CN102354171B

CN102354171B - 一种具有rs422接口的远程矩阵开关控制模块

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Publication number: CN102354171B
Application number: CN2011101914317A
Authority: CN
Inventors: 周强; 郭毅; 刘亚斌
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Beihang University
Priority date: 2011-07-08
Filing date: 2011-07-08
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2031-07-08
Also published as: CN102354171A

Abstract

本发明涉及一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，该模块包括两个硬件子模块，分别是RS422子模块和矩阵开关控制子模块。基于RS422总线的远程控制和大规模矩阵开关的灵活切换是本发明的核心。RS422子模块包括RS422隔离通信单元、FPGA协议编码单元和缓冲驱动单元。矩阵开关控制子模块包括CPLD协议解码单元、列信号驱动单元、行信号驱动单元和继电器阵列单元。本发明性能稳定、可靠性高，具有RS422总线接口，通信速率可达2MB/s，适合于通用的信号开关、路由选择、外部器件的控制等方面。既可满足传统测试设备中对开关量的切换需求，又可广泛应用于温箱、振动台、转台等远程测试平台，弥补了基于PCI、CPCI、PXI总线接口设备的不足。

Description

一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块

技术领域

本发明涉及一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块。本模块采用RS422总线进行远程控制，通过矩阵开关对被测信号进行切换。RS422总线为高速的远程控制提供了可靠的解决方案，也克服了对传统PCI、PXI、CPCI接口设备的依赖。利用矩阵开关控制模块，可将任何一个输入与输出以单个或组合的方式连接，从而极大的拓展了测试的灵活性。本发明属于计算机辅助测试及自动测试领域。

背景技术

矩阵开关顾名思义，指结构为行(Row)列(Column)交叉排布的开关产品，其特点为每个节点(CrossPoint)连接一个行/列，每个节点可以单独操作，通过设置节点的不同组合可以实现信号的路由。矩阵开关的使用非常灵活方便，是目前程控开关产品中品种最多的产品，在汽车电子、半导体测试、航空航天等领域得到了广泛的应用。

矩阵的概念引用高数中的线性代数的概念，一般指在多路输入的情况下有多路的输出选择，形成矩阵结构，即每一路输出都可与不同的输入信号“短接”，每路输出只能接通某一路输入，但某一路输入都可(同时)接通不同的输出。矩阵开关的功能是在多路信号输入的情况下，可独立地根据需要选择多路(包括1路)信号进行输出，完成信号的选择。

切换原理上就是选择，选择的方式有很多种，最简单的就是将信号线直接接在一起。第二种方式是利用继电器完成选择，利用电平控制继电器的通断，可完成输出线与输入信号之间的断开与联接，也可完成信号的选择。第三种方式是根据电路原理，利用芯片内部电路的导通与关闭进行接通与关断，并可通过电平进行控制完成信号的选择。

继电器方式与芯片方式各有优缺点。

继电器方式：如果不考虑输入匹配与输出驱动的电路部分的话，它与连线方式一致，是靠物理接触进行接通与断开，从这个角度上讲，是没有什么指标概念的(最多有接触电阻和反应时间)，因此技术指标好且价格低廉，其缺点在于稳定性较差，毕竟是靠物理接触，继电器有一定寿命，原则上讲，有8万次平均无故障操作且操作时有声响，由于线路板走线原因，不能做的规模较大，显得不够高档。

芯片方式：由于靠电路进行接通与关断，芯片本身存在技术指标(在输入匹配与输出驱动一样的情况下)，因此要保障技术指标，就要选择专用的切换芯片，因此价格较高，但稳定性好，可形成的矩阵规模较大。

RS422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备(Master)，其余为从设备(Salve)，从设备之间不能通信，所以RS422支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4K，故发端最大负载能力是10×4K+100Ω(终接电阻)。RS422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)实现。RS422的最大传输距离为4000英尺(约1219米)，最大传输速率为10Mb/s。

RS422总线由于具有传输距离长、波特率可调、速度快、抗干扰能力强等诸多特点，所以在测试和控制领域有着广泛的应用。

FPGA(Field Programmable Gate Array)现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

CPLD(Complex Programmable Logic Device)复杂可编程逻辑器件，是从PAL和GAL器件发展出来的器件，相对而言规模大，结构复杂，属于大规模集成电路范围。是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。它具有编程灵活、集成度高、设计开发周期短、适用范围宽、开发工具先进、设计制造成本低、对设计者的硬件经验要求低、标准产品无需测试、保密性强、价格大众化等特点，可实现较大规模的电路设计，因此被广泛应用于产品的原型设计和产品生产(一般在10000件以下)之中。

