CN207924500U - 一种可编程逻辑芯片的保护电路及控制*** - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种可编程逻辑芯片的保护电路及控制***，该保护电路的输入端与中央处理芯片的输出端连接；保护电路的输出端与可编程逻辑芯片的输入端连接；保护电路的控制端与可编程逻辑芯片的反馈端连接；保护电路包括开关管和电阻，电阻的一端接收第一参考电压，电阻的另一端分别与可编程逻辑芯片的输入端和开关管的第一端连接，开关管的第二端与中央处理芯片的输出端连接，开关管的第三端与可编程逻辑芯片的反馈端连接。本申请能够避免由于中央处理芯片失效而导致可编程逻辑芯片再次加载程序，进而避免造成整个控制***失效，保证作业安全。
Description
技术领域
本申请涉及工业控制的技术领域，涉及一种可编程逻辑芯片的保护电路及控制***。
背景技术
如图1所示，现有技术的控制***10包括中央处理芯片101、可编程逻辑芯片102以及存储器103，中央处理芯片101分别与可编程逻辑芯片102和存储器103连接，可编程逻辑芯片102用于对中央处理芯片101进行备份，以保障控制***10正常工作。
在中央处理芯片101正常工作时，中央处理芯片101通过控制信号控制可编程逻辑芯片102进入加载模式，以将从存储器103读取的程序对可编程逻辑芯片102进行加载。在中央处理芯片101失效时，中央处理芯片101输出的控制信号变为不可测，可导致可编程逻辑芯片102在加载完程序后再进入加载模式，以使可编程逻辑芯片102失效，因此控制***10的功能失效。
实用新型内容
为了解决现有技术的控制***存在的上述问题，本申请提供一种可编程逻辑芯片的保护电路及控制***。
为解决上述问题，本申请实施例提供了一种可编程逻辑芯片的保护电路，其分别连接中央处理芯片和可编程逻辑芯片，所述保护电路的输入端与所述中央处理芯片的输出端连接，用于从所述中央处理芯片接收第一控制信号；所述保护电路的输出端与所述可编程逻辑芯片的输入端连接；所述保护电路的控制端与所述可编程逻辑芯片的反馈端连接，其中：所述保护电路包括开关管和电阻，所述电阻的一端接收第一参考电压，所述电阻的另一端分别与所述可编程逻辑芯片的输入端和所述开关管的第一端连接，所述开关管的第二端与所述中央处理芯片的输出端连接，所述开关管的第三端与所述可编程逻辑芯片的反馈端连接。
其中，所述保护电路包括第一电阻，所述保护电路的控制端和所述可编程逻辑芯片的反馈端通过所述第一电阻接地。
其中，所述开关管为PNP型三极管，所述开关管的第一端为所述三极管的发射极，所述开关管的第二端为所述三极管的基极，所述开关管的第三端为所述三极管的集电极。
其中，在所述可编程逻辑芯片加载程序时，所述保护电路的控制端从所述可编程逻辑芯片的反馈端接收到第一反馈信号，所述保护电路根据所述第一反馈信号将所述第一控制信号发送至所述可编程逻辑芯片，所述可编程逻辑芯片根据所述第一控制信号从所述中央处理芯片接收所述程序，并加载所述程序；在所述可编程逻辑芯片加载程序后，所述保护电路的控制端从所述可编程逻辑芯片的反馈端接收到第二反馈信号，所述保护电路根据所述二反馈信号和所述第一控制信号产生第二控制信号，所述可编程逻辑芯片接收到所述第二控制信号，根据所述第二控制信号停止接收所述程序。
其中，在所述可编程逻辑芯片加载程序时，所述第一控制信号为低电平，所述第一反馈信号为低电平，所述开关管导通；在所述可编程逻辑芯片加载程序完成后，所述第二反馈信号为高电平，所述开关管截止，所述第二控制信号为高电平。
