一種基于cpld的通信電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及集成控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于CPLD的通信電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在電腦針織機(jī)械等工業(yè)控制場合，其控制器一般采用主從結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主控制器連接控制多個(gè)從控制器，根據(jù)系統(tǒng)需要，通信總線需要滿足支持較遠(yuǎn)距離傳輸、通信速率高、可靠性好、電路結(jié)構(gòu)盡量簡單等要求。
[0003]目前，已有種類豐富的工業(yè)現(xiàn)場總線，比如:FF(基金會(huì)現(xiàn)場總線)、CAN總線、PROFIBUS、DeviceNet, Lonworks總線等，這些總線由于其設(shè)計(jì)時(shí)基于應(yīng)用覆蓋面廣、兼容性、開放性等特點(diǎn)，通訊協(xié)議復(fù)雜，應(yīng)用時(shí)需配置專用通信芯片，有些還需要另外繳納使用費(fèi)；而且這些工業(yè)現(xiàn)場總線一般應(yīng)用于低速網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)性不強(qiáng)，因此對(duì)電腦針織機(jī)械并不適用。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)也有一些同步串行通信電路及協(xié)議，這種同步串行通信電路包含3組傳輸信號(hào):控制信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)，各節(jié)點(diǎn)按一定的時(shí)間間隔輪流獲得總線控制權(quán)、發(fā)送數(shù)據(jù)；主節(jié)點(diǎn)包含三種狀態(tài):空閑狀態(tài)、節(jié)點(diǎn)切換狀態(tài)、數(shù)據(jù)傳送狀態(tài)，這種電路傳輸數(shù)據(jù)幀的有效數(shù)據(jù)比率降低以及通訊信號(hào)增多，導(dǎo)致物理連接線繁雜，成本提高，或者傳輸速率較低，不適合應(yīng)用于實(shí)時(shí)性要求高的場合。所以需要根據(jù)電腦針織機(jī)械領(lǐng)域特定的應(yīng)用環(huán)境自定義通信系統(tǒng)，滿足特定的要求。
[0005]在申請(qǐng)?zhí)枮?01320546116.6的中國專利公開了一種基于CPLD或FPGA的高速同步串行通信電路，其包括設(shè)于針織機(jī)控制系統(tǒng)中的主控制器和從控制器，所述主控制器和從控制器之間設(shè)有通信數(shù)據(jù)傳輸電路，所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路采用差分信號(hào)方式傳輸，通信數(shù)據(jù)傳輸電路中設(shè)有數(shù)據(jù)線、地址線、時(shí)鐘線、返回時(shí)鐘線，所述數(shù)據(jù)線為雙向傳輸電路，所述返回時(shí)鐘線從現(xiàn)場端同步返回時(shí)鐘信號(hào)，所述時(shí)鐘線及返回時(shí)鐘線作為傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的同步信號(hào)線，所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路采用基于可編程邏輯陣列CPLD或FPGA芯片的通信控制豐旲塊O
[0006]然而，上述專利雖然實(shí)現(xiàn)了一個(gè)主控制器能夠連接多個(gè)從控制器，但是其連接電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可擴(kuò)展性不好，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速雙向傳輸，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，通信可靠性不強(qiáng)；傳輸速率低，實(shí)時(shí)性弱。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中連接電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可擴(kuò)展性不好，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速雙向傳輸，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，通信可靠性不強(qiáng)；傳輸速率低，實(shí)時(shí)性弱等缺點(diǎn)。
[0008]為此，本實(shí)用新型提供了一種基于CPLD的通信電路，包括主控制器，通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD和從控制器；
[0009]所述主控制器輸出端與通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸入端電連接；所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸出端與從控制器輸入端電連接。
[0010]所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD還包括地址模塊和時(shí)鐘模塊；地址模塊輸出端和時(shí)鐘模塊輸出端分別與通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸入端電連接。
[0011]所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD還包括數(shù)據(jù)模塊，所述數(shù)據(jù)模塊輸出端分別與通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸入端和主控制器輸入端電連接。
[0012]所述基于CPLD的通信電路還包括開關(guān)模塊、電源模塊和復(fù)位模塊；
[0013]所述開關(guān)模塊輸出端、電源模塊輸出端和復(fù)位模塊輸出端分別與通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸入端電連接。
