本實用新型涉及主機工作狀態(tài)監(jiān)測，尤其涉及一種CPLD控制電路，還涉及一種含該電路的主機監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術：

現(xiàn)有技術中在對主機等運行狀態(tài)實時監(jiān)測方面，一般是配置監(jiān)視器進行即時監(jiān)視，但是因民航客艙中空間狹小，現(xiàn)有的監(jiān)視器無法實現(xiàn)狹小空間監(jiān)測，并且電能消耗高，發(fā)熱量大，不節(jié)能環(huán)保；此外，監(jiān)視器需要單獨安裝，監(jiān)視器本身電路復雜，后期維護不便。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術中的問題，本實用新型提供一種CPLD控制電路，還提供了一種含該電路的主機監(jiān)控系統(tǒng)，通過CPLD控制電路中LED顯示模塊的顯示指示電腦等主機的工作狀態(tài)。

本實用新型CPLD控制電路包括CPLD控制器、USB模塊、JTAG接口、TTL模塊、LED顯示模塊，其中，所述USB模塊輸出端與TTL模塊輸入端相連，所述CPLD控制器輸入端分別與TTL模塊輸出端和JTAG接口輸出端相連，所述CPLD控制器輸出端與LED顯示模塊輸入端相連。

本實用新型作進一步改進，還包括時鐘模塊，所述時鐘模塊的輸出端與CPLD控制器輸入端相連。

本實用新型作進一步改進，所述CPLD控制電路的電源通過USB模塊提供，所述USB模塊包括USB接口和穩(wěn)壓器。

本實用新型作進一步改進，所述USB模塊包括USB接口J1、穩(wěn)壓芯片U2、所述穩(wěn)壓芯片U2Vin引腳與USB接口J1的電源引腳相連，所述穩(wěn)壓芯片U2Vin引腳和Vout引腳兩端分別并聯(lián)有極性電容和一個以上電容，所述USB接口J1的電源5V經(jīng)穩(wěn)壓芯片U2轉換為3.3V工作電壓。

本實用新型作進一步改進，所述LED顯示模塊包括至少一個顯示單元，所述顯示單元與CPLD控制器的I/O口相連。

本實用新型作進一步改進，所述顯示單元包括兩個以上LED指示燈，每個LED指示燈具有亮、滅和閃爍三種狀態(tài)，所述LED指示燈為能夠顯示兩種顏色的雙芯片LED燈。

本實用新型作進一步改進，所述LED顯示模塊包括兩個以上顯示單元，其中一個顯示單元設有雙向可選引腳，能夠做電源指示燈或I/O控制指示燈，其它顯示單元為I/O控制指示燈。

本實用新型作進一步改進，所述顯示單元包括LED指示燈組D1、三極管Q1、三極管Q2、電阻R5、電阻R6，所述LED指示燈組D1包括發(fā)光二極管O和發(fā)光二極管G，所述發(fā)光二極管O的正極通過電阻R5連接電源，所述發(fā)光二極管O的負極通過三極管Q1接地，所述發(fā)光二極管G的正極通過電阻R6連接電源，所述發(fā)光二極管G的負極通過三極管Q2接地，所述三極管Q1和三極管Q2的基極與CPLD控制器的兩個I/O引腳分別連接。

本實用新型作進一步改進，所述三極管Q2用電阻R21代替，所述電阻R21一端與所述發(fā)光二極管G的負極相連，所述電阻R21另一端接地。在設有雙向可選引腳的顯示單元的電路中，當選擇電阻R21，去掉三極管Q2時，所述顯示單元為電源指示燈；當選擇三極管Q2，去掉電阻R21時，所述顯示單元為I/O口控制指示燈。

本實用新型還提供了一種含該電路的主機監(jiān)控系統(tǒng)，還包括電腦，所述電腦上設有接口，所述電腦通過所述接口與所述CPLD控制電路的USB接口和JTAG接口相連。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：使用LED指示燈的亮和滅來顯示當前工作狀態(tài)，取代了傳統(tǒng)的監(jiān)視器，使成本大幅度降低；LED指示燈電路簡單，功耗低，體積小，無需外部單獨安裝，易維護。

