CN108456986B - 一种横机操作盒 - Google Patents

Abstract

本申请公开了提供一种横机操作盒，该横机操作盒包括：核心板，以及连接核心板的底板；其中，核心板包括：X86处理器、eMMC存储器、多个核心板接口；底板包括：对应至少部分核心板接口的转换模块，以及多个底板接口；底板接口连接转换模块，能够实现横机操作盒运行对图像处理能力要求较高的应用程序。

Description

一种横机操作盒

技术领域

本申请应用于针织机械技术领域，特别是涉及一种横机操作盒。

背景技术

横机操作盒作为人机交互的接口，负责下发编织控制指令并监控当前横机运行状态，随着各种编织应用对处理器的图像处理能力要求越来越高，ARM架构的处理器逐渐成为提升横机操作盒整体性能的瓶颈。

目前国内的横机操作盒基本都是以ARM架构为基础，普遍存整体性能较低和人机交互界面不够友好的问题，即现有的横机操作盒无法运行对图像处理能力要求较高的应用程序，用户体验不佳。

发明内容

本申请提供涉及一种横机操作盒，以解决横机操作盒无法运行对图像处理能力要求较高的应用程序的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种横机操作盒，该横机操作盒包括：核心板，以及连接核心板的底板；其中，核心板包括：X86处理器、eMMC存储器、多个核心板接口；底板包括：对应至少部分核心板接口的转换模块，以及多个底板接口；底板接口连接转换模块。

本申请的有益效果是：本申请公开了提供一种横机操作盒，该横机操作盒包括：核心板，以及连接核心板的底板；其中，核心板包括：X86处理器、eMMC存储器、多个核心板接口；底板包括：对应至少部分核心板接口的转换模块，以及多个底板接口；底板接口连接转换模块，能够实现横机操作盒运行对图像处理能力要求较高的应用程序。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种横机操作盒一实施例的结构示意图；

图2是电脑横机控制系统的结构示意图；

图3是一种横机操作盒一实施例的另一结构示意图；

图4是横机操作盒软件框架的结构示意图。

具体实施例

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，图1是本申请一种横机操作盒一实施例的结构示意图。在本实施例中，横机操作盒100包括核心板200及底板300两个部分，底板300与核心板200连接。

具体来说，核心板200包括X86处理器201，eMMC存储器202以及多个核心板接口203。

其中，横机操作盒100是用于在电脑横机控制系统中作为人机交互的端口，如图2所示，图2是电脑横机控制系统的结构示意图，电脑横机控制系统400包括横机操作盒100、横机主控制器500以及机头设备控制器600，横机主控制器500分别耦接横机操作盒100以及机头设备控制器600。通过操作电脑横机操作盒100，将花型文件进行解析，产生电脑横机工作时所需要的花型控制信息，相应的，横机操作盒100上的编织控制程序将产生该花型控制信息的数据指令发送给横机主控制器500，横机主控制器500根据指令协调完成各个机头设备的动作。同时横机操作盒100根据横机主控制器500回传的系统各部件的运行参数，实时呈现当前横机运行状态。

因此，横机操作盒100作为人机交互的接口，负责下发编织控制指令并监控当前横机运行状态，直接影响整机性能和用户体验。然而随着各种编织应用对处理器的图像处理能力要求越来越高，现有的ARM架构的处理器逐渐成为提升横机操作盒100整体性能的瓶颈。在本实施方式中，横机操作盒100并不使用原有的ARM架构的处理器，而是选择X86处理器201，即基于X86架构的处理器，基于X86架构的处理器相对原有ARM架构的处理器具有性能更好、扩展能力高、系统兼容性强以及软件开发的方便性及可使用工具多样性等特点。

从性能上来说，X86结构的处理器无论如何都比ARM结构的处理器在性能方面要快得多、强得多：X86的CPU随便就是1G以上、双核、四核大行其道，通常使用45nm(甚至更高级)制程的工艺进行生产；ARM方面，CPU通常是几百兆，而1G左右CPU的制程通常使用不到65nm制程的工艺。其中，制程工艺是指在生产CPU过程中，集成电路的精细度，也就是说精度越高，生产工艺越先进，在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，精细度就越高，CPU的功耗也就越小，X86架构的45nm制程的工艺较ARM不到65nm制程的工艺精度更高，生产工艺更加先进，CPU的功耗更小。

