一种信号转换装置及自动测试系统

摘要

本发明公开了一种信号转换装置，用于从上位机接收系统控制信息，转换成多个TTL电平信号输出，其包括：主控单元，主控单元通过USB通信协议从上位机接收系统控制信息并转换成I2C通信协议数据格式，并通过I2C总线向外传输系统控制信息以及接收外部回传信息。其中，主控单元还根据系统控制信息输出多个TTL电平信号。本发明还公开了一种采用信号转换装置的自动测试系统。通过上述方式，本发明不需要安装驱，能够灵活输出多个所需TTL电平信号，适用于控制复杂的状况。

权利要求

1.一种信号转换装置，用于从上位机接收系统控制信息，转换成多个TTL电平信号输出，其特征在于，所述信号转换装置包括：主控单元，所述主控单元通过USB通信协议从所述上位机接收所述系统控制信息并转

2 2

换成IC通信协议数据格式，并通过IC总线向外传输所述系统控制信息以及接收外部回传信息；

其中，主控单元还根据所述系统控制信息输出多个TTL电平信号；

2

所述信号转换装置还包括至少一个从控单元，所述从控单元通过IC通信协议从所述主控单元接收所述系统控制信息，并转换成多个TTL电平信号分别从所述从控单元上输出；

所述主控单元包括：

2

高速IO PIC模块，用于接收所述上位机传输的USB信号，并将所述USB信号转换为IC

2 2

格式指令，并经由IC内部总线传输所述IC格式指令；

2 2 2 2

IC总线缓冲器模块，所述IC总线缓冲器模块经由IC内部总线接收IC格式指令，并

2 2 2

经由IC外部总线向外发送IC格式指令到所述从控单元；所述IC总线缓冲器模块经由

2 2 2

IC外部总线接收所述从控单元回传的IC格式信息，并经由IC内部总线送回给所述高速IO PIC模块。

2.根据权利要求1所述的信号转换装置，其特征在于，所述主控单元包括：第一通道开关模块，其包括输入通道以及多个输出通道，所述输入通道与所述高速IO

2 2

PIC模块通过IC内部总线相连接，并根据模式设定将IC格式指令分别发送至多个所述输出通道；

2

第一数字DIP模块，与所述高速IO PIC模块通过所述IC内部总线相连接，用于根据2

所述IC格式指令设定所述第一通道开关模块、所述第一扩展输出模块以及所述第二扩展输出模块的工作状态及所述主控单元的地址；

第一扩展输出模块，与所述第一通道开关模块的第1输出通道相连接，用于根据所述2

IC格式指令输出一组多位TTL电平信号；

第二扩展输出模块，与所述第一通道开关模块的第1输出通道相连接，用于根据所述2

IC格式指令输出另外一组多位TTL电平信号。

3.根据权利要求1所述的信号转换装置，其特征在于，所述主控单元还包括第三扩展2

输出模块，与所述第一通道开关模块的第1输出通道相连接，用于根据所述IC格式指令输出16位TTL电平信号。

4.根据权利要求3所述的信号转换装置，其特征在于，所述主控单元还包括第一LED数码显示器，与所述第三扩展输出模块相连接，用于接收所述第三扩展输出模块所输出的8位TTL电平信号，以显示所述主控单元的地址。

5.根据权利要求3所述的信号转换装置，其特征在于，所述第一数字DIP模块还用于设定所述第三扩展输出模块的工作状态。

6.根据权利要求2所述的信号转换装置，其特征在于，所述主控单元包括存储器，与所述第一通道开关模块的第2输出通道相连接，并由所述第一数字DIP模块设定工作状态，所

2 2

述存储器与所述IC内部总线相连，用于存储所述IC内部总线写入的数据。

7.根据权利要求6所述的信号转换装置，其特征在于，所述主控单元还包括第四扩展2

输出模块，与所述第一通道开关模块的第3输出通道相连接，用于根据所述IC格式指令输出16位TTL电平信号。

8.根据权利要求7所述的信号转换装置，其特征在于，所述第一数字DIP模块还用于设定所述存储器和所述第四扩展输出模块的工作状态。

9.根据权利要求2所述的信号转换装置，其特征在于，所述主控单元还包括USB缓冲器，与所述上位机相连接，用于接收所述上位机传输的USB信号，并将所述USB信号发送至所述高速IO PIC模块。

