CN202189359U - 多路复用设备 - Google Patents
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Abstract
一种多路复用设备，包括多路复用器，所述多路复用器包括输入端、多个输出端及电性连接至一外部控制器的选通端，每一个输出端电性连接至一个终端设备，所述选通端在所述外部控制器的控制下使多个输出端选择性地两两电性导通，以使相应地终端设备之间选择性地两两电性导通从而实现相互通信。所述多路复用设备实现了多个终端设备之间两两相互通信，不仅节约了资源降低了成本，还简化了电路板的设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种多路复用设备。
背景技术
多路复用器是一种实现多个设备共享单一资源的装置。多路复用器分别连接至一个控制设备及多个通信终端，控制设备通过多路复用器的切换可以实现与所述多个通信终端分别进行通信或者同时进行通信。然而，现有的多路复用器与多个通信终端分别相连接的各个输出引脚之间是相互独立的，即该各个输出引脚之间无法相互连通，如此则无法实现所述多个通信终端两两之间的互相通信。
实用新型内容
有鉴于此，有必要提供一种能实现多个通信终端之间两两相互通信的多路复用设备。
包括多路复用器，所述多路复用器包括输入端及多个输出端，每一个输出端电性连接至一个终端设备，所述多路复用器使所述输入端选择性地连接至多个输出端中的一个或几个，所述多路复用器还包括电性连接至一外部控制器的选通端，所述选通端在所述外部控制器的控制下使多个所述输出端选择性地两两电性导通，以使相应地终端设备之间选择性地两两电性导通从而实现相互通信。
所述的多路复用设备在外部控制器的控制下，选择性地实现多个终端设备两两之间的电性导通，从而使得该多路复用设备不仅可实现多个终端设备均可与所述来源端设备进行通信，还可实现多个终端设备之间两两相互通信，不仅节约了资源降低了成本，还简化了电路板的设计。
附图说明
图1为本实用新型第一实施方式的多路复用设备使用时的方框图。
图2为图1所示多路复用设备的逻辑图。
图3为本实用新型另一实施方式的多路复用设备的方框图。
主要元件符号说明
| 多路复用器 | 10、250 |
| 来源端设备 | 20 |
| 终端设备 | 30 |
| 外部控制器 | 40、300 |
| 多路复用设备 | 200 |
| 内部控制器 | 210 |
| 选择寄存器 | 230 |
| 输入端 | P10、P20 |
| 第一输出端 | P11 |
| 第二输出端 | P12 |
| 第三输出端 | P13 |
| 选通端 | S11、S12 |
| 第一缓冲器 | U1 |
| 第二缓冲器 | U2 |
| 第一非门 | U3 |
| 第二非门 | U4 |
| 第一与门 | U5 |
| 第二与门 | U6 |
| 第一电子开关 | Q1 |
| 第二电子开关 | Q2 |
| 第三电子开关 | Q3 |
| 输出端 | P21-P2m |
| 选通端 | S21-S2n |
| 输出引脚 | RC1-RCn |
| 数据引脚 | SDA |
| 时钟引脚 | SCL |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
请参阅图1，本实用新型第一实施方式的多路复用设备为一多路复用器10。多路复用器10包括一个输入端P10、三个输出端及两个选通端S11、S12。所述三个输出端分别为第一输出端P11、第二输出端P12以及第三输出端P13。输入端P10电性连接至一来源端设备20；第一输出端P11、第二输出端P12以及第三输出端P13分别电性连接至三个终端设备30，例如，终端设备A、终端设备B以及终端设备C；两个选通端S11、S12均电性连接至一外部控制器40。
多路复用器10在外部控制器40或者来源端设备20的控制下，使输入端P10选择性地连接至第一输出端P11、第二输出端P12以及第三输出端P13中之一，以实现所述来源端设备20选择性地连接至三个终端设备30之一。上述的多路复用器10实现所述来源端设备20选择性地连接至三个终端设备30的实现为现有技术，在此不再赘述。
