RU73510U1 - FUNCTIONAL KEYBOARD (FC) - Google Patents
FUNCTIONAL KEYBOARD (FC) Download PDFInfo
- Publication number
- RU73510U1 RU73510U1 RU2008104955/22U RU2008104955U RU73510U1 RU 73510 U1 RU73510 U1 RU 73510U1 RU 2008104955/22 U RU2008104955/22 U RU 2008104955/22U RU 2008104955 U RU2008104955 U RU 2008104955U RU 73510 U1 RU73510 U1 RU 73510U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- ethernet
- keyboard
- ram
- microcontroller
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к вычислительной технике, в частности к системам автоматизации управления технологическими процессами крупных промышленных объектов и может быть использована в устройствах с человеко-машинным интерфейсом для использования его в составе автоматизированных систем управления при информационной поддержки и приеме команд от оператора, устойчивого к любому единичному отказу, с возможностью дублирования каналов связи. Для этого ФК содержит в своем составе микроконтроллер, блок сканирования клавиатуры, формирователь управляющих сигналов, блок состояния индикации, два блока сопряжения с сетью Ethernet, блок временного хранения адреса, ОЗУ, два блока гальваноразвязки, клавиатуру, блок индикации, считыватель электронного ключа. Микроконтроллер через мультиплексированную шину данных подключен к блокам Ethernet, ОЗУ, формирователю управляющих сигналов и блоку временного хранения адреса. Последний блок демультиплексирует шину адрес/данные и шиной адреса подключается к контроллерам Ethernet и ОЗУ. Формирователь выдает управляющие команды на шину управления, которая подключена к блоку сканирования клавиатуры, блоку состояния индикации, блокам Ethernet и ОЗУ. Блок сканирования клавиатуры и блок состояния индикации подключены к клавиатуре и блоку индикации соответственно. Подключение внешних линий Ethernet к блокам сопряжения с сетью №1 и №2 осуществляется через блоки гальваноразвязки первого и второго канала соответственно. Считыватель электронного ключа подключается непосредственно к микроконтроллеру.The utility model relates to computing, in particular to automation systems for controlling technological processes of large industrial facilities and can be used in devices with a human-machine interface for use as part of automated control systems for information support and receiving commands from an operator that is resistant to any single failure, with the possibility of duplication of communication channels. For this, the FC contains a microcontroller, a keyboard scan unit, a control signal generator, an indication status unit, two Ethernet interface units, an address temporary storage unit, RAM, two galvanic isolation units, a keyboard, an indication unit, and an electronic key reader. The microcontroller is connected via an multiplexed data bus to Ethernet, RAM, a control signal conditioner and an address temporary storage unit. The last block demultiplexes the address / data bus and connects to the Ethernet and RAM controllers by the address bus. The driver issues control commands to the control bus, which is connected to the keyboard scan unit, display status unit, Ethernet units and RAM. The keyboard scan unit and the display status unit are connected to the keyboard and the display unit, respectively. External Ethernet lines are connected to interface units with network No. 1 and No. 2 through galvanic isolation units of the first and second channels, respectively. The electronic key reader is connected directly to the microcontroller.
Description
Полезная модель (ПМ) относится к вычислительной технике, а в частности к системам автоматизации управления технологическими крупных промышленных объектов и может быть использована при создании систем управления ответственными объектами для организации человеко-машинного интерфейса.The utility model (PM) relates to computer technology, and in particular to automation systems for managing technological large industrial facilities and can be used to create control systems for critical facilities for organizing a human-machine interface.
Аналогов не выявлено.No analogues found.
Задачей, на решение которой направлена ПМ, является устройство для организации человеко-машинного интерфейса и использования его в составе автоматизированных систем управления для информационной поддержки и приема команд от оператора, устойчивого к любому единичному отказу, с возможностью дублирования каналов связи.The task that PM is aimed at is a device for organizing a human-machine interface and using it as part of automated control systems for information support and receiving commands from an operator that is resistant to any single failure, with the possibility of duplication of communication channels.