在测试应用中，最复杂的开关问题通常涉及到“简单的”现场部件，电压，电流，短路或开路，以及通过大量输入数据对正在进行测试的设备进行控制这些方面。测试本身并不复杂，而是测试和接入点的数量引起复杂的测试问题。随着测试***中接入点越来越复杂，利用矩阵开关对测试点进行适当的排列以降低测试***中的开关成本，才能达到最佳的成本效益。

市场上现有的矩阵开关控制模块，大多是针对本地端的控制，而且规模较小，无法满足基于温箱、转台等远程测量的需求；同时，大多数产品是基于PXI、VIX的接口模块，对设备本身要求很高，普遍适用性不强。因此，开发一款大规模的、基于远程控制的矩阵开关控制模块，具有很高的使用价值。采用RS422总线可以进行长距离的通信，为远程控制(20米到50米)提供了有效地解决方案，而2MB/s的速度又很好的满足了过程控制的实时性；RS422总线的通用性很强，只需设备具有RS422接口即可使用本发明；本发明的矩阵开关控制模块(8*16矩阵、每个触点均可单独控制，可扩展更大规模矩阵)较之传统的规模和灵活性都有有了很大的提升，同时，采用FPGA与CPLD进行逻辑控制，既简化了设计的复杂度，又提高了产品的灵活性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，用于简化测试设备的开关***，降低测试***的开关成本，基于RS422总线，为远程控制提供了有效地解决方案。它可以将待测单元(DUT)的接入点和各种不同的资源进行连接，并且对设备进行测试，从而核实设备中的这部分功能的效用。

本发明一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，包括两个子模块：

1)RS422子模块：本模块具体包含三个信号处理单元

a)RS422隔离通信单元；

b)FPGA协议编码单元；

c)缓冲驱动单元

2)矩阵开关控制子模块：本模块具体包含四个信号处理单元

a)CPLD协议解码单元

b)列信号驱动单元

c)行信号驱动单元

d)继电器阵列单元

RS422隔离通信单元由RS422收发器和RS422协议芯片构成。RS422收发器将RS422的差分信号(即RS422控制指令)转换为与RS422协议芯片相匹配的单端TTL电平信号，同时实现差分与单端信号的电气隔离。RS422协议芯片接收来自RS422收发器的串行数据，将其转换为并行数据存储在芯片内部接收FIFO中并产生中断。

FPGA协议编码单元以FPGA为核心，配合其***电路构成，使用Verilog HDL语言编程实现。FPGA接收来自RS422协议芯片的中断指令，读取其接收FIFO中的数据(RS422控制指令)，并将数据转存入FPGA内部的RAM中；FPGA对RAM内的数据进行处理，根据通信协议，产生矩阵开关控制子模块的矩阵开关控制指令。

缓冲驱动单元由缓冲驱动芯片构成。FPGA输出的信号(矩阵开关控制指令)为LVTTL电平信号，经缓冲驱动芯片后，转换为与远端CPLD相匹配的TTL电平信号。

CPLD协议解码单元以CPLD为核心，配合其***电路构成，接收从RS422子模块下发的矩阵开关控制指令，并进行协议解码，进而产生继电器阵列的列/行控制信号。

继电器阵列单元由8*16的继电器阵列构成，每列为8个，每行为16个，每个继电器均位于行/列的交叉点处，继电器线圈的正负两端分别由相应的列信号和行信号进行控制。当且仅当继电器线圈正向导通时，继电器触点闭合。继电器的常开触点接被测对象的测试端。阵列中位于奇数行(1、3、5、7行)的继电器的静触点接测试仪器的一端，位于偶数行(0、2、4、6行)的继电器的静触点接测试仪器的另一端(通过接线柱与测试仪器进行电气互联)。远程RS422指令控制继电器阵列，选通相应的两个继电器，即可实现测试仪器与被测对象的互联(选通的两个继电器分别位于奇数行和偶数行，即两个静触点接到测试仪器的两端，两个常开触点接到被测对象的两端)。

列信号驱动单元以16个P沟道场效应管为核心，对CPLD输出的16路列控制信号进行驱动。每路信号控制一列(8个)继电器。每个场效应管的栅极接对应CPLD的输出端，漏极接对应列的继电器线圈的正端，源极接5V电源。

