[发明专利]一种PLC浮点数和定点数相互转换控制系统及方法

权利要求书

1.一种PLC浮点数和定点数相互转换控制系统，其特征在于，所述PLC浮点数和定点数相互转换控制系统包括：

中央控制器端口，用于通过数据总线、地址总线、控制总线控制外部存储控制器和浮点数算数运算模块；

外部存储控制器，用于将操作数通过内部数据通道线传输出给寄存器堆模块、数据分配模块、队列模块、累加器模块和浮点运算模块；

浮点数算数运算模块，用于进行单精度浮点数的运算；

浮点数算数运算模块包括：

调配控制模块，用于根据时序把浮点数和定点数转换指令和浮点操作数调配到数据分配模块中；根据控制要求将浮点数转定点数模块转换得到的定点数传输给定点数转浮点数模块，提供定点数来源，确保转换模块操作数来源多样化；

结果标志寄存模块，用于将调配控制模块的结果寄存；

数据分配模块，有来自寄存器堆寻址到的浮点操作数，又有来自调配控制模块发送的指令和浮点操作数，调配浮点操作数到定点转浮点模块和浮点转定点模块，实现浮点数和定点数的相互转换；

累加寄存器，用于存储数据分配模块分配过来的第一个浮点运算操作数；

队列模块，接收并暂存数据分配模块分配过来的第二个浮点操作数至最后一个浮点操作数；

浮点运算模块，进行算术运算并为浮点数转定点数模块提供浮点操作数来源。

2.一种运行权利要求1所述的PLC浮点数和定点数相互转换控制系统的PLC浮点数和定点数相互转换控制方法，其特征在于，所述PLC浮点数和定点数相互转换控制方法包括：

第一步，中央控制器发送指令字通过系统数据总线选中多操作数单精度浮点数算术运算模块后，按照操作符的顺序组织操作数进行运算，每次运算的中间结果存储在累加寄存器中可以作为下一次运算的浮点操作数参与运算；

第二步，配控制模块通过内部总线查询到运算结束将结果标志信号传输给结果标志寄存器；

第三步，标志信号通过系统总线通知中央控制器，运算的最终结果可以根据中央控制器的需要读走，同时为浮点转定点模块提供浮点操作数；

第四步，通过定点数转浮点数转换成浮点数传输到系统总线上。

3.如权利要求2所述的PLC浮点数和定点数相互转换控制方法，其特征在于，所述PLC浮点数和定点数相互转换控制方法还包括：调配控制模块通过内部控制总线发送指令字查询浮点数转换定点数的转换状态，转换完成后的定点数根据中央控制器需求由系统总线发送读信号读走，同时转换后的结果为定点数转浮点数模块提供定点数来源；

调配控制模块将指令字和数据识别分配给浮点运算模块进行单精度浮点数的运算，通过浮点转定点模块将单精度浮点数转换成定点数，转换的定点数再通过定点数转浮点数模块转换成浮点数，整个过程中由调配控制模块通过内部控制总线发送指令字，查询定点数转换浮点数的转换状态，转换完成后的浮点数，根据中央控制器需求由系统总线发送读信号读走。

4.如权利要求2所述的PLC浮点数和定点数相互转换控制方法，其特征在于，所述PLC浮点数和定点数相互转换控制方法还包括：首先PC上位机模块录入浮点数和定点数转换指令的梯形图源程序或者指令表，将其转换成多操作数的二进制指令编码，通过串行总线USB转控制器局域网络CAN装置下载到ARM中，实现PLC源程序的下载并进行静态编译和动态编译，生成FPGA能识别的ARM_FPGA二进制编码，同时ARM通过IO端口向FPGA的双口RAM写入浮点数和定点数转换指令，FPGA中央控制器通过双口RAM，读取到指令和操作数。