数字模拟混合总线的工业控制微型计算机制造技术

一种数字模拟混合总线的工业控制微型计算机系统，其特征是：在现有工业控制微型计算机总线上增加一组传送模拟量的模拟总线而构成数字模拟混合总线，模拟功能模块间的模拟量传送，是通过模拟开关和模拟总线进行的。优点是：取消了模拟功能模块之间的连线，可在任意的位置插入模块；输入模拟量的数量不受采样模块通道数的限制，提高了模块的可编程性和组成系统的灵活性；各模块可以共享模拟总线上的资源，易于自诊断。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微型计算机
，涉及到一种使用内总线(I-BUS)的工业控制微型计算机。在现有的微型计算机系统中，包括个人计算机及工业控制计算机都广泛使用了内总线技术。这些计算机的主体以部分功能模块和主机板构成，或全部采用功能模块的形式构成。各功能模块通过内总线进行信息传递。采用该技术制造的微型计算机系统具有模块化、标准化、高可靠性、组成灵活、易于扩展等优点。由于生产厂家和采用的处理器不同，出现了多种不同的标准总线。在现有的这些内总线中除电源线外，其数据总线、地址总线和控制总线传输的信息均为开关量或数字量形式的，称为数字型总线。如S-100总线(IEEE-696)、MUI，TIBUS多总线(IEEE-798)和STD总线(IEEE-961)等都如是。在工业控制计算机系统中，计算机要对大量的外来信号进行处理，然后根据处理结果输出控制信号。这些外来信号和输出的控制信号有开关量的、数字量的和模拟量的，其中模拟量信号的种类是最多的。例如，在对模拟量进行数据采集时，一种采样模块往往无法满足对所有模拟量都能进行采样的要求，因为这些采样模块大多是接通用或专用设计的，它所能接受的模拟量信号必须满足一定的要求。因此在采样前，常要对模拟量进行各种模/模(A/A)变换，如放大、衰减、滤波、偏置、电流/电压变换以及其它模拟运算，使得模/模变换后的所有模拟量都适合采样模块的要求。这就需要设计一些电路板来完成这部分工作，这些电路板可以做成同功能模块一样的大小而插入总线母板扩展槽。经变换后的模拟信号再通过接口间的连线送入模/数(A/D)转换模块上去。这些电路板称为匹配板。附附图说明图1是这种结构的示例，图中示出模拟量的处理部分，该部分由现有数字型总线1、中央处理器(CPU)模块2、多通道模/数转换(ADC)模块3、匹配板(A/A)4、5、和数/模转换(DAC)模块6等组成。显而易见，当匹配板较多时，接口间过多的连线会变得杂乱无章；当模拟量的数量超过模/数转换模块所具有的通道数时，还要扩充模/数转换模块的数量，因此这种结构不便匹配板和功能模块的插拔和更换位置，不但影响了系统的美观，也使得组成系统的灵活性丧失殆尽。本专利技术的目的是，克服上述计算机系统的不足之处，创造一种更有实用价值的数字模拟混合总线的工业控制微型计算机系统。本专利技术是在现有计算机内总线上增加这样一组总线，该总线所传送的数据是模拟量。为区别于数字型的数据总线，称它为模拟总线。模拟总线与现有计算机内总线的结合，构成了一种数字模拟混合的计算机内总线。采用该总线结构构成的工业控制微型计算机即为模拟数字混合总线的工业控制微型计算机。附图2是本专利技术原理。由图可见，以现有数字型总线7、模拟总线8构成数字模拟混合总线。该总线和采用该总线原理制造的数字功能模块，和模拟功能模块11、12、13等组成数字模拟混合总线的工业控制微型计算机，模拟功能模块包含有模拟开关部分10、14、15。各模拟功能模块中的模拟量信号均可通过模拟开关与模拟总线8相连。各模块上的模拟开关均有其地址，其地址可编程。模拟开关的开通与否由计算机程序进行控制。该计算机对模拟信号进行操作的工作原理是由计算机按地址打开对应的模拟开关，待模拟量信号出现在模拟总线上并且达到稳定后再对其进行操作。本专利技术所具有的优点是由于采用了数字模拟混合总线结构，计算机可通过该总线对模块中的模拟量进行访问、操作。仍以采样为例，此时的匹配板已经变成了模拟功能模块。经处理后的模拟量不再需要经过接口间的连线送到采样模块，而是经过模块上的模拟开关经模拟总线后再送入采样模块。由于取消了接口之间的连线，就可在任意的位置插入模块。输入模拟量的数量也不再受限于采样模块通道数的限制，在模拟量数量很多时，不需要增加造价高昂的模/数转换模块。这种结构使得模块的可编程性和组成系统的灵活性都大大提高了，系统中模拟功能模块可通过模拟总线共享模拟总线上的资源。上述这些优点在以带有模/数转换功能的微控制器(Miorocontroller)为核心所组成的工业控制计算机系统中更显得格外突出。采用该总线的数/模转换模块的模拟量输出也可通过模拟开关送入模拟总线，从而可以很方便地实现模拟功能模块的自诊断。本文所述的数字功能模块是指不含模拟量处理的模块，如存储器模块、中央处理器模块，及其它数字量或开关量的输入/输出模块等；模拟功能模块是指含有模拟量处理的模块，如模/数转换模块、数/模转换模块、模/模匹配模块，以及某些含有模拟量处理功能的微控制器的模块。本专利技术的数字模拟混合总线的工业控制微型计算机，其特征是在现有工业控制微型计算机总线上增加一组传送模拟量的模拟总线，构成一种数字模拟混合总线，模拟功能模块间的模拟量传送，是通过模拟开关和模拟总线进行的。权利要求1.一种数字模拟混合总线的工业控制微型计算机，由模拟功能模块和数字功能模块组成，其特征是在现有工业控制微型计算机总线上增加一组传送模拟量的模拟总线，构成一种数字模拟混合总线，模拟功能模块间的模拟量传送，是通过模拟开关和模拟总线进行的。2.如权利要求1所述的数字模拟混合总线的工业控制微型计算机，其特征是模拟功能模块上有模拟开关与模拟总线相连，模拟功能模块上的模拟开关地址是可编程的。全文摘要一种数字模拟混合总线的工业控制微型计算机系统，其特征是在现有工业控制微型计算机总线上增加一组传送模拟量的模拟总线而构成数字模拟混合总线，模拟功能模块间的模拟量传送，是通过模拟开关和模拟总线进行的。优点是取消了模拟功能模块之间的连线，可在任意的位置插入模块；输入模拟量的数量不受采样模块通道数的限制，提高了模块的可编程性和组成系统的灵活性；各模块可以共享模拟总线上的资源，易于自诊断。文档编号G06F13/40GK1120199SQ95105960公开日1996年4月10日 申请日期1995年6月2日 优先权日1995年6月2日专利技术者王普林, 高辉 申请人:王普林, 高辉 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字模拟混合总线的工业控制微型计算机，由模拟功能模块和数字功能模块组成，其特征是：在现有工业控制微型计算机总线上增加一组传送模拟量的模拟总线，构成一种数字模拟混合总线，模拟功能模块间的模拟量传送，是通过模拟开关和模拟总线进行的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王普林，高辉，
申请(专利权)人：王普林，高辉，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]