[发明专利]工业控制器与人机界面双向数据传输系统和方法

权利要求书

1.一种工业控制器与人机界面双向数据传输系统，其特征在于,

包括：工业控制器端以太网收发单元、人机界面端以太网收发单元和以太网线路；

所述工业控制器端以太网收发单元包括第一分类数据接口和第一以太网收发模块，所述第一以太网收发模块的一端通过第一以太网物理层接口连接所述以太网线路，所述第一以太网收发模块的另一端连接所述第一分类数据接口，所述第一分类数据接口通过总线连接到所述工业控制器；

所述人机界面端以太网收发单元包括第二分类数据接口和第二以太网收发模块，所述第二以太网收发模块的一端通过第二以太网物理层接口连接所述以太网线路，所述第二以太网收发模块的另一端连接所述第二分类数据接口，所述第二分类数据接口通过总线连接到所述人机界面的输入输出外围设备。

2.如权利要求1所述的工业控制器与人机界面双向数据传输系统，其特征在于,

所述第一分类数据接口包括以下至少一者：视频接收模块、PS2从设备接口模块、第一USB接口模块、第一UART接口模块和第一RS485接口模块；

所述视频接收模块通过视频转换电路经VGA/LVDS总线与所述工业控制器连接，所述PS2从设备接口模块通过总线/电平转换电路经PS2总线与所述工业控制器连接，所述第一USB接口模块通过USB收发器经USB总线与所述工业控制器连接，所述第一UART接口模块通过总线/电平转换电路经UART总线与所述工业控制器连接，所述第一RS485接口模块通过总线/电平转换电路经RS485总线与所述工业控制器连接；

所述第二分类数据接口包括以下至少一者：视频发送模块、PS2主设备接口模块、第二USB接口模块、第二UART接口模块和第二RS485接口模块；

所述视频发送模块通过视频转换电路经VGA/LVDS总线与显示器连接，所述PS2主设备接口模块通过总线/电平转换电路经PS2总线与键盘和/或鼠标连接，所述第二USB接口模块通过USB收发器经USB总线与USB外设连接，所述第二UART接口模块通过触摸屏控制器经UART总线与触摸屏连接，所述第二RS485接口模块通过总线/电平转换电路经RS485总线与所述I/O模块连接。

3.如权利要1或2所述的工业控制器与人机界面双向数据传输系统，其特征在于,

所述第一以太网收发模块用于数据收发处理的部分和所述第一分类数据接口通过FPGA建立；和/或

所述第二以太网收发模块中用于数据收发处理的部分和所述第二分类数据接口通过FPGA建立。

4.如权利要求3所述的工业控制器与人机界面双向数据传输系统，其特征在于, 

所述第一分类数据接口中各接口模块按对应的数据类型包括数据输入及输出模块中至少一者以及数据缓冲池，各数据输入模块从所述工业控制器接收的数据分别缓冲在相应的数据缓冲池，FPGA中设立有数据选择及读取模块、以太网数据帧编码模块和以太网数据帧解码模块，所述数据选择及读取模块用于按照预定优先级从数据缓冲池对各种数据进行选择和读取，所述以太网数据帧编码模块用于对待发送的数据按照以太网数据帧格式进行编码，编码后的数据帧通过GMII接口发送至第一以太网物理层接口，所述以太网数据帧解码模块用于接收从第一以太网物理层接口通过GMII接口发送来的以太网数据帧，经过解码及校验，得到有效的数据，数据根据类型分类并输送至各相应的数据缓冲池，各数据输出模块在相应数据缓冲池的数据被检测到有效时，按照相应的总线协议将数据输出至所述工业控制器；和/或

所述第二分类数据接口中各接口模块按对应的数据类型包括数据输入及输出模块中至少一者以及数据缓冲池，当所述人机界面的外围设备被操作时，各数据输入模块从外围设备接收的数据分别缓冲在相应的数据缓冲池，FPGA中设立有数据选择及读取模块、以太网数据帧编码模块和以太网数据帧解码模块，所述数据选择及读取模块用于按照预定优先级从数据缓冲池对各种数据进行选择和读取，所述以太网数据帧编码模块用于对待发送的数据按照以太网数据帧格式进行编码，编码后的数据帧通过GMII接口发送至第二以太网物理层接口，所述以太网数据帧解码模块用于接收从第二以太网物理层接口通过GMII接口发送来的以太网数据帧，经过解码及校验，得到有效的数据，数据根据类型分类并被输送至各相应的数据缓冲池，各数据输出模块在相应数据缓冲池的数据被检测到有效时，按照相应的总线协议将数据输出至相应的外围设备。