一种I/O通讯接口模块及其通讯方法技术

一种I/O通讯接口模块及其通讯方法，包括一块MCU芯片、四路数据输入电路，一路数据输出电路和一路时序控制电路，通讯数据由四路数据输入电路输入MCU芯片，时序控制电路连接MCU芯片，MCU芯片经数据输出电路输出处理后的通讯信号，数据输入电路、数据输出电路和时序控制电路均为光电耦合电路。本发明专利技术可以在有限的I/O接口数量下，高效、快速的进行数据传输通讯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电路
，为ー种i/o通讯接ロ模块。
技术介绍
目前在国内主要数控系统的通讯方式有现场总线、RS232、RS485等等，由于使用此类通讯协议时，程序中要进行通讯ロ与程序段间的切換，相应的传输速度较慢，而且在ー些场合，通讯还受到通讯I/o接口数量的硬件限制，通讯双方的I/O接口数量不一定能匹配，主要是通讯接收数据一方可能存在I/o数量少的问题
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是现有常用通讯方式直接通过现场总线等进行，与程序段切換时传输速度受影响，另外，现有通讯方式还会受到I/o接口数量的硬件限制。本专利技术的技术方案为ー种I/O通讯接ロ模块，包括ー块MCU芯片、四路数据输入电路，一路数据输出电路和一路时序控制电路，通讯数据由四路数据输入电路输入MCU芯片，时序控制电路连接MCU芯片，MCU芯片经数据输出电路输出处理后的通讯信号，数据输入电路、数据输出电路和时序控制电路均为光电耦合电路。所述I/O通讯接ロ模块的通讯方法为四路数据输入电路作为数据总线，数据线宽4bit，传输的通讯数据为16位，时序信号REQ和通讯信号ACK作为通讯的握手信号，在REQ信号的上升沿，MCU芯片读取四路数据输入电路上的数据，传输ー个16位的数据需要数据类型帧I帧，数据帧4帧，共5帧，相同的5帧数据重复发一次作为数据校验，传输10帧数据构成一个通讯周期，一个通讯周期传输ー个数据，两次通讯周期之间的间隔时间大于20ms ;如果ー个通讯周期内前后5帧的数据保持一致，ACK信号在第10个REQ信号上升沿到来后5ms内跳转，表示本次通讯成功结束；否则ACK信号一直为低电平，说明本次通讯出错，必须重发；同一个通讯周期内，REQ信号的上升沿间隔时间不超过20ms，否则认为本次通讯失败或结束。本专利技术通过MCU芯片处理通讯数据，由时序控制电路控制MCU芯片的处理时间，降低通讯串ロ在工作中切換的时间，四路输入数据最终由一路输出，节约外部连接I/O扩展芯片通道的数量，省略了串ロ端ロ电压编码时间，可以在有限的I/o接口数量下，高效、快速的进行数据传输通讯。附图说明图I为本专利技术的电路结构示意图。图2为本专利技术的工作时序图。图3为本专利技术实施例中，设置下死点的时序图。图4为本专利技术实施例中，设置下死点保持时间的时序图。具体实施例方式如图I所示，本专利技术包括ー块MCU芯片、四路数据输入电路，一路数据输出电路和一路时序控制电路，数据输入电路和数据输出电路均为光电耦合电路，通讯数据ΒΙΤ0、BITl、BIT2和BIT3由四路数据输入电路输入MCU芯片，时序控制电路连接MCU芯片，通过时序信号REQ控制MCU芯片的时序，MCU芯片经数据输出电路输出处理后的通讯信号ACK。如图2，为本专利技术的工作时序图，本专利技术四路数据输入电路作为数据总线，数据线宽4bit，传输的通讯数据为16位，时序信号REQ和通讯信号ACK作为通讯的握手信号，在REQ信号的上升沿，MCU芯片读取四路数据输入电路上的数据，传输ー个16位的数据需要数据类型帧I帧，数据帧4帧，共5帧，相同的5帧数据重复发一次作为数据校验，传输10帧数据构成一个通讯周期，一个通讯周期传输ー个数据。如果前后5帧的数据保持一致，ACK信号将会在第10个REQ信号上升沿到来后5ms内跳转，表示本次通讯成功结束；否则如果ACK信号一直为低电平，说明本次通讯出错，必须重发。另外，同一个通讯周期内，REQ信号的上升沿间隔时间不超过20ms，否则将会认为本次通讯失败或结束。两次通讯周期之间的间隔时间必须大于20ms。·如图3和图4，为本专利技术I/O通讯接ロ的在机床中设置下死点数据的通讯实例，I/O通讯接ロ模块连接在控制器输出端和机床控制信号输入端之间I)、设下死点数据为60. OOmm,则要传输的十进制数据为60. 00/0. 01 = 6000。6000 (dec) = 0x1770 (hex) = 0001，0111，0111，0000 (bin)第I帧(数据类型)0010 ;第2 帧0001;第3 帧0111;第4 帧0111;第5 帧0000 ；第6帧(数据类型)0010 ；第7 帧0001 ；第8 帧0111;第9 帧0111;第10 帧0000 ；传输数据时序图如图3所示，其中第6帧至第10帧为第I帧到第5帧的重复，不再重复显示；2)、设置下死点保持时间为100ms，则要传输的十进制数据为100。100 (dec) = 0x0064 (hex) = 0000，0000，0110，0100 (bin)第I帧(数据类型)0001 ；第2 帧0000 ；第3 帧0000;第4 帧0110;第5 帧0100 ；第6帧(数据类型)0001 ；第7 帧0000 ；第8 帧0000 ；第9 帧0110;第10 帧0100 ；传输数据的时序图如图4，其中第6帧至第10帧为第I帧到第5帧的重复，不再重 复显示。本专利技术采用硬件直接连接通讯，速度快，硬件上减小I/O接口数量限制的影响，信号校验增加了准确性。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种I/O通讯接口模块，其特征是包括一块MCU芯片、四路数据输入电路，一路数据输出电路和一路时序控制电路，通讯数据由四路数据输入电路输入MCU芯片，时序控制电路连接MCU芯片，MCU芯片经数据输出电路输出处理后的通讯信号，数据输入电路、数据输出电路和时序控制电路均为光电耦合电路。2.权利要求I所述的I/O通讯接口模块的通讯方法，其特征是四路数据输入电路作为数据总线，数据线宽4bit，传输的通讯数据为16位，时序信号REQ和通讯信号ACK作为通讯的握手信号，在REQ信号的上升沿，MCU芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：余继军，柳倩希，宋华山，倪凤贵，
申请(专利权)人：南京埃尔法电液技术有限公司，南京埃斯顿自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：