[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

说明书

本发明属于PLC控制技术领域，公开了一种PLC浮点数和定点数相互转换控制系统及方法，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。本发明提高浮点数和定点数相互转换的效率，具有较高转换精度；采用ARM‑FPGA架构的小型PLC，以ARM为控制中心，运用FPGA高速的并行运算性能，将浮点、定点数相互转换的控制逻辑单元植入到FPGA处理器中，克服单一模块的缺点，具有较高的转换精度和效率。

技术领域

本发明属于PLC控制技术领域，尤其涉及一种PLC浮点数和定点数相互转换控制系统及方法。

背景技术

目前，最接近的现有技术：PLC用于工业控制系统时，需要进行大量复杂的数据处理和控制算法的运算，可以应用定点数运算，也可以应用浮点数运算，浮点运算比定点运算具有高的有效精度，计数范围宽等特点，现在微处理器指令执行的速度已大大提高，对于复杂控制、控制精度及动态范围都要求比较高的控制模块，大多都采用浮点数运算。

在一般的实际控制模块中，尤其在模拟量和数字量需要相互转换的时候，中间数据往往需要进行浮点、定点数相互转换的处理，这样为了便于采集和观测数据的实时变化，而单一模块的浮点、定点运算单元满足不了复杂控制需求，需要专门的控制方法进行高效率、高精度的数据处理。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有的PLC浮点、定点单一模块存在局限性，满足不了复杂控制需求。

(2)现有工业控制领域浮点、定点数转换精度低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种PLC浮点数和定点数相互转换控制系统及方法。

本发明是这样实现的，一种PLC浮点数和定点数相互转换控制系统，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。

进一步，所述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。

本发明的另一目的在于提供一种运行所述的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，所述PLC浮点数和定点数相互转换控制方法包括：