所述第二分压电路以及所述第二采集芯片依次相连；所述第三防反电路、所述第三二防浪涌及触点清洁电路、所述第三分压电路以及所述第二采集芯片依次相连；所述第二防反电路的输入端与所述第三防反电路的输入端相连，并作为所述不共地采集通道的正输入端；所述第二ad采集芯片输出采集到的电平信号；所述第四防反电路的输入端连接所述第三分压电路，所述第四防反电路的输出端作为所述不共地采集通道的负输入端。
23.可选的，所述第二防反电路包括：
24.第三二极管；所述第三二极管的阳极作为所述第二防反电路的输入端，所述第三二极管的阴极连接所述第二防浪涌及触点清洁电路的输入端。
25.可选的，所述第三防反电路包括：
26.第四二极管；所述第四二极管的阳极作为所述第三防反电路的输入端，所述第四二极管的阴极连接所述第三防浪涌及触点清洁电路的输入端。
27.可选的，所述第四防反电路包括：
28.第五二极管；所述第五二极管的阳极作为所述第四防反电路的输入端连接所述第三分压电路，所述第五二极管的阴极作为所述第四防反电路的输出端。
29.可选的，所述第二分压电路包括：
30.第四电阻、第五电阻以及第六电阻；
31.所述第四电阻的一端连接所述第二防浪涌及触点清洁电路的输出端，所述第四电阻的另一端连接所述第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接所述第六电阻的一端以及所述第二ad采集芯片，所述第六电阻的另一端接地。
32.可选的，所述第三分压电路包括：
33.第七电阻、第八电阻以及第九电阻；
34.所述第七电阻的一端连接所述第三防浪涌及触点清洁电路的输出端，所述第七电阻的另一端连接所述第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端连接所述第九电阻的一端以及所述第二ad采集芯片，所述第九电阻的另一端接地。
35.可选的，所述不共地采集通道还包括：
36.第二自检信号输入通道、第三自检信号输入通道以及第四自检信号输入通道；所述第二自检信号输入通道的输出端连接所述第二防浪涌及触点清洁电路的输入端，用于输入自检信号；所述第三自检信号输入通道的输出端连接所述第三防浪涌及触点清洁电路的输入端，用于输入自检信号；所述第四自检信号输入通道的输出端连接所述第三分压电路，用于输入自检信号。
37.可选的，所述第二自检信号输入通道包括：
38.第六二极管；所述第六二极管的阳极作为所述第二自检信号输入通道的输入端，所述第六二极管的阴极连接所述第二防浪涌及触点清洁电路的输入端。
39.可选的，所述第三自检信号输入通道包括：
40.第七二极管；所述第七二极管的阳极作为所述第三自检信号输入通道的输入端，所述第七二极管的阴极连接所述第三防浪涌及触点清洁电路的输入端。
41.可选的，所述第四自检信号输入通道包括：
42.第八二极管；所述第八二极管的阴极作为所述第四自检信号输入通道的输入端，所述第八二极管的阳极连接所述第三分压电路。
43.可选的，所述共地采集通道与所述不共地采集通道共用同一个ad采集芯片。
44.本技术所提供的输入插件，包括：共地采集通道与不共地采集通道；所述共地采集通道，用于采集采用共地输入方式的电平信号，并输出采集到的电平信号；所述不共地采集通道，用于采集采用不共地输入方式的电平信号，并输出采集到的电平信号。
45.可见，本技术所提供的输入插件，一个输入插件设置同时设置有共地采集通道与不共地采集通道，通过共地采集通道可以采集采用共地输入方式的电平信号，通过不共地采集通道可以采集采用不共地输入方式的电平信号，由此，一个输入插件就可以兼容不同输入方式的电平信号。另外，在配置bom确定采集通道的最大输入电压值后，可以利用采集通道对小于该最大输入电压值的任意输入电压进行采集，从而达到插件兼容不同电压等级的目的。
附图说明
46.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
47.图1为本技术实施例所提供的一种输入插件的示意图；
48.图2为本技术实施例所提供的一种共地采集通道的示意图；
49.图3为本技术实施例所提供的另一种共地采集通道的示意图；
50.图4为本技术实施例所提供的一种不共地采集通道的示意图；
51.图5为本技术实施例所提供的另一种不共地采集通道的示意图。
具体实施方式
52.本技术的核心是提供一种输入插件，能够兼容不同电压等级以及不同输入方式的电平信号。
53.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
54.请参考图1，图1为本技术实施例所提供的一种输入插件的示意图，参考图1所示，该输入插件主要包括：
