【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及显控设备领域，具体涉及一种显控设备、指令执行方法、画面显示方法和显控设备系统。
技术介绍
1、核电、军工和工控等领域存在对高性价比、高可靠性的dcs(distributed controlsystem，分布式控制系统)、plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)、无纸数字记录仪和数字仪表的需求。目前，一般通过能显示、控制和存储的通用型显控设备满足这种需求。单机运行的显控设备能作为数字记录仪和数字仪表，多台组合的显控设备能搭建dcs和plc控制系统。目前市场上的显控设备都是基于cpu(central processing unit，中央处理单元)架构，使用操作系统技术运行的。因为显控设备基于cpu架构，所以具有功耗高、散热差、体积大的特点，并且需要依赖第三方操作系统。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中显控设备功耗高体积大并且需要依赖cpu和第三方操作系统缺陷，提供一种显控设备、指令执行方法、画面显示方法和显控设备系统。
2、本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
3、本专利技术提供了一种显控设备，所述显控设备包括：fpga、输入单元、输出单元、存储单元和触摸屏；
4、所述输入单元用于接收第一外部系统发送的信号；
5、所述fpga用于对所述输入单元接收的信号进行处理；
6、所述输出单元用于将经过所述fpga处理的信号发送至第二外
7、所述触摸屏用于显示人机界面，并响应于在所述人机界面上的触摸操作，生成对应的操作信息；
8、所述存储单元用于存储所述输入单元接收的信号和所述操作信息。
9、优选地，所述显控设备还包括通信接口单元；
10、所述通信接口单元用于与其他显控设备进行通信。
11、优选地，所述输入单元包括模拟量输入卡件和开关量输入卡件，所述输出单元包括模拟量输出卡件、开关量输出卡件和温度输入卡件；
12、所述模拟量输入卡件用于接收所述第一外部系统发送的模拟量信号；
13、所述模拟量输出卡件用于将经过所述fpga处理的模拟量信号发送至所述第二外部系统；
14、所述开关量输入卡件用于接收所述第一外部系统发送的开关量信号；
15、所述开关量输出卡件用于将经过所述fpga处理的开关量信号发送至所述第二外部系统；
16、所述温度输入卡件用于接收所述第一外部系统发送的温度信号；和/或，
17、所述通信接口单元包括通信卡件和以太网接口；
18、所述通信卡件用于分别与所述第一外部系统以及所述第二外部系统进行通信；
19、所述以太网接口用于与其他显控设备进行组网。
20、优选地，所述fpga包括：驱动层、数据交换层和主控层；
21、所述驱动层用于驱动外围硬件；
22、所述主控层用于对所述数据交换层上传的数据进行处理，并将处理结果发送至所述数据交换层；
23、所述数据交换层用于将所述外围硬件发送的数据上传至所述主控层，并将所述主控层发送的处理结果发送至所述外围硬件；
24、所述数据交换层还用于实现所述外围硬件之间的数据交互。
25、本专利技术还提供了一种指令执行方法，所述指令执行方法通过前述的显控设备实现，所述指令执行方法包括：
26、从所述存储单元中读取二进制执行文件；
27、所述二进制执行文件由逻辑组态工具生成，为图形编译器根据指令集对逻辑图进行编译得到的结果；
28、根据所述指令集对所述二进制执行文件中的执行数据进行解析，得到具体的指令；
29、根据所述指令读取操作数；
30、根据所述操作数执行所述指令。
31、优选地，所述根据所述指令读取操作数的步骤具体包括：
32、根据所述指令从所述fpga的存储区中读取对应的操作数；
33、若所述存储区中不存在对应的操作数，则从所述存储单元中读取对应的操作数。
34、本专利技术还提供了一种画面显示方法，所述画面显示方法通过前述的显控设备实现，所述画面显示方法包括：
35、进行画面组态，生成画面；
36、根据所述画面中控件配置的信号点通过画面编译器对所述画面进行编译，生成画面配置文件；
37、对所述画面配置文件、历史数据和接收的实时数据进行组帧，生成显示帧；
38、将所述显示帧发送至所述触摸屏进行显示。
39、本专利技术还提供了一种显控设备系统，所述显控设备系统中包括多个前述的显控设备，所述多个显控设备通过以太网连接。
