可編程邏輯控制器的圖形輸出系統(tǒng)和可編程邏輯控制器技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種可編輯邏輯控制器的圖形輸出系統(tǒng)和相應(yīng)的可編程邏輯控制器。該圖形輸出系統(tǒng)包括：硬件抽象層模塊、圖形設(shè)備接口層模塊和應(yīng)用層模塊。由于本發(fā)明專利技術(shù)的圖形輸出系統(tǒng)使得顯示輸出的最小單位為一個(gè)像素點(diǎn)，這極大地改進(jìn)了顯示輸出的靈活性，而且由于將位圖分到三個(gè)存儲(chǔ)位置進(jìn)行存儲(chǔ)，提高了顯示輸出過程中位圖查找的效率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
可編程邏輯控制器的圖形輸出系統(tǒng)和可編程邏輯控制器
本專利技術(shù)涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域，特別是一種可編程邏輯控制器(PLC)的圖形輸出系統(tǒng)和相應(yīng)的可編程邏輯控制器。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的微型PLC產(chǎn)品通過模塊自帶顯示屏來實(shí)現(xiàn)輸出功能，其采取把整個(gè)顯示屏的像素點(diǎn)映射到一個(gè)字節(jié)編碼內(nèi)存中的方法來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)向模塊顯示屏上輸出內(nèi)容時(shí)，需要先把每個(gè)要顯示字符的字節(jié)編碼存到內(nèi)存中，然后根據(jù)每個(gè)字節(jié)編碼從另一個(gè)專門存放位圖的閃存中查找到對(duì)應(yīng)的位圖，輸出到顯示屏上。例如，模塊自帶顯示屏有128*64個(gè)像素點(diǎn)，這些像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)著內(nèi)存中的16*4個(gè)字節(jié)編碼，每個(gè)字節(jié)編碼對(duì)應(yīng)著一個(gè)由8*16個(gè)像素點(diǎn)組成的位圖。這64 (16*4)個(gè)位圖以4行16列的排列方式一個(gè)一個(gè)地被輸出到顯示屏上，就完成了整個(gè)顯示屏的輸出。可以看出，這種顯示方式造成了顯示輸出的最小單位為8*16個(gè)像素點(diǎn)，而非1*1個(gè)像素點(diǎn)。這就導(dǎo)致了無法操作比8*16少的像素點(diǎn)，因此對(duì)于一些沒有標(biāo)準(zhǔn)位圖的圖形輸出，特別是大于8*16個(gè)像素點(diǎn)的大型圖形輸出，這種顯示輸出方式是非常不方便的。另外，當(dāng)系統(tǒng)根據(jù)字節(jié)編碼從另外獨(dú)立的位圖閃存中查找位圖時(shí)，它每次只查找一個(gè)字節(jié)編碼對(duì)應(yīng)的位圖，而且每次都從那個(gè)位圖閃存中查找，然后執(zhí)行顯示輸出到屏幕上，所以整個(gè)屏幕的顯示輸出需要很多次的位圖閃存讀寫操作，效率很低。圖1A至IC示出了傳統(tǒng)PLC系統(tǒng)中字符和圖形輸出的幾個(gè)例子。對(duì)于有現(xiàn)成 位圖的標(biāo)準(zhǔn)字符(例如“A”)，系統(tǒng)先把該字符的字節(jié)編碼(例如0x0041)保存到內(nèi)存中。然后系統(tǒng)的顯示輸出函數(shù)根據(jù)內(nèi)存中的字節(jié)編碼，去存放所有位圖的閃存中查找與該字節(jié)編碼對(duì)應(yīng)的位圖(8*16個(gè)像素點(diǎn))，并把這個(gè)位圖輸出到顯示屏的某個(gè)特定區(qū)域。這個(gè)特定區(qū)域在整個(gè)顯示屏中的位置，是與該字節(jié)編碼在字節(jié)編碼內(nèi)存數(shù)組中的位置對(duì)應(yīng)的。