55.共地采集通道10与不共地采集通道20；
56.所述共地采集通道10，用于采集采用共地输入方式的电平信号，并输出采集到的电平信号；
57.所述不共地采集通道20，用于采集采用不共地输入方式的电平信号，并输出采集到的电平信号。
58.具体的，本技术所提供的输入插件设置有两种电平信号采集通道，即共地采集通道10与不共地采集通道20。通过共地采集通道10可以采集外部输入的采用共地输入方式的电平信号，通过不共地采集通道20可以采集外部输入的采用不共地输入方式的电平信号，由此达到兼容多种输入方式的目的。
59.参考图2所示，在一种具体的实施方式中，共地采集通道10包括：第一防反电路101、第一防浪涌及触点清洁电路102、第一分压电路103以及第一ad采集芯片104；所述第一防反电路101、所述第一防浪涌及触点清洁电路102、所述第一分压电路103以及所述第一ad采集芯片104依次相连，所述第一防反电路101的输入端作为所述共地采集通道10的输入端，所述第一ad采集芯片104输出采集到的电平信号。
60.具体而言，本实施例中，共地采集通道10设置有第一防反电路101、第一防浪涌及触点清洁电路102、第一分压电路103以及第一ad采集芯片104。第一防反电路101起到防止电流反向回流的作用。第一防浪涌及触点清洁电路102起到防止出现浪涌以及触点清洁的作用。第一分压电路103起到分压的作用。第一ad采集芯片104负责对经过第一防反电路101、第一防浪涌及触点清洁电路102以及第一分压电路103处理过的电平信号进行采集，并输出采集到的电平信号。具体第一ad采集芯片104可通过通信接口将采集的电平信号的电压信息传递给主处理系统的处理器。以便主处理系统的处理器判定外部输入的电平状态。本实施例将外部输入的数字量的电平信号用ad采集芯片以模拟量的形式进行采集，对ad采集芯片的精度要求相对较低。
61.其中，参考图3所示，所述第一防反电路101可以包括：
62.第一二极管d1；所述第一二极管d1的阳极作为所述第一防反电路101的输入端，所述第一二极管d1的阴极连接所述第一防浪涌及触点清洁电路102的输入端。
63.所述第一分压电路103可以包括：
64.第一电阻r1、第二电阻r2以及第三电阻r3；
65.所述第一电阻r1的一端连接所述第一防浪涌及触点清洁电路102的输出端，所述第一电阻r1的另一端连接所述第二电阻r2的一端，所述第二电阻r2的另一端连接所述第三电阻r3的一端以及所述第一ad采集芯片104，所述第三电阻r3的另一端接地。
66.具体而言，本实施例中，第一防反电路101具体包括一路二极管，借助二极管的单向导通特性实现防止电流反向回流的功能。第一分压电路103具体包括三路电阻，通过三路电阻实现分压的功能。
67.对于第一防浪涌及触点清洁电路102的具体电路结构，本技术在此不做赘述，参考现有的能够实现防浪涌与触点清洁功能的电路即可。
68.对于共地采集通道10，单板上电后，主处理系统的处理器读取板位信息，确定外部输入的电平信号的电压等级及输入方式，读取第一ad采集芯片104采集的数据，并根据相应的公式计算出外部输入的电压，进而根据预先设定的门槛值判定出共地采集通道10的输入
状态。
69.进一步，在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，共地采集通道10还包括：第一自检信号输入电路，用于向所述共地采集通道10输入自检信号。
70.具体而言，本实施例通过在共地采集通道10中设置第一自检信号输入电路，可以使共地采集通道10具有自检功能。主处理系统的处理器可以控制自检继电器而向共地采集通道10输入自检信号，进行通道自检。自检继电器的一端连接一个自检电源(该自检电源的电压高于通道输入电压)，自检继电器另一端连接第一自检信号输入电路的输入端。处理器通过周期性控制三极管的通断，而给继电器线圈供电，继电器线圈得电时，触点闭合，自检电源接入第一自检信号输入电路，自检信号经由第一自检信号输入电路输入共地采集通道10。自检信号的电压高于通道输入电压，处理器的软件可识别出在进行自检。
71.其中，如图3所示，所述第一自检信号输入电路可以包括：
72.第二二极管d2；所述第二二极管d2的阳极作为所述第一自检信号输入电路的输入端，所述第二二极管d2的阴极连接所述第一防浪涌及触点清洁电路102的输入端。当自检电源接入第一自检信号输入电路，自检信号从第二二极管d2的阳极输入共地采集通道10。
73.参考图4所示，在一种具体的实施方式中，不共地采集通道20包括：
