专利名称：输入及显示处理系统和控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数控技术领域，具体而言，涉及输入及显示处理系统和控制器。
背景技术：
用于电子设备人机交互的输入及显示处理方案很多，目前常见的方案有两种 第一种方案是主控制器直接处理方式，即主控制器直接对输入和显示器件进行轮巡，实现显示数据更新和输入响应。由于直接处理输入和显示器件，主控制器和输入、显示器件的直接连线较多，并且这种方法占用主控制器资源较多。第二种方案是主控制器通过I2C，SPI，并口等接口与显示和输入扫描功能电路(包括由专用芯片，以及由辅助单片机编程实现的)连接。通过接口对专用芯片的寄存器进行读写实现输入显示功能。与第一种方法相比，由于简化了电路，并且大量节约主控制器资源，提高效率，得到了比第一种方法更广泛的应用。·有些控制器中使用第二种方案时，在一般应用条件下比较理想，但在工业恶劣电磁环境下，专用芯片本体以及主控制器和专用芯片的连接通道过多过乱，亦导致受到干扰，造成专用芯片可能接收到错误的主控制器指令，导致错误的显示状态等异常情况。因此需要一种新的输入及显示处理人机接口技术，能够减少主控制器与输入显示器件的直接连线，同时可以在工业恶劣电磁环境下正常可靠工作。
实用新型内容有鉴于此，根据本实用新型的一个方面，提出了一种输入及显示处理系统，包括输入显示及处理单元，连接至主控制单元、输入装置和显示装置，接收来自所述输入装置的输入信息，并发送给所述主控制单元；所述主控制单元，生成显示信息并发送给所述输入及显示处理单元，所述输入及显示处理单元将所述显示信息发送给所述显示装置，以控制所述显示装置的显示内容；输入信息传输线，连接所述输入及显示处理单元和所述主控制单元，将所述输入及显示处理单元发出的所述输入信息传输至所述主控制单元；显示信息传输线，连接所述主控制单元和所述输入及显示处理单元，将所述主控制单元发出的所述显示信息传输至所述输入及显示处理单元。在该技术方案中，主控制单元不直接与输入、显示器件连接，而是连接至输入及显示处理单元，通过输入及显示处理单元实现输入显示功能。主控制单元与输入显示及处理单元之间仅通过两根数据线传递数据，实现了电路的简化，且传递信号效果良好，不易受到干扰。在上述技术方案中，优选地，还包括隔离单元，对接收的信号信息进行电气隔离处理并输出，所述输入信息传输线分为第一部分和第二部分，所述第一部分连接所述输入及显示处理单元和所述隔离单元，将所述输入及显示处理单元发出的所述输入信息传输至所述隔离单元，所述第二部分连接所述隔离单元和所述主控制单元，将所述隔离单元发出的所述输入信息传输至所述主控制单元，所述显示信息传输线分为第三部分和第四部分，所述第三部分连接所述主控制单元和所述隔离单元，将所述主控制单元发出的所述显示信息传输至所述隔离单元，所述第四部分连接所述隔离单元和所述输入及显示处理单元，将所述隔离单元发出的所述显示信息传输至所述输入及显示处理单元。在该技术方案中，由于输入显示是人机交互接口，在恶劣电磁环境下，外界电磁干扰很容易通过接口和主控制单元中的芯片产生电磁耦合，干扰主控制单元及相关电路的可靠运行。另外，在操作过程中常见的人体静电(ESD)对主控制单元中的芯片也容易产生潜在的危险影响。为了确保系统的可靠性，该技术方案通过增设隔离单元对主控制单元中的芯片进行保护。在上述任一技术方案中，优选地,所述输入信息传输线和所述显不信息传输线均为串行通讯方式的数据线，且传输的波特率和/或数据格式相同。在该技术方案中，通过串行通讯方式的数据线和接口可以达到简化线路的目的，同时，与串行通讯方式相适应的数据格式容易实现数据校验，可有效避免由电磁干扰导致的错误信息的传递。
