一種可循環(huán)的多通道選擇電路系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可循環(huán)的多通道選擇電路系統(tǒng)，其包括：二進(jìn)制計數(shù)器，用于接收二進(jìn)制輸入信號并根據(jù)二進(jìn)制輸入信號循環(huán)輸出多位選擇信號；第一多路復(fù)用器，所述第一多路復(fù)用器包括多路信號輸入口和一路信號輸出口，所述第一多路復(fù)用器根據(jù)選擇信號選通一路信號輸入口信號從信號輸出口輸出。本發(fā)明通過二進(jìn)制計數(shù)器和多路復(fù)用器結(jié)合實現(xiàn)了多通道的循環(huán)選擇，而且可以靈活簡單的自由裁剪用戶使用的通道數(shù)，減少和增加通道只需在電路中做最簡單且最少的改動，系統(tǒng)采用純模擬電路，無需單片機(jī)控制，抗干擾能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，易于維護(hù)。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于各種多通道切換電路。
【專利說明】一種可循環(huán)的多通道選擇電路系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，尤其涉及一種多通道選擇數(shù)據(jù)通信。

【背景技術(shù)】
[0002]在信號處理過程中，多路信號同時輸入，而在同一時刻只能夠處理一路信號的情況時有發(fā)生，設(shè)計一個能夠控制多路輸入，一路輸出的多通道選擇電路已成必然。然而，在多通道選擇電路的實際應(yīng)用中經(jīng)常會出現(xiàn)通道之間往復(fù)切換的情況，如何能夠簡單方便的實現(xiàn)通道之間的自由切換且在不增加過多額外復(fù)雜操作的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)通道擴(kuò)展，已經(jīng)成為多通道選擇電路終將面對的問題和未來的發(fā)展趨勢。
[0003]傳統(tǒng)的實現(xiàn)方式是通過撥碼開關(guān)來實現(xiàn)多通道的選通，但是由于撥碼開關(guān)控制通道切換比較煩瑣、不夠智能且機(jī)械磨損較大、使用壽命短等，很快就被單片機(jī)程控多通道選擇方式所取代。單片機(jī)程控方式通過定時執(zhí)行掃描按鍵程序并在相應(yīng)的I/o 口輸出電平控制信號，雖然很好的克服了撥碼開關(guān)的缺陷，但它抗干擾能力較差且在擴(kuò)展通道的時和調(diào)整通道卻換順序功能時，既要修改外圍電路，又要修改單片機(jī)程序，十分不便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種可方便選擇通道，無需程序控制，方便拓展，可靈活調(diào)整通道的可循環(huán)的多通道選擇電路系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種可循環(huán)的多通道選擇電路系統(tǒng)，其包括:二進(jìn)制計數(shù)器，用于接收二進(jìn)制輸入信號并根據(jù)二進(jìn)制輸入信號循環(huán)輸出多位選擇信號；第一多路復(fù)用器，所述第一多路復(fù)用器包括多路信號輸入口和一路信號輸出口，所述第一多路復(fù)用器根據(jù)選擇信號選通一路信號輸入口信號從信號輸出口輸出。
[0006]優(yōu)選的，其還包括按鍵和防抖電路，所述按鍵通過防抖電路為二進(jìn)制計數(shù)器提供二進(jìn)制輸入信號。
[0007]優(yōu)選的，所述防抖電路包括:第一或非門，所述第一或非門的第一輸入腳通過按鍵連接電源，第二輸入腳依次通過第二電阻和第一電阻接地，所述第一或非門的輸出端輸出二進(jìn)制輸入信號到二進(jìn)制計數(shù)器；和第二或非門，所述第二或非門的第一輸入端和第二輸入端分別連接到第一或非門的輸出端，所述第二或非門的輸出端通過第一電容連接到第一電阻和第二電阻之間的節(jié)點。