多路复用器10还用于在外部控制器40的控制下，使第一输出端P11、第二输出端P12以及第三输出端P13之间相互实现电性连接，从而使三个终端设备30之间实现两两相互通信。
可以理解，所述输入端P10可以为一个或一组引脚，每一个输出端也相应地为一个或一组引脚。
请一并参阅图2，图2所示为多路复用器10的逻辑图。多路复用器10还包括第一缓冲器U1、第二缓冲器U2、第一非门U3、第二非门U4、第一与门U5、第二与门U6、第一电子开关Q1、第二电子开关Q2以及第三电子开关Q3。第一缓冲器U1的输入端电性连接第一选通端S11，输出端电性连接至第一非门U3的输入端以及第二与门U6的其中一个输入端。第二缓冲器U2的输入端电性连接至另一个选通端S12，输出端电性连接至第二非门U4的输入端以及第三电子开关Q3的控制端。第一非门U3的输出端电性连接至第一与门U5的其中一个输入端。第二非门U4的输出端电性连接至第一与门U5的另一个输入端以及第二与门U6的另一个输入端。第一与门U5的输出端电性连接至第一电子开关Q1的控制端。第二与门U6的输出端电性连接至第二电子开关Q2的控制端。第一电子开关Q1的两个连接端分别电性连接至第一输出端P11以及第二输出端P12。第二电子开关Q2的两个连接端分别电性连接至第一输出端P11以及第三输出端P13。第三电子开关Q3的两个连接端分别电性连接至第二输出端P12以及第三输出端P13。
图2所示的多路复用器10的真值表如下：
| S11 | S12 | 功能 |
| 0 | 0 | P11与P12导通 |
| 1 | 0 | P11与P13导通 |
| X | 1 | P12与P13导通 |
其中，0表示低电平；1表示高电平；X表示为任意值，即高电平或低电平。当选通端S11为低电平以及选通端S12为低电平时，第一输出端P11第二输出端P12导通，此时终端设备A与终端设备B之间可以进行相互通信。当选通端S11为高电平以及选通端S12为低电平时，第一输出端P11与第三输出端P13之间导通，此时终端设备A与终端设备C之间可以进行相互通信。当选通端S12为高电平而选通端S11无论为高或低电平，第二输出端P12与第三输出端P13之间导通，终端设备B与终端设备C之间可以进行相互通信。
外部控制器40中与多路复用器10的选通端S11、S12相连的引脚为通用输入输出（General Purpose Input/Output，GPIO）引脚。
请参阅图3，图3所示为本实用新型另一实施方式的多路复用设备的方框图。多路复用设备200包括依次电性连接的内部控制器210、选择寄存器230以及多路复用器250。内部控制器210电性连接至一外部控制器300，多路复用器250电性连接至一来源端设备及多个终端设备（图未示）。外部控制器300通过内部控制器210来控制选择寄存器230的输出，以相应驱动多路复用器250实现多个终端设备之间的相互通信。
在本较佳实施方式中，所述内部控制器210为一I2C总线控制器。内部控制器210与外部控制器300之间通过内部集成电路（Inter-Integrated Circuit, I2C）总线协议进行数据传输。内部控制器210包括均电性连接至外部控制器300的数据引脚SDA以及时钟引脚SCL。选择寄存器230包括多个输出引脚RC1-RCn。多路复用器250包括一个输入端P20、多个输出端以及多个选通端。设多路复用器250的输出端的数量为m，则多个输出端分别为输出端P21、输出端P22、…、输出端P2m。设多路复用器250的选通端的数量为n，则多个选通端分别为选通端S21、选通端S22、…、选通端S2n。其中，m与n之间可以满足如下关系式：
其中，表示m个输出端之间两两组合的个数。
输入端P20电性连接至所述来源端设备，多个输出端P22-P2m分别电性连接至所述多个终端设备。多个选通端S21-S2n与选择寄存器230的多个输出引脚RC1-RCn一一对应连接。