74.第二防反电路201、第三防反电路202、第四防反电路203、第二防浪涌及触点清洁电路204、第三防浪涌及触点清洁电路205、第二分压电路206、第三分压电路207以及第二ad采集芯片208；
75.所述第二防反电路201、所述第二防浪涌及触点清洁电路204、所述第二分压电路206以及所述第二采集芯片依次相连；所述第三防反电路202、所述第三二防浪涌及触点清洁电路、所述第三分压电路207以及所述第二采集芯片依次相连；所述第二防反电路201的输入端与所述第三防反电路202的输入端相连，并作为所述不共地采集通道20的正输入端；所述第二ad采集芯片208输出采集到的电平信号；所述第四防反电路203的输入端连接所述第三分压电路207，所述第四防反电路203的输出端作为所述不共地采集通道20的负输入端。
76.具体而言，对于共地采集通道10包括第一防反电路101、第一防浪涌及触点清洁电路102、第一分压电路103以及第一ad采集芯片104的情况，本实施例所提供的不共地采集通道20是在共地采集通道10的基础上，将两路共地采集通道10的输入端进行连接，以此作为不共地采集通道20的正输入端。另外，从其中的一路共地采集通道10中引出不共地采集通道20的负输入端。同时将不共地采集通道20的负输入端与不共地采集通道20的地相连。
77.第二防反电路201、第三防反电路202以及第四防反电路203均起到防止电流反向回流的作用。第二防浪涌及触点清洁电路204与第三防浪涌及触点清洁电路205均起到防止出现浪涌与触点清洁的作用。第二分压电路206与第三分压电路207均起到分压的作用。第二ad采集芯片208负责对经过前述电路处理过的电平信号进行采集，并输出采集到的电平信号。具体第二ad采集芯片208可通过通信接口将采集的电平信号的电压信息传递给主处理系统的处理器。
78.其中，参考图5所示，所述第二防反电路201可以包括：第三二极管d3；所述第三二极管d3的阳极作为所述第二防反电路201的输入端，所述第三二极管d3的阴极连接所述第二防浪涌及触点清洁电路204的输入端。
79.所述第三防反电路202可以包括：第四二极管d4；所述第四二极管d4的阳极作为所述第三防反电路202的输入端，所述第四二极管d4的阴极连接所述第三防浪涌及触点清洁电路205的输入端。
80.所述第四防反电路203可以包括：第五二极管d5；所述第五二极管d5的阳极作为所述第四防反电路203的输入端连接所述第三分压电路207，所述第五二极管d5的阴极作为所述第四防反电路203的输出端。
81.所述第二分压电路206可以包括：第四电阻r4、第五电阻r5以及第六电阻r6；所述第四电阻r4的一端连接所述第二防浪涌及触点清洁电路204的输出端，所述第四电阻r4的另一端连接所述第五电阻r5的一端，所述第五电阻r5的另一端连接所述第六电阻r6的一端以及所述第二ad采集芯片208，所述第六电阻r6的另一端接地。
82.所述第三分压电路207可以包括：第七电阻r7、第八电阻r8以及第九电阻r9；所述第七电阻r7的一端连接所述第三防浪涌及触点清洁电路205的输出端，所述第七电阻r7的另一端连接所述第八电阻r8的一端，所述第八电阻r8的另一端连接所述第九电阻r9的一端以及所述第二ad采集芯片208，所述第九电阻r9的另一端接地。
83.本实施例中，各防反电路均具体包括一路二极管，借助二极管的单向导通特性实现防止电流反向回流的功能。各分压电路具体包括三路电阻，通过三路电阻实现分压的功能。
84.对于第二防浪涌及触点清洁电路204与第三防浪涌及触点清洁电路205的具体电路结构，本技术同样在此不做赘述，参考现有的能够实现防浪涌与触点清洁功能的电路即可。
85.当不共地采集通道20的正输入端输入高电平时，由第二防反电路201、第二防浪涌及触点清洁电路204以及第二分压电路206构成的通道采集到的为高电平，由第三防反电路202、第三浪涌及触点清洁电路以及第三分压电路207构成的通道采集到的为低电平(由于第三分压电路207中的第七电阻r7与第八电阻r8之间被拉到地，所以此时由第三防反电路202、第三浪涌及触点清洁电路以及第三分压电路207构成的通道采集到的为低电平)。
86.当不共地采集通道20的正输入端输入低电平时，由第二防反电路201、第二防浪涌及触点清洁电路204以及第二分压电路206构成的通道采集到的为低电平，由第三防反电路202、第三浪涌及触点清洁电路以及第三分压电路207构成的通道采集到的为低电平。