为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种控制***，其至少包括：存储器，用于存储程序；中央处理芯片，与所述存储器连接；保护电路，所述保护电路的输入端与所述中央处理芯片的输出端连接，用于从所述中央处理芯片接收第一控制信号；可编程逻辑芯片，所述保护电路的输出端与所述可编程逻辑芯片的输入端连接，所述保护电路的控制端与所述可编程逻辑芯片的反馈端连接；所述保护电路包括开关管和电阻，所述电阻的一端接收第一参考电压，所述电阻的另一端分别与所述可编程逻辑芯片的输入端和所述开关管的第一端连接，所述开关管的第二端与所述中央处理芯片的输出端连接，所述开关管的第三端与所述可编程逻辑芯片的反馈端连接。
其中，所述保护电路包括第一电阻，所述保护电路的控制端和所述可编程逻辑芯片的反馈端通过所述第一电阻接地。
其中，所述开关管为PNP型三极管，所述开关管的第一端为所述三极管的发射极，所述开关管的第二端为所述三极管的基极，所述开关管的第三端为所述三极管的集电极。
其中，在所述可编程逻辑芯片加载程序时，所述保护电路的控制端从所述可编程逻辑芯片的反馈端接收到第一反馈信号，所述保护电路根据所述第一反馈信号将所述第一控制信号发送至所述可编程逻辑芯片，所述可编程逻辑芯片根据所述第一控制信号从所述中央处理芯片接收所述程序，并加载所述程序；在所述可编程逻辑芯片加载程序后，所述保护电路的控制端从所述可编程逻辑芯片的反馈端接收到第二反馈信号，所述保护电路根据所述二反馈信号和所述第一控制信号产生第二控制信号，所述可编程逻辑芯片接收到所述第二控制信号，根据所述第二控制信号停止接收所述程序。
其中，在所述可编程逻辑芯片加载程序时，所述第一控制信号为低电平，所述第一反馈信号为低电平，所述开关管导通；在所述可编程逻辑芯片加载程序完成后，所述第二反馈信号为高电平，所述开关管截止，所述第二控制信号为高电平。
与现有技术相比，该保护电路分别连接中央处理芯片和可编程逻辑芯片，保护电路的输入端与中央处理芯片的输出端连接，用于从中央处理芯片接收第一控制信号；保护电路的输出端与可编程逻辑芯片的输入端连接；保护电路的控制端与可编程逻辑芯片的反馈端连接；保护电路包括开关管和电阻，电阻的一端接收第一参考电压，电阻的另一端分别与可编程逻辑芯片的输入端和开关管的第一端连接，开关管的第二端与中央处理芯片的输出端连接，开关管的第三端与可编程逻辑芯片的反馈端连接；在可编程逻辑芯片加载程序完成后，保护电路的控制端从可编程逻辑芯片的反馈端接收到第二反馈信号，保护电路根据第二反馈信号和第一控制信号产生第二控制信号，可编程逻辑芯片接收到第二控制信号，根据第二控制信号停止接收程序，能够避免由于中央处理芯片失效而导致可编程逻辑芯片再次加载程序，进而避免造成整个控制***失效，保证作业安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要采用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：
图1是现有技术的控制***的框架示意图；
图2是本申请第一实施例的控制***的框架示意图；
图3是图2中保护电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
请参见图2所示，图2是本申请第一实施例的控制***的框架示意图。本实施例所揭示的保护电路21应用于控制***20，保护电路21分别连接控制***20的中央处理芯片22和可编程逻辑芯片23。其中，本申请的控制***20可以应用在工业机器人，用于控制工业机器人；由于工业机器人需要在复杂的电磁环境下工作，而控制***20在受到严重的电磁信号干扰时，可能导致控制***20的中央处理芯片22失效。因此，本申请通过设置保护电路21保护可编程逻辑芯片23不受其他信号影响，以避免可编程逻辑芯片23失效，进而保障作业安全。
