[发明专利]可编程控制模块及具有该控制模块的系统、控制方法

说明书

本发明公开了可编程控制模块及具有该控制模块的系统、控制方法，可编程控制模块包括：PCB基板，所述PCB基板上安装有：微控制器、显示器扫描单元、声讯提示单元、温度保护单元以及时钟单元，所述微控制器，用以调节、控制上述元器件；所述显示器扫描单元，用以在显示屏上动态显示操作参数；所述声讯提示单元，用以进行声音信号提示；所述温度保护单元，用以监测工作时的温度；所述时钟单元，用以计时、断电保护；还包括一电源管理模块，用以对所述可编程控制模块进行供电；还包括一通信接口，用以与外部总线通信。本发明通过将通用的元器件集成到一个PCB基板中，节省了额外开发成本，简化产品的升级。

技术领域

本发明涉及控制器领域，特别涉及控制模块及控制具有该控制模块的系统。

背景技术

控制器(controller)是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。

一般而言，控制器需要具备如下的功能：

数据缓冲，由于I/O设备的速率较低而CPU和内存的速率却很高，故在控制器中必须设置一缓冲器。在输出时，用此缓冲器暂存由主机高速传来的数据，然后才以I/O设备所具有的速率将缓冲器中的数据传送给I/O设备；在输入时，缓冲器则用于暂存从I/O设备送来的数据，待接收到一批数据后，再将缓冲器中的数据高速地传送给主机。

差错控制，设备控制器还兼管对由I/O设备传送来的数据进行差错检测。若发现传送中出现了错误，通常是将差错检测码置位，并向CPU报告，于是CPU将本次传送来的数据作废，并重新进行一次传送。这样便可保证数据输入的正确性。

数据交换，这是指实现CPU与控制器之间、控制器与设备之间的数据交换。对于前者，是通过数据总线，由CPU并行地把数据写入控制器，或从控制器中并行地读出数据；对于后者，是设备将数据输入到控制器，或从控制器传送给设备。为此，在控制器中须设置数据寄存器。

状态说明，标识和报告设备的状态控制器应记下设备的状态供CPU了解。例如，仅当该设备处于发送就绪状态时，CPU才能启动控制器从设备中读出数据。为此，在控制器中应设置一状态寄存器，用其中的每一位来反映设备的某一种状态。当CPU将该寄存器的内容读入后，便可了解该设备的状态。

接收和识别命令，CPU可以向控制器发送多种不同的命令，设备控制器应能接收并识别这些命令。为此，在控制器中应具有相应的控制寄存器，用来存放接收的命令和参数，并对所接收的命令进行译码。例如，磁盘控制器可以接收CPU发来的Read、Write、Format等15条不同的命令，而且有些命令还带有参数；相应地，在磁盘控制器中有多个寄存器和命令译码器等。

地址识别，就像内存中的每一个单元都有一个地址一样，系统中的每一个设备也都有一个地址，而设备控制器又必须能够识别它所控制的每个设备的地址。此外，为使CPU能向(或从)寄存器中写入(或读出)数据，这些寄存器都应具有唯一的地址。

目前，控制器中的一种较常见类型是微控制器即MCU，通过将ROM、RAM、CPU、I/O集合在同一个芯片中,为不同的应用场合做不同组合控制。