一种新颖的智能码盘的研究
摘要：在此介绍了一种由极少硬件构成的简易智能码盘，该系统主要由单片机和拔码开关组成，采用拨码开关设置输入数据量的位码和数码，通过外部中断数据采集按键控制该位数据量的输入，并由显示器监视，内部E2PROM保存，同时通过串行口向用户系统发送设置数据。故使用该码盘用户系统仅占用一个串行口或虚拟串行口就可实现16位BCD码设置或64位二进制码输入，16位BCD码可根据用户需要分割为几组，每组数据的位数也可任意定义，以满足各种控制系统控制参数设置的需要。
关键词：智能码盘；16位BCD码；拨码开关；E2PROM
0 引言
在自动控制系统应用中，经常需要设定控制目标参数，这些参数一般由键盘或码盘输入，随着工业自动化程度越来越高，各种码盘的需求也逐渐增加。
很多学者研究了各式各样的码盘。他们大多是利用物理、电磁、生物、光学等原理，研制出拨键式、光电式及光栅式等码盘。然而，这些码盘都有一个共同的缺点，一个码盘只能输入一个数据位，当输入量位数过多时，就需要多个码盘，这样将会带来计算机接口数量不够的矛盾，即输入数据位数越多，硬件越多，占用CPU接口就越多，硬件体积大，成本高，系统结构复杂。
本文研究了一种简易智能码盘，只需占用系统CPU一个串行接口或2个普通输入／输出口(用虚拟串行口技术)就可实现16位BCD码或者64位二进制码输入，不仅简化了硬件电路，而且解决了当输入数据位数过多时系统CPU接口不足的难题。
1 设计原理
该智能码盘用8位拨码开关实现数据输入，其中高4位用于选择输入码(BCD码)的位数，低4位用于设置BCD码的大小。如设置第8位码为7，则拨码开关高4位设置为1000，低4位为0111，然后按一次采集按钮即完成输入。码盘CPU将采集到的BCD码存入相应的内存，并转存片内E2PROM或FLASH内，然后再从串行口输出供用户设备使用(用户CPU串口采样)。智能码盘系统框图如图1所示。
为了进一步降低成本，当用户系统不大的情况下，也可选择用户CPU替代码盘CPU。即利用用户CPU的一个普通8位输入／输出口和一个外部中断即可完成输入控制参数设置功能。系统框图如图2所示。输入完毕，所有拨码开关处于断开状态，该口即可恢复其他输入或输出口功能，即不占用用户系统接口，提高了接口使用效率。
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