附圖說明

圖1為CPLD控制電路結構示意圖；

圖2為CPLD控制電路的電路圖；

圖3-圖11為圖2局部放大圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細說明。

如圖1所示，本實用新型CPLD控制電路包括CPLD控制器、USB模塊、JTAG接口、TTL(Transister-Transister-Logic，晶體管-晶體管邏輯電路)模塊、LED顯示模塊、時鐘模塊，其中，所述USB模塊輸出端與TTL模塊輸入端相連，所述CPLD控制器輸入端分別與TTL模塊輸出端、JTAG接口輸出端、時鐘模塊的輸出端相連，所述CPLD控制器輸出端與LED顯示模塊輸入端相連。其中，CPLD是英文Complex Programmable Logic Device的簡稱，中文含義為復雜可編程邏輯器件。

本實用新型通過USB模塊從電腦主機的USB端口接收代碼，并經(jīng)TTL模塊轉換成CPLD可以正常識別的數(shù)字邏輯電平信號，CPLD處理器收到來自TTL模塊的邏輯電平信號后，經(jīng)過編譯和處理后驅動LED顯示模塊的LED指示燈的亮或滅，進而指示電腦主機的工作狀態(tài)。

如圖2-圖6、圖9、圖10所示，本例的CPLD控制器采用ALTERA公司生產(chǎn)的可編程邏輯控制器CPLD器件EPM240T100C5N，所述CPLD控制器的集成芯片U1為一個整體，為畫電路圖方便和查看清晰明了，本例按照功能將其劃分為四個部分，其中，U1B和U1D為I/O控制口部分，用于與LED顯示模塊、TTL模塊和時鐘模塊進行連接，并實現(xiàn)對LED顯示模塊的顯示控制，其中，時鐘模塊采用時鐘芯片U3的輸出引腳與U1D的兩個I/O引腳相連。U1A為電源供電和接地部分，U1C為JTAG口引腳，與JTAG接口J2相連，用于在線編程，通過JTAG接口J2與電腦連接來更新更換需要實現(xiàn)的控制程序，可隨時根據(jù)需要更新CPLD控制器內(nèi)部邏輯控制指令，達到需要的目的。

如圖2和圖7所示，本例CPLD控制電路的電源通過USB模塊提供，所述USB模塊集整個電路供電及與電腦之間的數(shù)據(jù)通訊傳輸予一體。包括USB接口和穩(wěn)壓器，具體地，所述USB模塊包括USB接口J1、穩(wěn)壓芯片U2、所述穩(wěn)壓芯片U2Vin引腳與USB接口J1的電源引腳相連，所述穩(wěn)壓芯片U2Vin引腳和Vout引腳兩端分別并聯(lián)有極性電容和一個以上電容，所述USB接口J1的電源5V經(jīng)穩(wěn)壓芯片U2轉換為3.3V工作電壓。具體地，所述USB模塊包括USB接口J1、穩(wěn)壓芯片U2、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、電容C8、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15、極性電容C9和極性電容C10，所述穩(wěn)壓芯片U2Vin引腳分別與USB接口J1的電源引腳、極性電容C9正極和電容C14一端相連，所述穩(wěn)壓芯片U2Vout引腳分別與極性電容C10正極、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、電容C8、電容C12、電容C13、電容C15的一端相連，所述電容C2、電容C3、電容C4、電容C5、電容C6、電容C7、電容C8、電容C12、電容C13、電容C14、電容C15的另一端、極性電容C9和極性電容C10的負極端及穩(wěn)壓器的GND引腳接地。當然，本例極性電容和電容的數(shù)量可以根據(jù)實際情況進行設置。

其中，本例USB接口J1的其中兩個輸出引腳引腳2和引腳3與TTL模塊輸入端相連。

如圖2和圖8所示，本例的TTL模塊采用高度集成的接口轉換器PL2302HXD_SSOP28,雙向轉換，有利于主機與CPLD控制器之間的雙向通信。

如圖2和圖11所示，本例LED顯示模塊包括5個顯示單元，所述顯示單元與CPLD控制器的I/O口相連。當然，顯示單元的數(shù)量可以根據(jù)CPLD控制器的I/O口的數(shù)量進行設置。