Технический результат достигается тем, что ФК содержит в своем составе микроконтроллер, блок сканирования клавиатуры, формирователь управляющих сигналов, блок состояния индикации, два блока сопряжения с сетью Ethernet, блок временного хранения адреса, ОЗУ, два блока гальваноразвязки, клавиатуру, блок индикации, считыватель электронного ключа. Микроконтроллер через мультиплексированную шину данных подключен к блокам Ethernet, ОЗУ, формирователю управляющих сигналов и блоку временного хранения адреса. Последний блок демультиплексирует шину адрес/данные и шиной адреса подключается к контроллерам Ethernet и ОЗУ. Формирователь по адресу на шине адрес/данных распознает к какому блоку идет обращение и выдает управляющие команды на шину управления, которая подключена к блоку сканирования клавиатуры, блоку состояния индикации, блокам Ethernet и ОЗУ. Блок сканирования клавиатуры и блок The technical result is achieved by the fact that the FC contains a microcontroller, a keyboard scan unit, a driver of control signals, a display status unit, two Ethernet interface units, an address temporary storage unit, RAM, two galvanic isolation units, a keyboard, an indication unit, an electronic reader the key. The microcontroller is connected via an multiplexed data bus to Ethernet, RAM, a control signal conditioner and an address temporary storage unit. The last block demultiplexes the address / data bus and connects to the Ethernet and RAM controllers by the address bus. The shaper at the address on the address / data bus recognizes which unit is being accessed and issues control commands to the control bus, which is connected to the keyboard scan unit, display status unit, Ethernet and RAM units. Keyboard Scan Block and Block
состояния индикации подключены к клавиатуре и блоку индикации соответственно. Помимо этого клавиатура так же напрямую подключена к микроконтроллеру. Подключение внешних линий Ethernet к блокам сопряжения с сетью №1 и №2 осуществляется через блоки гальваноразвязки первого и второго канала соответственно. Считыватель электронного ключа подключается непосредственно к микроконтроллеру.indication states are connected to the keyboard and indication block, respectively. In addition, the keyboard is also directly connected to the microcontroller. External Ethernet lines are connected to interface units with network No. 1 and No. 2 through galvanic isolation units of the first and second channels, respectively. The electronic key reader is connected directly to the microcontroller.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где:The proposed utility model is illustrated in the drawing, where:
1) клавиатура;1) keyboard;
2) блок индикации;2) display unit;
3) блок сканирования клавиатуры;3) keyboard scan unit;
4) формирователь управляющих сигналов;4) driver of control signals;
5) блок состояния индикации;5) indication status block;
6) микроконтроллер;6) microcontroller;
7) считыватель электронного ключа;7) electronic key reader;
8) блока сопряжения с сетью Ethernet №1;8) Ethernet interface unit No. 1;
9) блока сопряжения с сетью Ethernet №1;9) Ethernet interface unit No. 1;
10) блок временного хранения адреса;10) block temporary storage of the address;
11) ОЗУ;11) RAM;
12) блок гальваноразвязки №1;12) galvanic isolation unit No. 1;
13) блок гальваноразвязки №2;13) galvanic isolation unit No. 2;
14) Мультиплексированная шина адрес/данные;14) Multiplexed address / data bus;
15) Шина адреса;15) Address bus;
16) Шина управления;16) control bus;
17) Шина сканирования клавиш;17) Bus scan keys;
18) Шина состояния клавиатуры;18) Keyboard status bus;
19) Шина управления индикацией;19) Indication control bus;
20) Линии чтения электронного ключа20) Electronic key reading lines
Инициализация ФК начинается с самотестирования всех основных функциональных узлов 4, 8, 9, 11 входящих в состав ФК и настройки блоков сопряжения с сетью Ethernet на необходимый режим работы 8, 9. Далее Initialization of the FC begins with a self-test of all the main functional units 4, 8, 9, 11 that are part of the FC and the configuration of the interface blocks with the Ethernet network for the required operating mode of 8, 9. Next
функционирование ФК зависит от текущего режима работы, в общем случае работу блоков можно условно разбить на 2 параллельных процесса:the functioning of the FC depends on the current mode of operation, in the general case, the operation of the blocks can be divided into 2 parallel processes:
- микроконтроллер 6 электронный ключ и через блок 3 сканирует клавиатуру 1;- microcontroller 6 electronic key and through block 3 scans the keyboard 1;
- во втором, блоки сопряжения с сетью 8, 9 принимают пакеты по сети Ethernet 21, 22. Те пакеты, которые не предназначены ФК, игнорируются. Остальные пакеты обрабатываются.- in the second, the interface blocks with the network 8, 9 receive packets on the Ethernet network 21, 22. Those packets that are not designed by the FC are ignored. The remaining packets are processed.
