用于在plc中的mpu和存儲器之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]根據(jù)本公開的示例性實施例的教導(dǎo)主要涉及一種用于在PLC中的以相互不同的工作電壓工作的MPU和存儲器之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著對諸如MPU (微處理單元)、存儲器和邏輯IC之類的半導(dǎo)體器件的高速操作的需求，對其的工作頻率也要求增大，由此功耗也增大。增大的功耗會導(dǎo)致IC加熱和能量浪費(fèi)，這產(chǎn)生了快速發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的趨勢并實現(xiàn)了低工作電壓。
[0003]同時，在廣泛用于控制工業(yè)場所的自動化設(shè)備的PLC (可編程邏輯控制器)中使用的IC的電壓值為1.2V、3.3V和5V，這意味著工作電壓是不同的，使得用于在器件之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的方法已出現(xiàn)成為新的問題。
[0004]通常來說，PLC基于MPU與存儲器、通信控制器和擴(kuò)展模塊交換數(shù)據(jù)。在每個具有不同工作電壓的器件之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)傳統(tǒng)上曾使用一種基于MPU的單向通信方法。
[0005]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的在PLC中的每個具有不同工作電壓的器件之間基于單向通信的數(shù)據(jù)流。
[0006]參考圖1，MPU I的工作電壓為3.3V，輸入傳感器2和輸出驅(qū)動器3的工作電壓均為5V，且輸入傳感器2和輸出驅(qū)動器3的工作電壓與MPU I的工作電壓不同。
[0007]此時，MPU I可以接收從輸入傳感器2輸出的數(shù)據(jù)，并發(fā)送將要輸出到外部的數(shù)據(jù)給輸出驅(qū)動器3。同時，輸入傳感器2可以僅發(fā)送數(shù)據(jù)給MPU I，但不從MPU I接收數(shù)據(jù)，且輸出驅(qū)動器3可以僅從MPU I接收數(shù)據(jù)，但不發(fā)送數(shù)據(jù)給MPU I。因此，MPU I可以執(zhí)行接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的雙向通信，而輸入傳感器2和輸出驅(qū)動器3執(zhí)行單向通信。
[0008]同時，輸入緩沖器4可以介于輸入傳感器2和MPU I之間，而輸出緩沖器5可以介于MPU I和輸出驅(qū)動器3之間，這是因為輸入傳感器2和輸出驅(qū)動器3的工作電壓不同于MPU I的工作電壓。
[0009]此時，輸入緩沖器4可以將從輸入傳感器2發(fā)送的5V數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成MPU I可識別的3.3V數(shù)據(jù)，并發(fā)送轉(zhuǎn)換后的3.3V數(shù)據(jù)給MPU 1，而輸出緩沖器5可以將從MPU I發(fā)送的
3.3V數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成輸出驅(qū)動器3可識別的5V數(shù)據(jù)，并發(fā)送轉(zhuǎn)換后的5V數(shù)據(jù)給輸出驅(qū)動器3。
[0010]“或”門6可以介于MPU I和輸入緩沖器4之間，以通過接收從MPU I輸出的CS (芯片選擇)信號和RD (讀取)信號來輸出使能信號(IN_CS)給輸入緩沖器4。此外，“或”門7可以介于MPU I和輸出緩沖器5之間，以通過接收從MPU I輸出的CS(芯片選擇)信號和WR(寫入)信號來輸出使能信號(0UT_CS)給輸出緩沖器5。
[0011]圖2是示出MPU I從輸入傳感器2接收數(shù)據(jù)的時序圖，以及圖3是示出MPU I發(fā)送數(shù)據(jù)給輸出驅(qū)動器3的時序圖。
[0012]因為輸入傳感器2和輸出驅(qū)動器3執(zhí)行單向通信，所以僅產(chǎn)生如圖2和圖3中所示的由每種配置組合的時間延遲，其中MPU I可以正常地從輸入傳感器2接收數(shù)據(jù)，并可向輸出驅(qū)動器3發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0013]如前面所提到的，使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的基于MPU的單向通信方法來執(zhí)行在不同工作電壓的器件之間的數(shù)據(jù)發(fā)送/接收。因此，諸如存儲器之類的執(zhí)行讀/寫的部件使用具有與MPU的工作電壓相同的工作電壓的部件。然而，在由具有不同工作電壓的多個MPU共享一個存儲器的情況下，已經(jīng)出現(xiàn)了缺陷，因為多個MPU用于諸如基本操作、通信和用于性能增強(qiáng)的位置控制的每一個功能。
[0014]當(dāng)如上所提到的由具有不同工作電壓的多個MPU使用一個存儲器時，盡管具有與存儲器的工作電壓相同的工作電壓的MPU能夠正常地與存儲器執(zhí)行發(fā)送/接收數(shù)據(jù)，但出現(xiàn)了具有與存儲器的工作電壓不同的工作電壓的MPU無法與存儲器有平穩(wěn)的數(shù)據(jù)發(fā)送/接收的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]實行本公開以解決現(xiàn)有技術(shù)的前述缺陷/問題，且因此本公開的特定實施例的目標(biāo)是為了提供一種用于在PLC中的以相互不同的工作電壓工作的MPU和存儲器之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的方法。
[0016]由本公開解決的技術(shù)問題并不限于上述描述，且本領(lǐng)域技術(shù)人員將從以下說明書中清楚地理解目前為止還未提到的任何其他技術(shù)問題。
