电气二次解码二进制数字信号的方法技术

本发明专利技术涉及一种电气二次解码二进制数字信号的方法，属于电气领域。所述方法包括：根据等量切分方法构成的解码二进制数字信号电路，可以将任意一个二进制数字信号经解码电路解码处理后成为可以被电气二次系统使用的控制信号。电气二次解码二进制数字信号的方法，不但解决了长期以来困扰电气二次控制系统无法直接读取并使用二进制数字信号的难题，而且还可以简化现在必需由数字解码芯片构成的解码电路模块和其它中间转换设备等复杂的设计安装过程。同时还可以解决解码芯片模块或设备与电气设备信号匹配难、适用环境苛刻、易损、难维护、难检修等的问题。使电气二次系统具有接收并处理计算机数据的能力，提升电气工业自动化信息水平。

【技术实现步骤摘要】
电气二次解码二进制数字信号的方法
本专利技术涉及一种在电气二次系统中根据电气二次解码二进制数字信号的方法得到的解码电路，使电气二次控制系统可以直接接收、处理、执行二进制数字信号。属于电气二次领域。
技术介绍
由于目前在电气控制中使用的都是开关量信号，而在计算机和数字信号采集设备中使用的都是二进制数字信号。因此造成电气二次系统无法直接使用计算机和信号采集设备发送的二进制数据信息。即使在电气控制中有数字信号也要通过由译码芯片组成的专用解码电路或其它中间解码设备把数字信号解码后，再通过中间转换电路转换成与电气控制相匹配电气信号方可使用，过程十分复杂。使用译码芯片或其它转换设备时对输入和输出的位数及电源类型都有很多的限制，即使是一个比较简单的二进制数字信号解码电路也要用多个译码芯片和其它器件组成的电路才能完成。并且译码芯片不属于电气专业内应用的器件，所以对于电气专业的技术人员使用译码芯片有很大的难度。用“电气二次解码二进制数字信号的方法”构成的解码电路，可将并行传输的二进制数据信号，在不借助任何解码芯片和其它中间转换设备的情况下直接解码并转换成十进制按位输出控制的信号。电路具有抗干扰能力强，性能稳定和安全可靠，兼容性强等特点。并且对并行输入的端口位宽没有限制，即可按几个位也可以按几个字设计。在上位机编程时，如单片机可将原有按位控制的输出信号，需全部改为按端口赋值的控制方式输出二进制代码，如P0＝0xfe，然后经本方法的解码电路转换成按位输出的控制信号1。这样做不但可充分发挥上位机编程的灵活性，还可以提高端口的利用率。例如上位机为一个8位单片机的端口，如全部按位输出时最多也就只能输出8个位控制信号。如果是在上位机中将程序运算结果通过端口赋值输出并行数据，再经本方法构成的解码电路解码后按位输出控制信号可达256个，是原来的32倍。如果上位机是16位的并行数据输出端口，则按位输出的控制信号可达65536个，是原来按位输出时的4096倍。而且输出的控制信号不需要用其它的中间过渡转换设备，可直接用于电气控制设备。
技术实现思路
本克服所述问题，本专利技术的目的在于提供一种在电气二次系统中解码并使用二进制数字信号的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种在电气二次系统中解码二进制数字信号的方法，包括：1.等量切分：根据一分二、二分四、四分八、八分十六……的方法构成的电路，具有将任意一个二进制数等值的十进制数逐位一分为二到位地址的功能，完成解码过程并输出十进制按位控制的电气信号。以下将这种方法简称为“切分”。由此方法构成的电路以下简称为“解码电路”。2.最大范围值：从解码电路的最高切分位输入的被切分信号，在解码电路中被逐位等量切分到位地址时，从起始位到结止位的范围称为是这个电路的“最大范围值”。或在解码电路中某个切分位根据它所在的位置，它所能切分到位地址时的地址范围，称为是这个切分位的最大范围值。3.根据等量切分和最大范围值或根据等量切分和并行二进制数据地址端口的位宽，即可确定所需的解码电路。4.按解码电路的要求完成器件和线路的安装后，将并行端口的数据线与电气二次解码二进制数字信号电路相联接，再将被切分信号与解码电路联接。5.在解码电路中的最大范围值从最高切分位开始被逐位切分到位地址完成解码过程后，按位向电气控制系统输出控制信号。本专利技术的有益效果为：在电气二次系统中使用电气二次解码二进制数字信号的方法，不但可以解决长期以来在电气二次系统只能使用开关量信号，不能使用二进制数字信号的难题。可以更广泛的将计算机等二进制数据在电气二次控制系统得到应用。附图说明图1为解码电路的主电路图；图2～图8为图1的支路位地址单元电路图；图中的每个开关代表一个切分位具体实施方式下面以大家常用的单片机和继电器组成的“电气二进制数字解码电路”为例说明电气二次解码二进制数字信号的方法的设计方法及工作原理，图1为主电路，图2～图8为图1的分支电路。图1中的D0～D7为上位机的一个8位并行地址总线的数据输出端口，低电平有效。K1～K8为8个切分位继电器，图中的继电器也可以用其它等效器件代替。电气二进制数字解码电路的每个输出I/O端口设计字长16位为一个单元，共计16个I/O端口，寻址范围为256B。解码电路默认值为0xFF。继电器线圈它的作用是通过感应每个数据端口位的电平高低读取D0～D7端口发送的二进制数字代码的数据信息。由继电器开关构成的解码数字电路，根据线圈读取的上位机二进制数字代码数据信号控制电路各切分位继电器触头的状态。因此继电器线圈的电源参数要与输入数字信号源的电压和极性等参数相匹配，否则将无法正常工作。