在上述任一技术方案中，优选地，还包括供电单元，连接至所述主控制单元，向所述主控制单元供电，所述供电单元与所述主控制单元集成到一块电路板上；第一电源线和第二电源线，连接所述供电单元和所述输入及显示处理单元，所述供电单元通过所述第一电源线和第二电源线向所述输入及显示处理单元供电。在该技术方案中，输入及显示处理单元不具有单独的电源模块，其电源由主控制单元的电源模块提供。在上述任一技术方案中，优选地，所述主控制单元包括TMS320F28035型号芯片，所述输入信息传输线连接至TMS320F28035芯片的SCIRXD管脚，所述显示信息传输线连接至所述TMS320F28035型号芯片的SCITXD管脚。在该技术方案中，主控制单元所使用TMS320F28035芯片，SCIRXD管脚为其串行数据接收管脚，SCITXD管脚为其串行数据发送管脚，也可采用功能或型号类型的其他芯片。在上述任一技术方案中，优选地，所述键盘显示单元包括PIC16F723型号芯片，所述输入信息传输线连接至PIC 16F723芯片的TXD管脚，所述显示信息传输线连接至所述PIC16F723型号芯片的RXD管脚。在该技术方案中，键盘显示单元可以使用PIC16F723芯片，RXD管脚为其串行数据接收管脚，TDX管脚为其串行数据发送管脚，也可采用功能或型号类型的其他芯片。在上述任一技术方案中，优选地，所述隔离单元包括ADUM1201型号芯片。在该技术方案中，ADUM1201芯片为数字隔离技术中较常用的隔离芯片，可以使用ADUM1201芯片作为隔离单元，能达到对主控制单元中的芯片的保护效果，也可采用功能或型号类型的其他芯片。在上述任一技术方案中，优选地，所述显示装置包括数码管、指示灯和/或显示器，所述输入装置包括键盘、旋钮和/或触摸屏。在该技术方案中，可以使用多种显示及输入装置，该技术方案中列举的都是常用的显示、输入装置，这些装置可以随意搭配使用，并且不局限于提到的这几种，显示、输入装置并不会对本技术方案的效果造成影响。根据本实用新型的另一方面，还提出一种控制器，包括上述任一技术方案中所述的输入及显示处理系统，还包括输入装置，连接至所述输入及显示处理系统，响应数据操作，生成输入信息并发送至所述输入及显示处理系统；显示装置，连接至所述输入及显示处理系统，接收所述输入及显示处理系统发送的显示信息，生成显示内容进行显示。在上述技术方案中，优选地，所述控制器包括交流伺服驱动器，所述显示装置包括数码管、指示灯和/或显示器，所述输入装置包括键盘、旋钮和/或触摸屏。在该技术方案中，由于交流伺服驱动器的工作环境处在强烈的电磁干扰中，采用本实用新型的技术方案的交流伺服驱动器，可以在强烈的电磁干扰中工作，并且可以很大程度上避免错误信息的传递。
图I示出了根据本实用新型的实施例的输入及显示处理系统的示意图；图2示出了根据本实用新型的又一实施例的输入及显示处理系统的示意图；图3示出了根据本实用新型的实施例的控制器的示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行进一步的详细描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围不受下面公开的具体实施例的限制。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。图I示出了根据本实用新型的实施例的输入及显示处理系统的示意图如图I所示，根据本实用新型的实施例的输入及显示处理系统包括输入显示及处理单元102，连接至主控制单元104、输入装置和显示装置，接收来自输入装置的输入信息，并发送给主控制单元104 ;主控制单元104，生成显示信息并发送给输入及显示处理单元102，输入及显示处理单元102将显示信息发送给显示装置，以控制显示装置的显示内容；输入信息传输线106，连接输入及显示处理单元102和主控制单元104，将输入及显示处理单元102发出的输入信息传输至主控制单元102 ;显示信息传输线108，连接主控制单元104和输入及显示处理单元102，将主控制单元104发出的显示信息传输至输入及显示处理单元102。在该技术方案中，主控制单元104不直接与输入、显示器件连接，而是连接至输入及显示处理单元102，通过输入及显示处理单元102实现输入显示功能。主控制单元104与输入显示及处理单元102之间仅通过两根数据线传递数据，实现了电路的简化，且传递信号效果良好，不易受到干扰。在上述技术方案中，优选地,输入信息传输线106和显不信息传输线108均为串行通讯方式的数据线，且传输的波特率和/或数据格式相同。在该技术方案中，通过串行通讯方式的数据线和接口可以达到简化线路的目的，同时，与串行通讯方式相适应的数据格式容易实现数据校验，可有效避免由电磁干扰导致的错误信息的传递。[0035]在一种具体实施方式
中，主控制单元104向输入及显示处理单元102传递的显示数据帧格式为