[0008]優(yōu)選的，其還包括上電復(fù)位電路，所述上電復(fù)位電路包括:第三或非門，所述第三或非門的第一輸入端通過第二電容連接到電源，第二輸入端通過第五電阻接地；和第四或非門，所述第四或非門的第一輸入端和第二輸入端分別連接到第三或非門的輸出端，所述第四或非門的輸出端連接到第一多路復(fù)用器的復(fù)位端。
[0009]優(yōu)選的，所述二進(jìn)制計數(shù)器包括:第一計數(shù)器，所述第一計數(shù)器的輸入端接收二進(jìn)制輸入信號；第二計數(shù)器，所述第二計數(shù)器的輸入端連接到第一計數(shù)器的輸出端，所述第二計數(shù)器的輸出端輸出多位選擇信號。
[0010]優(yōu)選的，其還包括第二多路復(fù)用器，所述第二多路復(fù)用器的輸入端接收選擇信號，所述第二多路復(fù)用器的多個輸出端分別連接有LED燈，使得LED燈用于指示選擇信號選擇的通道。
[0011]優(yōu)選的，所述第二多路復(fù)用器的最后一個輸出端輸出信號驅(qū)動第一多路復(fù)用器復(fù)位。
[0012]優(yōu)選的，其特征在于，所述二進(jìn)制計數(shù)器為⑶4001BCM芯片，所述第一多路復(fù)用器為HCF4520芯片。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過二進(jìn)制計數(shù)器和多路復(fù)用器結(jié)合實現(xiàn)了多通道的循環(huán)選擇，而且可以靈活簡單的自由裁剪用戶使用的通道數(shù)，減少和增加通道只需在電路中做最簡單且最少的改動，系統(tǒng)采用純模擬電路，無需單片機(jī)控制，抗干擾能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，易于維護(hù)，充分的解決了單片機(jī)程控帶來的硬件和軟件都需要修改和調(diào)試的煩瑣和不便。
[0014]此外，本發(fā)明通過多個或非門的邏輯關(guān)系連接，實現(xiàn)了一個按鍵通道循環(huán)切換功能、上電自動通道復(fù)位功能、按鍵去抖功能；輕松控制通道切換、靈活自如、簡單且節(jié)約資源。
[0015]本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于各種多通道切換電路。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步說明:
圖1是本發(fā)明一種實施例的電路原理圖；
圖2是本發(fā)明⑶4001BCM芯片內(nèi)部或非門邏輯圖。

【具體實施方式】
[0017]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明的一種可循環(huán)的多通道選擇電路，包括+12V和-12V電源，回彈式開關(guān)SI，具有四個雙輸入或非門的CD4001BCM芯片，具有兩個計數(shù)器的二進(jìn)制計數(shù)器HCF4520芯片，兩個單路八通道多路復(fù)用器⑶405IBCM和ADG408BR以及其他外圍元件。該實施例中，ADG408BR芯片作為第一多路復(fù)用器，⑶4051BCM芯片作為第二多路復(fù)用器。
[0019]如圖2所示，⑶4001BCM芯片上的I至6及8至13腳分別對應(yīng)于:
I腳:第一或非門的第二輸入端；
2腳:第一或非門的第一輸入端；
3腳:第一或非門的輸出端；
4腳:第二或非門的輸出端；
5腳:第二或非門的第一輸入端；
6腳:第二或非門的第二輸入端；
8腳:第三或非門的第二輸入端；
9腳:第三或非門的第一輸入端； 10腳:第三或非門的輸出端；
11腳:第四或非門的輸出端；
12腳:第四或非門的第一輸入端；
13腳:第四或非門的第二輸入端。
