本發(fā)明涉及可編程邏輯控制器系統(tǒng)的模擬數(shù)字變換單元的寫入許可電路、模擬數(shù)字變換單元的訪問切換電路以及模擬數(shù)字變換單元。

背景技術(shù)：

可編程邏輯控制器系統(tǒng)的模擬數(shù)字變換單元具有mpu(microprocessingunit)、運(yùn)算部、總線控制部以及模擬數(shù)字變換裝置。從模擬數(shù)字變換單元的外部輸入至模擬數(shù)字變換裝置的模擬數(shù)據(jù)被變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。變換所得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被輸入至運(yùn)算部而執(zhí)行運(yùn)算處理。進(jìn)行運(yùn)算處理后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)由mpu向總線控制部轉(zhuǎn)送，從總線控制部經(jīng)由基礎(chǔ)單元而向cpu(centralprocessingunit)單元轉(zhuǎn)送。

對于可編程邏輯控制器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)變換以及響應(yīng)，根據(jù)來自市場的需求而要求處理的高速化，因此，需要使模擬數(shù)字變換單元內(nèi)部的處理高速化。模擬數(shù)字變換單元的內(nèi)部處理的高速化的對象是模擬數(shù)字變換裝置的數(shù)據(jù)變換時間、運(yùn)算部的運(yùn)算時間或者mpu的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送時間。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平7-146756號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

如上所述，作為模擬數(shù)字變換單元的內(nèi)部處理中需要高速化的對象之一，列舉了mpu的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送時間的縮短。

在上述結(jié)構(gòu)的模擬數(shù)字變換單元中，是mpu從運(yùn)算部讀出數(shù)據(jù)之后向總線控制部寫入數(shù)據(jù)這樣的動作，因此讀出動作和寫入動作這兩個動作分別需要轉(zhuǎn)送時間。這成為使模擬數(shù)字變換單元的內(nèi)部處理的高速化變得困難的主要原因之一。

本發(fā)明就是鑒于上述情形而提出的，其目的在于獲得能夠縮短從運(yùn)算部向總線控制部的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送時間的寫入許可電路。

為了解決上述問題，實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明是一種寫入許可電路，其在模擬數(shù)字變換單元中對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的寫入許可信號進(jìn)行輸出，該模擬數(shù)字變換單元具有：總線控制部，其與外部單元連接；運(yùn)算處理部，其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；以及運(yùn)算部，其對模擬數(shù)字變換所得的所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行保存，所述模擬數(shù)字變換單元具有通常訪問模式以及高速訪問模式，在該通常訪問模式下，將所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)暫時寫入至所述運(yùn)算處理部之后再寫入至所述總線控制部，在該高速訪問模式下，將所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)直接寫入至所述總線控制部，所述寫入許可電路的特征在于，具有：地址一致判定電路，其設(shè)置于所述運(yùn)算部，在預(yù)先規(guī)定的所述總線控制部的存儲器的地址和所述運(yùn)算處理部所指定的地址一致的情況下，輸出來自所述運(yùn)算部的寫入許可信號；以及邏輯電路，其僅在所述運(yùn)算處理部將表示是所述高速訪問模式的高速訪問信號置為有效的情況下，將所述寫入許可信號輸入至所述總線控制部。

發(fā)明的效果

本發(fā)明所涉及的寫入許可電路實(shí)現(xiàn)如下效果，即，能夠縮短從運(yùn)算部向總線控制部的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送時間。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的可編程邏輯控制器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的cpu單元、模擬數(shù)字變換單元以及基礎(chǔ)單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。

圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的模擬數(shù)字變換單元的詳細(xì)的電路結(jié)構(gòu)的圖。

具體實(shí)施方式

下面，基于附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的寫入許可電路、訪問切換電路以及模擬數(shù)字變換單元進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，本發(fā)明并不限定于該實(shí)施方式。

實(shí)施方式1.

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的可編程邏輯控制器系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)的圖?？删幊踢壿嬁刂破飨到y(tǒng)10具有：基礎(chǔ)單元1，其用于安裝各單元；電源單元2，其供給電源；cpu單元3，其執(zhí)行各種控制；數(shù)字輸入單元4，其對數(shù)字信號進(jìn)行輸入；數(shù)字輸出單元5，其輸出數(shù)字信號；模擬數(shù)字變換單元6，其用于將來自外部的模擬信號變換為數(shù)字信號而取入；以及數(shù)字模擬變換單元7，其將數(shù)字信號變換為模擬信號而向外部輸出。