从扩展能力来说，X86结构的电子设备采用“桥”的方式与扩展设备(如：硬盘、内存等)进行连接，而且x86结构的移动终端出现了近30年，其配套扩展的设备种类多、价格也比较便宜，所以x86结构的移动终端能很容易进行性能扩展，如增加内存、硬盘等。本申请实施例所提供的移动终端，包括智能移动终端、平板电脑、智能穿戴设备、数字音视频播放器、电子阅读器、手持游戏机等电子设备；ARM结构的移动终端是通过专用的数据接口使CPU与数据存储设备进行连接，所以ARM的存储、内存等性能扩展难以进行(一般在产品设计时已经定好其内存及数据存储的容量)，所以采用ARM结构的系统，一般不考虑扩展，基本奉行“够用就好”的原则。

从操作系统的兼容性来说，X86架构的系统是由微软及Intel构建的Wintel联盟一统天下，垄断了个人电脑操作系统近30年，形成巨大的用户群，也深深固化了众多用户的使用习惯，同时x86结构的系统在硬件和软件开发方面已经形成统一的标准，几乎所有x86硬件平台都可以直接使用微软的视窗系统及现在流行的几乎所有工具软件，所以x86系统在兼容性方面具有无可比拟的优势；而ARM系统几乎都采用linux的操作系统，而且几乎所有的硬件系统都要单独构建自己的系统，与其他系统不能兼容，这也导致其应用软件不能方便移植。

从软件开发的方便性及可使用工具的多样性来说，X86结构的系统推出几十年的期间，基于x86架构的移动终端经过飞速发展的黄金时期，用户的应用、软件配套、软件开发工具的配套及兼容等工作，已经到达非常成熟甚至可以说是完美的境界，所以使用X86架构的移动终端不仅有大量的第三方软件可供选择，也有大量的软件编程工具可以帮助用户完成所希望完成的工作；而ARM架构的移动终端由于硬件性能的制约、操作系统的精简、以及系统兼容等问题的制约，造成ARM架构的电脑系统不可能像X86架构的移动终端那样有众多的编程工具和第三方软件可供选择及使用。即，基于x86架构的移动终端的系统平台开发软件比架构的移动终端的系统平台更容易、更简单、实际成本也更低，同时更容易找到第三方软件，免去用户开发的时间和成本，软件移植更容易。

在本实施例中，核心板200使用Intel Braswell N3010处理器，Intel BraswellN3010处理器具有双核双线程，基准频率1.04GHz；eMMC存储器202使用8GeMMC高速存储以及2GDDR3RAM，在系统性能上相对于现有的ARM横机操作盒100有极大提升；多个核心板接口203可以根据实际操作进行相应的设置，例如网口、转接口等等，在其他实施方式中也可以选择其他型号元件的核心板200，此处对核心板200元件的型号不作限定。

与核心板200连接的底板300包括对应至少部分核心板接口的转换模块301，以及多个底板接口302。

底板300用于对核心板200进行扩展和转换，因此底板300上相应设置部分核心板接口的转换模块301，以便于对核心板200部分功能进行转换，底板300上还存在底板接口302，底板接口302连接转换模块301，以便于对转换后的核心板200部分功能进行扩展。在本实施例中，底板300上的转换模块301以及底板接口302的种类及数量可根据实际需要进行相应设置，此处不作限定。

本申请的有益效果是：通过提供一种横机操作盒100，该横机操作盒100包括：核心板200，以及连接核心板200的底板300；其中，核心板200包括：X86处理器201、eMMC存储器202、多个核心板接口203；底板300包括：对应至少部分核心板接口的转换模块301，以及多个底板接口302；底板接口302连接转换模块301，能够实现横机操作盒100运行对图像处理能力要求较高的应用程序。

在上述实施方式的基础上，本实施例横机操作盒100还包括核心板接口203，HDMI接口204，具体如图3所示，图3是一种横机操作盒一实施例的另一结构示意图。

核心板接口203可以包括多种类型的接口，在本实施方式中，核心板接口203可以包括HDMI接口204，然而传统横机基本都是使用RGB显示器，没有使用HDMI接口，因此相应的底板300上的转换模块301包括HDMI转RGB模块303，底板接口302包括RGB接口304，以便适用于传统横机的RGB显示器。