10.根据权利要求1至9任一项所述的信号转换装置，其特征在于，所述从控单元包括：2

第二通道开关模块，其包括输入通道以及多个输出通道，所述输入通道与所述IC总线

2 2

缓冲器模块通过所述IC外部总线连接，并根据模式设定将IC格式指令发送至第5输出通道；

2 2

第二数字DIP模块，与所述IC总线缓冲器模块通过所述IC外部总线相连接，用于根2

据所述IC格式指令设定所述第二通道开关模块的初始地址；

第五扩展输出模块，与所述第二通道开关模块的第5输出通道相连接，用于根据所述2

IC格式指令输出一组16位TTL电平信号；

第六扩展输出模块，与所述第二通道开关模块的第5输出通道相连接，用于根据所述2

IC格式指令输出另外一组16位TTL电平信号。

11.根据权利要求10所述的信号转换装置，其特征在于，至少一个所述从控单元还包2

括第七扩展输出模块，与所述第二通道开关模块的第5输出通道相连接，用于根据所述IC格式指令输出16位TTL电平信号。

12.根据权利要求11所述的信号转换装置，其特征在于，至少一个所述从控单元还包括第二LED数码显示器，与所述第七扩展输出模块相连接，用于接收所述第七扩展输出模块所输出的8位TTL电平信号，以显示所述主控单元的地址。

13.根据权利要求12所述的信号转换装置，其特征在于，至少一个所述从控单元还包括DB9输出端口，与所述第七扩展输出模块相连接，用于接收所述第七扩展输出模块所输出的其余8位TTL电平信号。

14.根据权利要求11所述的信号转换装置，其特征在于，所述第二数字DIP模块还用于设定所述第七扩展输出模块的工作状态。

15.根据权利要求10所述的信号转换装置，其特征在于，所述至少一个所述从控单元还包括：

8-1数据选择器，与所述第二数字DIP模块相连接，用于接收所述第四扩展输出模块所输出的8位TTL电平信号，并输出所选择的TTL电平信号，所述第二数字DIP模块根据所选择的TTL电平信号输出译码信号；

3-8译码器，与所述8-1数据选择器及所述第二数字DIP模块相连接，用于接收所述2

8-1数据选择器所输出的TTL电平信号以及所述译码信号，并回传IC格式信息，以表示所2

述从控单元的状态，其中，所述IC格式信息为八位信号。

16.根据权利要求15所述的信号转换装置，其特征在于，所述第二数字DIP模块还用于设定所述8-1数据选择器的初始地址。

17.一种自动测试系统，其特征在于，包括：上位机；

根据权利要求1至16任一项所述的信号转换装置，所述信号转换装置与所述上位机连接，用于从所述上位机接收系统控制信息，并转换成多个TTL电平信号输出；

后级应用电路，其包括信号处理电路以及待测件，所述信号处理电路与所述信号转换装置连接，从所述信号转换装置接收所述TTL电平信号并进行信号处理后输出所需的控制信号以对所述待测件进行自动测试。

18.根据权利要求17所述的自动测试系统，其特征在于，所述自动测试系统为天线自动敲打测试系统，所述信号处理电路包括驱动电路、继电器、可编程逻辑器件、电磁阀及回转缸，所述待测件为天线，其中，所述上位机、所述信号转换装置、所述驱动电路、所述继电器、所述可编程逻辑器件、所述电磁阀及所述回转缸依次连接，所述回转缸用于敲打所述天线。

19.根据权利要求17所述的自动测试系统，其特征在于，所述自动测试系统为射频开关自动控制系统，所述信号处理电路包括驱动电路、射频开关及测试仪，所述待测件具有多端口，其中，所述上位机、所述信号转换装置、所述驱动电路、所述射频开关及所述测试仪依次连接，所述射频开关由所述控制信号控制将所述测试仪的端口与所述待测件的相应端口导通，以进行参数测试。

说明书

一种信号转换装置及自动测试系统

技术领域

[0001] 本发明涉及信号转换技术领域，特别是涉及一种信号转换装置及自动测试系统。

背景技术

[0002] TTL（Transistor-Transistor Logic）电路为数字电子技术中常用的一种逻辑电路。TTL电平信号在计算机及其控制的设备内部传输时对电源要求不高，热损耗低，与集成电路连接不需要价格昂贵的线路驱动器以及接收器电路，可以满足计算机控制设备内部的数据高速传输，因此被广泛应用。

[0003] 而计算机没有TTL输出端口，常常需要借助计算机的USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）端口，将USB信号转换为TTL电平信号。

[0004] 现有技术的USB-TTL转换是通过模拟一个串行端口来输出TTL信号的，它需要安装驱动，其特性与串行端口相同。但是，这种转换方式输出的TTL电平信号数量少，并且需要安装驱动，很难应用于控制复杂的情况。