[0014]所述主控制器還包括一個(gè)用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器I ;所述從控制器還包括一個(gè)用于存儲(chǔ)通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD傳送過來的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器2 ;
[0015]所述存儲(chǔ)器I的輸出端與主控制器輸入端電連接；所述存儲(chǔ)器2輸出端與從控制器輸入端電連接。
[0016]所述從控制器的個(gè)數(shù)為1-6個(gè)。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型提供的這種基于CPLD的通信電路，包括主控制器，通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD和從控制器；所述主控制器輸出端與通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸入端電連接；所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸出端與從控制器輸入端電連接。采用上述結(jié)構(gòu)，一個(gè)主控制器能夠連接多個(gè)從控制器，其連接電路結(jié)構(gòu)簡單，可擴(kuò)展性好，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)高速雙向傳輸，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，通信可靠性強(qiáng)；傳輸速率高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0020]實(shí)施例1
[0021]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中連接電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可擴(kuò)展性不好，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速雙向傳輸，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，通信可靠性不強(qiáng)；傳輸速率低，實(shí)時(shí)性弱等缺點(diǎn)。
[0022]為此，本實(shí)用新型提供了一種基于CPLD的通信電路，包括主控制器，通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD和從控制器；所述主控制器輸出端與通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸入端電連接；所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸出端與從控制器輸入端電連接。
[0023]所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路采用差分信號(hào)方式傳輸，通信數(shù)據(jù)傳輸電路中設(shè)有數(shù)據(jù)線、地址線、時(shí)鐘線、返回時(shí)鐘線，所述數(shù)據(jù)線為雙向傳輸電路，所述返回時(shí)鐘線從現(xiàn)場端同步返回時(shí)鐘信號(hào)，所述時(shí)鐘線及返回時(shí)鐘線作為傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的同步信號(hào)線。
[0024]所述主控制器連接一個(gè)從控制器，通信數(shù)據(jù)傳輸電路包括數(shù)據(jù)線、地址線、時(shí)鐘線、返回時(shí)鐘線。
[0025]所述主控制器連接兩個(gè)以上從控制器，通信數(shù)據(jù)傳輸電路包括連接主控制器和每一個(gè)從控制器的數(shù)據(jù)線、地址線、返回時(shí)鐘線，所述每個(gè)從控制器還設(shè)有單獨(dú)的時(shí)鐘線與所述主控制器相連。
[0026]所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路采用基于可編程邏輯陣列CPLD的通信控制模塊，通信控制模塊資源占用少，容易以IP核方式嵌入到現(xiàn)有產(chǎn)品的CPLD芯片中，不需另外購買專用通信總線芯片，即可實(shí)現(xiàn)可靠、實(shí)時(shí)傳輸控制。
[0027]所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路的通信速率能夠根據(jù)需求設(shè)置，通信速率最高為24Mbps，傳輸距離超過10米。
[0028]實(shí)施例2
[0029]本實(shí)用新型這種通信電路的工作原理為:
[0030]控制器和從控制器通訊時(shí)數(shù)據(jù)傳輸類型分為發(fā)送數(shù)據(jù)給控制器和采集控制器數(shù)據(jù)兩種，這兩種數(shù)據(jù)傳輸類型的通信脈沖數(shù)不同，利用給定一個(gè)特定的地址信息來區(qū)分該次通信類型，主控制器發(fā)送數(shù)據(jù)給從控制器時(shí)，地址線傳輸?shù)牡刂沸畔⒐目刂破髦付ú煌牟僮髂繕?biāo)，數(shù)據(jù)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息供從控制器做鎖存賦值等操作；主控制器采集從控制器數(shù)據(jù)時(shí)，地址線傳輸定義好的特定字節(jié)信，數(shù)據(jù)線傳輸?shù)男畔⒃趶目刂破饔脕碇付ú煌牟僮髂繕?biāo)。
[0031 ] 不同從控制器的控制方法，主要通過指定地址信息或數(shù)據(jù)信息的特定位來區(qū)分，當(dāng)指定發(fā)給某一從控制器時(shí)，只有連接該從控制器的時(shí)鐘線有脈沖產(chǎn)生，其它時(shí)鐘線保持低電平，當(dāng)傳輸類型為發(fā)送數(shù)據(jù)給從控制器時(shí)，采用地址信息的高幾位來區(qū)分(位數(shù)由從控制器個(gè)數(shù)決定，滿足關(guān)系:2的位數(shù)次方大于等于從控制器個(gè)數(shù))；當(dāng)傳輸類型為采集從控制器數(shù)據(jù)時(shí)，由于地址信息為特定數(shù)據(jù)，則利用數(shù)據(jù)信息的高幾位來區(qū)分(位數(shù)由從控制器個(gè)數(shù)決定，滿足關(guān)系:2的位數(shù)次方大于等于從控制器個(gè)數(shù))。