核心板接口203包括高速串行接口205，这是考虑到了现有的横机操作盒100采用的是485通信方式和横机主控制器500进行通信，为兼容现有的横机操作盒100，相应的，底板300的转换模块301包括高速串行接口转RS485模块305，底板接口302包括RS485通信接口306，通过电平转换，将高速串行接口205转换为支持485通信接口，以便横机操作盒100与横机主控制器500进行通信。

核心板200与底板300之间大多是通过电平转换，以使得核心板200进行转换，因此底板300上的转换模块301包括电平转换模块307。

为了便于横机操作盒100的方便操作，可以在核心板200上设置触摸屏206，相应的，核心板接口203包括I2C接口208，触摸屏206通过I2C接口208耦接于核心板200，核心板200能够支持各种类型的触摸屏，例如电容型触摸屏或电阻型触摸屏，此处不作限定。

横机操作盒100还可以通过连接外接设备进行扩展，因此核心板接口203进一步可以包括USB接口209，用于连接外部设备，例如键盘。当然，在本实施例中也可以根据外部设备的接口类型设置相应的核心板接口203，此处不作限定。

为了保证横机操作盒100的基本功能，核心板接口203进一步包括芯片内部测试接口210，LPC接口211，至少两个核心板USB接口209以及以太网口212。

具体来说，芯片内部测试接口210(JTAG，Joint Test Action Group，联合测试行为组织)，JTAG也是一种国际标准测试协议(IEEE 1149.1兼容)，主要用于芯片内部测试，标准的JTAG接口是4线：TMS、TCK、TDI、TDO，分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线。相关JTAG引脚的定义为：TCK为测试时钟输入；TDI为测试数据输入，数据通过TDI引脚输入JTAG接口；TDO为测试数据输出，数据通过TDO引脚从JTAG接口输出；TMS为测试模式选择，TMS用来设置JTAG接口处于某种特定的测试模式；TRST为测试复位，输入引脚，低电平有效。

LPC(LowPin Count)接口211为新的接口规范，将以往ISABUS的地址/数据分离译码，改成类似PCI的地址/数据信号线共享的译码方式，信号线数量大幅降低，工作速率由PCI总线速率同步驱动，虽然改良过的LPC接口一样维持最大传输值16MB/s，不过所需要的信号脚位数量大幅降低25－30个，以LPC接口设计的Super I/O芯片、Flash芯片都享有脚位数减少，体积微缩的好处，继而可以简化主板设计，因而取名为Low Pin Count。

预留至少两个核心板USB接口209，以便于实际应用过程中扩展其他外接设备。

以太网口212(PCI－e，PCI－Express，最新的总线和接口标准)，用于连接以太网，以太网口212可以支持局域网的传输速率可以根据实际应用进行限定，在本实施例中为10/100M以太网口212，即LAN(Local Area Network，局域网)的传输速率10Mb/S，FDDI(一种速率为100Mb/s，采用多模光纤作为传输媒介的高性能光纤令牌环局域网)的传输速率100Mb/S，其中局域网是在一个局部的地理范围内(如一个学校、工厂和机关内)，将各种计算机。外部设备和数据库等互相联接起来组成的计算机通信网，简称LAN。它可以通过数据通信网或专用数据电路，与远方的局域网、数据库或处理中心相连接，构成一个大范围的信息处理系统。

横机操作盒100包括显示屏101，用于显示横机主控制器500回传的电脑横机控制系统400中各部件的实时参数以及当前横机的运行状态；横机操作盒100中的eMMC存储器202中存储有显示屏驱动程序，显示屏101的扩展显示标识数据存储在显示屏驱动程序中。

下面对横机操作盒总的软件系统总体框架进行说明，具体如图4所示，图4是横机操作盒软件框架的结构示意图，横机操作盒软件框架700包括X86平台710、操作系统730以及应用程序750三个部分。

X86平台710支持windows/yocto/andorid/linux等多种操作系统730，基于开源和性能方面考虑，目前选择基于linux的UBUNTU操作系统730，在此基础上，进行相关驱动程序的开发和横机编织控制程序的开发，驱动程序可以包括IO驱动731、高速串口驱动732、USB驱动733等等。现有显示器EDID值基本都存放在EEPROM中，有驱动从芯片中读出完成初始化，在本实施例中则直接将显示器的EDID值存放到驱动软件中，而不用再从显示器去读，这样可以节省一颗存放EDID值的存储芯片，节约了横机操作盒100的制作成本。