内部控制器210通过时钟引脚SCL来接收外部控制器300传来的时钟信号，通过数据引脚SDA接收外部控制器300传来的选择信号，并将该选择信号输出至所述选择寄存器230。所述选择信号为串行数据信号。选择寄存器230根据该选择信号来相应置位或清零多个输出引脚RC1-RCn上的电平状态，以相应控制所述多个选通端S21-S2n的电平状态，从而驱动多路复用器250来切换多个终端设备之间的两两通信。例如，设所述多路复用器250的输出端的数量为四个，所述选通端的数量为三个，所述内部控制器210接收到的选择信号为一个字节的串行数据信号0001，则所述内部控制器210控制所述选择寄存器230的三个输出引脚RC1-RC3分别输出低电平、低电平、高电平，从而对应控制所述多个输出端中的其中两个输出端，例如输出端P21与输出端P22之间相互导通。
可以理解，在本实施方式中，多路复用器250根据n个选择信号来实现m个输出端之间两两通信的逻辑图，可以通过在第一实施方式的多路复用器10的逻辑图的基础上增加相应的非门、与门以及电子开关来得到。由于根据设置选择信号的不同值来实现不同端口之间的连接为现有技术，例如现有的多路复用器通过设置其选择信号的不同值来实现输入端选择性地连接至多个输出端中的其中一个，因此，在此不再赘述。
所述的多路复用设备在外部控制器40，300的控制下，选择性地实现多个终端设备两两之间的电性导通，从而使得该多路复用设备不仅可实现多个终端设备均可与所述来源端设备进行通信，还可实现多个终端设备之间两两相互通信，不仅节约了资源降低了成本，还简化了电路板的设计。
Claims (7)
1.一种多路复用设备，包括多路复用器，所述多路复用器包括输入端及多个输出端，每一个输出端电性连接至一个终端设备，所述多路复用器使所述输入端选择性地连接至多个输出端中的一个或几个，其特征在于：所述多路复用器还包括电性连接至一外部控制器的选通端，所述选通端在所述外部控制器的控制下使多个所述输出端选择性地两两电性导通，以使相应地终端设备之间选择性地两两电性导通从而实现相互通信。
2.如权利要求1所述的多路复用设备，其特征在于：所述选通端的数量为两个，所述输出端的数量为三个，分别为第一输出端、第二输出端及第三输出端，所述多路复用器还包括第一缓冲器、第二缓冲器、第一非门、第二非门、第一与门、第二与门、第一电子开关、第二电子开关以及第三电子开关，所述第一缓冲器的输入端电性连接至其中一个选通端，所述第一缓冲器的输出端电性连接至所述第一非门的输入端以及所述第二与门的其中一个输入端；所述第二缓冲器的输入端电性连接至另一个选通端，所述第二缓冲器的输出端电性连接至所述第二非门的输入端以及所述第三电子开关的控制端，所述第一非门的输出端电性连接至所述第一与门的其中一个输入端；所述第二非门的输出端电性连接至所述第一与门的另一个输入端以及第二与门的另一个输入端；所述第一与门的输出端电性连接至第一电子开关的控制端；所述第二与门的输出端电性连接至第二电子开关的控制端；所述第一电子开关的两个连接端分别电性连接至所述第一输出端以及所述第二输出端；所述第二电子开关的两个连接端分别电性连接至所述第一输出端以及所述第三输出端；所述第三电子开关的两个连接端分别电性连接至所述第二输出端以及所述第三输出端。
3.如权利要求1或2所述的多路复用设备，其特征在于：所述选通端与所述外部控制器的通用输入输出引脚相连。
4.如权利要求1所述的多路复用设备，其特征在于：所述多路复用设备还包括电性连接的内部控制器及选择寄存器，所述选择寄存器包括与所述选通端数量相同的输出引脚，多个所述输出引脚与多个所述选通端一一对应连接，所述内部控制器电性连接至所述外部控制器，所述内部控制器根据外部控制器发送的选择信号来控制选择寄存器相应置位或清零多个所述输出引脚上的电平状态，以相应驱动所述多路复用器实现多个终端设备之间的相互通信。
5.如权利要求4所述的多路复用设备，其特征在于：所述内部控制器为一内部集成电路总控制器，所述内部控制器与外部控制器之间通过内部集成电路总线协议进行数据传输。
6.如权利要求4或5所述的多路复用设备，其特征在于：所述多路复用器的输出端的数量m与所述选通端的数量n之间满足关系式： 
，其中，
，
表示m个输出端之间两两组合的个数。
7.如权利要求1所述的多路复用设备，其特征在于：所述多路复用器的输入端为一个或一组引脚，所述多路复用器的每一个输出端也相应地为一个或一组引脚。
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