可程序智能型通信控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种通信控制装置包括主通信单元以及数个副通信单元。该主通信单元的主通用异步接收发送器接口用于根据该主中央处理单元的指令处理该主通信单元的数据收发。该副通用异步接收发送器接口用来收发设备之数据。该通信协议模块包含通信协议程序代码，每一通信协议程序代码用来对应通信协议。该副中央处理单元用于依据所对应的通信协议，处理设备与该副通信单元的数据收发。该主通信单元与该副通信单元之间以并行方式进行通信。本实用新型具有较佳扩充性与快速的通信能力，并可增加维护人员修改程序代码的效率。
【专利说明】可程序智能型通信控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种控制装置，特别是有关一种可程序智能型通信控制装置。
【背景技术】
[0002]现有通信控制装置包括一中央处理单元(Central Processing Unit ;CPU),由中央处理单元负责与数个设备之间的沟通及数据处理，藉此对各个设备进行控制，中央处理单元与各个设备之间则是透过一通用异步接收发送器(Universal AsynchronousReceiver Transmitter ；UART)接口进行沟通与数据传输。
[0003]现有通信控制装置可以藉由增加通用异步接收发送器接口的数量以达成扩充之效果，更明确地说，需要对更多数量的设备进行控制时，则需要对应数量的通用异步接收发送器，然而通用异步接收发送器接口能扩充的数量有限，使得通信控制装置能控制的设备数量也受到限制。
[0004]此外，现有通信控制装置控制多个设备时，无法与多个设备同时进行通信，而是采用轮询(polling)的方式进行通信。也就是说，由中央处理单元定时发出询问，依序询问各个设备是否需要服务，若有需要则对该设备给予服务或进行通信，直到服务或通信结束之后再询问下一个设备，重复上述动作。
[0005]然而，由于现有通信控制装置采用轮询的方式，当设备未被询问时，只能等待而无法与中央处理单元进行通信，再加上现有通信控制装置与设备之间的通用异步接收发送器接口为串行传输，因此数据传输时间较久，在某些需要快速通信的应用中，例如化工系统中的反应槽，必须对反应槽作实时而快速地控制，使反应槽能正确且精确地进行反应，否则将产生无法预期的后果。
[0006]此外，各个厂家在设计自家的设备时，往往搭配使用独立的通信协议，因此整个通信控制装置必须撰写一程序代码去识别所有的设备所使用的通信协议并协调各个设备的运作。一旦需要升级或修复其中一个设备，就必须要修改整个程序代码，因此更新或维护该程序代码相当地不便，也造成通信控制装置扩充性不佳的问题。
[0007]因此，需要对上述现有通信控制装置扩充性不佳且采用轮询导致无法与各个设备之间进行快速沟通的问题提出解决方法。
实用新型内容
[0008]本实用新型之目的在于提供一种通信控制装置，其具有较佳扩充性与快速的通信能力。
[0009]为达到上述目的，根据本实用新型的通信控制装置包括一主通信单元以及数个副通信单元。该主通信单元包括一主中央处理单元以及至少一主通用异步接收发送器接口。该主通用异步接收发送器接口电性耦接至该主中央处理单元，用于根据该主中央处理单元的指令处理该主通信单元的数据传送与接收。该数个副通信单元电性耦接至该主通信单元，每一副通信单元包括:至少一副通用异步接收发送器接口、一通信协议模块以及一副中央处理单元。该副通用异步接收发送器接口电性耦接到至少一设备，用来传送与接收该至少一设备之数据。该通信协议模块包含至少一通信协议程序代码，每一通信协议程序代码用来对应一通信协议。该副中央处理单元用于依据该通信协议程序代码所对应的通信协议，处理该至少一设备与该副通信单元之间的数据传送与接收。该主通信单元与该副通信单元之间以并行方式进行通信。
[0010]于本实用新型的通信控制装置中，该主通信单元进一步包括至少一网络接口电性耦接至该主中央处理单元，用于供该主通信单元连接至一网络。
[0011]于本实用新型的通信控制装置中，该网络接口为一以太网络接口。
[0012]于本实用新型的通信控制装置中，该主通信单元进一步包括一主随机存取内存电性耦接至该主中央处理单元，用于供该主中央处理单元进行读写。