[0020]在圖1中，回彈式按鍵開關(guān)SI—端接+12V電源，另一端與下拉電阻R3相連，并接到⑶4001BCM芯片的2腳；第一電阻Rl和第二 R2串聯(lián)，電阻Rl的另一端接地，R2的另一端接到⑶4001BCM芯片的I腳；電容Cl的一端接R1，另一端接⑶4001BCM芯片的4腳；⑶4001BCM芯片3、5、6腳同時接到芯片HCF4520的CLOCK B引腳(CLOCK B引腳用于接收來自⑶4001BCM芯片3腳發(fā)出的二進(jìn)制輸入信號);⑶4001BCM芯片10，12，13腳相互連接；第五電阻R5 —端接HCF4520芯片的8腳，另一端接地；第二電容C2 —端上拉接+12V電源，另一端接⑶4001BCM芯片9腳和第四電阻R4，第四電阻R4另一端下拉接地。⑶4001BCM芯片的11腳和HCF4520芯片的RESET A引腳(即第一多路復(fù)用器的復(fù)位端)相連。⑶4001BCM的8腳和⑶4051BCM芯片的7腳相連,用于驅(qū)動第一多路復(fù)用器復(fù)位。第六電阻R6的一端接HCF4520芯片的QlB和CLOCK A引腳，另一端接第三電容C3和RESET B引腳；電容C3—端接地，另一端接RESET B引腳。Q4B、Q3B、Q2B和Q4A引腳懸空。CD4051BCM芯片的A, B, C引腳分別與HCF4520芯片的Q1A，Q2A, Q3A引腳相連(A，B, C引腳為第二復(fù)用器的輸入端，QlA, Q2A, Q3A引腳為二進(jìn)制計數(shù)器的輸出端)。第七電阻R7 —端接+12V電源，另一端接CD4051BCM芯片的Out/In引腳；INH引腳和Vss引腳接地。CD4051BCM芯片的0?6七個引腳分別接發(fā)光二極管DrD7。
[0021]ADG408BR芯片的A2，A1，A0腳(第一多路復(fù)用器的輸入端)分別與CD4001BCM芯片Q3A，Q2A，Q1A相連接。signalf signal7為信號源，分別輸入到Sf S7腳(即第一多路復(fù)用器的多路信號輸入口)。D引腳為第一多路復(fù)用器的信號輸出口，第一多路復(fù)用器選通的信號源后，從D引腳輸出signalf signal7的其中一個信號。
[0022]下面詳細(xì)描述可循環(huán)多通道選電路系統(tǒng)的工作原理:
1、上電自動通道復(fù)位功能的實現(xiàn)原理
上電瞬間，由于第二電容C2電壓不能突變會使第二電容C2兩邊的電位相同，使得⑶400IBCM的第9腳為高電平。如圖2所示，經(jīng)過第三或非門的邏輯運算，使得⑶400IBCM芯片的第11腳輸出高電平到HCF4520芯片的RESET A腳，由于HCF4520芯片RESETA腳是高電平復(fù)位，必將使得HCF4520芯片在上電瞬間立刻復(fù)位，致使Q1A，Q2A, Q3A引腳均輸出了低電平(即輸出編碼000)。而CD4051BCM和ADG408BR芯片可以根據(jù)QlA, Q2A, Q3A輸出的8種可能的邏輯電平(即8種編碼00(Tl 11)來選通相應(yīng)的第Sf S7信號通道(即signal f signal7信號源被選通)。例如，當(dāng)上電瞬間Q1A，Q2A，Q3A均輸出低電平(即輸出編碼000)，選擇⑶4051BCM芯片標(biāo)注為O通道輸出高電平，而其他標(biāo)注為f 7通道均輸出低電平，進(jìn)而驅(qū)動發(fā)光二極管Dl點亮，同時也使得ADG408BR芯片的選通SI信號通道通過唯一的信號輸出口D腳輸出(即signall信號源被選通)。隨時間推移，電源負(fù)極(地級)通過電阻R4對電容C2放電，放完電時，RESETA輸出低電平。
[0023]2、按鍵SI帶有去抖功能實現(xiàn)原理
按下按鍵SI前，⑶4001BCM芯片的第I腳和第二腳都輸入低電平。當(dāng)按下按鍵SI瞬間，⑶4001BCM芯片的第2腳輸入高電平，如圖2所示，根據(jù)第一或非門的邏輯運算，⑶4001BCM芯片的第3腳輸出高電平，進(jìn)而⑶400IBCM芯片的第4腳通過第二或非門的運算，輸出高電平給第一電容Cl充電，由于第一電容Cl電壓不能突變會使第一電容Cl兩邊的電位相同，致使CD4001BCM芯片的第I腳維持高電平，不管按鍵SI是否出現(xiàn)抖動，芯片的第3腳都會維持按鍵SI按下時輸出的低電平狀態(tài)一段時間，直到第一電容Cl的電量通過第一電阻Rl放完，CD4001BCM芯片的第3管腳的輸出電平才受到按鍵SI是否松開或者再次按下的影響，最終來實現(xiàn)按鍵SI的去抖動功能。