行信号驱动单元以8个NPN型达林顿管为核心，对CPLD输出的8路行控制信号进行驱动。每路信号控制一行(16个)继电器。每个达林顿管的基极接对应CPLD的输出端，集电极接对应行继电器线圈的负端，发射极接地。

其中，RS422子模块具有DB15的信号连接插座，为接收远程设备下发的RS422控制指令提供通信接口。

RS422子模块的FPGA与矩阵开关控制子模块CPLD通过DB25信号连接插座相连，以8位并行总线进行通信。

对于8*16继电器阵列单元(共128个继电器)，按列将其分成16组(每组8个继电器)，再按行将其平均分成4组(每组2个继电器，分别位于奇数行和偶数行)，形成64个继电器组。每组继电器的两个常开触点相连，即共形成64个测试点，每个测试点接被测对象的一端，通过DB78的信号连接插座引出，用于和被测对象进行电气互联。

其中，每个测试点均对应2个继电器，且分别位于奇数行和偶数行，即静触点分别接到测试仪器的两端。通过选通继电器，可将被测对象的测试点接到测试仪器的任意一端。

其中，所述的FPGA内部RAM中的数据为RS422控制指令，共5字节，首字节为矩阵开关控制子模块的地址，第二、三字节为第一组矩阵开关控制子模块的行列控制指令，第四、五字节为第二组矩阵开关控制子模块的行列控制指令。

其中，所述的FPGA以8位并行数据(1字节)为一帧数据对外输出，与CPLD进行通信。

其中，所述的FPGA与CPLD通信的数据流的帧头为矩阵开关控制子模块的复位指令。该指令有两帧数据：第一帧为11010101，第二帧为10101010。

其中，所述的FPGA与CPLD通信的数据帧(1字节)的格式为：低三位(bit0-bit2)为行使能信号，中间四位(bit3-bit6)为列使能信号，最高位(bit7)为read信号，亦即读使能信号。

其中，所述的FPGA与CPLD通信的每帧数据的时间间隔为2.5us(100个FPGA时钟)。

其中，所述的继电器为松下公司生产的微型继电器AGN2004H。

其中，所述的行信号驱动单元中，达林顿管的输出端均有75Ω的上拉电阻。

本发明一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，其优点及功效在于：利用RS422总线为高速的远程控制提供了可靠的解决方案，2MB/s的通信速率很好的保证了测试***的实时性。本发明具有通道数量多，低导通电阻、开关承受功率大、矩阵结构形式灵活等特点，适合于通用的信号开关、路由选择、外部器件的控制及中等功率信号的控制等方面。利用矩阵开关对测试点进行适当的排列，大幅降低了测试***中开关***的复杂程度，在提高可维护性时也降低了成本。同时，采用FPGA与CPLD可编程逻辑器件进行逻辑控制，提高了产品的灵活性，降低了调试难度。本发明结构简单、使用非常方便。

附图说明

图1所示为本发明的硬件整体设计框图。

图2所示为图1中的RS422隔离通信单元设计图。

图3所示为图1中的FPGA协议编码单元设计流程图。

图4a、4b所示为图2中的辅助电路设计。

图5a、5b所示为图4a、4b中FPGA配置模块端口定义。

图6所示为图1中的CPLD协议解码单元中的数据格式。

图7所示为图1中的CPLD协议解码单元有限状态机的工作原理图。

图8所示为图1中的继电器阵列单元的具体控制图。

图9所示为图1中的继电器阵列单元的具体接线图。

图10所示为图1中的继电器阵列单元中达林顿管的具体结构图。

图中具体标号如下：

101 RS422隔离通信单元 102 FPGA协议编码单元

103 缓冲驱动单元 104 CPLD协议解码单元

105 列信号驱动单元 106 行信号驱动单元

107 继电器阵列单元 201 电平转换模块

202 DC-DC隔离电源模块 203 RS422收发器

204 RS422协议芯片 205 FPGA模块

301 RS422协议芯片初始化模块 302 RS422协议芯片接收中断模块

303 数据转存模块 304 通信协议编码模块

401 复位电路模块 402 FPGA配置模块

501 FPGA芯片JTAG配置端口定义 502 FPGA芯片AS配置端口定义

801 列信号控制单元场效应管 802 行信号控制单元达林顿管

803 继电器子单元 804 反向二极管

901 继电器的静触点 902 继电器的常开触点

903 继电器组 1001 75Ω上拉电阻

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步的说明。

本发明以FPGA和CPLD为核心，结合***的逻辑器件，提供一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块。