電源單元2、cpu單元3、數(shù)字輸入單元4、數(shù)字輸出單元5、模擬數(shù)字變換單元6以及數(shù)字模擬變換單元7安裝于基礎(chǔ)單元1。用戶經(jīng)由cpu單元3而對可編程邏輯控制器系統(tǒng)10進(jìn)行控制。cpu單元3經(jīng)由基礎(chǔ)單元1而進(jìn)行對各單元的訪問。

圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的cpu單元3、模擬數(shù)字變換單元6以及基礎(chǔ)單元1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。

cpu單元3具有總線控制部32，該總線控制部32經(jīng)由進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的mpu31以及基礎(chǔ)單元1而與其他單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。向cpu單元3連接有pc(personalcomputer：個人計算機(jī))33，用戶能夠經(jīng)由pc33而進(jìn)行各種設(shè)定。

模擬數(shù)字變換單元6具有：mpu61，其是進(jìn)行模擬數(shù)字變換單元6的控制以及數(shù)據(jù)處理的運(yùn)算處理部；總線控制部62，其經(jīng)由基礎(chǔ)單元1而與其他單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；模擬數(shù)字變換裝置63，其將模擬數(shù)據(jù)變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及運(yùn)算部64，其對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算。運(yùn)算部64對由模擬數(shù)字變換裝置63進(jìn)行變換所得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行縮放(scaling)處理或者濾波處理等各種運(yùn)算。mpu61、總線控制部62以及運(yùn)算部64由共用總線65連接?；A(chǔ)單元1具有總線控制部11，該總線控制部11與其他單元進(jìn)行數(shù)據(jù)通信而分配信號。

圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的模擬數(shù)字變換單元6的詳細(xì)的電路結(jié)構(gòu)的圖。

除了mpu61、總線控制部62、模擬數(shù)字變換裝置63以及運(yùn)算部64以外，模擬數(shù)字變換單元6還具有：三態(tài)緩沖器51、52、53，如果后述的cs1信號或者cs3信號被置為有效(assert)，則成為將輸入信號直接輸出的“開(open)狀態(tài)”；以及邏輯或電路54，其執(zhí)行cs1信號以及cs3信號的邏輯或運(yùn)算而將其結(jié)果輸出。

作為第1、第2、第3邏輯電路的三態(tài)緩沖器51、52、53分別具有控制端子511、521、531。如果控制端子511被置為有效，則三態(tài)緩沖器51成為“開狀態(tài)”，將輸入值直接輸出，在控制端子511未被置為有效的情況下三態(tài)緩沖器51成為“閉(close)狀態(tài)”，變?yōu)楦咦杩範(fàn)顟B(tài)。三態(tài)緩沖器52以及53也同樣地進(jìn)行動作。

就圖3的邏輯或電路54而言，由于分別在邏輯或的電路的輸入輸出處標(biāo)注有反轉(zhuǎn)符號，因此如果將“1”視為真值則變?yōu)檫壿嬇c的電路。然而，cs1信號以及cs3信號為低電平(low)有效、即以“0”作為被置為有效的狀態(tài)。因此，在cs1信號或者cs3信號中的任意者被置為有效的情況下，輸出成為低電平的被置為有效的狀態(tài)，因此邏輯或電路54對cs1信號以及cs3信號執(zhí)行邏輯或運(yùn)算。cs1信號與三態(tài)緩沖器51、52的控制端子511、521連接，cs3信號與三態(tài)緩沖器53的控制端子531連接。三態(tài)緩沖器51、52的控制和三態(tài)緩沖器53的控制如后所述那樣為獨(dú)立的動作。因此，為了將進(jìn)行三態(tài)緩沖器51、52的控制的cs1信號和進(jìn)行三態(tài)緩沖器53的控制的cs3信號電氣分離，需要設(shè)置邏輯或電路54。在邏輯或電路54的輸出被置為有效的情況下，表示存在從mpu61向存儲器621的訪問請求。

mpu61輸出的地址經(jīng)由地址線71而輸入至總線控制部62以及運(yùn)算部64。數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)線72而在mpu61、總線控制部62以及運(yùn)算部64彼此之間輸入輸出。mpu61具有數(shù)據(jù)保存部611，該數(shù)據(jù)保存部611對經(jīng)由數(shù)據(jù)線72而收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。圖2的共用總線65是地址線71以及數(shù)據(jù)線72。

總線控制部62具有存儲器621。存儲器621對來自cpu單元3的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存，對來自mpu61的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存?？偩€控制部62具有：地址輸入部622，其接收由mpu61指定的地址；數(shù)據(jù)輸入部623，其接收數(shù)據(jù)；以及cs0輸入部624，其接收邏輯或電路54的輸出。

