[發明專利]基于通信總線的工業自動化實時控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201210122991.1
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102621974A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 王少陽;鄧美龍;汪信寶;汪定軍;鄭之開;湯同奎
• 申請（專利權）人: 上海維宏電子科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

1.一種基于通信總線的工業自動化實時控制裝置，其特征在于，所述的基于通信總線的工業自動化實時控制裝置包括：FPGA芯片、驅動芯片和物理層芯片，所述的FPGA芯片通過所述的驅動芯片連接所述的物理層芯片，所述的FPGA芯片至少包括一個PCI-E總線接口，所述的物理層芯片連接實時通信總線。

2.根據權利要求1所述的基于通信總線的工業自動化實時控制裝置，其特征在于，所述的FPGA芯片還包括USB接口、CAN總線接口、以太網接口、PHY接口、PLB總線接口和AXI總線接口中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的基于通信總線的工業自動化實時控制裝置，其特征在于，所述的FPGA芯片還包括嵌入式軟核模塊、驅動控制器模塊、先入先出緩沖器模塊和PCI-E數據包解析模塊，所述的嵌入式軟核模塊、驅動控制器模塊、先入先出緩沖器模塊均連接FPGA芯片內部總線，所述的PCI-E數據包解析模塊連接于所述的先入先出緩沖器模塊，該PCI-E數據包解析模塊還連接所述的PCI-E總線接口和外部手動脈沖發生器，所述的驅動控制器模塊還連接所述的驅動芯片。

4.根據權利要求3所述的基于通信總線的工業自動化實時控制裝置，其特征在于，所述的嵌入式軟核模塊包括：GPIO單元、計時器單元、URAT單元和用戶配置數據單元，所述的GPIO單元、計時器單元、URAT單元和用戶配置數據單元均連接于所述的FPGA芯片內部總線。

5.根據權利要求3所述的基于通信總線的工業自動化實時控制裝置，其特征在于，所述的FPGA芯片還包括中斷控制模塊，所述的中斷控制模塊連接于所述的驅動控制器模塊和所述的FPGA芯片內部總線之間。

6.根據權利要求3所述的基于通信總線的工業自動化實時控制裝置，其特征在于，所述的驅動控制器模塊包括相互連接的總線接口單元和用戶邏輯單元，所述總線接口單元連接于所述的FPGA芯片內部總線，所述的用戶邏輯單元連接所述的驅動芯片。

7.根據權利要求6所述的基于通信總線的工業自動化實時控制裝置，其特征在于，所述的驅動控制器模塊還包括中斷源控制器單元，所述的中斷源控制器單元連接于所述的用戶邏輯單元。

8.根據權利要求3所述的基于通信總線的工業自動化實時控制裝置，其特征在于，所述的先入先出緩沖器模塊包括多個多入多出隊列通道，所述的PCI-E數據包解析模塊的輸出端連接所述的各多入多出隊列通道，所述的各多入多出隊列通道的輸出端均通過所述的FPGA芯片內部總線連接所述的嵌入式軟核模塊。

9.根據權利要求3所述的基于通信總線的工業自動化實時控制裝置，其特征在于，所述的PCI-E數據包解析模塊包括：PCI-E數據接口單元、PCI-E讀寫完成報文單元、PCI-E中斷產生控制單元、AB相編碼器單元、編碼器零點單穩觸發單元、地址總線譯碼單元、時鐘分頻單元、DA控制單元、脈沖插補單元、輸入端口擴展單元、輸出端口擴展單元、中斷緩沖控制單元、硬件定時器單元和脈沖數據包解析單元，所述的PCI-E數據接口單元分別連接所述的PCI-E讀寫完成報文單元、PCI-E中斷產生控制單元和脈沖數據包解析單元，所述的脈沖數據包解析單元分別連接所述的AB相編碼器單元、編碼器零點單穩觸發單元、地址總線譯碼單元、時鐘分頻單元、DA控制單元、脈沖插補單元、輸入端口擴展單元、輸出端口擴展單元、中斷緩沖控制單元、硬件定時器單元、先入先出緩沖器模塊以及所述的FPGA芯片內部總線。

10.根據權利要求3至9中任一項所述的基于通信總線的工業自動化實時控制裝置，其特征在于，所述的FPGA芯片內部總線為PLB總線或AXI總線。