请参照附图1，本发明一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，包括两个硬件子模块：RS422子模块和矩阵开关控制子模块。RS422子模块包括RS422隔离通信单元101、FPGA协议编码单元102和缓冲驱动单元103；矩阵开关控制子模块包括CPLD协议解码单元104、列信号驱动单元105、行信号驱动单元106和继电器阵列单元107。

所述RS422子模块和矩阵开关控制子模块通过八位并行总线进行通信。由远程设备下发RS422控制指令，经RS422隔离通信单元101对信号进行电气隔离，将串行RS422数据转换为并行数据；由FPGA协议编码单元102进行数据转存，并根据通信协议编码产生矩阵开关控制指令；缓冲驱动单元103对FPGA输出的矩阵开关控制指令进行缓冲驱动和电平转换；通过八位并行总线，指令到达远端矩阵开关控制子模块；由CPLD协议解码单元104对指令进行协议解析，得到列行控制指令；由列信号驱动单元105、行信号驱动单元106进行控制量输出，最终操作继电器阵列单元107，控制继电器触点通断。

请参照附图2，为保证产品与测试设备的电气隔离隔离，选取了具有隔离功能的RS422收发器203，AnalogDevices公司生产的高速RS422收发器ADM2490E，通信速度可达16Mbps，提供±8kV ESD保护，适用于多点传输线路的高速、全双工通信。RS422收发器将RS422的差分信号转换为单端TTL电平信号输入给FPGA，同时实现差分与单端信号的电气隔离。

所述RS422协议芯片204，选取了Philip公司生产的SC28L202。该芯片是双通道独立的协议芯片，每个通道均通过共用的数据总线和地址总线以及各自的控制信号线与FPGA时序配合模块，进行数据的发送和接收，并完成通信速率、通信数据格式的控制等任务。

所述RS422协议芯片使用外部时钟工作模式，时钟选用了KOAN公司生产的32M晶振，最高通信速率可达2MB/s。

所述DC-DC隔离电源模块202选用了MORNSUN的IF0505S-1W隔离电源模块。

所述电平转换模块201用于将外部5V电压转化为3.3V电压和1.5V电压。3.3V电压用于给绝大部分元器件供电，1.5V用于对FPGA芯片内核供电。选用AS2830电平转换芯片。电平转换芯片3.3V与1.5V输入输出引脚均设计有去耦电容，各包括1个10uF低频滤波电容和1个0.1uF高频滤波电容。

所述FPGA模块205选择了Altera公司生产的Cyclone系列的FPGA：EP1C12F324C6N。时钟选取为KOAN公司生产的40M晶振。

参照图4a所示，该复位电路模块401由1个复位按钮控制，按下即管脚置低，产生复位信号。

参照图4b所示，所述FPGA配置模块402用于实现对FPGA模块205的程序加载和在线调试。FPGA配置模块分为JTAG和AS两种模式。JTAG为在线调试模式，上电即可用，但掉电信息则全部丢失，JTAG下载端口引脚定义错误！未找到引用源。5a所示；AS为程序固化模式，使用EEPROM保存程序，FPGA掉电不丢失，上电后FPGA即可从EEPROM中读取配置程序，EEPROM选用EPCS4芯片，AS下载端口引脚定义如错误！未找到引用源。5b所示。

请参照附图3，FPGA协议编码单元设计流程图。FPGA硬件程序使用Verilog HDL编程开发，采用模块化编程，增强了程序的可读性、维护性和移植性。程序主要分为四个模块：1)RS422协议芯片初始化模块301；2)RS422协议芯片接收中断模块302；3)数据转存模块303；4)通信协议编码模块304。

上电后，复位电路模块401会产生一个低电平脉冲，将所有逻辑芯片复位。然后，RS422协议芯片初始化模块301对RS422协议芯片的部分寄存器进行初始化配置，使其正常工作。

其中，RS422协议芯片的初始化配置为：波特率2MB/s，8个数据位，1个停止位，1个奇偶校验位；接收FIFO中断为5(字节)。

所述程序正常工作时，在IDLE状态(空闲状态)循环，RS422协议芯片接收中断模块302收到数据并产生中断；FPGA响应中断，数据转存模块303配合RS422协议芯片所需的时序，将数据从RS422协议芯片的FIFO中转存入FPGA内部的RAM；通信协议编码模块304对RAM中断数据进行处理，判断RS422控制指令，根据通信协议，产生矩阵开关控制子模块的矩阵开关控制指令。