Микроконтроллер 6 может приостановить сканирование клавиатуры 1 по двум причинам:Microcontroller 6 can pause scanning of keyboard 1 for two reasons:
- нажата какая-то клавиша или введен электронный ключ;- some key is pressed or an electronic key is entered;
- пришел пакет из сети Ethernet, предназначенный ФК.- An Ethernet packet destined for the FC came.
В случае, когда одна из клавиш нажата, определяет номер нажатой клавиши и микроконтроллер 6 прекращает сканирование клавиатуры. Если введен электронный ключ, то он сохраняется в ОЗУ 11. Затем микроконтроллер 6 настраивает блоки сопряжения с сетью Ethernet 8, 9 на передачу, записывает в поле данных (буфер) команду, зависящую от номера нажатой клавиши, или сохраненный электронный ключ и продолжает сканирование клавиатуры 6. Параллельно происходит передача пакета блоками сопряжения с сетью Ethernet 8, 9.In the case when one of the keys is pressed, it determines the number of the pressed key and the microcontroller 6 stops scanning the keyboard. If an electronic key is entered, it is stored in RAM 11. Then, the microcontroller 6 configures the Ethernet 8, 9 interface blocks for transmission, writes a command in the data field (buffer) depending on the number of the key pressed, or the saved electronic key and continues to scan the keyboard 6. At the same time, the packet is transmitted by the interface units to the Ethernet 8, 9 network.
В случае же когда пришел пакет из сети Ethernet 21, 22, предназначенный ФК, он распознается одним из блоков сопряжения с сетью Ethernet 8 или 9, в зависимости от того, в каком канале он был получен. Далее микроконтроллер 6 читает состояние блоков сопряжения с сетью 8, 9, после чего прекращает сканирование клавиатуры 1 и обрабатывает полученный пакет. Возможны три случая обработки:In the case when the packet came from the Ethernet 21, 22 network, intended by the FC, it is recognized by one of the interface units with the Ethernet 8 or 9 network, depending on which channel it was received on. Next, the microcontroller 6 reads the status of the interface units 8, 9, after which it stops scanning the keyboard 1 and processes the received packet. Three processing cases are possible:
- пакет может быть предназначен для записи в ОЗУ 11. Тогда формирователем управляющих сигналов 4 выбирается ОЗУ 11, и микроконтроллер 6 сохраняет полученные данные;- the package can be designed to be written to RAM 11. Then the driver 11 selects RAM 11, and the microcontroller 6 stores the received data;
- пакет может быть предназначен для отображения новой информации на блоке индикации 2. Формирователем управляющих сигналов выбирается - the package can be designed to display new information on the display unit 2. Selected control signals
блок состояния индикации 5, в который микроконтроллер 6 вносит полученные изменения. После завершения всех этих операций, микроконтроллер возвращается к сканированию клавиатуры 1 (через блок 3);indication status block 5, in which the microcontroller 6 makes the changes. After completing all these operations, the microcontroller returns to scan the keyboard 1 (through block 3);
- пакет может содержать информацию для передачи в другой канал. Формирователем управляющих сигналов выбирается блок сопряжения с сетью Ethernet (8 или 9), в который необходимо передать пакет, настраивает его на передачу и записывает в поле данных информацию для передачи.- the packet may contain information for transmission to another channel. The driver of the control signals selects the interface unit with the Ethernet network (8 or 9), into which it is necessary to transfer the packet, sets it for transmission and writes information for transmission in the data field.