[0024]3、單按鍵便捷的控制多通道循環(huán)切換
由于按鍵SI松開和按下導(dǎo)致的CD4001BCM芯片的3腳輸出高低電平變化的脈沖信號傳遞到HCF4520芯片的CLOCK B腳，HCF4520芯片在CLOCK B腳輸入的脈沖信號的上升沿觸發(fā)使HCF4520芯片的Q1B，Q2B, Q3B腳電平發(fā)生變化，從而產(chǎn)生相應(yīng)的邏輯編碼(00(Tlll)。
[0025]如圖1所示，本實施例通過第六電阻R6和第三電容C3組成的電路把HCF4520芯片QlB腳輸出的高低電平變化進(jìn)行了進(jìn)一步調(diào)理后作為HCF4520芯片CLOCK A腳的脈沖信號輸入，調(diào)理后的脈沖信號可以起到與按鍵SI按下和松開導(dǎo)致的CD4001BCM芯片的3腳輸出高低電平變化的脈沖信號的高低電平變化趨勢一致(即處理后的脈沖信號的高低電平變化周期比直接通過按鍵產(chǎn)生的脈沖信號高低電平變化的周期略小，完全落入按鍵產(chǎn)生的脈沖信號的周期內(nèi)，這樣保證了 HCF4520芯片CLOCK A腳輸入的脈沖信號的高低電平變化與按鍵SI按下和松開的步調(diào)完全一致)，這樣處理的原因是為了起到對按鍵按下和松開產(chǎn)生的脈沖信號的緩沖作用和去除按鍵松開和閉合所產(chǎn)生的脈沖信號的毛刺以及按鍵抖動等因素對按鍵產(chǎn)生脈沖信號的影響。
[0026]HCF4520芯片QlB腳輸出的并通過調(diào)理后的脈沖信號輸入到HCF4520芯片CLOCK A腳后，HCF4520芯片的Q1A，Q2A, Q3A會根據(jù)CLOCK A電平的變化輸出相應(yīng)的邏輯編碼(OO(Tlll)并輸入到CD4051BCM芯片和ADG408BR芯片的三個編碼地址接收引腳上。⑶4051BCM芯片會根據(jù)自身三個編碼地址接收弓I腳(C、B、A)接收到的編碼信息(00(Tl 11)來控制選擇標(biāo)注為(Γ7通道中哪一個通道輸出高電平，進(jìn)而驅(qū)動LED燈DfD7點亮(000編碼對應(yīng)標(biāo)注為O通道為高電平，驅(qū)動Dl燈點亮)。當(dāng)⑶4051BCM芯片的三個編碼地址接收引腳(C、B、A)接收到的編碼信息為111的時候，將會控制⑶4051BCM芯片標(biāo)注為7的通道引輸出高電平，而⑶4051BCM芯片的標(biāo)注為7的通道被輸入到⑶4001BCM芯片的第8腳，經(jīng)過CD4001BCM的第三或非門和第四或非門的邏輯運算輸出高點平到HCF4520芯片的RESETA引腳，從而引發(fā)HCF4520芯片復(fù)位，使得QlA, Q2A, Q3A全部輸出低電平(即編碼000)，實現(xiàn)了從二進(jìn)制計數(shù)器輸出000->111->000的編碼自動循環(huán)，進(jìn)而形成ADG408BR芯片信號通道從S1->S7->S1的循環(huán)選通(即信號源signal l->signal7-> signal I的循環(huán)選通)，與ADG408BR芯片循環(huán)選通的信號通道相對應(yīng)的信號選通指示燈也通過⑶4051BCM芯片接受到與ADG408BR芯片相同的編碼信息而對應(yīng)的驅(qū)動相應(yīng)的發(fā)光二極管指示燈點亮，實現(xiàn)D1->D7->D1 與 S1->S7->S1 匹配循環(huán)。
[0027]本發(fā)明通過二進(jìn)制計數(shù)器和多路復(fù)用器結(jié)合實現(xiàn)了多通道的循環(huán)選擇，而且可以靈活簡單的自由裁剪用戶使用的通道數(shù)，減少和增加通道只需在電路中做最簡單且最少的改動，系統(tǒng)采用純模擬電路，無需單片機(jī)控制，抗干擾能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，易于維護(hù)，充分的解決了單片機(jī)程控帶來的硬件和軟件都需要修改和調(diào)試的煩瑣和不便。
[0028]此外，本發(fā)明通過多個或非門的邏輯關(guān)系連接，實現(xiàn)了一個按鍵通道循環(huán)切換功能、上電自動通道復(fù)位功能、按鍵去抖功能；輕松控制通道切換、靈活自如、簡單且節(jié)約資源。