请参照附图6，FPGA对外输出矩阵开关控制指令，CPLD对该指令进行解码，数据格式为8位并行数据信号，低三位(bit0-bit2)为行使能信号，中间四位(bit3-bit6)为列使能信号，最高位(bit7)为read信号，亦即读使能信号。

缓冲驱动单元103中，缓冲驱动芯片选取了FAIRCHILD公司生产的74ABT244，FPGA输出的信号——矩阵开关控制指令为LVTTL电平信号，经缓冲驱动芯片后，转换为与远端CPLD相匹配的TTL电平信号。

请参照附图7，为CPLD协议解码单元有限状态机的工作原理图。

reset为全局复位信号，低有效。

reset为高时：

Wait：初始状态，当read为低时，跳转到Start；如果检测到输入为11010101，跳转到Clearstep1；否则，循环。

Start：读数，并输出；如果read变为高，跳转到Wait；否则，循环。

Clearstep1：如果read为低，跳转到Start；如果检测到输入为10101010，跳转到Clearstep2；否则，循环。

Clearstep2：清零，并返回Wait。

复位指令：当检测到6-0位为1010101，继而又0101010，则表示所有继电器单元复位(触点断开)。

所述CPLD协议解码单元104，接收从RS422子模块下发的矩阵开关控制指令。CPLD进行协议解码，产生列/行控制信号，从而对列信号驱动单元和行信号驱动单元进行控制。CPLD选取了Altera公司生产的Max系列的EPM7064SLC84-10N。5V电源供电，IO管脚可提供5V电源，晶振选取了KOAN公司生产的10M晶振。

请参照附图8，继电器阵列的列控制信号由列信号控制单元场效应管801提供。本发明采用了场效应管IRFU9220，该芯片是P沟道功率场效应管，R_DS(ON)为1.5Ω。继电器阵列的行控制信号由行信号控制单元达林顿管802提供。本发明采用TI公司生产的ULN2803A达林顿管阵列，集电极电流可达500mA。

其中，所述继电器阵列为8*16的大规模阵列，继电器子单元803采用了松下公司生产的微型继电器AGN2004H。每个继电器线圈两端并联一个起过流保护的反向二极管804，型号为1N4007。继电器的线圈正负两端分别由行信号和列信号进行控制，继电器的触点端接被测对象的输入端。通过远程RS422指令控制，灵活切换各触点，实现信号的路由。

请参照附图9，继电器阵列单元由8*16的继电器阵列构成，每个继电器均位于行/列的交叉点处，继电器线圈的正负两端分别由相应的列信号和行信号进行控制。当且仅当继电器线圈正向导通时，继电器触点闭合。继电器的常开触点902接被测对象的测试端。阵列中位于奇数行(1、3、5、7行)的继电器的静触点901接测试仪器的一端，位于偶数行(0、2、4、6行)的继电器的静触点接测试仪器的另一端(通过接线柱与测试仪器进行电气互联)。远程RS422指令控制继电器阵列，选通相应的两个继电器，即可实现测试仪器与被测对象的互联(选通的两个继电器分别位于奇数行和偶数行，即两个静触点接到测试仪器的两端，两个常开触点接到被测对象的两端)。

对于8*16继电器阵列单元(共128个继电器)，按列将其分成16组(每组八个继电器)，再按行将其平均分成4组(每组2个继电器，分别位于奇数行和偶数行)，形成64个继电器组903。每组继电器的两个常开触点相连，即共形成64个测试点，每个测试点接被测对象的一端，通过DB78的信号连接插座引出，用于和被测对象进行电气互联。

其中，每个测试点均对应一个继电器组903，且继电器分别位于奇数行和偶数行，即静触点分别接到测试仪器的两端。通过选通继电器，可将被测对象的测试点接到测试仪器的任意一端。

请参照附图10，达林顿管为集电极开路输出，为保证准确的为线圈提供导通电压，在输出端增加了75Ω上拉电阻1001。

Claims

1.一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，其特征在于：其组成分为两部分——RS422子模块和矩阵开关控制子模块；

