[发明专利]多MCU和FPGA协同处理、触控显示主监控系统及其图像界面设计和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及监控系统领域，特别是涉及一种多MCU和FPGA协同处理、触控显示主监控系统及其图像界面设计和控制方法。

背景技术

与本发明相似的主监控系统由计算机、显示器、键盘、鼠标、内存、扩展卡、通讯控制等组成，其开机速度慢，系统反应速度一般为分钟级，集成度低，且价格昂贵，有的监控系统成本高达几十万元人民币，通过键盘、鼠标来对系统进行操控，使用复杂、图像界面单一、不易上手，必须要有相关的专业基础且经过相关的专业培训才能使用，而键盘鼠标、内存、显卡等接口易出现故障，降低系统的可靠性，

如军用主监控系统方案，该方案是主要采用PC104计算机模块或者工控计算机、加固型显示器和通讯控制、定时板来完成的，它的技术缺陷是基于通用的操作系统，系统反应速度为分钟级，启动速度慢，如果在战争时期，很可能出现己方系统还未启动却已被敌方摧毁的情况，该系统方案价格昂贵、集成度低，其键盘鼠标、内存、显卡等接口易出现故障，系统性能可靠性低，图像界面单一、操控复杂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多MCU和FPGA协同处理、触控显示主监控系统及其图像界面设计和控制方法，采用FPGA集成电路、MCU微控处理单元和触控显示屏构建成一个主监控系统，实现对各个外接设备或系统进行数据处理交换和控制功能，主要解决系统启动速度慢，价格昂贵，集成度低，可靠性低、图像界面单一、使用复杂等缺点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：多MCU和FPGA协同处理、触控显示主监控系统，它包括用于完成外接系统的数据交换、处理、存储和调度的主控电路板，所述的主控电路板包括用于完成数据交换的MCU微控处理单元和用于完成数据处理、存储和调度的FPGA集成电路，所述的MCU微控处理单元包括一个或多个MCU模块，所述的一个或多个MCU模块的一端分别通过数据接口与外接系统连接，其另一端分别与FPGA集成电路连接，FPGA集成电路还通过控制接口与外接系统连接。

所述的MCU微控处理单元包括处理MCU模块A、处理MCU模块B、网络处理MCU模块和通控MCU模块中的一种或多种的组合，处理MCU模块A、处理MCU模块B、网络处理MCU模块和通控MCU模块分别通过通信接口与外接系统连接，处理MCU模块A、处理MCU模块B、网络处理MCU模块和通控MCU模块还分别与FPGA集成电路连接。

所述的通信接口包括RS232通信接口、RS422通信接口、RJ45通信接口和RS485通信接口中的一种或多种的组合。

所述的处理MCU模块A通过RS232通信接口与外接系统连接。

所述的处理MCU模块B通过RS422通信接口与外接系统连接。

所述的网络处理MCU模块通过RJ45通信接口与外接系统连接。

所述的通控MCU模块通过RS485通信接口与外接系统连接。

所述的FPGA集成电路包括数据调度交换模块、控制电路模块和多个存储模块，所述的数据调度交换模块分别多个存储模块与多个MCU模块连接，数据调度交换模块还与控制电路模块连接，控制电路模块通过控制接口与外接系统连接。

所述的存储模块包括存储模块A、存储模块B、存储模块C和存储模块D。

所述的数据调度交换模块通过存储模块A与处理MCU模块A连接。

所述的数据调度交换模块通过存储模块B与处理MCU模块B连接。

所述的数据调度交换模块通过存储模块C与网络处理MCU模块连接。

所述的数据调度交换模块通过存储模块D与通控MCU模块连接。

它还包括用于显示图像界面的显示屏，所述的显示屏通过视频接口与主控电路板连接。

所述的显示屏为提供触摸操作图像界面的触摸显示屏，所述的视频接口为RS232接口。 

所述的MCU微控处理单元还包括显示处理MCU模块，所述的显示处理MCU模块通过视频接口与显示屏连接。

所述的FPGA集成电路还包括存储模块E，所述的显示处理MCU模块通过存储模块E与数据调度交换模块连接。

一种基于多MCU和FPGA协同处理、触控显示主监控系统的图像界面设计方法，所述的图像界面的设计方法包括以下多个步骤：

S11：将待设置、显示的按键和状态用图片表示；

S12：按一定的逻辑对每个按键和状态进行设计处理，所述的设计处理包括变量分配对应处理和逻辑跳转处理；

S13：显示处理MCU模块进行相应的处理，包括变量数据处理、页面切换处理和显示处理。