Клавиатура 1 представляет собой матрицу из клавиш. Сканирование клавиатуры осуществляется посредством записи логического «нуля» в блок сканирования клавиатуры 3 по шине управления 16. Для передачи сканирующего сигнала с блока сканирования клавиатуры 3 непосредственно на клавиатуру 1, служит шина сканирования клавиш 17. Выставленный сканирующий код определяет номер строки в которой ведется сканирование. Чтение данных с шины состояния клавиатуры позволяет определить номер столбца с нажатой клавишей.Keyboard 1 is a matrix of keys. The keyboard is scanned by writing a logical “zero” to the keyboard 3 scanning unit via the control bus 16. To transmit the scanning signal from the keyboard 3 scanning unit directly to the keyboard 1, the key scanning bus 17 is used. The set scanning code determines the line number in which the scanning is performed. Reading data from the keyboard status bus allows you to determine the column number with the key pressed.
Режим работы ФК и текущее ее состояние отображается с помощью блока индикации 2. Управление индикаторами осуществляет блок управления индикацией 5 по шине управления индикацией 19.The operating mode of the FC and its current state is displayed using the display unit 2. The indicators are controlled by the display control unit 5 via the display control bus 19.
Блок управления индикацией 5 представляет собой набор запоминающих элементов, хранящих состояние каждого индикатора. Запись обновленных данных о состоянии ФК осуществляется микроконтроллером 6 мультиплексированной шине адрес/данные 14, а управление - формирователем управляющих сигналов по шине управления 16.The display control unit 5 is a set of storage elements storing the state of each indicator. Record of updated data on the state of the FC is carried out by the microcontroller 6 to the multiplexed address / data bus 14, and the control is performed by the driver of control signals via the control bus 16.
Формирователь управляющих сигналов 4 вырабатывает управляющие сигналы для блока сканирования клавиатуры 3, блока состояния индикации 5, ОЗУ 11 и двух блоков сопряжения с сетью 8, 9. Выработка соответствующих сигналов управления (16) осуществляется путем анализа состояния шины адреса 15.The control signal generator 4 generates control signals for the keyboard scanning unit 3, indication status block 5, RAM 11 and two interface units with the network 8, 9. The corresponding control signals (16) are generated by analyzing the status of the address 15 bus.
Считыватель электронного ключа 7 служит для ввода специального кода. Он содержит непосредственно считыватель электронного ключа и The electronic key reader 7 is used to enter a special code. It contains directly an electronic key reader and
двухцветный индикатор, сигнализирующий о корректности введенного электронного ключа. Чтение электронного ключа осуществляется по линиям 20.two-color indicator, indicating the correctness of the entered electronic key. Reading the electronic key is carried out on lines 20.
Блок временного хранения адреса 10 используется для хранения младших разрядов адреса при обращении к блокам сопряжения с сетью 8, 9 и ОЗУ 11, т.к. шина адрес/данные 14 микроконтроллера 6 мультиплексированная. Этот блок представляет собой запоминающий элемент, запись информации в который осуществляется по линиям 14, а выдача адреса по линиям 15.The temporary storage unit of address 10 is used to store the least significant bits of the address when accessing the interface blocks with the network 8, 9 and RAM 11, because bus address / data 14 microcontroller 6 multiplexed. This block is a storage element, information is recorded on lines 14, and the issuance of the address on lines 15.
ОЗУ 11 предназначено для временного хранения информации, изменяемой в ходе выполнения программы микроконтроллера 6. При записи или чтении ОЗУ 11, младшие разряды адреса по линиям 14 запоминаются сначала в блоке временного хранения адреса, затем по линиям 15 устанавливаются на ОЗУ. Старшие разряды адреса берутся непосредственно с микроконтроллера 6. Данные, также как и старшие разряды адреса, устанавливаются непосредственно с микроконтроллера по линиям 14.RAM 11 is intended for temporary storage of information that is changed during the execution of the program of the microcontroller 6. When writing or reading RAM 11, the least significant bits of the address on the lines 14 are stored first in the temporary storage unit of the address, then on the lines 15 are installed on the RAM. The high order bits of the address are taken directly from the microcontroller 6. Data, as well as the high order bits of the address, are set directly from the microcontroller via lines 14.