本例的顯示單元包括兩個LED指示燈，每個LED指示燈具有亮、滅和閃爍三種狀態(tài)，所述LED指示燈為能夠顯示兩種顏色的雙芯片LED燈。本例為綠/橙雙色LED燈，本LED顯示模塊由10個LED指示燈組成，目前最多共計可組合成10³組不同的顯示狀態(tài)，可根據(jù)需要，每增加一個LED指示燈就增加1³組狀態(tài)，EPM240T100C5N共計80個I/O口，根據(jù)需要最多可組合成80³組不同的顯示狀態(tài)。

本例LED顯示模塊包括一個設有雙向可選引腳的顯示單元，能夠做電源指示燈(通電燈亮，斷電燈滅)或I/O控制指示燈，其它四個顯示單元為I/O控制指示燈。

本例顯示單元包括兩個LED指示燈和兩個與LED指示燈連接的三極管，以下以設有雙向可選引腳的顯示單元為例進行說明。

本例顯示單元包括LED指示燈組D1、三極管Q1、三極管Q2、電阻R5、電阻R6，所述LED指示燈組D1包括發(fā)光二極管O和發(fā)光二極管G，所述發(fā)光二極管O的正極通過電阻R5連接電源，所述發(fā)光二極管O的負極通過三極管Q1接地，所述發(fā)光二極管G的正極通過電阻R6連接電源，所述發(fā)光二極管G的負極通過三極管Q2接地，所述三極管Q1和三極管Q2的基極與CPLD控制器的兩個I/O引腳分別連接。其他顯示單元與其連接方式相同。

本例設有雙向可選引腳的顯示單元中的三極管Q2可以用電阻R21代替，所述發(fā)光二極管G的負極分別與三極管Q2的集電極和電阻R21的一端連接，所述電阻R21另一端接地。當選擇電阻R21，去掉三極管Q2時，所述顯示單元為電源指示燈；當選擇三極管Q2，去掉電阻R21時，三極管Q2基極與CPLD控制器的I/O引腳連接，則所述顯示單元為I/O控制指示燈，由數(shù)字邏輯指令控制LED指示燈工作狀態(tài)，當晶體三極管B極為高電平時，晶體三極管C，E極被導通，電流流過LED指示燈，經(jīng)過晶體三極管C，E極流到大地，形成一個回路，此時LED指示燈被點亮，反之燈滅。

本LED顯示模塊的LED指示燈組D1位置O燈，D2～D5位置G燈和O燈，均為I/O控制指示燈，由數(shù)字邏輯指令控制指示燈工作狀態(tài)，當晶體三極管B極為高電平時，晶體三極管C，E極被導通，電流流過LED指示燈，經(jīng)過晶體三極管C，E極流到大地，形成一個回路，此時LED指示燈被點亮，反之燈滅。

本實用新型還提供了一種含該電路的主機監(jiān)控系統(tǒng)，包括電腦，所述電腦上設有接口，所述電腦通過所述接口與所述CPLD控制電路的USB接口和JTAG接口相連。

具體地，平時電腦設備不與CPLD的JTAG接口相連，有需要時，通過連接件來連接電腦和CPLD控制電路的JTAG接口，用于編譯或更新CPLD控制器內(nèi)部的控制程序，本例CPLD控制電路通過USB模塊中的USB接口與電腦的USB接口相連，用于供電及與電腦的通訊。所述電腦可以是監(jiān)控器、服務器等。

本實用新型基于電腦系統(tǒng)正常工作，并在規(guī)定時間范圍內(nèi)從USB通訊接口發(fā)出當前工作內(nèi)容對應代碼。

作為本實用新型的一個實施例，本例用于民航客艙娛樂系統(tǒng)的服務器工作狀態(tài)實時監(jiān)測。本例的工作原理為：

本LED顯示模塊預制二種自動顯示狀態(tài)：第1種，開機狀態(tài)(上電啟動狀態(tài)，最長持續(xù)時間300秒)，第二種，代碼傳輸間隔超時自動報錯狀態(tài)(連續(xù)30秒未收到來自電腦當前工作狀態(tài)代碼)。