對(duì)于沒有現(xiàn)成位圖的小于8*16個(gè)像素點(diǎn)的圖形(例如“▲”)，軟件開發(fā)人員需要預(yù)先給這個(gè)圖形自定義一個(gè)字節(jié)編碼，以及代表它的具體圖案的8*16個(gè)像素點(diǎn)位圖，然后把這個(gè)位圖跟其他標(biāo)準(zhǔn)位圖一樣保存到位圖閃存中，供將來查閱。在此之后，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行要輸出這個(gè)圖形時(shí)，系統(tǒng)同樣要先把這個(gè)字節(jié)編碼保存到內(nèi)存中，然后由顯示輸出函數(shù)根據(jù)這個(gè)編碼到位圖閃存中查找對(duì)應(yīng)的位圖，輸出到顯示屏特定的8*16個(gè)像素點(diǎn)上。對(duì)于沒有現(xiàn)成位圖的大于8*16個(gè)像素點(diǎn)的圖形(例如“「I」”)，軟件開發(fā)人員需要預(yù)先給整個(gè)圖形自定義幾個(gè)字節(jié)編碼(例如0X00E1，0X00E2，0X00E3)，以及每個(gè)字節(jié)編碼對(duì)應(yīng)的代表整個(gè)具體圖案的一部分的8*16個(gè)像素點(diǎn)位圖(OxOOEI對(duì)應(yīng)“「”，0x00E2對(duì)應(yīng)“I”，0x00E3對(duì)應(yīng)“」”)，然后把這幾個(gè)位圖跟其他位圖一樣保存到位圖閃存中，供將來查閱。在此之后，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行要輸出這個(gè)大圖形時(shí)，系統(tǒng)首先要把該圖形的這幾個(gè)字節(jié)編碼保存到內(nèi)存中，并安排每個(gè)字節(jié)編碼在字節(jié)編碼內(nèi)存數(shù)組中的位置以組成整個(gè)圖形。然后由顯示輸出函數(shù)檢查內(nèi)存中的字節(jié)編碼數(shù)組，根據(jù)每個(gè)字節(jié)編碼到位圖閃存中查找對(duì)應(yīng)的位圖，輸出到顯示屏上特定的8*16個(gè)像素點(diǎn)上。對(duì)于本例來說，顯示輸出函數(shù)就要進(jìn)行三次的查找位圖和輸出工作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)目的在于提出一種PLC的圖形輸出技術(shù)，改進(jìn)PLC顯示屏顯示輸出的靈活性，并提高顯示輸出過程中位圖的查找效率。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供一種可編程邏輯控制器的圖形輸出系統(tǒng)，所述圖形輸出系統(tǒng)包括:硬件抽象層模塊、圖形設(shè)備接口層模塊和應(yīng)用層模塊，其中，所述硬件抽象層模塊，用于定義與PLC顯示屏完全對(duì)應(yīng)的內(nèi)存緩沖區(qū)，提供在每個(gè)程序掃描周期將該內(nèi)存緩沖區(qū)中的內(nèi)容輸出到PLC顯示屏上的函數(shù)，并為所述圖形設(shè)備接口層模塊提供操作該內(nèi)存緩沖區(qū)中任意比特位的基本函數(shù)接口 ；所述圖形設(shè)備接口層模塊，用于基于所述硬件抽象層模塊提供的該基本函數(shù)接口，向所述應(yīng)用層模塊提供基本繪畫函數(shù)；以及所述應(yīng)用層模塊，用于使用所述圖形設(shè)備接口層模塊提供的該基本繪畫函數(shù)，在PLC顯示屏上繪制所需圖形。優(yōu)選地，該內(nèi)存緩沖區(qū)擁有與PLC顯示屏的像素點(diǎn)數(shù)目相同的比特位。優(yōu)選地，該基本函數(shù)接口是操作PLC顯示屏上任意像素點(diǎn)的函數(shù)接口。