其中，保护电路21的输入端211与中央处理芯片22的输出端221连接，用于从中央处理芯片22接收第一控制信号；保护电路21的输出端212与可编程逻辑芯片23的输入端231连接，保护电路21的控制端213与可编程逻辑芯片23的反馈端232连接，用于从可编程逻辑芯片23接收反馈信号。由于可编程逻辑芯片23没有存储器，因此可编程逻辑芯片23在掉电的情况下无法保存程序，进而可编程逻辑芯片23每次上电后需要从外部加载程序。其中，中央处理芯片22的第一输出端222与可编程逻辑芯片23的第一输入端233连接；在控制***20上电后，中央处理芯片22通过第一输出端222和可编程逻辑芯片23的第一输入端233将程序发送至可编程逻辑芯片23，可编程逻辑芯片23加载该程序。
以下详细描述保护电路21的工作原理：
在可编程逻辑芯片23加载程序时，保护电路21从中央处理芯片22获取第一控制信号和从可编程逻辑芯片23获取第一反馈信号，并根据第一反馈信号将第一控制信号发送至可编程逻辑芯片23，可编程逻辑芯片23根据第一控制信号加载程序，即在可编程逻辑芯片23的输入端231接收到第一控制信号后，中央处理芯片22通过第一输出端222和可编程逻辑芯片23的第一输入端233将程序发送至对可编程逻辑芯片23，可编程逻辑芯片23加载程序。其中，第一反馈信号为第一电平。
在可编程逻辑芯片23加载程序完成后，保护电路21从可编程逻辑芯片23获取第二反馈信号，并根据第二反馈信号和第一控制信号产生第二控制信号，可编程逻辑芯片23的输入端231接收到第二控制信号，可编程逻辑芯片23根据第二控制信号控制第一输入端233停止接收中央处理芯片22的第一输出端222发送的程序。其中，第二反馈信号为第二电平。
控制***20进一步包括存储器24，中央处理芯片22与存储器24连接，存储器24用于存储上述程序。在可编程逻辑芯片23加载程序时，中央处理芯片22从存储器24获取程序。
此外，中央处理芯片22还可以包括在线升级端口223，中央处理芯片22的在线升级端口223与服务器25连接，在可编程逻辑芯片23加载程序时，中央处理芯片22可通过在线升级端口223从服务器25获取程序的在线升级包，可编程逻辑芯片23从中央处理芯片22接收到在线升级包，并根该在线升级包对程序实现在线升级。
本申请在可编程逻辑芯片23加载程序完成后，可编程逻辑芯片23的输入端231从保护电路21接收到第二控制信号，可编程逻辑芯片23根据第二控制信号控制第一输入端233停止接收中央处理芯片22的第一输出端222发送的程序，避免由于中央处理芯片22失效而导致可编程逻辑芯片23再次加载程序，避免造成整个控制***20失效，保证作业安全。
如图3所示，本实施例所揭示的保护电路21包括第一电阻R1、电阻R2和开关管55，开关管55的第二端552为保护电路21的输入端211，开关管55的第三端553为保护电路21的控制端213，开关管55的第一端551为保护电路21的输出端212。
其中，开关管55的第二端552与中央处理芯片22的输出端221连接，开关管55的第三端553与可编程逻辑芯片23的反馈端232连接；电阻R2的一端接收第一参考电压VCC，电阻R2的另一端分别与开关管55的第一端551和可编程逻辑芯片23的输入端231连接；第一电阻R1的一端连接可编程逻辑芯片23的反馈端232，第一电阻R1的另一端接地。
本实施例的开关管55可为PNP型三极管，其中开关管55的第一端551为三极管的发射极，开关管55的第二端552为三极管的基极，开关管55的第三端553为三极管的集电极。在其他实施例中，开关管55可以为其他类型开关管，例如开关管55可为MOS管。
在可编程逻辑芯片23加载程序时，可编程逻辑芯片23的反馈端232的处于高阻态，即可编程逻辑芯片23的反馈端232既不输出高电平也不输出低电平；此时可编程逻辑芯片23的反馈端232通过第一电阻R1接地，可编程逻辑芯片23的反馈端232输出的第一反馈信号为低电平，中央处理芯片22的输出端221输出的第一控制信号为低电平，此时开关管55导通，保护电路21的输出的电压满足以下公式：
V1＝(VCC-VCE)*R1/(R1+R2)