在BIOS(Basic Input Output System，基本输入输出系统)中同时注册电阻屏和电容屏驱动，其中，BIOS是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序，它可从CMOS中读写系统设置的具体信息，其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制，在触摸屏206驱动软件中根据I2C设备地址探测实际连接的触摸屏206幕类型，这样能动态识别触摸屏206类型，在本实施例中，一套系统软件和BIOS就可以同时支持电阻屏和电容屏，便于版本维护和生成。

由于处理器性能的提高，可以重新开发一套更加友好的人机交互界面，同时可以将制版软件(3D制版)移植到系统上，支持在线花型的编辑，现有的横机操作盒100无法在线编辑花型，本实施例中在线编织花型能够简化操作步骤。

进一步，横机操作盒100中的核心板200与底板300双层设置，便于核心板200与底板300连接，减少连接线、连接件的长度及体积，从而减少横机操作盒100的体积及成本，提高了用户手持横机操作盒100工作时的操作体验。

核心板200进一步包括电源管理电路210，底板300包括电源模块309，电源管理电路210耦接电源模块309，电源管理电路210用于给横机操作盒100提供电能。

本申请的有益效果是：通过提供一种横机操作盒100，该横机操作盒100包括：核心板200，以及连接核心板200的底板300；其中，核心板200包括X86处理器201、eMMC存储器202、多个核心板接口203，其中多个核心板接口203包括HDMI接口204、高速串行接口205、I2C接口308、USB接口209、芯片内部测试接口210，LPC接口211等等；底板300包括对应至少部分核心板接口的转换模块301，如HDMI转RGB模块303、高速串行接口205转RS485模块305以及电平转换模块307等，多个底板接口302，如RGB接口304、RS485通信接口306；底板接口302连接转换模块，能够实现横机操作盒100好地运行对性能要求更高的人机交互程序和3D制版软件等应用软件。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种横机操作盒，其特征在于，所述横机操作盒包括：核心板，以及连接所述核心板的底板；其中，所述核心板包括：X86处理器、eMMC存储器、多个核心板接口；

所述底板包括：对应至少部分所述核心板接口的转换模块，以及多个底板接口；所述转换模块用于对所述核心板的部分功能进行转换，所述底板接口连接所述转换模块，所述底板接口用于对转换后的所述核心板的部分功能进行拓展；

所述横机操作盒作为人机交互的接口，用于负责下发编织控制指令并监控当前横机运行状态，且能够运行制版软件，以支持在线编辑花型。

2.根据权利要求1所述的横机操作盒，其特征在于，所述核心板接口包括HDMI接口，所述转换模块包括HDMI转RGB模块，所述底板接口包括RGB接口。

3.根据权利要求1所述的横机操作盒，其特征在于，所述核心板接口包括高速串行接口，所述转换模块包括高速串行接口转RS485模块，所述底板接口包括RS485通信接口。

4.根据权利要求1所述的横机操作盒，其特征在于，所述转换模块包括电平转换模块。

5.根据权利要求1所述的横机操作盒，其特征在于，所述横机操作盒包括触摸屏，所述核心板接口包括I2C接口，所述触摸屏通过所述I2C接口耦接于所述核心板。

6.根据权利要求1所述的横机操作盒，其特征在于，所述核心板接口进一步包括USB接口，用于连接外部设备。

7.根据权利要求1所述的横机操作盒，其特征在于，所述核心板接口进一步包括：芯片内部测试接口，LPC接口，以太网口以及至少两个核心板USB接口。

8.根据权利要求1所述的横机操作盒，其特征在于，所述横机操作盒包括显示屏，所述eMMC存储器中存储有显示屏驱动程序，所述显示屏的扩展显示标识数据存储在所述显示屏驱动程序中。

9.根据权利要求1所述的横机操作盒，其特征在于，所述核心板与所述底板双层设置。

10.根据权利要求1所述的横机操作盒，其特征在于，所述核心板进一步包括电源管理电路，所述底板包括电源模块，所述电源管理电路耦接所述电源模块。

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