優(yōu)選地,該基本函數(shù)接口所提供的功能包括:置位/復(fù)位/翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)功能，用于置位/復(fù)位/翻轉(zhuǎn)一組由像素點(diǎn)在屏幕上的坐標(biāo)索引的離散或連續(xù)的像素點(diǎn)；置位/復(fù)位/翻轉(zhuǎn)矩形區(qū)功能，用于置位/復(fù)位/翻轉(zhuǎn)一個(gè)由連續(xù)像素點(diǎn)組成的矩形區(qū)，該矩形區(qū)由最左上角像素點(diǎn)和最右下角像素點(diǎn)在屏幕上的坐標(biāo)來索引；以及拷貝位圖功能，用于拷貝一個(gè)位圖到指定矩形區(qū)域，該矩形區(qū)由最左上角像素點(diǎn)和最右下角像素點(diǎn)在屏幕上的坐標(biāo)來索引。優(yōu)選地，所述圖形輸出系統(tǒng)定義三個(gè)位圖存儲(chǔ)位置:獨(dú)立的位圖閃存、內(nèi)存中的臨時(shí)位圖緩沖區(qū)和固件代碼所在的本地閃存，其中，所有的標(biāo)準(zhǔn)字符的位圖存儲(chǔ)在該位圖閃存中，其中經(jīng)常被查找出來用于顯示的一部分位圖保留一份副本在該臨時(shí)位圖緩存區(qū)中，所有預(yù)定義的特殊圖形的位圖存儲(chǔ)在該本地閃存中。優(yōu)選地，當(dāng)所述圖形設(shè)備接口層模塊查找標(biāo)準(zhǔn)字符的位圖時(shí)，首先到該臨時(shí)位圖緩沖區(qū)中查找，如果找不到，再去該位圖閃存中查找，然后把找到的標(biāo)準(zhǔn)字符的位圖拷貝一份副本到該臨時(shí)位圖緩沖區(qū)中；當(dāng)所述圖形設(shè)備接口層模塊查找預(yù)定義的特殊圖形時(shí)，直接在該本地閃存中查找。優(yōu)選地，該基本繪畫函數(shù)包括:畫線函數(shù)，根據(jù)起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)，使用所述硬件抽象層模塊提供的置位像素點(diǎn)功能，置位一組連續(xù)的像素點(diǎn)；畫矩形函數(shù)，根據(jù)矩形的左上端點(diǎn)和右下端點(diǎn)的坐標(biāo)，使用畫線函數(shù)畫出矩形框；置位矩形光標(biāo)函數(shù)，根據(jù)矩形光標(biāo)的左上端點(diǎn)和右下端點(diǎn)的坐標(biāo)，使用所述硬件抽象層模塊提供的翻轉(zhuǎn)矩形區(qū)功能，翻轉(zhuǎn)光標(biāo)的矩形區(qū)域；畫文本函數(shù)，首先從該臨時(shí)位圖緩沖區(qū)或該位圖閃存中查找標(biāo)準(zhǔn)字符的位圖，然后使用所述硬件抽象層模塊提供的位圖拷貝功能，將字符的位圖拷貝到指定的矩形區(qū)；畫位圖函數(shù)，首先從該本地閃存中查找該圖形的位圖，然后使用所述硬件抽象層模塊提供的位圖拷貝功能，將字符的位圖拷貝到指定的矩形區(qū)；畫滾動(dòng)條函數(shù),使用畫矩形函數(shù)和畫位圖函數(shù),在指定位置畫出滾動(dòng)條；以及畫進(jìn)度條函數(shù)，使用畫矩形函數(shù)和畫文本函數(shù)，在指定位置畫出進(jìn)度條。根據(jù)本專利技術(shù)的另一個(gè)方面，本專利技術(shù)還提供一種可編程邏輯控制器，包括上述圖形輸出系統(tǒng)。從上述方案中可以看出，由于本專利技術(shù)PLC圖形輸出系統(tǒng)使得顯示輸出的最小單位為一個(gè)像素點(diǎn)，這極大地改進(jìn)了顯示輸出的靈活性，而且由于將位圖分到三個(gè)存儲(chǔ)位置進(jìn)行存儲(chǔ)，提高了顯示輸出過程中位圖查找的效率。