其中RS422子模块包括：

一RS422隔离通信单元，本单元由RS422收发器和RS422协议芯片构成，RS422收发器将RS422的差分信号——RS422控制指令转换为与RS422协议芯片相匹配的单端TTL电平信号，同时实现差分与单端信号的电气隔离；RS422协议芯片接收来自RS422收发器的串行数据，将其转换为并行数据存储在芯片内部接收FIFO中并产生中断；

一FPGA协议编码单元，本单元以FPGA为核心，配合其***电路构成；FPGA接收来自RS422协议芯片的中断指令，读取其接收FIFO中的数据——RS422控制指令，并将数据转存入FPGA内部的RAM中；FPGA对RAM内的数据进行处理，根据通信协议，产生矩阵开关控制子模块的矩阵开关控制指令；

一缓冲驱动单元，本单元由缓冲驱动芯片构成，FPGA输出的信号——矩阵开关控制指令为LVTTL电平信号，经缓冲驱动芯片后，转换为与远端CPLD相匹配的TTL电平信号；

矩阵开关控制子模块包括：

一CPLD协议解码单元，本单元以CPLD为核心，配合其***电路构成，接收从RS422子模块下发的矩阵开关控制指令，并进行协议解码，进而产生继电器阵列的列/行控制信号；

一继电器阵列单元，本单元由8*16的继电器阵列构成，每列为8个，每行为16个，每个继电器均位于列/行的交叉点处，继电器线圈的正负两端分别由相应的列信号和行信号进行控制；当且仅当继电器线圈正向导通时，继电器触点闭合；继电器的常开触点接被测对象的测试端；阵列中位于奇数行的继电器的静触点接测试仪器的一端，位于偶数行的继电器的静触点接测试仪器的另一端；远程RS422指令控制继电器阵列，选通相应的两个继电器，即实现测试仪器与被测对象的互联；

一列信号驱动单元，本单元以16个P沟道场效应管为核心，对CPLD输出的16路列控制信号进行驱动；每路信号控制一列即8个继电器；每个场效应管的栅极接对应CPLD的输出端，漏极接对应列的继电器线圈的正端，源极接5V电源；

一行信号驱动单元，本单元以8个NPN型达林顿管为核心，对CPLD输出的8路行控制信号进行驱动，每路信号控制一行即16个继电器，每个达林顿管的基极接对应CPLD的输出端，集电极接对应行继电器线圈的负端，发射极接地。

2.根据权利要求1所述的一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，其特征在于：所述的RS422子模块具有DB15的信号连接插座，为接收远程设备下发的RS422控制指令提供通信接口。

3.根据权利要求1所述的一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，其特征在于：所述的RS422子模块的FPGA与矩阵开关控制子模块的CPLD通过DB25信号连接插座相连，以8位并行总线进行通信。

4.根据权利要求1所述的一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，其特征在于：所述的继电器阵列单元——8*16，共128个继电器，按列将其分成16组，每组8个继电器，再按行将其平均分成4组，每组2个继电器，分别位于奇数行和偶数行，形成64个继电器组；每组继电器的两个常开触点相连，即共形成64个测试点，每个测试点接被测对象的一端，通过DB78的信号连接插座引出，用于和被测对象进行电气互联。

5.根据权利要求4所述的一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，其特征在于：所述的每个测试点均对应2个继电器，且分别位于奇数行和偶数行，即静触点分别接到测试仪器的两端；通过选通继电器，将被测对象的测试点接到测试仪器的任意一端。

6.根据权利要求3所述的一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，其特征在于：所述的FPGA以8位并行数据为一帧数据对外输出，与CPLD进行通信。

7.根据权利要求3所述的一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，其特征在于：FPGA与CPLD通信的数据流的帧头为矩阵开关控制子模块的复位指令，该指令有两帧数据：第一帧为11010101，第二帧为10101010。

8.根据权利要求3所述的一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，其特征在于：FPGA与CPLD通信的数据帧的格式为：低三位即bit0-bit2为行使能信号，中间四位即bit3-bit6为列使能信号，最高位即bit7为read信号，亦即读使能信号。

9.根据权利要求3所述的一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，其特征在于：FPGA与CPLD通信的每帧数据的时间间隔为2.5us，即100个FPGA时钟。

10.根据权利要求1所述的一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，其特征在于：所述的继电器为松下公司生产的微型继电器AGN2004H。

11.根据权利要求1所述的一种具有RS422接口的远程矩阵开关控制模块，其特征在于：所述的行信号驱动单元中，达林顿管的输出端均有75Ω的上拉电阻。