发明内容

[0005] 本发明主要解决的技术问题是提供一种信号转换装置及自动测试系统，能够灵活输出多个所需的TTL电平信号。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种信号转换装置，用于从上位机接收系统控制信息，转换成多个TTL电平信号输出，其包括：主控单元，主控单2
元通过USB通信协议从上位机接收系统控制信息并转换成IC通信协议数据格式，并通过
2
IC总线向外传输系统控制信息以及接收外部回传信息。其中，主控单元还根据系统控制信息输出多个TTL电平信号。

[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种自动测试系统，其包括：上位机、上述的信号转换装置及后级应用电路。信号转换装置与上位机连接，用于从上位机接收系统控制信息，并转换成多个TTL电平信号输出。后级应用电路包括信号处理电路以及待测件，信号处理电路与信号转换装置连接，从信号转换装置接收TTL电平信号并进行信号处理后输出所需的TTL控制信号以对待测件进行自动测试。

[0008] 与现有技术相比，本发明提供一种可以有效地通过电脑控制得到需求的TTL电平2
信号的信号转换装置，通过USB通信协议从上位机接收系统控制信息并转换成IC通信协议数据格式，并根据系统控制信息输出多个TTL电平信号，其不需要安装驱动，可以直接使用，与外围电路的搭配也非常灵活，通过上位机发相应的控制命令可以得到任何需要的TTL信号电平，因而能够适用于控制复杂的状况。并且，本发明的信号转换装置应用于自动测试系统时，可实现自动化控制，降低成本。

附图说明

[0009] 图1是本发明第一实施方式的信号转换装置的结构示意图；

[0010] 图2是图1所示的信号转换装置的主控单元的结构示意图；

[0011] 图3是本发明中高速IO PIC模块一种实施方式的示意图；

[0012] 图4是本发明中I2C总线缓冲器模块一种实施方式的示意图；

[0013] 图5是本发明中通道开关模块一种实施方式的示意图；

[0014] 图6是本发明中数字DIP模块一种实施方式的示意图；

[0015] 图7是本发明中扩展输出模块一种实施方式的示意图；

[0016] 图8是本发明中存储器一种实施方式的示意图；

[0017] 图9是图1所示的信号转换装置的从控单元的结构示意图；

[0018] 图10是本发明信号转换装置实现信号转换的流程示意图；

[0019] 图11是图1所示的信号转换装置的主控单元进行初始化时的模块示意图；

[0020] 图12是图1所示的信号转换装置的主控单元设定地址时的模块示意图；

[0021] 图13是图1所示的信号转换装置的主控单元输出TTL电平信号时的模块示意图；

[0022] 图14是图1所示的信号转换装置的从控单元设定地址时的模块示意图；

[0023] 图15是图1所示的信号转换装置的从控单元输出TTL电平信号时的模块示意图；

[0024] 图16是图1所示的信号转换装置的从控单元进行复位时的模块示意图；

[0025] 图17是本发明自动测试系统的一种实施方式的结构示意图；

[0026] 图18是本发明自动测试系统的另一种实施方式的结构示意图。

具体实施方式

[0027] 下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，均属于本发明保护的范围。

[0028] 请参阅图1，图1是本发明第一实施方式的信号转换装置的结构示意图。

[0029] 信号转换装置10与上位机连接，用于从上位机接收系统控制信息，转换成多个TTL电平信号输出。本发明实施方式中，上位机例如为计算机，用于通过USB通信协议输出系统控制信息至信号转换装置10。信号转换装置10包括主控单元100，主控单元100通过2 2
USB通信协议从上位机接收系统控制信息并转换成IC通信协议数据格式，并通过IC总线向外传输系统控制信息以及接收外部回传信息。主控单元100根据系统控制信息输出多个TTL电平信号。外部回传信息如从控单元回传的状态信息。

[0030] I2C（Inter-Integrated Circuit）总线是一种两线式串行总线，用于连接控制器及其外围设备，是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准，是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制简单，器件封装形式小以及通信速率高等优点。

[0031] 在本实施方式中，信号转换装置10还包括至少一个从控单元200。USB信号通过2
主控单元100的IC总线来控制主控单元100的各芯片发出需要的TTL电平信号，还可以
2
通过主控单元100共享到从控单元200的IC总线来让从控单元200的各芯片发出TTL电
2 2
平信号。从控单元200与主控单元100通过IC总线相连接，并通过IC通信协议从主控单元100接收系统控制信息，并转换成多个TTL电平信号分别从从控单元200上输出。

