專利名稱：電腦橫機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及織機(jī)控制裝置，尤其是電腦橫機(jī)控制裝置。
背景技術(shù)：
電腦橫機(jī)涉及電子、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、控制等諸多領(lǐng)域，是一種比較復(fù)雜 的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品。
近年來(lái)，電腦橫機(jī)的需求不斷增加，傳統(tǒng)的手搖橫機(jī)已經(jīng)很難滿足人們 的需求，國(guó)內(nèi)外從事電腦橫機(jī)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的廠家不斷涌現(xiàn)，進(jìn)口電腦橫機(jī)價(jià) 格昂貴，維修困難，而國(guó)產(chǎn)電腦橫機(jī)技術(shù)不夠成熟，編織速度低、性能不穩(wěn) 定，且多數(shù)采用單片機(jī)作為控制芯片，數(shù)據(jù)并行處理能力弱。
另外，CPLD是Complex Programmable Logic Device (復(fù)雜可編程邏輯 器件)的縮寫(xiě)，代表的是一種可編程邏輯器件，它可以在制造完成后由用戶 根據(jù)自己的需要定義其邏輯功能，CPLD的特點(diǎn)是有一個(gè)規(guī)則的構(gòu)件結(jié)構(gòu)，該 結(jié)構(gòu)由寬輸入邏輯單元組成，這種邏輯單元也叫宏單元，并且CPLD使用的 是一個(gè)集中式邏輯互連方案；FPGA是Field—Programmable Gate Array的 縮寫(xiě)，即現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，它是在PAU GAL、 CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上 進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物，它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電 路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門(mén)電路數(shù) 有限的缺點(diǎn)。
中國(guó)實(shí)用新型專利授權(quán)公告號(hào)CN2784432Y公開(kāi)了一種"電腦橫機(jī)控制電 路"，它包括單片機(jī)、輸入電路、顯示電路、存儲(chǔ)電路和多個(gè)執(zhí)行電路，其特 征在于單片機(jī)的輸出端口經(jīng)并行接口和多個(gè)執(zhí)行電路分別連接，其每一個(gè)端 口都串接有發(fā)光二極管，某一路出現(xiàn)故障時(shí)，該路發(fā)光二極管就不亮，便于 指示故障，給維修帶來(lái)便利。其控制核心采用單片機(jī)，數(shù)據(jù)處理能力較弱。200920035660.8
中國(guó)實(shí)用新型專利授權(quán)公告號(hào)CN2758296Y公開(kāi)了一種"全電腦提花橫機(jī) 控制裝置"，其主要分為兩大塊上位機(jī)和下位機(jī)，下位機(jī)的控制核心依舊采 用單片機(jī)，并且通過(guò)RS-232串行口接受上位機(jī)的數(shù)據(jù)，勢(shì)必導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸效 率低的缺點(diǎn)。
中國(guó)實(shí)用新型專利授權(quán)公告號(hào)CN201114145Y公開(kāi)了一種"數(shù)碼橫機(jī)的人機(jī) 交互通訊裝置"，其特征依舊采用單片機(jī)，所不同的是通過(guò)CAN總線與橫機(jī)的主 控模塊連接并通訊，雖然與主控模塊的通訊能力有所提高，但其仍通過(guò)串口連 接儲(chǔ)存設(shè)備，數(shù)據(jù)處理能力依舊有限。 發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述缺陷，本實(shí)用新型提供的電腦橫機(jī)控制裝置，采用PC104接口， 增強(qiáng)了電腦橫機(jī)控制器與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊效率，采用FPGA和CPLD作主控芯 片，各功能模塊并行處理能力強(qiáng)，從而使得整機(jī)運(yùn)行速度快。