权利要求1.一种输入及显示处理系统，其特征在于，包括 输入及显示处理单元，连接至主控制单元、输入装置和显示装置，接收来自所述输入装置的输入信息，并发送给所述主控制单元； 所述主控制单元，生成显示信息并发送给所述输入及显示处理单元，所述输入及显示处理单元将所述显示信息发送给所述显示装置，以控制所述显示装置的显示内容； 输入信息传输线，连接所述输入及显示处理单元和所述主控制单元，将所述输入及显示处理单元发出的所述输入信息传输至所述主控制单元； 显示信息传输线，连接所述主控制单元和所述输入及显示处理单元，将所述主控制单元发出的所述显示信息传输至所述输入及显示处理单元。
2.根据权利要求I所述的输入及显示处理系统，其特征在于，还包括 隔离单元，对接收的信号信息进行电气隔离处理并输出， 所述输入信息传输线分为第一部分和第二部分，所述第一部分连接所述输入及显示处理单元和所述隔离单元单元，将所述输入及显示处理单元发出的所述输入信息传输至所述隔离单元，所述第二部分连接所述隔离单元和所述主控制单元，将所述隔离单元发出的所述输入信息传输至所述主控制单元， 所述显示信息传输线分为第三部分和第四部分，所述第三部分连接所述主控制单元和所述隔离单元，将所述主控制单元发出的所述显示信息传输至所述隔离单元，所述第四部分连接所述隔离单元和所述输入及显示处理单元，将所述隔离单元发出的所述显示信息传输至所述输入及显示处理单元。
3.根据权利要求I所述的输入及显示处理系统，其特征在于，所述输入信息传输线和所述显示信息传输线均为串行通讯方式的数据线，且传输的波特率和/或数据格式相同。
4.根据权利要求I所述的输入及显示处理系统，其特征在于，还包括 供电单元，连接至所述主控制单元，向所述主控制单元供电，所述供电单元与所述主控制单元集成到一块电路板上； 第一电源线和第二电源线，连接所述供电单元和所述输入及显示处理单元，所述供电单元通过所述第一电源线和第二电源线向所述输入及显示处理单元供电。
5.根据权利要求I所述的输入及显示处理系统，其特征在于，所述主控制单元包括TMS320F28035型号芯片，所述输入信息传输线连接至TMS320F28035芯片的SCIRXD管脚，所述显示信息传输线连接至所述TMS320F28035型号芯片的SCITXD管脚。
6.根据权利要求I所述的输入及显示处理系统，其特征在于，所述输入及显示处理单元包括PIC16F723型号芯片，所述输入信息传输线连接至PIC16F723芯片的TXD管脚，所述显示信息传输线连接至所述PIC16F723型号芯片的RXD管脚。
7.根据权利要求2所述的输入及显示处理系统，其特征在于，所述隔离单元包括ADUMl201型号芯片。
8.根据权利要求I至7中任一项所述的输入及显示处理系统，其特征在于，所述显示装置包括数码管、指示灯和/或显示器，所述输入装置包括键盘、旋钮和/或触摸屏。
9.一种控制器,其特征在于,包括 根据权利要求I至8中任一项所述的输入及显示处理系统； 输入装置，连接至所述输入及显示处理系统，响应数据操作，生成输入信息并发送至所述输入及显示处理系统； 显示装置，连接至所述输入及显示处理系统，接收所述输入及显示处理系统发送的显示信息，生成显示内容进行显示。
10.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于，所述控制器包括交流伺服驱动器，所述显示装置包括数码管、指示灯和/或显示器，所述输入装置包括键盘、旋钮和/或触摸屏。
专利摘要本实用新型提供了一种输入及显示处理系统，包括输入及显示处理单元，连接至主控制单元、输入装置和显示装置，接收来自输入装置的输入信息，并发送给主控制单元；主控制单元，生成显示信息并发送给输入及显示处理单元，输入及显示处理单元将显示信息发送给显示装置，以控制显示装置的显示内容；输入信息传输线，连接输入及显示处理单元和主控制单元，将输入及显示处理单元发出的输入信息传输至主控制单元；显示信息传输线，连接主控制单元和输入及显示处理单元，将主控制单元发出的显示信息传输至输入及显示处理单元。相应的，本实用新型还提出一种控制器。通过本实用新型的技术方案，可以实现输入及显示处理系统接口、连线简单，数据传递有效可靠。
文档编号G09G5/00GK202694761SQ20122030570
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者韩利, 姚宏, 朱凌云 申请人:北京森创电机技术有限公司