CN201378272Y

CN201378272Y - 电脑横机控制装置

Info

Publication number: CN201378272Y
Application number: CN200920035660U
Authority: CN
Inventors: 潘启勇; 周平; 孙华平; 华强; 李天福; 徐惠钢; 涂国辉; 陈景波; 陈琦玮; 霍铖宇; 卢达; 范龙保
Original assignee: Changshu Institute of Technology
Current assignee: Changshu Institute of Technology
Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2009-03-16
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2019-03-16

Abstract

本实用新型提供的电脑横机控制装置，包括PC104接口(1)、电平转换电路(2)、FPGA(3)、CPLD(4)、数码管(5)和配置芯片(6)，所述PC104接口(1)连接电平转换电路(2)，该电平转换电路(2)连接FPGA(3)，该FPGA(3)连接CPLD(4)、数码管(5)和配置芯片(6)。PC104接口具有很高的数据通讯效率，本实用新型采用PC104接口大大增强电脑横机控制装置与上位机的数据通讯效率；本实用新型采用FPGA和CPLD作主控芯片，各功能模块并行处理能力强，从而使得整机运行速度快。

Description

电脑横机控制装置

技术领域

本实用新型涉及织机控制装置，尤其是电脑横机控制装置。

背景技术

电脑横机涉及电子、机械、计算机、控制等诸多领域，是一种比较复杂的典型机电一体化产品。

近年来，电脑横机的需求不断增加，传统的手摇横机已经很难满足人们的需求，国内外从事电脑横机开发和生产的厂家不断涌现，进口电脑横机价格昂贵，维修困难，而国产电脑横机技术不够成熟，编织速度低、性能不稳定，且多数采用单片机作为控制芯片，数据并行处理能力弱。

另外，CPLD是Complex Programmable Logic Device(复杂可编程逻辑器件)的缩写，代表的是一种可编程逻辑器件，它可以在制造完成后由用户根据自己的需要定义其逻辑功能，CPLD的特点是有一个规则的构件结构，该结构由宽输入逻辑单元组成，这种逻辑单元也叫宏单元，并且CPLD使用的是一个集中式逻辑互连方案；FPGA是Field-Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物，它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

中国实用新型专利授权公告号CN2784432Y公开了一种“电脑横机控制电路”，它包括单片机、输入电路、显示电路、存储电路和多个执行电路，其特征在于单片机的输出端口经并行接口和多个执行电路分别连接，其每一个端口都串接有发光二极管，某一路出现故障时，该路发光二极管就不亮，便于指示故障，给维修带来便利。其控制核心采用单片机，数据处理能力较弱。

中国实用新型专利授权公告号CN2758296Y公开了一种“全电脑提花横机控制装置”，其主要分为两大块：上位机和下位机，下位机的控制核心依旧采用单片机，并且通过RS-232串行口接受上位机的数据，势必导致数据传输效率低的缺点。

中国实用新型专利授权公告号CN201114145Y公开了一种“数码横机的人机交互通讯装置”，其特征依旧采用单片机，所不同的是通过CAN总线与横机的主控模块连接并通讯，虽然与主控模块的通讯能力有所提高，但其仍通过串口连接储存设备，数据处理能力依旧有限。

发明内容

针对上述缺陷，本实用新型提供的电脑横机控制装置，采用PC104接口，增强了电脑横机控制器与上位机的数据通讯效率，采用FPGA和CPLD作主控芯片，各功能模块并行处理能力强，从而使得整机运行速度快。

本实用新型提供的电脑横机控制装置，包括PC104接口(1)、电平转换电路(2)、FPGA(3)、CPLD(4)、数码管(5)和配置芯片(6)，所述PC104接口(1)连接电平转换电路(2)，该电平转换电路(2)连接FPGA(3)，该FPGA(3)连接CPLD(4)、数码管(5)和配置芯片(6)。

优选地，上述电平转换电路(2)包括磁珠一、磁珠二、磁珠三、磁珠四、磁珠五、磁珠六、磁珠七、磁珠八、电容一、电容二、电容三、电容四、电容五、电容六、电容七、电容八、集成电路一、集成电路二、集成电路三和集成电路四，所述磁珠一、磁珠二、磁珠五和磁珠六的一端分别连接3.3V电源，另一端分别连接电容一、电容二、电容五、电容六的一端和集成电路一、集成电路二、集成电路三、集成电路四的31、42脚，所述磁珠三、磁珠四、磁珠七和磁珠八的一端连接5V电源，另一端分别连接电容三、电容四、电容七、电容八的一端和集成电路一、集成电路二、集成电路三、集成电路四的7、18脚，所述电容一、电容二、电容三、电容四、电容五、电容六、电容七、电容八的另一端接地。

优选地，上述FPGA为Xilinx公司的XC3S1500芯片或XC3S2000芯片，上述CPLD为Altera公司的EPM570T144芯片，上述配置芯片为Xilinx公司的XCF08P芯片。

优点在于：PC104接口具有很高的数据通讯效率，本实用新型采用PC104接口大大增强电脑横机控制装置与上位机的数据通讯效率；本实用新型采用FPGA和CPLD作主控芯片，各功能模块并行处理能力强，从而使得整机运行速度快。