Блоки сопряжения с сетью 8, 9 служат для связи ФК с двумя независимыми сетевыми каналами Ethernet 21, 22. Начальная инициализация и настройка на передачу пакета осуществляется микроконтроллером 6. Блоки сопряжения с сетью 8, 99 отвечают за оформление кадра Ethernet, передачу его в сеть, отслеживание коллизий, прием и фильтрацию получаемых пакетов. Микроконтроллер 6 устанавливает содержимое поля данных кадра и адреса приемника. Связь микроконтроллера и блоков сопряжения с сетью происходит так же, как и связь с ОЗУ. Для защиты блоков сопряжения с сетью на их выходах и входах используется гальваноразвязка 12, 13.The interface blocks to the network 8, 9 are used to connect the FC with two independent Ethernet network channels 21, 22. Initial initialization and configuration for packet transmission is carried out by the microcontroller 6. The interface blocks to the network 8, 99 are responsible for the design of the Ethernet frame, its transmission to the network, collision tracking, receiving and filtering received packets. The microcontroller 6 sets the contents of the frame data field and the receiver address. The connection of the microcontroller and the interface units to the network is the same as the connection to RAM. To protect the blocks of interface with the network at their outputs and inputs, galvanic isolation 12, 13 is used.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008104955/22U RU73510U1 (en) | 2008-02-08 | 2008-02-08 | FUNCTIONAL KEYBOARD (FC) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008104955/22U RU73510U1 (en) | 2008-02-08 | 2008-02-08 | FUNCTIONAL KEYBOARD (FC) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU73510U1 true RU73510U1 (en) | 2008-05-20 |
Family
ID=39799315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008104955/22U RU73510U1 (en) | 2008-02-08 | 2008-02-08 | FUNCTIONAL KEYBOARD (FC) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU73510U1 (en) |
-
2008
- 2008-02-08 RU RU2008104955/22U patent/RU73510U1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6185731B1 (en) | Real time debugger for a microcomputer | |
US20040093438A1 (en) | DMA device configured to configure DMA resources as multiple virtual DMA channels for use by I/O resources | |
CN104111870B (en) | Interrupt processing device and method | |
CN102999425A (en) | Housekeeping software simulation test system based on technology of virtual instrument | |
CN101131575A (en) | Control apparatus with fast i/o function, and control method for control data thereof | |
CN101936815A (en) | Computer type vehicle fault diagnostic system and method | |
EP0089193A2 (en) | Method and apparatus for displaying ladder diagrams | |
JP3801088B2 (en) | Vehicle communication device | |
RU73510U1 (en) | FUNCTIONAL KEYBOARD (FC) | |
JP5045229B2 (en) | Storage system and storage device | |
CN1294504C (en) | Data separation switching transmitting method based on USB bus | |
CN109696878B (en) | Controller based on multiple buffer zones | |
CN101795204A (en) | Remote hardware detection system and method | |
US11275356B2 (en) | Input-output control unit, PLC and data control method | |
CN102568602B (en) | Flash memory development system | |
KR910003242B1 (en) | Data collection method and apparatus for loop-linked control system | |
CN208873368U (en) | A kind of PLC experimental provision | |
RU73095U1 (en) | PORTABLE CONTROL PANEL (PPU) | |
JPH1097313A (en) | Factory automation system | |
CN109697144B (en) | Hard disk detection method of electronic equipment and electronic equipment | |
EP0089194B1 (en) | Method and apparatus for displaying ladder diagrams | |
CN103154835B (en) | Three-stage memory arrangement and use in a motor vehicle thereof | |
KR100236514B1 (en) | Method for saving output message according to a message sort in an electronic switching system | |
CN111123776A (en) | Centralized control system | |
CN114020493A (en) | Data sharing method, device and system |