[0032] 当需要的TTL电平信号较少时，可以终止主控单元100与从控单元200之间的通信，只利用主控单元100输出的多个TTL电平信号。当主控单元100无法满足需要的TTL电平信号数量时，主控单元100可以控制多个从控单元200输出多个TTL电平信号，满足实2
际的需求。例如，从控单元200为7个，所有从控单元200与主控单元100通过IC总线并联连接。

[0033] 请一并参阅图2至图8，图2是图1所示的信号转换装置的主控单元的结构示意图。为了清楚显示，图中还示出了从控单元200。

[0034] 如图2所示，主控单元100包括高速IO PIC模块101、I2C总线缓冲器模块102、第一通道开关模块103、第一数字DIP模块104、第一扩展输出模块105和第二输出扩展模块106。

[0035] 高速IO PIC（Input/Output，输入输出）（Peripheral Interface Controller，采用CISC结构的单片机数据线和指令线分时复用，即所谓冯·诺伊曼结构）模块101用于接2 2 2
收上位机传输的USB信号，并将USB信号转换为IC格式指令，并经由IC内部总线传输IC格式指令。在本实施方式中，主控单元100还包括USB缓冲器107，USB缓冲器107与上位机连接，用于接收上位机传输的USB信号，并将USB信号发送至高速IO PIC模块101。接入USB缓冲器107，可以保证USB信号稳定传输。

[0036] I2C总线缓冲器模块102经由I2C内部总线接收I2C格式指令，并经由I2C外部总2 2 2
线向外发送IC格式指令到从控单元200。IC总线缓冲器模块102经由IC外部总线接收
2 2 2
从控单元200回传的IC格式信息，并经由IC内部总线送回给高速IO PIC模块101。IC
2 2 2
总线缓冲器模块102能够在IC外部总线与IC内部总线之间起到缓冲作用，以稳定IC格式指令的稳定传输。

[0037] 第一通道开关模块103例如为多路分配开关，其包括输入通道和多个输出通道，2 2
输入通道与高速IO PIC模块101通过IC内部总线相连接，并根据模式设定将IC格式指令分别发送至多个输出通道。

[0038] 第一数字DIP（Dual In-line Package，也叫双列直插式封装技术）模块104与高2
速IO PIC模块101通过IC内部总线相连接，用于设定主控单元100或从控单元200的地址、设定各个功能模块的复位、使能、禁止以及写保护等工作状态。具体而言，本发明实施方
2
式中，第一数字DIP模块104用于根据IC格式指令设定第一通道开关模块103、第一扩展
2
输出模块105以及第二扩展输出模块106的工作状态及主控单元100的地址。由于在IC总线规则中，主控单元100和从控单元200需要设定不同的地址，以防止发生冲突。所以第一数字DIP模块104需要单独设定主控单元100的地址，这里，可以将主控单元100的地址设为0.0.0。

[0039] 第一扩展输出模块105与第一通道开关模块103的第1输出通道CH1（channel，2
通道）相连接，用于根据IC格式指令输出一组多位TTL电平信号。在本实施方式中，第一扩展输出模块105输出一组16位TTL电平信号。

[0040] 第二扩展输出模块106与第一通道开关模块103的第1输出通道CH1相连接，用2
于根据IC格式指令输出另外一组多位TTL电平信号。在本实施方式中，第二扩展输出模块106输出一组16位TTL电平信号。

[0041] 通过第一扩展输出模块105和第二扩展输出模块106，主控单元100可以输出32位TTL电平信号。

[0042] 主控单元100还包括第三扩展输出模块108。第三扩展输出模块108与第一通道2
开关模块103的第1输出通道CH1相连接，用于根据IC格式指令输出16位TTL电平信号。
其中，有8位为指定的TTL电平信号，另外8位则表示主控单元100的地址。在本实施方式中，主控单元100还包括第一LED（Light Emitting Diode，发光二极管）数码显示器109，第一LED数码显示器109与第三扩展输出模块108相连接，用于接收表示主控单元100的地址的8位TTL电平信号，则第一LED数码显示器109相应的LED点亮，以显示主控单元100的地址。第一LED数码显示器109可选用7段数码LED管。

[0043] 主控单元100还包括存储器110。存储器110与第一通道开关模块103的第22
输出通道CH2相连接，并由第一数字DIP模块104设定工作状态，存储器110与IC内部
2
总线相连，用于存储IC内部总线写入的数据。在本实施方式中，存储器110为EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，电可擦除可编程只读存储器）。

