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智能表面的硬件构成和软件构成

2017-09-05 12:35分类:万用表 阅读:

  一、智能表面硬件的构成
智能表面硬件有些包含操控器及其接口电路、仿照量输入通道、开关量输入通道、仿照量输出通道、开关量输出通道、数据通讯接口电路、人机通道(如键盘、闪现器接口电路等)以及别的外围设备(打印机等)接口电路。智能表面体系构成如图1所示。


图1 智能表面体系构成框图
1、操控器及其接口电路
操控器及其接口电路包含操控器、程序存储器、数据存储器、输入输出接口电路及拓宽电路,它能够进行必要的数值核算、逻辑区别、数据处理等。
2、输入输出通道
输入输出通道是智能表面操控器和被丈量监控体系之间设置的信号传递和改换的联接通道。它包含仿照量输入通道、开关量(数字量) 输入通道、仿照量输出通道、开关量(数字量)输出通道等。输入输出通道的效果是将被丈量监控体系的信号改换成操控器能够接纳和辨认的代码;将操控器输出的操控指令和数据改换后作为施行安排或电气开关的操控信号,然后操控被丈量监控体系进行希望的动作。
在核算机监控体系中,需求处理一些根柢的开关量输入输出信号,例如开关的闭合与断开、继电器的接通与断开、指示灯的点亮与停息、阀门的翻开与封闭等,这些信号都是以二进制的“0”和“1”呈现的。核算机体系中对应的二进制位的改动就表征了相应器材的特性。开关量输入输出通道即是要完结外部的开关量信号和核算机体系的联络,包含输入信号处理电路及输出功放电路。
仿照量输入输出通道由数据处理电路、A/D改换器、D/A改换器等构成,用来输入输出仿照量信号。其间,仿照量输入通道的使命是把传感器,如压力变送器、温度传感器、液位变送器、流量计等监测到的仿照信号改动为二进制数字信号,送给核算机处理。仿照量输出通道的使命是把核算机输出的数字量信号改换成仿照电压或许电流信号。驱动相应的施行安排动作,抵达操控芳香。
3、通讯接口
通讯接口则用来完结智能表面与外界别的核算机或智能外设沟通数据。
4、人机通道
人机通道是人和智能表面之间树立联络、沟通音讯的输入输出通路,包含人机接口和人机交互设备两层意义。人机接口是智能表面的微操控器和人机交互设备之间完结信息传输的操控电路。人机交互设备是智能表面体系中最根柢的设备之一,是人和智能表面之间树立联络、沟通音讯的外部设备。多见的人机交互设备可分为输入设备和输出设备两类。其间,输入设备是人向智能表面体系输入信息,如输入键盘、开关按钮等;输出设备是智能表面体系直接向人供给体系作业效果,如闪现设备、打印机等。经过智能表面的人机通道,能够向智能表面输入指令和数据,了解智能表面作业的情况和闪现挨近的作业参数。
智能表面的作业进程如下:输入信号要经过开关量输入通道电路或仿照量输入通道电路进行改换、拓宽、整形、抵偿等处理。关于仿照量信号,需经A/D改换器改换成数字信号,再经过接口送入微操控器。由微操控器对输入数据进行加工处理、核算剖析等一系列作业,经过接口送至闪现器或打印机,也可输出开关量信号或经仿照量通道的D/A改换器改换成仿照量信号,还可经过串行接口(例如RS-232等)完结数据通讯,完结更杂乱的丈量、操控使命。
二、智能表面的软件构成
硬件仅仅为智能表面体系供给底层物质根底,要想使智能表面正常作业作业,有必要供给或研制相应的软件。如图2所示,智能表面软件能够分为体系软件、支持软件和运用软件。


图2 智能表面的软件构造
体系软件包含实时操作体系、引导程序等;支持软件包含汇编言语、编译程序、高档言语等。
运用软件是体系方案人员关于某个测控体系的操控和处理程序。智能表面的运用软件包含监控程序、接连效劳程序以及完结各种算法的功用模块。监控程序是表面软件的基地环节,它接纳和剖析各种指令,并处理谐和和悉数程序的施行;接连效劳程序是在人机接口或别的外围设备提出接连恳求,并为微操控器照料后直接转去施行,以便及时完健壮时处理使命;功用模块用来完结表面的数据处理和操控功用,包含各种丈量算法(例如数宇滤波、标度改换、非线性批改等) 和操控算祛(例如PID操控、前馈操控、含糊操控等)。
只需软件和硬件相互协作,才调体现核算机操控体系的优势,研宣告具有更高功用的智能表面体系。

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