一种运动控制主板、运动控制板和运动控制器制造技术

本实用新型专利技术适用于机电控制领域，提供了一种运动控制主板、运动控制板和运动控制器，所述运动控制主板包括主控处理器，所述运动控制主板还包括与所述主控处理器通过ＣＰＵ总线连接的第一复杂可编程逻辑器件，以及与所述第一复杂可编程逻辑器件连接的第一ＰＣ１０４接口单元和ＰＳ／２接口单元，所述第一复杂可编程逻辑器件对ＰＣ１０４协议信号和ＰＳ／２协议信号进行解码、译码操作。从而可以大大减少主控处理器对基于ＰＳ／２的按键信号的处理时间，降低了运动控制主板中主控处理器的负荷，最大程度的提高运动控制器的灵活性、可靠性以及抗干扰性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机电控制领域，尤其涉及一种运动控制主板、运动控制板和运动控制器。
技术介绍
现有的运动控制器多种多样，没有形成一统一标准，既有基于PC_BsaSed的运动 控制器，也有基于单片机、DSP、ARM等的运动控制器。其中基于PC—Based的运动控制器由普 通电脑主板/工控主板+PCI/ISA/PC104总线运动控制卡组成，由于采用电脑主板+标准总 线插卡的方式实现，由总线运动控制卡来实现各种运动控制功能要求，所以基于PC_BaSed 的运动控制器的开放性、软件配套性最为方便，在当前运动控制器中占据很大的市场份额， 但由于Windows本身的特性使得基于PC_BaSed的运动控制器的实时性相对难于保证，同时 成本也相对较高。基于单片机的运动控制器由于成本较低，使得其市场占有率也很高，但因 其资源的局限性使得基于单片机的运动控制器的功能和性能相对都较低，仅能完成一些相 对简易的运动控制操作。基于数字信号处理(DigitalSignal Prosessing， DSP)的运动控 制器因DSP的优异的高速数字处理功能，使得其运动控制方案灵活而高效，但DSP本身在处 理图形以及外围接口的资源局限使得其基于DSP的运动控制器一般配合其他系统如PC机 或ARM系列主机来实现。基于ARM的控制系统则具有丰富的外围接口 ，但要实现运动控制多 配合DSP或专用运动控制IC来实现，当前市场上的基于ARM的系统大多采用ARM+DSP+FPGA 的方案来实现，且在ARM跟运动控制模块之间的通信方式没有任何标准，且都要求客户配 套客户自行开发的相应模块。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种运动控制器，旨在解决现有的运动控制器的灵活 性、可靠性及抗干扰性差的问题。 本技术是这样实现的，一种运动控制主板，包括主控处理器，所述运动控制主 板还包括与所述主控处理器通过CPU总线连接的第一复杂可编程逻辑器件，以及与所述第 一复杂可编程逻辑器件连接的第一 PC104接口单元和PS/2接口单元，所述第一复杂可编程 逻辑器件对PC104协议信号和PS/2协议信号进行解码、译码操作。 本技术的另一目的在于提供一种运动控制板，所述运动控制板包括专用运 动控制芯片，以及分别与所述专用运动控制芯片连接的第二复杂可编程逻辑器件和第二 PC104接口单元，所述第二复杂可编程逻辑器件和第二 PC104接口单元连接，所述第二复杂 可编程逻辑器件对面板I/O信号、远程I/O信号进行解码、译码操作，所述第二 PC104接口 单元与运动控制主板进行实时通讯。 本技术的另一目的在于提供一种运动控制器，所述运动控制器包括所述运动 控制主板和所述运动控制板。 在本技术中，通过第一复杂可编程逻辑器件实现了 PC104、 PS/2等协议信号，3从而可以大大减少主控处理器对基于PS/2的按键信号的处理时间，降低了运动控制主板 中主控处理器的负荷。通过第二复杂可编程逻辑器件实现对面板信号和远程信号的解码、 译码等操作，从而减少了专用运动控制芯片对面板信号和远程信号的解码、译码的处理时 间，降低了专用运动控制芯片的负荷。同时运动控制主板和运动控制板通过PC104总线进 行通讯，从而可以最大程度的发挥PC104总线标准的作用。采用ARM系列CPU+PC104接口 + 专用运动控制芯片的嵌入式方案，使得除各外围接口电路和配件板之外的电路实现了最大 程度的简化，特别是CPU和运动控制芯片的分离使得运动控制器中的各个模块各司其职， 专注于本身的功能，以最大程度的提高运动控制器的灵活性、可靠性以及抗干扰性。