附图说明

图1是本实用新型实施例的原理图。

具体实施方式

以下为本实用新型提供的实施例。

如图1所示，电脑横机控制装置，包括PC104接口(1)、电平转换电路(2)、FPGA(3)、CPLD(4)、数码管(5)和配置芯片(6)，所述PC104接口(1)连接电平转换电路(2)，该电平转换电路(2)连接FPGA(3)，该FPGA(3)连接CPLD(4)、数码管(5)和配置芯片(6)。

工作原理：外部工控机接入PC104接口，PC104接口连接电平转换电路，将工控机的5V电平与FPGA能识别的3.3V电平进行双向转换，电平转换电路连接FPGA电路，FPGA电路连接CPLD电路，FPGA、CPLD连接外部的横机各执行机构和相关传感器，FPGA还连接数码管用于显示运行状态，配置芯片连接FPGA用于对FPGA进行上电加载配置信息。

电平转换电路(2)具体包括磁珠一、磁珠二、磁珠三、磁珠四、磁珠五、磁珠六、磁珠七、磁珠八、电容一、电容二、电容三、电容四、电容五、电容六、电容七、电容八、集成电路一、集成电路二、集成电路三和集成电路四，所述磁珠一、磁珠二、磁珠五和磁珠六的一端分别连接3.3V电源，另一端分别连接电容一、电容二、电容五、电容六的一端和集成电路一、集成电路二、集成电路三、集成电路四的31、42脚，所述磁珠三、磁珠四、磁珠七和磁珠八的一端连接5V电源，另一端分别连接电容三、电容四、电容七、电容八的一端和集成电路一、集成电路二、集成电路三、集成电路四的7、18脚，所述电容一、电容二、电容三、电容四、电容五、电容六、电容七、电容八的另一端接地。

(磁珠一、磁珠二、磁珠三、磁珠四、磁珠五、磁珠六、磁珠七、磁珠八、电容一、电容二、电容三、电容四、电容五、电容六、电容七、电容八、集成电路一、集成电路二、集成电路三和集成电路四，分别用磁珠L1~L8、电容C1~C8和集成电路U1~U4替换。)

工作原理：PC104接口，采用标准104针排母；电平转换电路，采用4片双向电平转换集成电路74LVC164245实现，磁珠L1~L8和电容C1~C8起电源滤波作用，集成电路U1完成16位数据总线的双向电平变换，U2、U3完成20位地址的输入电平变换，同时U3还完成诸如IOW、IOR等控制信号的输入电平变换，U4完成诸如IOCS16、IOCHRDY等状态信号的输出电平变换。集成电路U1~U4的使能信号为25脚、48脚，皆接电源地，表示允许其工作。U1的方向控制信号1脚、24脚接FPGA电路的DATA_DIR信号，用于智能切换数据收发方向；U2、U3的方向控制信号1脚、24脚接电源地，表示U2、U3固定进行输入电平变换；U4的方向控制信号1脚、24脚接3.3V电平，表示U4固定进行输出电平变换。

上述FPGA可以为Xilinx公司的XC3S1500芯片或XC3S2000芯片，上述CPLD可以为Altera公司的EPM570T144芯片，上述配置芯片可以为Xilinx公司的XCF08P芯片。

PC104接口具有很高的数据通讯效率，本实用新型采用PC104接口大大增强电脑横机控制装置与上位机的数据通讯效率；本实用新型采用FPGA和CPLD作主控芯片，各功能模块并行处理能力强，从而使得整机运行速度快。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1、一种电脑横机控制装置，其特征在于，包括PC104接口(1)、电平转换电路(2)、FPGA(3)、CPLD(4)、数码管(5)和配置芯片(6)，所述PC104接口(1)连接电平转换电路(2)，该电平转换电路(2)连接FPGA(3)，该FPGA(3)连接CPLD(4)、数码管(5)和配置芯片(6)。

2、根据权利要求1所述的电脑横机控制装置，其特征在于，上述电平转换电路(2)包括磁珠一、磁珠二、磁珠三、磁珠四、磁珠五、磁珠六、磁珠七、磁珠八、电容一、电容二、电容三、电容四、电容五、电容六、电容七、电容八、集成电路一、集成电路二、集成电路三和集成电路四，所述磁珠一、磁珠二、磁珠五和磁珠六的一端分别连接3.3V电源，另一端分别连接电容一、电容二、电容五、电容六的一端和集成电路一、集成电路二、集成电路三、集成电路四的31、42脚，所述磁珠三、磁珠四、磁珠七和磁珠八的一端连接5V电源，另一端分别连接电容三、电容四、电容七、电容八的一端和集成电路一、集成电路二、集成电路三、集成电路四的7、18脚，所述电容一、电容二、电容三、电容四、电容五、电容六、电容七、电容八的另一端接地。

3、根据权利要求2所述的电脑横机控制装置，其特征在于，上述FPGA为Xilinx公司的XC3S1500芯片或XC3S2000芯片，上述CPLD为Altera公司的EPM570T144芯片，上述配置芯片为Xilinx公司的XCF08P芯片。