本實(shí)用新型提供的電腦橫機(jī)控制裝置，包括PC104接口 (1)、電平轉(zhuǎn)換 電路(2)、 FPGA (3)、 CPLD (4)、數(shù)碼管(5)和配置芯片(6)，所述PC104 接口 (1)連接電平轉(zhuǎn)換電路(2),該電平轉(zhuǎn)換電路(2)連接FPGA (3)，該 FPGA (3)連接CPLD (4)、數(shù)碼管(5)和配置芯片(6)。
優(yōu)選地，上述電平轉(zhuǎn)換電路(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、電容一、電容二、電容三、電容四、電 容五、電容六、電容七、電容八、集成電路一、集成電路二、集成電路三和 集成電路四，所述磁珠一、磁珠二、磁珠五和磁珠六的一端分別連接3.3V 電源，另一端分別連接電容一、電容二、電容五、電容六的一端和集成電路 一、集成電路二、集成電路三、集成電路四的31、 42腳，所述磁珠三、磁珠 四、磁珠七和磁珠八的一端連接5V電源，另一端分別連接電容三、電容四、 電容七、電容八的一端和集成電路一、集成電路二、集成電路三、集成電路 四的7、 18腳，所述電容一、電容二、.電容三、電容四、電容五、電容六、優(yōu)選地，上述FPGA為Xilinx公司的XC3S1500芯片或XC3S2000芯片， 上述CPLD為Altera公司的EPM570T144芯片，上述配置芯片為Xilinx公司 的XCF08P芯片。
優(yōu)點(diǎn)在于PC104接口具有很高的數(shù)據(jù)通訊效率，本實(shí)用新型采用PC104 接口大大增強(qiáng)電腦橫機(jī)控制裝置與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊效率；本實(shí)用新型采用 FPGA和CPLD作主控芯片，各功能模塊并行處理能力強(qiáng)，從而使得整機(jī)運(yùn)行 速度快。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的原理圖。
具體實(shí)施方式

以下為本實(shí)用新型提供的實(shí)施例。
如圖1所示，電腦橫機(jī)控制裝置，包括PC104接口 (1)、電平轉(zhuǎn)換電路
(2) 、 FPGA (3)、 CPLD (4)、數(shù)碼管(5)和配置芯片(6)，所述PC104接口 (1)連接電平轉(zhuǎn)換電路(2)，該電平轉(zhuǎn)換電路(2)連接FPGA (3)，該FPGA
(3) 連接CPLD (4)、數(shù)碼管(5)和配置芯片(6)。
工作原理外部工控機(jī)接入PC104接口， PC104接口連接電平轉(zhuǎn)換電路， 將工控機(jī)的5V電平與FPGA能識(shí)別的3. 3V電平進(jìn)行雙向轉(zhuǎn)換，電平轉(zhuǎn)換電路 連接FPGA電路，F(xiàn)PGA電路連接CPLD電路，F(xiàn)PGA、 CPLD連接外部的橫機(jī)各執(zhí) 行機(jī)構(gòu)和相關(guān)傳感器，F(xiàn)PGA還連接數(shù)碼管用于顯示運(yùn)行狀態(tài)，配置芯片連接 FPGA用于對(duì)FPGA進(jìn)行上電加載配置信息。
電平轉(zhuǎn)換電路(2)具體包括磁珠一、磁珠二、磁珠三、磁珠四、磁珠五、 磁珠六、磁珠七、磁珠八、電容一、電容二、電容三、電容四、電容五、電 容六、電容七、電容八、集成電路一、集成電路二、集成電路三和集成電路 四，所述磁珠一、磁珠二、磁珠五和磁珠六的一端分別連接3. 3V電源，另一 端分別連接電容一、電容二、電容五、電容六的一端和集成電路一、集成電路二、集成電路三、集成電路四的31、 42腳，所述磁珠三、磁珠四、磁珠七 和磁珠八的一端連接5V電源，另一端分別連接電容三、電容四、電容七、電 容八的一端和集成電路一、集成電路二、集成電路三、集成電路四的7、 18 腳，所述電容一、電容二、電容三、電容四、電容五、電容六、電容七、電 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、電容一、電容二、電容三、電容四、電容五、電容六、電容七、電容八、 集成電路一、集成電路二、集成電路三和集成電路四，分別用磁珠L(zhǎng)1 L8、 電容C廣C8和集成電路U1 U4替換。)