附图说明图1是本技术提供的运动控制主板的结构框图； 图2是本技术提供的第一复杂可编程逻辑器件的结构示意图； 图3是本技术提供的电平转换模块的结构示意图； 图4是本技术提供的PS/2接口单元的结构示意图； 图5是本技术提供的DA输出单元的结构示意图； 图6是本技术提供的USB接口单元的结构示意图； 图7是本技术提供的串口单元的结构示意图； 图8是本技术提供的JTAG单元的结构示意图； 图9是本技术提供的显示单元的结构示意图； 图10是本技术提供的运动控制板的结构框图； 图11是本技术提供的第二复杂可编程逻辑器件的结构示意图； 图12是本技术提供的轴接口单元的结构示意图； 图13是本技术提供的IO接口单元的结构示意图； 图14是本技术提供的面板接口单元的结构示意图； 图15是本技术提供的远程接口单元的结构示意图； 图16是本技术提供的运动控制器的结构框图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本技术，并不用于限定本技术。 图l示出了本技术实施例提供的运动控制主板的结构，为了便于说明，仅示 出了与本技术实施例相关的部分。该运动控制主板包括主控处理器1、通过CPU总线 与主控处理器1连接的第一复杂可编程逻辑器件2(ComplexProgrammable Logic Device, CPLD)以及与第一复杂可编程逻辑器件2连接的第一 PC104接口单元3和PS/2接口单元4， 该第一复杂可编程逻辑器件2通过硬件编程对PC104协议信号和PS/2协议信号进行解码、 译码操作。其中主控处理器l是运动控制主板的核心。在本技术实施例中，采用ARM9 系列的CPU作为主控处理器l，如S3C2410A芯片等。 请参阅图2，为本技术实施例提供的第一复杂可编程逻辑器件2的示意图，但不以该示意图为限。该第一复杂可编程逻辑器件2通过硬件编程实现了 PC104、 PS/2等协议信号，同时实现了网络控制信号等功能。具体实现为主控处理器1的数据信号(Data)、地址信号(Addr)和各种片选等IO控制信号(Ctrl)通过总线连接到第一复杂可编程逻辑器件2的I/O引脚，第一复杂可编程逻辑器件2采用16M的有源晶振提供基本的时钟信号，结合主控处理器1送来的各种Data、Addr、Ctrl等信号，进行译码、解码操作，以实现PC104所必须的各种控制信号。对于网络控制信号，第一复杂可编程逻辑器件2根据主控处理器1送来的地址信号和片选信号实现网络控制的读写(NNETIOR， NNETIOW)信号。对于PS/2信号，第一复杂可编程逻辑器件2在16M时钟的控制下通过对PS/2键盘的键盘数据(KEY_DAT)、键盘时钟(KEY_CLK)信号进行时序解码，获取每次按键生成的按键编码，并将按键编码存储到内存中，等待主控处理器1的读取操作，从而可以大大减少主控处理器1对基于PS/2的按键信号的处理时间，以使主控处理器1有充分的时间来进行那些必须的事务处理操作。在本技术实施例中，该第一复杂可编程逻辑器件2可以采用LC4256V实现。 请参阅图3，为本技术实施例提供的第一PC104接口单元3包括的电平转换模块的示意图，但不以该示意图为限。该PC104接口单元中的电平转换模块实现标准PC104的5V电平信号与主控处理器1的3. 3V电平信号之间的转换。 请参阅图4，为本技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动控制主板，包括主控处理器，其特征在于，所述运动控制主板还包括与所述主控处理器通过ＣＰＵ总线连接的第一复杂可编程逻辑器件，以及与所述第一复杂可编程逻辑器件连接的第一ＰＣ１０４接口单元和ＰＳ／２接口单元，所述第一复杂可编程逻辑器件对ＰＣ１０４协议信号和ＰＳ／２协议信号进行解码、译码操作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范志州，马敏生，
申请(专利权)人：深圳市凌思特科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[]