[发明专利]用于触摸显示工业控制器的IO处理动态重构系统及方法

权利要求书

1.一种用于触摸显示工业控制器的IO处理动态重构系统，包括：

——带触摸控制的LCD屏图形显示控制单元(101)，

——主要由单片机构成的主控制器部分(102)，

——完成输入输出功能的外围辅助电路(103)，其特征在于，进一步包括由FPGA芯片构成的IO协处理器(104)，其中FPGA芯片用自定义总线方式与主控制器中的单片机相连接，协处理器的时钟与单片机的时钟相分离，结合单片机的软件步骤编程，实现普通IO扩展、高速脉冲输入接口、光电编码器输入、交流伺服控制脉冲输出、步进电机控制输出、PWM输出功能；主控制器中的单片机连接FPGA芯片的配置接口，在单片机程序的运行过程中，对FPGA芯片中的逻辑进行动态配置，以实现IO处理的动态重构。

2.根据权利要求1所述的用于触摸显示工业控制器的IO处理动态重构系统，其特征在于，协处理器的时钟频率高于主控制器的单片机的时钟频率。

3.根据权利要求1或2所述的用于触摸显示工业控制器的IO处理动态重构系统，其特征在于，在主控制器的单片机中预先存储多个FPGA配置数据，每种FPGA配置数据针对不同的IO处理模式，根据应用的实际情况，由主控制器的单片机完成FPGA芯片的配置。

4.一种用于触摸显示工业控制器的IO处理动态重构方法，应用于触摸显示工业控制器，其特征在于，包括以下步骤：

在触摸显示工业控制器的主控制器中增加包括FPGA构成的协处理器；

协处理器用自定义总线方式与主控制器中的单片机相连接；

协处理器的时钟与主控制器的单片机的时钟相分离设置，结合主控制器的单片机的软件步骤编程，用以完成触摸显示工业控制器的普通IO扩展、高速脉冲输入接口、光电编码器输入、交流伺服控制脉冲输出、步进电机控制输出、PWM输出；功能；

同时主控制器中的单片机连接协处理器的FPGA芯片的配置接口，用以在单片机程序的运行过程中，对FPGA芯片中的逻辑进行动态配置，以实现IO处理的动态重构。

5.根据权利要求4所述的用于触摸显示工业控制器的IO处理动态重构方法，其特征在于，协处理器的时钟频率高于主控制器的单片机的时钟频率。

6.根据权利要求4或5所述的用于触摸显示工业控制器的IO处理动态重构方法，其特征在于，在主控制器的单片机中预先存储多个FPGA配置数据，每种FPGA配置数据针对不同的IO处理模式，根据应用的实际情况，由主控制器的单片机完成FPGA芯片的配置。