其中，VCE为开关管55的导通电压。通过设置第一电阻R1的阻值和电阻R2的阻值，以使保护电路21的输出端212输出低电平，因此保护电路21根据第一反馈信号将第一控制信号发送至可编程逻辑芯片23，可编程逻辑芯片23根据第一控制信号通过第一输入端233从中央处理芯片22接收到程序，可编程逻辑芯片23加载程序。
在可编程逻辑芯片23加载程序完成后，可编程逻辑芯片23的反馈端232输出高电平，即第二反馈信号为高电平；此时开关管55截止，即开关管55停止工作，保护电路21的输出端212输出的电压为VCC，即第二控制信号为高电平；可编程逻辑芯片23根据第二控制信号控制第一输入端233停止接收中央处理芯片22的第一输出端222发送的程序，避免由于中央处理芯片22失效而导致可编程逻辑芯片23再次加载程序，避免造成整个控制***20失效，保证作业安全。
本申请进一步提供一种控制***，如图2所示，本实施例所揭示的控制***20包括存储器24、中央处理芯片22、保护电路21以及可编程逻辑芯片23，其中中央处理芯片22与存储器24连接，保护电路21分别与中央处理芯片22和可编程逻辑芯片23连接，该保护电路21为上述实施例的保护电路，在此不再赘述。
综上所述，本申请的保护电路分别连接中央处理芯片和可编程逻辑芯片，保护电路的输入端与中央处理芯片的输出端连接，用于从中央处理芯片接收第一控制信号；保护电路的输出端与可编程逻辑芯片的输入端连接；保护电路的控制端与可编程逻辑芯片的反馈端连接；保护电路包括开关管和电阻，电阻的一端接收第一参考电压，电阻的另一端分别与可编程逻辑芯片的输入端和开关管的第一端连接，开关管的第二端与中央处理芯片的输出端连接，开关管的第三端与可编程逻辑芯片的反馈端连接；在可编程逻辑芯片加载程序完成后，保护电路的控制端从可编程逻辑芯片的反馈端接收到第二反馈信号，保护电路根据第二反馈信号和第一控制信号产生第二控制信号，可编程逻辑芯片接收到第二控制信号，根据第二控制信号停止接收程序，能够避免由于中央处理芯片失效而导致可编程逻辑芯片再次加载程序，进而避免造成整个控制***失效，保证作业安全。
需要说明的是，以上各实施例均属于同一发明构思，各实施例的描述各有侧重，在个别实施例中描述未详尽之处，可参考其他实施例中的描述。
以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种可编程逻辑芯片的保护电路，其特征在于，所述保护电路分别连接中央处理芯片和可编程逻辑芯片，所述保护电路的输入端与所述中央处理芯片的输出端连接，用于从所述中央处理芯片接收第一控制信号；所述保护电路的输出端与所述可编程逻辑芯片的输入端连接；所述保护电路的控制端与所述可编程逻辑芯片的反馈端连接，其中：
所述保护电路包括开关管和电阻，所述电阻的一端接收第一参考电压，所述电阻的另一端分别与所述可编程逻辑芯片的输入端和所述开关管的第一端连接，所述开关管的第二端与所述中央处理芯片的输出端连接，所述开关管的第三端与所述可编程逻辑芯片的反馈端连接。
2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路包括第一电阻，所述保护电路的控制端和所述可编程逻辑芯片的反馈端通过所述第一电阻接地。
3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述开关管为PNP型三极管，所述开关管的第一端为所述三极管的发射极，所述开关管的第二端为所述三极管的基极，所述开关管的第三端为所述三极管的集电极。
4.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，在所述可编程逻辑芯片加载程序时，所述保护电路的控制端从所述可编程逻辑芯片的反馈端接收到第一反馈信号，所述保护电路根据所述第一反馈信号将所述第一控制信号发送至所述可编程逻辑芯片，所述可编程逻辑芯片根据所述第一控制信号从所述中央处理芯片接收所述程序，并加载所述程序；在所述可编程逻辑芯片加载程序后，所述保护电路的控制端从所述可编程逻辑芯片的反馈端接收到第二反馈信号，所述保护电路根据所述二反馈信号和所述第一控制信号产生第二控制信号，所述可编程逻辑芯片接收到所述第二控制信号，根据所述第二控制信号停止接收所述程序。
