专利名称：可配置模式的矩阵开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矩阵开关，具体涉及一种基于FPGA技术可配置模式的矩阵开关。
背景技术：
随着测试技术的不断发展，被测信号的种类、数量迅速增长，经常需要进行信号的多路复用和采集。现有的矩阵开关多为固定结构，输入端和输出端均为一一对应连接，若需要将多路输入通道连接到一个输出通道，或需要将多路输入通道和输出通道交叉互联、信号分组、回绕测试时，现有的矩阵开关无法满足。同时，使用现有矩阵开关时，当矩阵开关的通路个数小于需求通路个数时，需要增加另一个矩阵开关，以满足需求通路个数，新增的矩阵开关与现有的矩阵开关连接较为复杂，且连接可能导致信号不稳定等问题产生。基于上述原因，现有矩阵开关难以实现多路复用、交叉互联、信号分组、回绕测试，无法实用有效地满足信号采集和自动化测试需求。
发明内容本实用新型提供一种可配置模式的矩阵开关，主要解决了现有矩阵开关现有矩阵开关难以实现多路复用、交叉互联、信号分组、回绕测试，无法实用有效地满足信号采集和自动化测试需求的问题。本实用新型的具体技术解决方案如下:该配置模式的矩阵开关，包括输入开关组和输出开关组，输入开关组和输出开关组直接设置有总线，输入开关组的输出端和输出开关组的输出端均连接在总线上，总线上设置有至少一个组间开关。上述输入开关组的开关数量为4、8、16或32个，输入开关组和输出开关组组内开关数量相同。本实用新型的优点如下:本实用新型提供的基于FPGA技术可配置模式的矩阵开关，实现了信号的多路复用、交叉互连、分组配置、回绕测试，将实用有效地满足信号采集和自动化测试需求。

图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本实用新型进行详述:此矩阵开关阵列选用64个双刀双置继电器(输入32个继电器，输出32个继电器；继电器两组通道分别作为信号通道和自测试通道)。通过模式配置，实现在A、B模式下完成32路信号的“双向”输入输出。根据实际扩展需要，也可将FPGA逻辑控制电路与继电器阵列实现分离，其间通过相应电缆连接。A模式:实现信号的多路复用，即32路输入通道可以唯一的连接到32路输出通道中的任何一路。在该模式下，输入、输出不同通道只能有一路信号存在互通关系，即阵列为32*32，称该模式为模式A ;B模式:输入32路信号和输出32路信号分为4组，每组8路，控制卡可以实现输入4组和输出4组信号的交叉互联，在该模式下，组间最多只能有4路信号同时建立通路；组内唯一 I路建立通路，类似A模式结构，阵列可灵活配置为8*8、16*16、24*24、32*32，称该模式为模式B。FPGA芯片通过VHDL语言编程，实现逻辑控制功能。为了简化问题说明，以8*8阵列加以说明。对于FPGA控制继电器动作，主要是实现逻辑译码工作，类似3-8译码器的原理。若继电器动作通过FPGA送出的低电平“O”作为有效控制电平，继电器Inl In8与Outl-OutS控制输入数据分别定义。假如Inl要从0ut4输出，FPGA先接收数据总线上的数据000，Inl是将译码出11111110输出，然后FPGA接收数据总线上的数据011，0ut4是将译码出11110111输出，依此类推；假如Inl要从In3输出，FPGA先接收数据总线上的数据000，Inl是将译码出11111110输出，然后FPGA接收数据总线上的数据010，In3是将译码出11111011输出，依此类推。FPGA同时编程实现模式识别、模式控制。对于输入(输出)的32个继电器将分为4组，每组8个。通过FPGA进行模式识另O、模式控制，实现32路信号在A、B模式下输入输出。为了简化问题，以8路信号的输入输出为例加以说明，接线如图1所示。8路信号均由输入继电器组公共端“c”输入，均由输出继电器组公共端输“c”输出。在A模式下，须将组间的Kl等“模式继电器”全部闭合。将输入、输出的8个继电器的b端全部连接在一起，a端悬空。例如Inl、In2、In3、In5中的某一个要从0ut4输出，则需将Inl和0ut4、In2和0ut4、In3和0ut4、或In5和0ut4继电器受控动作合向b端，则可以实现8路信号的交叉互连。在B模式下，需将A模式下组间的Kl等“模式继电器”根据信号互连需要进行开/合。假如继电器分为4组，每组2个。对于B模式，组间输入、输出最多只能有4路信号同时建立通路；组内唯一 I路建立通路，类似A模式结构。通过灵活配置可实现为8*8、16*16、24*24,32*32阵列，这样就可以实现组内多路复用，组间多路同时建立通路。
权利要求1.一种可配置模式的矩阵开关，包括输入开关组和输出开关组，其特征在于:所述输入开关组和输出开关组直接设置有总线，输入开关组的输出端和输出开关组的输出端均连接在总线上，总线上设置有至少一个组间开关。
2.根据权利要求1所述的可配置模式的矩阵开关，其特征在于:所述输入开关组的开关数量为4、8、16或 32个，输入开关组和输出开关组组内开关数量相同。
专利摘要本实用新型提供一种可配置模式的矩阵开关，主要解决了现有矩阵开关现有矩阵开关难以实现多路复用、交叉互联、信号分组、回绕测试，无法实用有效地满足信号采集和自动化测试需求的问题。该配置模式的矩阵开关，包括输入开关组和输出开关组，输入开关组和输出开关组直接设置有总线，输入开关组的输出端和输出开关组的输出端均连接在总线上，总线上设置有至少一个组间开关。本实用新型提供的基于FPGA技术可配置模式的矩阵开关，实现了信号的多路复用、交叉互连、分组配置、回绕测试，将实用有效地满足信号采集和自动化测试需求。
文档编号G01R1/20GK203084017SQ20122063834
公开日2013年7月24日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者曹兴冈, 彭刚锋, 孔德岐, 赵晓勇, 张斌峰, 李林 申请人:中国航空工业集团公司第六三一研究所