本LED顯示模塊上電啟動時，自動顯示預制的“開機狀態(tài)”(第一種預制狀態(tài))，當電腦正常開機后發(fā)送當前實時狀態(tài)給CPLD控制器，CPLD控制器隨即更新當前顯示狀態(tài)，顯示電腦實際工作狀態(tài)(比如：電源狀態(tài)，系統(tǒng)更新，數(shù)據(jù)更新，網(wǎng)絡狀態(tài)，系統(tǒng)工作組狀態(tài)，系統(tǒng)異常等)。

正常工作中，電腦USB接口每5秒發(fā)送一次當前狀態(tài)給CPLD控制器，在切換工作狀態(tài)或一個工作任務完成時立即發(fā)送當前狀態(tài)，CPLD控制器收到當前狀態(tài)代碼后經(jīng)譯碼轉換，然后驅動LED顯示模塊指示，當CPLD控制器連續(xù)30秒未收到來自電腦系統(tǒng)的狀態(tài)代碼時，CPLD控制器自動顯示故障代碼(第二種預制狀態(tài))，當已經(jīng)顯示故障代碼時，CPLD控制器又收到新的狀態(tài)代碼，CPLD控制器立即按新的狀態(tài)代碼譯碼驅動LED指示燈顯示。

作為其中的一個實施例，本例的民航客艙主機監(jiān)控系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)控可以定義如下：

本例LED顯示模塊LED指示燈發(fā)光顏色定義：本LED指示燈采用單只雙芯片，即：1個LED指示燈可發(fā)綠色和橙色光，兩種顏色可獨立發(fā)光，也可同時發(fā)光，互不影響。

G燈發(fā)綠色光，表示設備運行正常；O燈發(fā)橙色光，表示設備運行異常；G燈/O燈單獨閃爍或同時或交替閃爍，表示設備正在執(zhí)行某種特殊指令。

本實用新型CPLD控制器內(nèi)部邏輯控制指令：

上電啟動狀態(tài)自動顯示指令：D1位置G燈亮，D2～D5位置G燈閃爍，持續(xù)時間300秒；

接收指令間隔超時自動顯示故障指令：D1位置G燈亮，D2～D4位置O燈亮，D5位置燈滅。

LED指示燈位數(shù)標識劃分：每個獨立的LED指示燈組均由2個LED指示燈組合而成，5個綠/橙雙色LED燈，實則為10個獨立LED指示燈，設每一位有效數(shù)字代表一個LED指示燈的狀態(tài)，即：每一個代碼由10位有效數(shù)字組成，10個數(shù)字的按照LED指示燈的順序排列。

LED指示燈工作狀態(tài)代碼：當代碼為0時，表示“滅”；當代碼為1時，表示“亮”；當代碼為2時，表示“閃爍”，閃爍時間，亮0.5秒，滅0.5秒，一個周期共計1秒；

系統(tǒng)上電啟動時，自動顯示代碼：1020202020，持續(xù)時間5分鐘，5分鐘內(nèi)狀態(tài)可隨時更新，當超過5分鐘未收到任何代碼，自動顯示故障代碼：1001010100。

系統(tǒng)狀態(tài)變換時立即發(fā)出當然狀態(tài)代碼，系統(tǒng)狀態(tài)無變化的情況下每15秒發(fā)出一次當前狀態(tài)代碼，當CPLD控制器連續(xù)30秒未收到代碼時，自動顯示故障代碼：1001010100。

系統(tǒng)模塊全部工作正常時，LED指示燈模塊亮燈指示為：每一個LED指示燈組綠色燈全亮，橙色燈全滅，自動顯示代碼：1010101010。

本實用新型使用LED指示燈的亮和滅來顯示當前工作狀態(tài)，取代了傳統(tǒng)的監(jiān)視器，使成本大幅度降低；LED指示燈電路簡單，功耗低，體積小，無需外部單獨安裝，易維護。

并且LED指示燈的數(shù)量能夠根據(jù)CPLD控制器I/O接口的數(shù)量進行擴展，能夠指示上百種主機工作狀態(tài)，實現(xiàn)對主機的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控。

以上所述之具體實施方式為本實用新型的較佳實施方式，并非以此限定本實用新型的具體實施范圍，本實用新型的范圍包括并不限于本具體實施方式，凡依照本實用新型所作的等效變化均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。