87.因此，判定不共地采集通道20的输入为高电平的条件是由第二防反电路201、第二防浪涌及触点清洁电路204以及第二分压电路206构成的通道采集到的为高电平，由第三防反电路202、第三浪涌及触点清洁电路以及第三分压电路207构成的通道采集到的为低电平。判定不共地采集通道20的输入为低电平的条件是由第二防反电路201、第二防浪涌及触点清洁电路204以及第二分压电路206构成的通道采集到的为低电平，由第三防反电路202、第三浪涌及触点清洁电路以及第三分压电路207构成的通道采集到的为低电平。其他电平组合无效。
88.上述实施例，增加少量防护器件，并通过接线可使两个共地采集通道10用作一个不共地采集通道20，成本低，实用性好。
89.例如，如图5所示，当第三二极管d3、第四二极管d4接入采用共地输入方式的电平信号，而第五二极管d5悬空时，该不共地通道就可以用作两个共地通道，由此使插件具有更
好的适应性。例如，原本插件有12个共地通道与2个不共地通道，当外部输入有16个采用共地输入方式的电平信号时，可以将2个不共地通道用作4个共地通道，只需更换对应接线方式的插头即可。
90.其中，第三二极管d3、第四二极管d4的阳极可以串联开关，第五二极管d5可以串联开关，通过控制开关的导通与关断来控制相应的二极管接入电平信号或悬空。
91.对于不共地采集通道20，单板上电后，主处理系统的处理器读取板位信息，确定外部输入的电平信号的电压等级及输入方式，读取第二ad采集芯片208采集的数据，并根据相应的公式计算出外部输入的电压，进而根据预先设定的门槛值判定出不共地采集通道20的各通道的状态，最后综合各通道的状态，得到不共地采集通道20的输入状态。
92.进一步，在上述实施例的基础上，作为一种具体的实施方式，所述不共地采集通道20还包括：
93.第二自检信号输入通道、第三自检信号输入通道以及第四自检信号输入通道；所述第二自检信号输入通道的输出端连接所述第二防浪涌及触点清洁电路204的输入端，用于输入自检信号；所述第三自检信号输入通道的输出端连接所述第三防浪涌及触点清洁电路205的输入端，用于输入自检信号；所述第四自检信号输入通道的输出端连接所述第三分压电路207，用于输入自检信号。
94.本实施例通过在不共地采集通道20中设置第一自检信号输入电路，可以使不共地采集通道20具有自检功能。
95.其中，参考图5所示，所述第二自检信号输入通道可以包括：第六二极管d6；所述第六二极管d6的阳极作为所述第二自检信号输入通道的输入端，所述第六二极管d6的阴极连接所述第二防浪涌及触点清洁电路204的输入端。所述第三自检信号输入通道可以包括：第七二极管d7；所述第七二极管d7的阳极作为所述第三自检信号输入通道的输入端，所述第七二极管d7的阴极连接所述第三防浪涌及触点清洁电路205的输入端。所述第四自检信号输入通道可以包括：第八二极管d8；所述第八二极管d8的阴极作为所述第四自检信号输入通道的输入端，所述第八二极管d8的阳极连接所述第三分压电路207。
96.进一步，为了简少输入插件的空间占用，在一种具体的实施方式中所述共地采集通道10与所述不共地采集通道20共用同一个ad采集芯片，即第一ad采集芯片104与第二ad采集芯片208为同一个ad采集芯片。
97.综上所述，本技术所提供的输入插件，包括：共地采集通道与不共地采集通道；所述共地采集通道，用于采集采用共地输入方式的电平信号，并输出采集到的电平信号；所述不共地采集通道，用于采集采用不共地输入方式的电平信号，并输出采集到的电平信号。可见，本技术所提供的输入插件，一个输入插件设置同时设置有共地采集通道与不共地采集通道，通过共地采集通道可以采集采用共地输入方式的电平信号，通过不共地采集通道可以采集采用不共地输入方式的电平信号，由此，一个输入插件就可以兼容不同输入方式的电平信号。另外，在配置bom确定采集通道的最大输入电压值后，可以利用采集通道对小于该最大输入电压值的任意输入电压进行采集，从而达到插件兼容不同电压等级的目的。例如，通过配置bom确定最大输入电压值为dc200v，那么常用的dc24v、dc74v和dc110v这三种电压等级的输入电压都可以通过同一块插件采集。当需要兼容更高电压等级时，只需重新配置bom即可。
98.因为情况复杂，无法一一列举进行阐述，本领域技术人员应能意识到，在本技术提供的实施例的基本原理下结合实际情况可以存在多个例子，在不付出足够的创造性劳动下，应均在本技术的范围内。
99.说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
100.以上对本技术所提供的输入插件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围。
101.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。