[0032]實(shí)施例3
[0033]所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD還包括地址模塊和時(shí)鐘模塊；地址模塊輸出端和時(shí)鐘模塊輸出端分別與通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸入端電連接。
[0034]所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD還包括數(shù)據(jù)模塊，所述數(shù)據(jù)模塊輸出端分別與通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸入端和主控制器輸入端電連接。
[0035]所述基于CPLD的通信電路還包括開關(guān)模塊、電源模塊和復(fù)位模塊；
[0036]所述開關(guān)模塊輸出端、電源模塊輸出端和復(fù)位模塊輸出端分別與通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸入端電連接。
[0037]所述主控制器還包括一個(gè)存儲(chǔ)器I ;所述從控制器還包括一個(gè)存儲(chǔ)器2 ;
[0038]所述存儲(chǔ)器I的輸出端與主控制器輸入端電連接；所述存儲(chǔ)器2輸出端與從控制器輸入端電連接。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于CPLD的通信電路，其特征在于:包括主控制器，通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD和從控制器； 所述主控制器輸出端與通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸入端電連接；所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸出端與從控制器輸入端電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CPLD的通信電路，其特征在于:所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD還包括地址模塊和時(shí)鐘模塊；地址模塊輸出端和時(shí)鐘模塊輸出端分別與通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸入端電連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CPLD的通信電路，其特征在于:所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD還包括數(shù)據(jù)模塊，所述數(shù)據(jù)模塊輸出端分別與通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸入端和主控制器輸入端電連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CPLD的通信電路，其特征在于:所述基于CPLD的通信電路還包括開關(guān)模塊、電源模塊和復(fù)位模塊； 所述開關(guān)模塊輸出端、電源模塊輸出端和復(fù)位模塊輸出端分別與通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸入端電連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CPLD的通信電路，其特征在于:所述主控制器還包括一個(gè)用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器I ;所述從控制器還包括一個(gè)用于存儲(chǔ)通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD傳送過來的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器2 ; 所述存儲(chǔ)器I的輸出端與主控制器輸入端電連接；所述存儲(chǔ)器2輸出端與從控制器輸入端電連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CPLD的通信電路，其特征在于:所述從控制器的個(gè)數(shù)為1-6個(gè)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及集成控制技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種基于CPLD的通信電路，包括主控制器，通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD和從控制器；所述主控制器輸出端與通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸入端電連接；所述通信數(shù)據(jù)傳輸電路CPLD輸出端與從控制器輸入端電連接。本實(shí)用新型提供的這種基于CPLD的通信電路克服了現(xiàn)有技術(shù)中連接電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可擴(kuò)展性不好，無法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高速雙向傳輸，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，通信可靠性不強(qiáng)；傳輸速率低，實(shí)時(shí)性弱等缺點(diǎn)。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號(hào)】CN204832861
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520529613
【發(fā)明人】臺(tái)明超
【申請(qǐng)人】開縣正品誠贏科技發(fā)展有限責(zé)任公司
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年7月21日