[0017]本公開是為了整體地或部分地解決至少一個或多個上述問題和/或缺陷，并至少提供在下文中所描述的優(yōu)點(diǎn)。為了整體地或部分地至少實現(xiàn)上述目標(biāo)，并根據(jù)本公開的目的，正如具體實現(xiàn)和廣泛描述的那樣，在本發(fā)明的一個總體方案中，提供了一種用于在PLC中的以相互不同的工作電壓工作的MPU和存儲器之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)方法，該方法包括:
[0018]由MPU輸出CS (芯片選擇)信號和地址信號以便通過訪問存儲器來讀取數(shù)據(jù)；
[0019]由“或”門通過接收CS信號和地址信號來輸出用于激活數(shù)據(jù)輸入緩沖器的激活信號;
[0020]由訪問信號輸出緩沖器通過接收CS信號和地址信號來輸出用于存儲器的操作的存儲器訪問信號；
[0021]由存儲器通過響應(yīng)于存儲器訪問信號來輸出被MPU請求的數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)輸入緩沖器；以及
[0022]由數(shù)據(jù)輸入緩沖器通過接收由存儲器輸出的數(shù)據(jù)來輸出所接收到的數(shù)據(jù)至MPU。
[0023]優(yōu)選地，但不是必須地，輸出存儲器訪問信號的步驟可包括:由訪問信號輸出緩沖器通過將從MPU接收的CS信號和地址信號轉(zhuǎn)換成由存儲器能識別的電壓電平來輸出存儲器訪問信號。
[0024]優(yōu)選地，但不是必須地，輸出接收到的數(shù)據(jù)至MPU的步驟可包括:通過轉(zhuǎn)換成MPU能識別的電壓電平來輸出由數(shù)據(jù)輸入緩沖器接收到的數(shù)據(jù)至MPU。
[0025]優(yōu)選地，但不是必須地，地址信號可在與CS信號的時間相同的時間被變換。
[0026]優(yōu)選地，但不是必須地，在正執(zhí)行由存儲器輸出被MPU請求的數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)輸入緩沖器的步驟和輸出接收到的數(shù)據(jù)至MPU的步驟時，CS信號和地址信號可保持“低”電平以使“或”門能夠輸出激活信號。
[0027]優(yōu)選地，但不是必須地，地址信號可被設(shè)置為通過將存儲器區(qū)域分別劃分成一半所形成的讀取區(qū)域和寫入?yún)^(qū)域的最高位。
[0028]根據(jù)本公開的示例性實施例的用于在PLC中的MPU和存儲器之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的方法具有的有益效果在于:通過使用I位地址作為被配置為輸出用于激活數(shù)據(jù)輸入緩沖器的激活信號的“或”門的輸入，能夠沒有任何丟失地由MPU讀取從存儲器輸出的數(shù)據(jù)，由此，能夠使在PLC中的以相互不同的工作電壓工作的MPU和存儲器之間的數(shù)據(jù)發(fā)送/接收成為可能且無數(shù)據(jù)丟失，且即使每個具有不同工作電壓的器件增多，也能夠使得數(shù)據(jù)發(fā)送/接收成為可能且無數(shù)據(jù)丟失。
【附圖說明】
[0029]所包括的附圖提供了對本公開的進(jìn)一步理解，其包含在本申請中且構(gòu)成本申請的一部分，附圖示出了本公開的實施例，并且與說明書一起用于解釋本公開的原理。在附圖中:
[0030]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的在PLC中的每個具有不同工作電壓的器件之間基于單向通信的數(shù)據(jù)流；
[0031]圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的MPU從輸入傳感器接收數(shù)據(jù)的時序圖；
[0032]圖3是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的MPU發(fā)送數(shù)據(jù)給輸出驅(qū)動器的時序圖；
[0033]圖4是在通過使用電平變換器(level shifter)的存儲器讀取期間的數(shù)據(jù)流程圖；
[0034]圖5是在使用電平變換器的存儲器讀取期間的時序圖；
[0035]圖6是根據(jù)本公開的在通過使用地址信號的存儲器讀取期間的數(shù)據(jù)流程圖；以及
[0036]圖7是根據(jù)本公開的在通過使用地址信號的存儲器讀取期間的時序圖。
【具體實施方式】
[0037]將在下文中參照附圖更充分地描述各種示例性的實施例，其中示出了一些示例性的實施例。
[0038]參考下面的示例性實施例的詳細(xì)描述以及附圖，可以更容易地理解本公開的優(yōu)點(diǎn)和特征。因此，本公開并不限于以下將描述的示例性的實施例，而是可以用其它形式來具體實現(xiàn)。
[0039]由于可以采用對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的、具有本文中教導(dǎo)的有益效果的不同的但等同的方式來修改和實踐本發(fā)明，所以本文中公開的具體實施例僅是說明性的。然而，本公開可以采用許多不同的形式來具體實現(xiàn)并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為限于本文中所提出的實施例。相反，提供這些實施例使得本公開將是詳盡的和完整的，并且將充分傳達(dá)總的發(fā)明構(gòu)想的范圍和原理給本領(lǐng)域技術(shù)人員。此外，貫穿整個說明書，相同的附圖標(biāo)記將分配給【附圖說明】中相同的元件，并且將省略掉彼此重復(fù)的說明。
[0040]為了簡潔和清楚，省略了對公知功能、配置或構(gòu)造的詳細(xì)描述，以致于不會讓非必要的細(xì)節(jié)來使本公開的描述晦澀難解。因此，在說明書和權(quán)利要求中使用的具體術(shù)語或詞語的含義不應(yīng)該限于文字上的或常用的意義，而應(yīng)該根據(jù)用戶或操作者的意圖和習(xí)慣用法來解釋或可以不同。因此，具體術(shù)語或