[0044] 主控单元100还包括第四扩展输出模块111。第四扩展输出模块111与第一通道2
开关模块103的第3输出通道CH3相连接，用于根据IC格式指令输出16位TTL电平信号。
此处的16位TTL电平信号不作为主控单元100的输出，只在主控单元100与从控单元200进行通信时，激活从控单元200以及检测从控单元200的状态。

[0045] 在本实施方式中，第一数字DIP模块104还用于设定所述第三扩展输出模块108、存储器110和第四扩展输出模块111的工作状态。高速IO PIC模块101还用于发送第一数字DIP模块104和存储器110的写保护信号、主控制单元10的准备信号及复位信号。

[0046] 由于第一通道开关模块103的其余输出通道并未使用，图2中并未示出。

[0047] 在本发明的实施方式中，信号转换装置10的主控单元100的高速IO PIC模块101选自如图3所示的PIC18F1XK50/PIC18LF1XK50芯片，该芯片的18、19引脚用于接收USB信号。

[0048] I2C总线缓冲器模块102选自如图4所示的IES5502芯片，其引脚5和引脚6接2 2
IC内部总线，引脚2和引脚7接IC外部总线。

[0049] 第一通道开关模块103选自如图5所示的IES5507芯片，其引脚1、引脚2和引脚2
13用于接受第一数字DIP模块104的地址设定。引脚14和引脚15接IC内部总线。

[0050] 第一数字DIP模块104选自如图6所示的SW00347芯片，其引脚1和引脚2连接2
IC内部总线，该芯片引脚9、引脚10和引脚11用以设定主控单元100的地址，通过将引脚
9、引脚10和引脚11接下拉电阻到地的方式设定主控单元100的地址为0.0.0。

[0051] 第一扩展输出模块105、第二输出扩展模块106、第三扩展输出模块108以及第四扩展输出模块111均选自如图7所示的MCP23017芯片，该芯片的引脚15、引脚16、引脚17用以设定地址。在本实施方式中，引脚15、引脚16、引脚17以连接上拉电阻到高电平或连接下拉电阻到低电平的方式设定第一扩展输出模块105地址为1.0.0、第二输出扩展模块106地址为0.1.0，第三扩展输出模块108地址为1.1.0。

[0052] 存储器110选自如图8所示的24xx256芯片，该芯片的引脚5和引脚6连接I2C内部总线。引脚7用以写入数据。

[0053] 请参阅图9，图9是图1所示的信号转换装置的从控单元的结构示意图。为了清楚显示，图中还示出了主控单元100。

[0054] 从控单元200包括第二通道开关模块201、第二数字DIP模块202、第五扩展输出模块203和第六扩展输出模块204。

[0055] 第二通道开关模块201包括输入通道和多个输出通道。输入通道与图2中主控单2 2 2
元100的IC总线缓冲器模块102通过IC外部总线连接，并根据模式设定将IC格式指令发送至第5输出通道CH5。由于第二通道开关模块201只使用了多个输出通道中的一个，故其余输出通道均未示出。

[0056] 第二数字DIP模块202与I2C总线缓冲器模块102通过I2C外部总线相连接，用于2
根据IC格式指令设定第二通道开关模块201的初始地址。这里，可以将初始地址设定为
1.1.1，并且初始地址可以被主控单元100重新设定。

[0057] 第五扩展输出模块203与第二通道开关模块201的第5输出通道CH5相连接，用2
于根据IC格式指令输出一组16位TTL电平信号。

[0058] 第六扩展输出模块204与第二通道开关模块201的第5输出通道CH5相连接，用2
于根据IC格式指令输出一组16位TTL电平信号。

[0059] 从控单元200还包括第七扩展输出模块205。第七扩展输出模块205与第二开关2
通道模块201的第5输出通道CH5相连接，用于根据IC格式指令输出16位TTL电平信号。
其中，有8位表示主控单元100的地址。在本实施方式中，从控单元200还包括第二LED数码显示器206和DB9输出端口207。第二LED数码显示器206与第七扩展输出模块205相连接，用于接收第七扩展输出模块205所输出的代表从控单元200的地址的8位TTL电平信号，则相应的LED被点亮，以显示从控单元200的地址。DB9输出端口207与第七扩展输出模块205相连接，用于接收第七扩展输出模块205所输出的其余8位TTL电平信号。第二LED数码显示器206可选用7段数码LED管。