[0029]本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于各種多通道切換電路。
[0030]以上是對本發(fā)明的較佳實施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可循環(huán)的多通道選擇電路系統(tǒng)，其特征在于，其包括: 二進(jìn)制計數(shù)器，用于接收二進(jìn)制輸入信號并根據(jù)二進(jìn)制輸入信號循環(huán)輸出多位選擇信號; 第一多路復(fù)用器，所述第一多路復(fù)用器包括多路信號輸入口和一路信號輸出口，所述第一多路復(fù)用器根據(jù)選擇信號選通一路信號輸入口信號從信號輸出口輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可循環(huán)的多通道選擇電路系統(tǒng)，其特征在于，其還包括按鍵和防抖電路，所述按鍵通過防抖電路為二進(jìn)制計數(shù)器提供二進(jìn)制輸入信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可循環(huán)的多通道選擇電路系統(tǒng)，其特征在于，所述防抖電路包括: 第一或非門，所述第一或非門的第一輸入腳通過按鍵連接電源，第二輸入腳依次通過第二電阻和第一電阻接地，所述第一或非門的輸出端輸出二進(jìn)制輸入信號到二進(jìn)制計數(shù)器；和 第二或非門，所述第二或非門的第一輸入端和第二輸入端分別連接到第一或非門的輸出端，所述第二或非門的輸出端通過第一電容連接到第一電阻和第二電阻之間的節(jié)點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可循環(huán)的多通道選擇電路系統(tǒng)，其特征在于，其還包括上電復(fù)位電路，所述上電復(fù)位電路包括: 第三或非門，所述第三或非門的第一輸入端通過第二電容連接到電源，第二輸入端通過第五電阻接地；和 第四或非門，所述第四或非門的第一輸入端和第二輸入端分別連接到第三或非門的輸出端，所述第四或非門的輸出端連接到第一多路復(fù)用器的復(fù)位端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可循環(huán)的多通道選擇電路系統(tǒng)，其特征在于，所述二進(jìn)制計數(shù)器包括: 第一計數(shù)器，所述第一計數(shù)器的輸入端接收二進(jìn)制輸入信號； 第二計數(shù)器，所述第二計數(shù)器的輸入端連接到第一計數(shù)器的輸出端，所述第二計數(shù)器的輸出端輸出多位選擇信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可循環(huán)的多通道選擇電路系統(tǒng)，其特征在于，其還包括第二多路復(fù)用器，所述第二多路復(fù)用器的輸入端接收選擇信號，所述第二多路復(fù)用器的多個輸出端分別連接有發(fā)光二極管，使得發(fā)光二極管用于指示選擇信號選擇的通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種可循環(huán)的多通道選擇電路系統(tǒng)，其特征在于，所述第二多路復(fù)用器的最后一個輸出端輸出信號驅(qū)動第一多路復(fù)用器復(fù)位。
8.根據(jù)權(quán)利要求根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的一種可循環(huán)的多通道選擇電路系統(tǒng)，其特征在于，所述二進(jìn)制計數(shù)器為⑶4001BCM芯片，所述第一多路復(fù)用器為HCF4520芯片。
【文檔編號】H03K19/0185GK104202034SQ201410397800
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】王超 申請人:深圳市亞泰光電技術(shù)有限公司