一种新型的点阵液晶显示器双总线控制系统的研究

　　0 引言

　　自从进入二十一世纪以来，微电子以及计算机技术正在迅猛发展，随着这种发展，使得PLC的运行速度以及工作效率大大提升，例如丰田公司的FX2a系列的PLC就是很好的一个例子，这种PLC的运行速度为1数百微妙，而这款PLC的基本指令则只有0.05μS.但从这款PLC上我们不难看出，在各方面已经达到相当完美的地步，这款PLC除了工作效率高、运行速度快以外，还增添了浮点运算，对于这款PLC的寻址方式而言，主要分成两种，分别是直接寻址以及变址寻址。在整个PLC的程序执行中，主要分成了三个阶段，即输入数据、执行必要程序以及输出数据。在执行程序的过程中，由于程序的长短不等，所以周期也是不一样的。

　　假设要生产出一个完美的监视系统，那么就必须选择特定的PLC与通信口连接，但这样做的话，相对应的成本也会很高。本文主要依据PLC系统的自身特点，从各方面分析了PLC系统的工作原理，以及点阵液晶显示器监控系统的原理。

　　一、PLC软件系统的电路

　　从图1中我们可以很明显的看出，PLC的输出口被分成了两个部分，其中一个专门用作PLC的远程控制；而另一个则被用作是PLC的总线构成。其中，Y0-Y17构成了数据线DB，Y20-Y25构成了地址线，这个地址线和PLC的芯片82C55相互连接，图中的Y27是整个PLC系统的输出控制线，同时，Y27还是单片机的输入和输出信号。从该图中，我们不难看出，82C55是PLC总线以及单片机的载体，通过82C55可以将单片机以及PLC软件系统精密的联系在一起。当该系统读入信息之后，所有的信息都是PLC的输出数据总线，而所有信息的读写操作都是由单片机来完成的。液晶显示器的接口是根据显示器的接口控制要求而精心设计的，液晶显示器会通过单片机以及PLC控制接口。从图中我们可以看出，PLC实际上有两组线路，分别是单机片的高速总线以及PLC软件系统的低速总线。无论是哪种总线，它们都必须经过82C55作为载体，实现最终的数据传输。

　　二、可编程控制器的时序配合以及结构

　　若要是想让数据顺利的传输出去，那么PLC的总线则必须按照时序关系来进行。对于可编程控制器而言，它的扫描速度非常慢，其数据和信息只有在扫描周期结束之后，才可以得出一组新数据，其工作效率远远不及单片机的工作效率，为了保证PLC的工作效率，只有通过芯片接口，让两总线之间的信息能够相互传输。假如在PLC软件系统中，有一个新信息等待输出，那么图中的Y27便会向单片机发出输出信息信号，而单片机会在第一时间内反馈输出信息，执行PLC信息的输出程序。从图2可编程控制器和单片机的时序图中我们可以直观的看出，Y17是PLC的控制信号，同时也是单片机中断外设的申请信号；从之前的论述中我们知道，PLC的数据输出信号非常慢，当单片机在读入数据时，为了使其更加准确，当单片机在中断程序的过程中，一般会尽量延迟2-4MS，当所有的信息和数据相对平稳之后，单片机再通过82C55作为载体，读入数据。这样做的目的是为了让可编程控制器的数据和信息更加稳定，便于单片机更加准确的读入信息。

　　三、点阵液晶显示器和可编程控制器

　　点阵液晶显示器一般有80000个显示点，每10个显示点便会构成一个字节，每一行有50个字节，从总数上讲，一共有9700个字节。这种显示模块的用途非常广泛，既可以用来显示图形，也可以用来显示字符和数据。其中，汉字以及数据的点阵形式为24×24以及72×72等。对于点阵液晶显示器的接口而言，它的接口有15跟，每一根都和可编程控制器直接相连。对于点阵显示器而言，有一个最大的优点，即：其内部具有功能强大的I/O缓冲器；而且自身的容量也非常大，在存储器的选择方面，种类也相对较多，例如有随机存储器以及只读存储器等等。

　　图3是整个点阵液晶显示器的指令集，从指令集中我们可以直观的看出，点阵液晶显示器除了一般显示器所具备的原始地址、显示、列数以及分数等普遍的信息数据以外，还有一个其他显示器所无法做到的功能，那就是设置光标，通过对显示器的光标进行设置，可以使控制变得更加简单、易于客户操作，在对显示器进行编程时，也较为方便。

　　四、可编程控制器线路接口的设计

　　单从软件方面上讲，可编程控制器大致可以将其分成两种软件系统，一种是PLC软件系统，另一种则是单片机软件系统。PLC软件系统主要是过程控制，而单片机软件系统主要是总线控制软件。仅对于单片机软件系统而言，又可以将其细分为三种，即总线时序配合软件、点阵显示器接口控制软件以及其他软件。

　　（一）可编程控制器（PLC）总线设