5.根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于，在所述可编程逻辑芯片加载程序时，所述第一控制信号为低电平，所述第一反馈信号为低电平，所述开关管导通；在所述可编程逻辑芯片加载程序完成后，所述第二反馈信号为高电平，所述开关管截止，所述第二控制信号为高电平。
6.一种控制***，其特征在于，所述控制***至少包括：
存储器，用于存储程序；
中央处理芯片，与所述存储器连接；
保护电路，所述保护电路的输入端与所述中央处理芯片的输出端连接，用于从所述中央处理芯片接收第一控制信号；
可编程逻辑芯片，所述保护电路的输出端与所述可编程逻辑芯片的输入端连接，所述保护电路的控制端与所述可编程逻辑芯片的反馈端连接；
所述保护电路包括开关管和电阻，所述电阻的一端接收第一参考电压，所述电阻的另一端分别与所述可编程逻辑芯片的输入端和所述开关管的第一端连接，所述开关管的第二端与所述中央处理芯片的输出端连接，所述开关管的第三端与所述可编程逻辑芯片的反馈端连接。
7.根据权利要求6所述的控制***，其特征在于，所述保护电路包括第一电阻，所述保护电路的控制端和所述可编程逻辑芯片的反馈端通过所述第一电阻接地。
8.根据权利要求7所述的控制***，其特征在于，所述开关管为PNP型三极管，所述开关管的第一端为所述三极管的发射极，所述开关管的第二端为所述三极管的基极，所述开关管的第三端为所述三极管的集电极。
9.根据权利要求8所述的控制***，其特征在于，在所述可编程逻辑芯片加载程序时，所述保护电路的控制端从所述可编程逻辑芯片的反馈端接收到第一反馈信号，所述保护电路根据所述第一反馈信号将所述第一控制信号发送至所述可编程逻辑芯片，所述可编程逻辑芯片根据所述第一控制信号从所述中央处理芯片接收所述程序，并加载所述程序；在所述可编程逻辑芯片加载程序后，所述保护电路的控制端从所述可编程逻辑芯片的反馈端接收到第二反馈信号，所述保护电路根据所述二反馈信号和所述第一控制信号产生第二控制信号，所述可编程逻辑芯片接收到所述第二控制信号，根据所述第二控制信号停止接收所述程序。
10.根据权利要求9所述的控制***，其特征在于，在所述可编程逻辑芯片加载程序时，所述第一控制信号为低电平，所述第一反馈信号为低电平，所述开关管导通；在所述可编程逻辑芯片加载程序完成后，所述第二反馈信号为高电平，所述开关管截止，所述第二控制信号为高电平。
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| CN201820198240.0U CN207924500U (zh) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | 一种可编程逻辑芯片的保护电路及控制*** |
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|---|---|
| CN207924500U true CN207924500U (zh) | 2018-09-28 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109313427A (zh) * | 2018-02-02 | 2019-02-05 | 深圳配天智能技术研究院有限公司 | 一种可编程逻辑芯片的保护电路及控制*** |
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2018
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