一種新穎的智能碼盤(pán)的研究

摘要：在此介紹了一種由極少硬件構成的簡(jiǎn)易智能碼盤(pán)，該系統主要由單片機和拔碼開(kāi)關(guān)組成，采用撥碼開(kāi)關(guān)設置輸入數據量的位碼和數碼，通過(guò)外部中斷數據采集按鍵控制該位數據量的輸入，并由顯示器監視，內部E2PROM保存，同時(shí)通過(guò)串行口向用戶(hù)系統發(fā)送設置數據。故使用該碼盤(pán)用戶(hù)系統僅占用一個(gè)串行口或虛擬串行口就可實(shí)現16位BCD碼設置或64位二進(jìn)制碼輸入，16位BCD碼可根據用戶(hù)需要分割為幾組，每組數據的位數也可任意定義，以滿(mǎn)足各種控制系統控制參數設置的需要。
關(guān)鍵詞：智能碼盤(pán)；16位BCD碼；撥碼開(kāi)關(guān)；E2PROM

0 引言
在自動(dòng)控制系統應用中，經(jīng)常需要設定控制目標參數，這些參數一般由鍵盤(pán)或碼盤(pán)輸入，隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化程度越來(lái)越高，各種碼盤(pán)的需求也逐漸增加。
很多學(xué)者研究了各式各樣的碼盤(pán)。他們大多是利用物理、電磁、生物、光學(xué)等原理，研制出撥鍵式、光電式及光柵式等碼盤(pán)。然而，這些碼盤(pán)都有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，一個(gè)碼盤(pán)只能輸入一個(gè)數據位，當輸入量位數過(guò)多時(shí)，就需要多個(gè)碼盤(pán)，這樣將會(huì )帶來(lái)計算機接口數量不夠的矛盾，即輸入數據位數越多，硬件越多，占用CPU接口就越多，硬件體積大，成本高，系統結構復雜。
本文研究了一種簡(jiǎn)易智能碼盤(pán)，只需占用系統CPU一個(gè)串行接口或2個(gè)普通輸入／輸出口(用虛擬串行口技術(shù))就可實(shí)現16位BCD碼或者64位二進(jìn)制碼輸入，不僅簡(jiǎn)化了硬件電路，而且解決了當輸入數據位數過(guò)多時(shí)系統CPU接口不足的難題。

1 設計原理
該智能碼盤(pán)用8位撥碼開(kāi)關(guān)實(shí)現數據輸入，其中高4位用于選擇輸入碼(BCD碼)的位數，低4位用于設置BCD碼的大小。如設置第8位碼為7，則撥碼開(kāi)關(guān)高4位設置為1000，低4位為0111，然后按一次采集按鈕即完成輸入。碼盤(pán)CPU將采集到的BCD碼存入相應的內存，并轉存片內E2PROM或FLASH內，然后再從串行口輸出供用戶(hù)設備使用(用戶(hù)CPU串口采樣)。智能碼盤(pán)系統框圖如圖1所示。

為了進(jìn)一步降低成本，當用戶(hù)系統不大的情況下，也可選擇用戶(hù)CPU替代碼盤(pán)CPU。即利用用戶(hù)CPU的一個(gè)普通8位輸入／輸出口和一個(gè)外部中斷即可完成輸入控制參數設置功能。系統框圖如圖2所示。輸入完畢，所有撥碼開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，該口即可恢復其他輸入或輸出口功能，即不占用用戶(hù)系統接口，提高了接口使用效率。