[0060] 从控单元200还包括8-1数据选择器208和3-8译码器209。8-1数据选择器208与第二数字DIP模块202相连接，用于接收第四扩展输出模块111所输出的8位TTL电平信号，并输出所选择的TTL电平信号。第二数字DIP模块202根据所选择的TTL电平信号输出译码信号。3-8译码器209与8-1数据选择器208及第二数字DIP模块202相连接，用于接收8-1数据选择器208所输出的TTL电平信号以及译码信号，待第二数字DIP模块2022
激活第二通道开关模块201后，向主控单元100回传IC格式信息，以表示从控单元200的
2
状态。在本实施方式中，IC格式信息为八进制信号。

[0061] 在本实施方式中，第二数字DIP模块202还用于设定第七扩展输出模块205的工作状态和8-1数据选择器208的初始地址。

[0062] 本实施方式提供的主控单元100不论是单独输出TTL电平信号，还是同从控单元200一起输出更多的TTL电平信号，均不需要安装驱动，可以直接使用，与外围电路的搭配也非常灵活，通过上位机发相应的控制命令可以得到任何需要的TTL信号电平，因而能够适用于控制复杂的状况。

[0063] 具体的，第二通道开关模块201选自如图5所示的IES5507芯片，其引脚1、引脚22
和引脚13用于接受第二数字DIP模块202的地址设定。引脚14和引脚15接IC内部总线。在本实施方式中，第二通道开关模块201的地址被设定为1.1.1，且该地址可以根据需要被主控单元100重新设定。

[0064] 第二数字DIP模块202选自如图6所示的SW00347芯片，其引脚1和引脚2连接2
IC内部总线，该芯片引脚9、引脚10和引脚11用以设定从控单元200的地址。从控单元
200的地址设定区别于主控单元100的地址，且当从控单元200为多个时，多个从控单元
200的地址互不相同。

[0065] 第五扩展输出模块203、第六扩展输出模块204和第七扩展输出模块205均选自如图7所示的MCP23017芯片，该芯片的引脚15、引脚16、引脚17用以设定地址。在本实施方式中，引脚15、引脚16、引脚17以连接上拉电阻到高电平或连接下拉电阻到低电平的方式设定第一扩展输出模块105地址为1.0.0、第二输出扩展模块106地址为0.1.0，第三扩展输出模块108地址为1.1.0。

[0066] 8-1数据选择器208选自74151芯片，该芯片的引脚11、引脚12和引脚13用以接受第二数字DIP模块202的地址设定。引脚1、引脚2、引脚3、引脚4、引脚5、引脚6、引脚7和引脚9接收第四扩展输出模块111（请参见图2所示）所输出的8位TTL电平信号，引脚14则输出所选择的TTL电平信号，用于根据主控单元100发来的信号激活或关闭从控单元
200，第二数字DIP模块202根据所选择的TTL电平信号输出译码信号并控制开启或关闭第二通道开关模块201。在本实施方式中，该译码信号为三位二进制信号。

[0067] 3-8译码器209选自74138芯片，该芯片的引脚6接收8-1数据选择器208所选择的TTL电平信号，引脚1、引脚2和引脚3接收第二数字DIP模块202输出的译码信号，并2 2
译码输出IC格式信息，并向主控单元100回传IC格式状态信息，以表示从控单元200的
2
状态。具体的，3-8译码器209首先向第二数字DIP模块202回传IC格式状态信息，第二
2 2
数字DIP模块202再通过IC总线缓冲器模块102向主控单元100回传IC格式状态信息。
2
在本实施方式中，IC格式状态信息为八位信号。

[0068] 请参阅图10，图10是本发明信号转换装置实现信号转换的流程示意图。信号转换装置实现信号转换的流程基于第一实施方式的信号转换装置10为例进行说明，其实现信号转换的流程包括以下步骤：

[0069] 步骤S101：高速IO PIC模块101对USB缓冲器107进行初始化。

[0070] 请参阅图11，图11是图1所示的信号转换装置的主控单元进行初始化时的模块示意图。在接收USB信号之前，高速IO PIC模块101对USB缓冲器107进行初始化，以清除USB缓冲器107此前存储的数据。初始化完毕后，主控单元100处于准备状态。并且高速IO PIC模块101会向外发出准备信号。准备信号可以由高速IO PIC模块101单独输出，也可2 2
以通过IC总线缓冲器模块102加载到IC总线输出。

[0071] 步骤S102：高速IO PIC模块101接收上位机的系统控制信息，并发出I2C格式指2
令，第一数字DIP模块104根据IC格式指令设定主控单元100的地址。