運(yùn)算部64具有：寄存器641，其對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存；地址輸入部642，其接收來自mpu61的地址；以及地址一致判定電路643，其判定來自mpu61的地址是否與預(yù)先規(guī)定的地址一致。寄存器641對由模擬數(shù)字變換裝置63變換所得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、地址一致判定電路643所使用的地址數(shù)據(jù)以及其他設(shè)定值進(jìn)行儲存。后文中對地址一致判定電路643進(jìn)行敘述。

首先，用戶經(jīng)由pc3而對cpu單元3的總線控制部32設(shè)定“通常訪問模式”和“高速訪問模式”中的任意訪問模式。cpu單元3基于用戶的設(shè)定，經(jīng)由基礎(chǔ)單元1而在模擬數(shù)字變換單元6的總線控制部62內(nèi)的存儲器621中設(shè)定“通常訪問模式”或者“高速訪問模式”中的任意者。mpu61將所設(shè)定的訪問模式讀出，如下面說明的那樣執(zhí)行取決于訪問模式的模擬數(shù)字變換單元6的動作?！巴ǔＴL問模式”是在將模擬數(shù)字變換所得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)從運(yùn)算部64暫時寫入至mpu61之后再寫入至總線控制部62的訪問模式，“高速訪問模式”是將模擬數(shù)字變換所得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)從運(yùn)算部64直接寫入至總線控制部62的訪問模式。

當(dāng)在存儲器621中作為訪問模式而設(shè)定了“通常訪問模式”的情況下，模擬數(shù)字變換單元6進(jìn)行下面的動作。

在作為訪問模式而設(shè)定了“通常訪問模式”的情況下，在圖3中，mpu61在訪問總線控制部62時使用cs1信號，在訪問運(yùn)算部64時使用cs2信號。

在將由模擬數(shù)字變換裝置63從模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行變換而向運(yùn)算部64儲存的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)暫時寫入至mpu61之后再向總線控制部62寫入的情況下，首先執(zhí)行讀出動作。

即，mpu61將cs2信號置為有效，經(jīng)由信號線73而向運(yùn)算部64發(fā)送。并且，mpu61經(jīng)由信號線74而將被置為on的讀出信號向運(yùn)算部64輸入，將寄存器641的地址即mpu61所指定的地址向地址輸入部642輸入。運(yùn)算部64從針對每個地址而儲存有由模擬數(shù)字變換裝置63變換所得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的寄存器641，經(jīng)由數(shù)據(jù)線72而將與輸入至地址輸入部642的地址相對應(yīng)的數(shù)據(jù)向mpu61的數(shù)據(jù)保存部611輸出。這里，讀出信號被置為off。

接下來，作為表示是“通常訪問模式”的通常訪問信號，mpu61將cs1信號置為有效。由于cs1信號被置為有效，因此邏輯或電路54的邏輯或運(yùn)算的結(jié)果也被置為有效，邏輯或電路54將總線控制部62的cs0輸入部624置為有效。而且，mpu61使得寫入信號為on。cs1信號還輸入至控制端子521，由于cs1信號被置為有效，因此控制端子521也被置為有效，三態(tài)緩沖器52成為“開狀態(tài)”。因此，變?yōu)閛n的寫入信號經(jīng)由信號線75以及三態(tài)緩沖器52而輸入至總線控制部62。

mpu61指定存儲器621的地址而經(jīng)由地址線71將其輸入至總線控制部62的地址輸入部622。就總線控制部62而言，由于cs0輸入部624被置為有效，地址被輸入至地址輸入部622，并且被輸入有變?yōu)閛n的寫入信號，因此識別為總線控制部62處于寫入狀態(tài)。于是，將數(shù)據(jù)保存部611所保存的數(shù)據(jù)經(jīng)由數(shù)據(jù)線72而向數(shù)據(jù)輸入部623輸出?？偩€控制部62在輸入至存儲器621的地址輸入部622中的地址處，將輸入至數(shù)據(jù)輸入部623的數(shù)據(jù)寫入。

當(dāng)在存儲器621中作為訪問模式而設(shè)定了“高速訪問模式”的情況下，模擬數(shù)字變換單元6進(jìn)行下面的動作。

首先，作為表示是“高速訪問模式”的高速訪問信號，mpu61將cs3信號置為有效。被置為有效的cs3信號經(jīng)由信號線76而向運(yùn)算部64輸入。并且，mpu61經(jīng)由信號線74而將被置為on的讀出信號向運(yùn)算部64輸入。而且，mpu61將總線控制部62的存儲器621的地址輸入至地址輸入部642。這里，輸入至地址輸入部642的地址是對模擬數(shù)字變換所得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行儲存的存儲器621內(nèi)的地址。

