[发明专利]用于在PLC中的MPU和存储器之间发送和接收数据的方法

说明书

提出一种用于在PLC中的以相互不同的工作电压工作的MPU和存储器之间发送和接收数据的方法，该方法包括：由MPU输出CS(芯片选择)信号和地址信号以便通过访问存储器来读取数据；由“或”门通过接收CS信号和地址信号来输出用于激活数据输入缓冲器的激活信号；由访问信号输出缓冲器通过接收CS信号和地址信号来输出用于存储器的操作的存储器访问信号；由存储器通过响应于存储器访问信号来输出被MPU请求的数据至数据输入缓冲器；以及由数据输入缓冲器通过接收由存储器输出的数据来输出接收到的数据至MPU。

技术领域

根据本公开的示例性实施例的教导主要涉及一种用于在PLC中的以相互不同的工作电压工作的MPU和存储器之间发送和接收数据的方法。

背景技术

伴随着对诸如MPU(微处理单元)、存储器和逻辑IC之类的半导体器件的高速操作的需求，对其的工作频率也要求增大，由此功耗也增大。增大的功耗会导致IC加热和能量浪费，这产生了快速发送和接收数据的趋势并实现了低工作电压。

同时，在广泛用于控制工业场所的自动化设备的PLC(可编程逻辑控制器)中使用的IC的电压值为1.2V、3.3V和5V，这意味着工作电压是不同的，使得用于在器件之间发送和接收数据的方法已出现成为新的问题。

通常来说，PLC基于MPU与存储器、通信控制器和扩展模块交换数据。在每个具有不同工作电压的器件之间发送和接收数据传统上曾使用一种基于MPU的单向通信方法。

图1示出根据现有技术的在PLC中的每个具有不同工作电压的器件之间基于单向通信的数据流。

参考图1，MPU 1的工作电压为3.3V，输入传感器2和输出驱动器3的工作电压均为5V，且输入传感器2和输出驱动器3的工作电压与MPU 1的工作电压不同。

此时，MPU 1可以接收从输入传感器2输出的数据，并发送将要输出到外部的数据给输出驱动器3。同时，输入传感器2可以仅发送数据给MPU 1，但不从MPU 1接收数据，且输出驱动器3可以仅从MPU 1接收数据，但不发送数据给MPU 1。因此，MPU 1可以执行接收和发送数据的双向通信，而输入传感器2和输出驱动器3执行单向通信。

同时，输入缓冲器4可以介于输入传感器2和MPU 1之间，而输出缓冲器5可以介于MPU 1和输出驱动器3之间，这是因为输入传感器2和输出驱动器3的工作电压不同于MPU 1的工作电压。

此时，输入缓冲器4可以将从输入传感器2发送的5V数据转换成MPU 1可识别的3.3V数据，并发送转换后的3.3V数据给MPU 1，而输出缓冲器5可以将从MPU 1发送的3.3V数据转换成输出驱动器3可识别的5V数据，并发送转换后的5V数据给输出驱动器3。

“或”门6可以介于MPU 1和输入缓冲器4之间，以通过接收从MPU 1输出的CS(芯片选择)信号和RD(读取)信号来输出使能信号(IN_CS)给输入缓冲器4。此外，“或”门7可以介于MPU 1和输出缓冲器5之间，以通过接收从MPU 1输出的CS(芯片选择)信号和WR(写入)信号来输出使能信号(OUT_CS)给输出缓冲器5。

图2是示出MPU 1从输入传感器2接收数据的时序图，以及图3是示出MPU 1发送数据给输出驱动器3的时序图。

因为输入传感器2和输出驱动器3执行单向通信，所以仅产生如图2和图3中所示的由每种配置组合的时间延迟，其中MPU 1可以正常地从输入传感器2接收数据，并可向输出驱动器3发送数据。

如前面所提到的，使用根据现有技术的基于MPU的单向通信方法来执行在不同工作电压的器件之间的数据发送/接收。因此，诸如存储器之类的执行读/写的部件使用具有与MPU的工作电压相同的工作电压的部件。然而，在由具有不同工作电压的多个MPU共享一个存储器的情况下，已经出现了缺陷，因为多个MPU用于诸如基本操作、通信和用于性能增强的位置控制的每一个功能。