[0072] 请参阅图12，图12是图1所示的信号转换装置的主控单元设定地址时的模块示意2 2
图。高速IO PIC模块101发出IC格式指令，第一数字DIP模块104根据IC格式指令设定主控单元100的地址。第一数字DIP模块104上具有地址设定引脚，该地址即表示主控
2
单元100的地址，例如，设定为0.0.0。并且，第一数字DIP模块104还根据IC格式指令设
2 2
定存储器110和第一通道开关模块103的地址。IC格式指令还通过IC总线缓冲器模块
2 2
102加载到IC总线输出，以在主控单元100连接从控单元200时，从控单元200根据IC格式指令设定地址。

[0073] 步骤S103：第一扩展输出模块105和第二扩展输出模块106分别根据I2C格式指令输出一组16位TTL电平信号。

[0074] 请参阅图13，图13是图1所示的信号转换装置的主控单元输出TTL电平信号时的2
模块示意图。第一开关通道模块103将IC格式指令通过一输出通道分别发送至第一扩展
2
输出模块105和第二扩展输出模块106，第一扩展输出模块105根据IC格式指令输出一组
2
16位TTL电平信号，第二扩展输出模块106根据IC格式指令输出另一组16位TTL电平信
2
号。同时，第一开关通道模块103还通过其他通道将IC格式指令发送至存储器110，以存储写入的数据。

[0075] 当所需的信号较多，需要利用从控单元200输出TTL电平信号时，主控单元100控制从控单元200实现信号转换的方式还包括以下步骤：

[0076] 步骤S104：主控单元100输出多个TTL电平信号时，激活第二通道开关模块201并检测从控单元200的状态。

[0077] 请再参阅图13，第一数字DIP模块104在高速IO PIC模块101进行初始化后，还2
设定第四扩展输出模块111的地址。第一开关通道模块103将IC格式指令发送给第四扩展输出模块111。第一扩展输出模块105和第二扩展输出模块106输出TTL电平信号时，第四扩展输出模块111也输出16位TTL电平信号，其中8位TTL电平信号激活从控单元200的第二通道开关模块201，另外8位TTL电平信号检测从控单元200的状态。

[0078] 步骤S105：激活第二通道开关模块201并设定第二通道开关模块201的地址。

[0079] 请参阅图14，图14是图1所示的信号转换装置的从控单元设定地址时的模块示意图。第二通道开关模块201被第四扩展输出模块111输出的8位TTL电平信号激活而开始工作。而从控单元200的8-1数据选择器208接收用于激活第二通道开关模块201的8位TTL电平信号，并选择输出一TTL电平信号，第二数字DIP模块202根据所选择的TTL电2 2
平信号控制开启第二通道开关模块201，第二数字DIP模块202通过IC外部总线接收IC
2
格式指令，并根据IC格式指令设定从控单元200、第二通道开关模块201、8-1数据选择器
208以及3-8译码器209的地址。第二通道开关模块201和8-1数据选择器208的地址均设为1.1.1。

[0080] 步骤S 106：从控单元200输出32位TTL电平信号，并向主控单元100回传I2C格式状态信息。

[0081] 请参阅图15，图15是图1所示的信号转换装置的从控单元输出TTL电平信号时的2
模块示意图。第二通道开关模块201将IC格式指令发送至第五扩展输出模块203和第六
2
扩展输出模块204，第五扩展输出模块203和第六扩展输出模块204根据IC格式指令分别输出一组16位TTL电平信号。而8-1数据选择器208接收用于检测状态的8位TTL电平信号，并选择输出一TTL电平信号，第二数字DIP模块202根据所选择的TTL电平信号输出译码信号，3-8译码器209接收该译码信号及TTL电平信号，经过译码后，向主控单元100回
2
传IC格式状态信息，表示从控单元200的状态。具体的，3-8译码器209首先向第二数字
2 2
DIP模块202回传IC格式状态信息，第二数字DIP模块202再通过IC总线缓冲器模块向
2 2
主控单元回传IC格式状态信息。在本实施方式中，译码信号为3位二进制信号，IC格式信息为八位信号。

[0082] 步骤S107：从控单元200输出TTL电平信号后，对从控单元200进行复位。

[0083] 请参阅图16，图16是图1所示的信号转换装置的从控单元进行复位时的模块示意2 2 2
图。第二数字DIP模块202通过IC外部总线接收IC格式指令，根据IC格式指令对第二通道开关模块201、第五扩展输出模块203和第六扩展输出模块204进行复位，即重置第二通道开关模块201、第五扩展输出模块203和第六扩展输出模块204。