[0013]于本实用新型的通信控制装置中，该主通信单元进一步包括一主只读存储器电性耦接至该主中央处理单元，用于储存在停止供电后仍需保存之数据及/或程序。
[0014]本实用新型的通信控制装置具有多个副通信单元，因此具有较佳扩充性。此外，由于副通信单元与主通信单元以并行方式进行通信，因此能加快通信与数据传输的速度。而且由于每一副通信单元具有独立的通信协议模块，所以一旦其中一个设备需要更新或升级软件设定时，只要变更每一副通信单元的通信协议模块的程序代码，不再需要像现有技术一样需撰写变更主通信单元的程序代码，因此可以大幅度地增加装置维护人员修改程序代码的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1绘示根据本实用新型一实施例的通信控制装置。
[0016]图2绘示图1的主通信单元的方块图。
[0017]图3绘示图1的副通信单元的方块图。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。
[0019]请参阅图1，其绘示根据本实用新型一实施例的通信控制装置I。
[0020]通信控制装置I包括一主通信单元10以及数个副通信单元20。各副通信单元20电性耦接于主通信单元10与一设备30之间，主通信单元通过各副通信单元20控制各设备30。
[0021]请参阅图2，其绘示图1的主通信单元10的方块图。主通信单元10包括一主中央处理单元100、至少一主通用异步接收发送器接口 102、至少一网络接口 104、一主随机存取内存(Random Access Memory ；RAM)106 以及一主只读存储器(Read Only Memory ；R0M)108。
[0022]主通用异步接收发送器接口 102电性耦接至主中央处理单元100，可视为一通信端口，其功能用于根据主中央处理单元100的指令处理主通信单元10的数据传送与接收，亦即以串行方式与其它装置进行通信与数据传输。
[0023]网络接口 104电性耦接至主中央处理单元100，用于支持Web与Modbus/TCP协议以供主通信单元10连接至一网络，网络接口 104例如但不限于为一以太网络(Ethernet)接□。
[0024]主随机存取内存106电性耦接至主中央处理单元100，用于供主中央处理单元100进行读写动作，亦即作为临时数据的储存媒介。
[0025]主只读存储器108电性耦接至主中央处理单元100，用于储存特定数据及/或程序，亦即储存在停止供电后仍需保存之数据及/或程序。
[0026]请参阅图3，其绘示图1的副通信单元20的方块图。副通信单元20包括一副中央处理单元200、至少一副通用异步接收发送器接口 202、以及一通信协议模块210。
[0027]副中央处理单元200可以是单核、双核或是多核处理器，用来控制副通信单元20的运作。副通用异步接收发送器接口 202电性耦接至副中央处理单元200，用于根据副中央处理单元200的指令处理副通信单元20的数据传送与接收，亦即以串行方式与设备30 (如图1所示)进行通信与数据传输。于本实施例中，副通信单元20包括两个副通用异步接收发送器接口 202，因此可用于控制两个设备30。
[0028]通信协议模块210为储存于内存的软件程序代码，可由副中央处理单元200执行该通信协议模块210之指令。较佳地，每一通信协议模块210可分别独立地识别不同的通信协议，让连接于该两个副通用异步接收发送器接口 202的设备30可以直接地由副中央处理单元200控制。如果所连接的设备30所使用的通信协议无法识别，则通信协议模块210仍然可以将来自该设备30的请求(request)传送至主通信单元10，再由主通信单元10协调传送至其它可识别该通信协议的副通信单元20。副通信单元20的通信协议模块210所内建的通信协议为现有技术，兹不赘述。
[0029]请同时参阅图1至图3，本实用新型的通信控制装置I的特点在于包括数个通信单元，即一个主通信单元10及多个副通信单元20，由副通信单元20透过其副通用异步接收发送器接口 202与设备30进行通信，藉以达成控制设备之目的，因此本实用新型的通信控制装置I可以藉由增加副通信单元20的数量来增加副通用异步接收发送器接口 202的数量，进而能增加所控制之设备30的数量，而现有通信控制装置中仅能透过增加通用异步接收发送器接口 202的数量进行扩充，此种方式能扩充的数量有限且远少于本实用新型的通信控制装置I能扩充的数量。