工作原理PC104接口，采用標(biāo)準(zhǔn)104針排母；電平轉(zhuǎn)換電路，采用4 片雙向電平轉(zhuǎn)換集成電路74LVC164245實(shí)現(xiàn)，磁珠L(zhǎng)1 L8和電容C廣C8起電 源濾波作用，集成電路U1完成16位數(shù)據(jù)總線的雙向電平變換，U2、 U3完成 20位地址的輸入電平變換，同時(shí)U3還完成諸如I0W、 IOR等控制信號(hào)的輸入 電平變換，U4完成諸如I0CS16、 IOC服DY等狀態(tài)信號(hào)的輸出電平變換。集成 電路U廣U4的使能信號(hào)為25腳、48腳，皆接電源地，表示允許其工作。Ul 的方向控制信號(hào)1腳、24腳接FPGA電路的DATA一DIR信號(hào)，用于智能切換數(shù) 據(jù)收發(fā)方向；U2、 U3的方向控制信號(hào)l腳、24腳接電源地，表示U2、 U3固 定進(jìn)行輸入電平變換；U4的方向控制信號(hào)l腳、24腳接3.3V電平，表示U4
固定進(jìn)行輸出電平變換。
上述FPGA可以為Xilinx公司的XC3S1500芯片或XC3S2000芯片，上述 CPLD可以為Altera公司的EPM570T144芯片，上述配置芯片可以為Xilinx 公司的XCF08P芯片。
PC104接口具有很高的數(shù)據(jù)通訊效率，本實(shí)用新型采用PC104接口大大 增強(qiáng)電腦橫機(jī)控制裝置與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊效率；本實(shí)用新型采用FPGA和 CPLD作主控芯片，各功能模塊并行處理能力強(qiáng)，從而使得整機(jī)運(yùn)行速度快。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干 改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種電腦橫機(jī)控制裝置，其特征在于，包括PC104接口(1)、電平轉(zhuǎn)換電路(2)、FPGA(3)、CPLD(4)、數(shù)碼管(5)和配置芯片(6)，所述PC104接口(1)連接電平轉(zhuǎn)換電路(2)，該電平轉(zhuǎn)換電路(2)連接FPGA(3)，該FPGA(3)連接CPLD(4)、數(shù)碼管(5)和配置芯片(6)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電腦橫機(jī)控制裝置，其特征在于，上述電平轉(zhuǎn) 換電路(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、電容一、電容二、電容三、電容四、電容五、電容六、電容七、 電容八、集成電路一、集成電路二、集成電路三和集成電路四，所述磁珠一、 磁珠二、磁珠五和磁珠六的一端分別連接3. 3V電源，另一端分別連接電容一、 電容二、電容五、電容六的一端和集成電路一、集成電路二、集成電路三、集 成電路四的31、 42腳，所述磁珠三、磁珠四、磁珠七和磁珠八的一端連接5V電源，另一端分別連接電容三、電容四、電容七、電容八的一端和集成電路一、 集成電路二、集成電路三、集成電路四的7、 18腳，所述電容一、電容二、電 容三、電容四、電容五、電容六、電容七、電容八的另一端接地。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電腦橫機(jī)控制裝置，其特征在于，上述FPGA 為Xilinx公司的XC3S1500芯片或XC3S2000芯片，上述CPLD為Altera公司 的EPM570T144芯片，上述配置芯片為Xilinx公司的XCF08P芯片。
專利摘要本實(shí)用新型提供的電腦橫機(jī)控制裝置，包括PC104接口(1)、電平轉(zhuǎn)換電路(2)、FPGA(3)、CPLD(4)、數(shù)碼管(5)和配置芯片(6)，所述PC104接口(1)連接電平轉(zhuǎn)換電路(2)，該電平轉(zhuǎn)換電路(2)連接FPGA(3)，該FPGA(3)連接CPLD(4)、數(shù)碼管(5)和配置芯片(6)。PC104接口具有很高的數(shù)據(jù)通訊效率，本實(shí)用新型采用PC104接口大大增強(qiáng)電腦橫機(jī)控制裝置與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊效率；本實(shí)用新型采用FPGA和CPLD作主控芯片，各功能模塊并行處理能力強(qiáng)，從而使得整機(jī)運(yùn)行速度快。
文檔編號(hào)G05B19/05GK201378272SQ200920035660
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者強(qiáng) 華, 達(dá) 盧, 平 周, 孫華平, 徐惠鋼, 李天福, 涂國(guó)輝, 潘啟勇, 范龍保, 陳景波, 陳琦瑋, 霍鋮宇 申請(qǐng)人:常熟理工學(xué)院