[0084] 应理解，前文以控制一个从控单元200为例进行说明，当本发明实施方式的信号转换装置10包括多个并联的从控单元200时，对每个从控单元200的控制方式如前文所述，在此不再赘述。

[0085] 详细而言，以并联7个从控单元为例，与现有技术相比，本发明实施方式的信号转换装置有32个TTL主端口，及7组32位从端口，可以通过计算机的控制得到任何需要的TTL信号电平。

[0086] 综上所述，本发明实施方式提供一种可以有效地通过电脑控制得到需求的TTL电平信号的装置，其中，主控单元100不论是单独输出TTL电平信号，还是同从控单元200一起输出更多的TTL电平信号，均不需要安装驱动，可以直接使用，与外围电路的搭配也非常灵活，通过上位机发相应的控制命令可以得到任何需要的TTL信号电平，因而能够适用于控制复杂的状况。

[0087] 本发明实施方式的信号转换装置可应用到各种自动测试系统中，本发明实施方式的信号转换装置提供的TTL电平信号可以通过后段的电路驱动或放大进一步控制各种装置来实现自动化的动作，以实现自动控制，降低成本。

[0088] 承前所述，本发明进一步提供了一种自动测试系统，其包括上位机，后级应用电路以及第一实施方式的信号转换装置10。在大多数应用中，上位机为计算机。信号转换装置10与上位机连接，用于从上位机接收系统控制信息，并转换成多个TTL电平信号输出。后级应用电路包括信号处理电路以及待测件，信号处理电路与信号转换装置10连接，从信号转换装置10接收TTL电平信号并进行信号处理后输出所需的TTL控制信号以对待测件进行自动测试。

[0089] 例如，请参阅图17，图17是本发明自动测试系统的一种实施方式的结构示意图。在本实施方式中，自动控制系统为天线自动敲打测试系统。信号转换装置10与上位机301连接。

[0090] 信号处理电路包括依次连接的驱动电路302、继电器303、可编程逻辑器件304、电磁阀305及回转缸306。驱动电路302与信号转换装置10连接，从信号转换装置10接收TTL电平信号。

[0091] 本实施方式中，待测件为天线307。上位机301发出系统控制信息给信号转换装置10，信号转换装置10输出所需的TTL电平信号。由于TTL电平信号的电压值较低，故驱动电路302将TTL电平信号驱动到较高的电压值，例如24V，输出所需的控制信号。该控制信号根据需要控制继电器303，继电器303导通后，可编程逻辑器件304开始运行内部事先编辑的程序，电磁阀305在程序控制下驱动回转缸306动作，回转缸306进而敲打天线307。在本实施方式中，继电器303为24V直流继电器，可编辑逻辑器件304为PLC（Programmable Logic Controller），回转缸306为气体回转缸。

[0092] 回转缸306自动敲打，可以有效减少测试人员的操作时间，降低成本。

[0093] 请再参阅图18，图18是本发明自动测试系统的另一种实施方式的结构示意图。在本实施方式中，自动控制系统为射频开关自动控制系统。信号转换装置10与上位机401连接。

[0094] 信号处理电路包括驱动电路402、射频开关403以及测试仪404。待测件305具有多端口。射频开关403也具有多端口。其中，上位机401、信号转换装置10、驱动电路402和射频开关403依次连接。射频开关403与待测件405的端口对应连接，并且射频开关403还连接测试仪404。

[0095] 计算机发出系统控制信息给信号转换装置10，信号转换装置10输出所需的TTL电平信号。TTL电平信号被驱动电路402驱动到24V直流电压输出控制信号，进而控制射频开关403。射频开关403进一步控制测试仪404的端口与待测件405的相应端口导通，以进行相应参数测试。按照这种方式，待测件405的多个端口可以被测试仪404根据不同的测试指标要求测试，得到待测件405的多项参数。在本实施方式中，测试仪404为网络分析仪。

[0096] 通过信号转换装置10输出TTL电平信号，自动控制射频开关进行相应测试，能够有效减少测试人员的操作时间，降低成本。

[0097] 通过上述方式，本发明实施方式的信号转换装置通过USB通信协议从上位机接收2
系统控制信息并转换成IC通信协议数据格式，并根据系统控制信息输出多个TTL电平信号，并且不需安装驱动，适用于控制复杂的状况。本发明的信号转换装置应用于自动测试系统时，可实现自动化控制，降低成本。

[0098] 以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。