40、优选地，在所述显控设备系统中，其中一个显控设备为主机，其它显控设备为从机；
41、所述从机用于向所述主机发送信息交换需求；
42、所述信息交换需求用于表征所述从机需要从其他从机或所述主机获取的第一数据和其他从机需要从所述从机或所述主机获取的第二数据；
43、所述主机用于接收所述信息交换需求，并根据所述信息交换需求生成运输帧，以及向所述从机发送所述运输帧；其中，所述运输帧在所述显控设备系统中以顺时针方向传输，直到返回所述主机；
44、所述从机还用于接收所述运输帧，并从所述运输帧中获取对应的第一数据，以及将对应的第二数据封装至所述运输帧中。
45、优选地，所述主机用于在接收不到返回的运输帧的情况下，生成诊断查询帧，并向所述从机发送所述诊断查询帧，以及根据以太网出现故障的从机发送的诊断结果帧进行链路报警；其中，所述诊断查询帧在所述显控设备系统中以逆时针方向传输。
46、本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术提供的显控设备，相对于基于cpu的显控设备，架构简洁可靠，创新性的省略了传统的基于cpu的显控设备中的南桥北桥芯片和显卡电路等结构，只需存储单元、输入单元、输出单元、fpga和触摸屏即可构成显控设备；因此，本专利技术提供的显控设备具有功耗低、散热少和体积小的特点，提升了产品的可靠性。并且，相较于cpu的串行处理机制，fpga内部所有逻辑和运算为并行运行，所以基于fpga的显控设备的处理速度快于传统的基于cpu的显控设备的处理速度；因此，本专利技术提供的显控设备具有实时性好、响应速度快和可靠性高的特点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种显控设备，其特征在于，所述显控设备包括：FPGA、输入单元、输出单元、存储单元和触摸屏；
2.如权利要求1所述的显控设备，其特征在于，所述显控设备还包括通信接口单元；
3.如权利要求2所述的显控设备，其特征在于，所述输入单元包括模拟量输入卡件和开关量输入卡件，所述输出单元包括模拟量输出卡件、开关量输出卡件和温度输入卡件；
4.如权利要求3所述的显控设备，其特征在于，所述FPGA包括：驱动层、数据交换层和主控层；
5.一种指令执行方法，其特征在于，所述指令执行方法通过如权利要求1-4中任一项所述的显控设备实现，所述指令执行方法包括：
6.如权利要求5所述的指令执行方法，其特征在于，所述根据所述指令读取操作数的步骤具体包括：
7.一种画面显示方法，其特征在于，所述画面显示方法通过如权利要求1-4中任一项所述的显控设备实现，所述画面显示方法包括：
8.一种显控设备系统，其特征在于，所述显控设备系统中包括多个如权利要求1-4中任一项所述的显控设备，所述多个显控设备通过以太网连接。
9.
10.如权利要求9所述的显控设备系统，其特征在于，所述主机用于在接收不到返回的运输帧的情况下，生成诊断查询帧，并向所述从机发送所述诊断查询帧，以及根据以太网出现故障的从机发送的诊断结果帧进行链路报警；其中，所述诊断查询帧在所述显控设备系统中以逆时针方向传输。
...【技术特征摘要】
1.一种显控设备，其特征在于，所述显控设备包括：fpga、输入单元、输出单元、存储单元和触摸屏；
2.如权利要求1所述的显控设备，其特征在于，所述显控设备还包括通信接口单元；
3.如权利要求2所述的显控设备，其特征在于，所述输入单元包括模拟量输入卡件和开关量输入卡件，所述输出单元包括模拟量输出卡件、开关量输出卡件和温度输入卡件；
4.如权利要求3所述的显控设备，其特征在于，所述fpga包括：驱动层、数据交换层和主控层；
5.一种指令执行方法，其特征在于，所述指令执行方法通过如权利要求1-4中任一项所述的显控设备实现，所述指令执行方法包括：
6.如权利要求5所述的指令执行方法，其特征在于，所述根据所述指令读取操作数的步骤具...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱怀宇，冯雪，王佳承，吴艺璇，高斌华，范磊磊，张利民，苏亚南，葛立炎，李铁明，何允灵，唐吉亮，许威海，王静雯，颜林峰，刘梦璇，王帅平，王中月，
申请(专利权)人：国核自仪系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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