被切分信号从解码电路的最高切分位继电器开关接入，经解码电路的等量切分处理，切分后的最大范围值按取值范围传送给下一切分位继续切分，逐位切分到位地址为止。在这里要说明两个新名词“等量切分”和“最大范围值”。先说明一下等量切分：根据一分二、二分四、四分八、八分十六……的方法构成的电路，具有将任意一个二进制数等值的十进制数逐位一分为二到位地址的功能，完成解码过程并输出十进制按位控制的信号。以下将这种方法简称为“切分”。由此方法构成的电路以下简称为“解码电路”。最大范围值：从解码电路的最高切分位输入的被切分信号，在解码电路中被逐位等量切分到位地址时，从起始位到结止位的范围称为是这个电路的“最大范围值”。或在解码电路中某个切分位根据它所在的位置，它所能切分到位地址时的地址范围，称为是这个切分位的最大范围值。例如在本解码电路图中每个位地址单元虽然它们的电路结构都是相似的，但它们各自的最大范围值确都是独有的。如K8-1的两个分支电路K7-1和K7-2电路结构基本相同，切分到位地址的数目都是128个位地址。但是K7-1切分到位地址的范围是0～127，而另一个K7-2切分到位地址的范围是128～255。所以0～127就是K7-1的最大范围值，128～255就是K7-2的最大范围值。又如解码电路中的K8-1它切分到位地址的范围是从起始位0到结止位255共有256个位地址，因此它的最大范围值就是0～255。又因在这个电路中K8-1它是本例解码电路的最高切分位，所以0～255即是这个电路的最大范围值也是K8-1的最大范围值。为了方便初学者理解和计算，最大范围值也可以使用算术值来代替，如0～255可换为1～256。在解码电路中被切分信号即可以是交流电源也可以是直流电源，选取的原则是要与被驱动设备的电气参数相一致。被切分信号通过K8-1触头的开闭，将0～255B共计16个字单元切分为低8字单元(0～127B)和高8字单元(128～255B)，分配给下一位的K7继电器。当≤127时切分给K7-1，当≥128时切分给K7-2。K7-1再将低8字单元(0～127B)切分为低4字单元(0～63B)和高4字单元(64～127B)分配给K6继电器，当≤63时切分给K6-1(图2)、当≥64时切分给K6-2(图3)。K7-2将高8字单元(1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在电气二次中实现电气二次解码二进制数字信号的方法，其方法特征主要包括：/n(1)等量切分：根据一分二、二分四、四分八、八分十六……的方法构成的电路，具有将任意一个二进制数等值的十进制数逐位一分为二到位地址的功能，完成解码过程并输出十进制按位控制的信号。以下将这种方法简称为“切分”。由此方法构成的电路以下简称为“解码电路”。/n(2)最大范围值：从解码电路的最高切分位输入的被切分信号，在解码电路中被逐位等量切分到位地址时，从起始位到结止位的范围称为是这个电路的“最大范围值”。或在解码电路中某个切分位根据它所在的位置，它所能切分到位地址时的地址范围，称为是这个切分位的最大范围值。/n(3)根据等量切分和最大范围值或根据等量切分和并行二进制数据地址端口的位宽，即可确定所需的解码电路。/n(4)按解码电路的要求完成器件和线路的安装后，将并行端口的数据线与电气二次解码二进制数字信号电路相联接，再将被切分信号与解码电路联接。/n(5)：在解码电路中的最大范围值从最高切分位开始被逐位切分到位地址完成解码过程后，按位向电气控制系统输出控制信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种在电气二次中实现电气二次解码二进制数字信号的方法，其方法特征主要包括：
(1)等量切分：根据一分二、二分四、四分八、八分十六……的方法构成的电路，具有将任意一个二进制数等值的十进制数逐位一分为二到位地址的功能，完成解码过程并输出十进制按位控制的信号。以下将这种方法简称为“切分”。由此方法构成的电路以下简称为“解码电路”。
(2)最大范围值：从解码电路的最高切分位输入的被切分信号，在解码电路中被逐位等量切分到位地址时，从起始位到结止位的范围称为是这个电路的“最大范围值”。或在解码电路中某个切分位根据它所在的位置，它所能切分到位地址时的地址范围，称为是这个切分位的最大范围值。
(3)根据等量切分和最大范围值或根据等量切分和并行二进制数据地址端口的位宽，即可确定所需的解码电路。
(4)按解码电路的要求完成器件和线路的安装后，将并行端口的数据线与电气二次解码二进制数字信号电路相联接，再将被切分信号与解码电路联接。
(5)：在解码电路中的最大范围值从最高切分位开始被逐位切分到位地址完成解码过程后，按位向电气控制系统输出控制信号。


2.根据权利要求1所述其特征在于，由等量切分方法构成的电路可将任意一个输入量的值，经开关的每次切分可将输入的量平均一分为二、二分为四、四分为八、八分为十六……。这种方法用在切分二进制数等值的十进制数时可以始终保持每次切分所得到值都是整数。


3.根据权利要求2所述其特征在于，“最大范围值”是根据权利要求1的等量切分构成的解码电路而得出的。从解码电路的最高切分位开始输入的被切分信号它除了具有电气属性外同时还被赋予了一个特定的数值。这个特定的数值在解码电路中称为“最大范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彦君，
申请(专利权)人：刘彦君，
类型：发明
国别省市：北京;11