如果向運(yùn)算部64輸入了被置為有效的cs3信號，則該運(yùn)算部64執(zhí)行“高速訪問模式”的動作。具體而言，如果被置為有效的cs3信號輸入至地址一致判定電路643，則地址一致判定電路643判定輸入至地址輸入部642的地址和在寄存器641預(yù)先設(shè)定的地址是否一致。在寄存器641設(shè)定有對模擬數(shù)字變換所得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行儲存的總線控制部62的存儲器621內(nèi)的預(yù)先規(guī)定的地址。

如果輸入至地址輸入部642的地址和在寄存器641預(yù)先設(shè)定的地址一致，則地址一致判定電路643將寫入許可信號置為on，經(jīng)由信號線77而發(fā)送至三態(tài)緩沖器53。cs3信號還被輸入至控制端子531，由于cs3信號被置為有效，因此控制端子531也被置為有效，三態(tài)緩沖器53成為“開狀態(tài)”。因此，變?yōu)閛n的寫入許可信號經(jīng)由信號線76以及三態(tài)緩沖器53而輸入至總線控制部62。寄存器641經(jīng)由數(shù)據(jù)線72而將模擬數(shù)字變換所得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出至總線控制部62的數(shù)據(jù)輸入部623。

被置為有效的cs3信號使得邏輯或電路54的邏輯或運(yùn)算的結(jié)果被置為有效，因此邏輯或電路54將cs0輸入部624置為有效。另外，mpu61將與輸入至地址輸入部642的地址相同的存儲器621的地址輸入至地址輸入部622。mpu61輸出的讀出信號被輸入至三態(tài)緩沖器51，但在“高速訪問模式”下不將cs1信號置為有效，因此三態(tài)緩沖器51變?yōu)椤伴]狀態(tài)”，沒有將該讀出信號向總線控制部62輸入。取而代之地，地址一致判定電路643輸出的寫入許可信號經(jīng)由三態(tài)緩沖器53而輸入至總線控制部62。

這里，就總線控制部62而言，由于cs0輸入部624被置為有效，地址被輸入至地址輸入部622，并且被輸入有變?yōu)閛n的寫入信號，因此識別為總線控制部62處于寫入狀態(tài)。于是，輸入至數(shù)據(jù)輸入部623中的模擬數(shù)字變換所得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，被寫入至存儲器621內(nèi)的由mpu61輸出的地址、即在寄存器641設(shè)定的預(yù)先規(guī)定的地址處。

此外，在mpu61從總線控制部62讀出數(shù)據(jù)的情況下，mpu61將cs1信號置為有效而使得三態(tài)緩沖器51為“開狀態(tài)”，將讀出信號置為on，變?yōu)閛n的讀出信號被輸入至總線控制部62。

根據(jù)實(shí)施方式1所涉及的寫入許可電路、訪問切換電路以及模擬數(shù)字變換單元，能夠進(jìn)行“通常訪問模式”和“高速訪問模式”的切換，在該“通常訪問模式”下，將模擬數(shù)字變換所得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)從運(yùn)算部64暫時寫入至mpu61之后再寫入至總線控制部62，在該“高速訪問模式”下，將模擬數(shù)字變換所得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)從運(yùn)算部64直接寫入至總線控制部62。在“高速訪問模式”下，僅將讀出信號置為on就會執(zhí)行從運(yùn)算部64向總線控制部62的寫入，因此能夠容易地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送時間的縮短。由此，能夠縮短模擬數(shù)字變換的采樣周期，能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率。另外，還能夠提高模擬數(shù)字變換單元的響應(yīng)速度。

以上實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)表示的是本發(fā)明的內(nèi)容的一個例子，還能夠與其他公知技術(shù)結(jié)合，還能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍對結(jié)構(gòu)的一部分進(jìn)行省略、變更。

標(biāo)號的說明

1基礎(chǔ)單元，2電源單元，3cpu單元，4數(shù)字輸入單元，5數(shù)字輸出單元，6模擬數(shù)字變換單元，7數(shù)字模擬變換單元，10可編程邏輯控制器系統(tǒng)，11、32、62總線控制部，31mpu，33pc，51、52、53三態(tài)緩沖器，54邏輯或電路，61mpu，63模擬數(shù)字變換裝置，64運(yùn)算部，71地址線，72數(shù)據(jù)線，73、74、75、76、77信號線，622、642地址輸入部，623數(shù)據(jù)輸入部，624cs0輸入部，641寄存器，643地址一致判定電路。