[0030]再者，本实用新型的通信控制装置I的另一特点在于主通信单元10与副通信单元20各具有独立组件，也就是说，主通信单元10具有独立的主中央处理单元100、主通用异步接收发送器接口 102、主随机存取内存106及主只读存储器，而各副通信单元20具有独立的副中央处理单元200、副通用异步接收发送器接口 202以及通信协议模块210，各副通信单元20负责与其对应之设备30进行通信与数据传输，再由各副通信单元20将数据传输至主通信单元10，由主通信单元10负责整合各副通信单元20所传输的数据，从图1所示的通信控制装置I可清楚的知道，所有副通信单元20与主通信单元之间是以并行方式(即平行方式)进行通信，代表各设备30间接地以并行方式与主通信单元10进行通信。由于各副通信单元20以并行方式与主通信单元10进行通信，与现有通信控制装置以轮询而必须等待的方式相比，通信速度更快，因此更加适合在需要快速通信的应用中，例如应用在化工系统中的反应槽或是自来水厂的加压站。
[0031]除此之外，每一副通信单元20皆包含一通信协议模块210。每一通信协议模块210实质上对应到一个通信协议。由于各种设备30的开发商所采用的通信协议并不相同，所以一旦其中一个设备30需要更新或升级软件设定时，只要变更每一副通信单元20的通信协议模块210的程序代码即可，不再需要像现有技术一样需撰写变更主通信单元10的程序代码，因此可以大幅度地增加装置维护人员修改程序代码的效率。
[0032]本实用新型的通信控制装置具有多个副通信单元20与设备30进行通信与数据传输，藉由增加副通信单元20比起现有通信控制装置藉由增加通用异步接收发送器接口更方便且能增加的数量更多，亦即具有较佳扩充性；此外，由于副通信单元20与主通信单元10以并行方式进行通信与数据传输，比现有通信控制装置的轮询方式具有更快的通信速度，再加上主通信单元10与副通信单元20分别具有独立的主中央处理单元100及副中央处理单元200，更能加快通信与数据传输的速度。最后，由于每一副通信单元20具有独立的通信协议模块210，所以一旦其中一个设备30需要更新或升级软件设定时，只要变更每一副通信单元20的通信协议模块210的程序代码，不再需要像现有技术一样需撰写变更主通信单元10的程序代码，因此可以大幅度地增加设计人员修改程序代码的效率。
[0033]综上所述，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，但该较佳实施例并非用以限制本实用新型，本实用新型所属【技术领域】的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。
【权利要求】
1.一种通信控制装置，其特征在于，包括: 主通信单元，包括: 主中央处理单元；以及 至少一主通用异步接收发送器接口，电性耦接至所述主中央处理单元，用于根据所述主中央处理单元的指令处理所述主通信单元的数据传送与接收；以及 数个副通信单元，电性耦接至所述主通信单元，每一副通信单元包括: 至少一副通用异步接收发送器接口，电性耦接到至少一设备，用来传送与接收所述至少一设备之数据； 通信协议模块，包含至少一通信协议程序代码，每一通信协议程序代码用来对应一通信协议；以及 副中央处理单元，用于依据所述通信协议程序代码所对应的通信协议，处理所述至少一设备与所述副通信单元之间的数据传送与接收； 其中所述主通信单元与所述副通信单元之间以并行方式进行通信。
2.根据权利要求1所述的通信控制装置，其特征在于，所述主通信单元进一步包括至少一网络接口电性耦接至所述主中央处理单元，用于供所述主通信单元连接至网络。
3.根据权利要求2所述的通信控制装置，其特征在于，所述网络接口为以太网络接口。
4.根据权利要求1所述的通信控制装置，其特征在于，所述主通信单元进一步包括主随机存取内存电性耦接至所述主中央处理单元，用于供所述主中央处理单元进行读写。
5.根据权利要求1所述的通信控制装置，其特征在于，所述主通信单元进一步包括主只读存储器电性耦接至所述主中央处理单元，用于储存在停止供电后仍需保存的数据及/或程序。
【文档编号】H04L12/403GK203618014SQ201320623272
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】杨智超, 叶连钦, 蔡添勇 申请人:盟立自动化股份有限公司