【附圖說明】下面將通過參照附圖詳細(xì)描述本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本專利技術(shù)的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中:圖1A是現(xiàn)有技術(shù)中PLC的字節(jié)編碼內(nèi)存示例；圖1B是現(xiàn)有技術(shù)中PLC的顯示輸出函數(shù)示例；圖1C是現(xiàn)有技術(shù)中PLC的模塊自帶顯示器的輸出示例；圖2A是本專利技術(shù)的PLC圖形輸出系統(tǒng)所要顯示的圖案示意圖；圖2B是本專利技術(shù)的PLC圖形輸出系統(tǒng)進(jìn)行位圖查找的示意圖；圖2C是本專利技術(shù)的PLC圖形輸出系統(tǒng)的內(nèi)存緩沖區(qū)的示意圖；圖2D是本專利技術(shù)的PLC圖形輸出系統(tǒng)的顯示屏輸出示意圖。【具體實(shí)施方式】為使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下舉實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)一步詳細(xì)說明。為了優(yōu)化PLC的圖形顯示功能，本專利技術(shù)中的PLC圖形輸出本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種可編輯邏輯控制器（PLC）的圖形輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述圖形輸出系統(tǒng)包括：硬件抽象層模塊、圖形設(shè)備接口層模塊和應(yīng)用層模塊，其中，所述硬件抽象層模塊，用于定義與PLC顯示屏完全對(duì)應(yīng)的內(nèi)存緩沖區(qū)，提供在每個(gè)程序掃描周期將該內(nèi)存緩沖區(qū)中的內(nèi)容輸出到PLC顯示屏上的函數(shù)，并為所述圖形設(shè)備接口層模塊提供操作該內(nèi)存緩沖區(qū)中任意比特位的基本函數(shù)接口；所述圖形設(shè)備接口層模塊，用于基于所述硬件抽象層模塊提供的該基本函數(shù)接口，向所述應(yīng)用層模塊提供基本繪畫函數(shù)；以及所述應(yīng)用層模塊，用于使用所述圖形設(shè)備接口層模塊提供的該基本繪畫函數(shù)，在PLC顯示屏上繪制所需圖形。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種可編輯邏輯控制器(PLC)的圖形輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述圖形輸出系統(tǒng)包括:硬件抽象層模塊、圖形設(shè)備接口層模塊和應(yīng)用層模塊，其中， 所述硬件抽象層模塊，用于定義與PLC顯示屏完全對(duì)應(yīng)的內(nèi)存緩沖區(qū)，提供在每個(gè)程序掃描周期將該內(nèi)存緩沖區(qū)中的內(nèi)容輸出到PLC顯示屏上的函數(shù)，并為所述圖形設(shè)備接口層模塊提供操作該內(nèi)存緩沖區(qū)中任意比特位的基本函數(shù)接口； 所述圖形設(shè)備接口層模塊，用于基于所述硬件抽象層模塊提供的該基本函數(shù)接口，向所述應(yīng)用層模塊提供基本繪畫函數(shù)；以及 所述應(yīng)用層模塊，用于使用所述圖形設(shè)備接口層模塊提供的該基本繪畫函數(shù)，在PLC顯示屏上繪制所需圖形。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形輸出系統(tǒng)，其特征在于，該內(nèi)存緩沖區(qū)擁有與PLC顯示屏的像素點(diǎn)數(shù)目相同的比特位。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形輸出系統(tǒng)，其特征在于，該基本函數(shù)接口是操作PLC顯示屏上任意像素點(diǎn)的函數(shù)接口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形輸出系統(tǒng)，其特征在于，該基本函數(shù)接口所提供的功能包括: 置位/復(fù)位/翻轉(zhuǎn)像素點(diǎn)功能，用于置位/復(fù)位/翻轉(zhuǎn)一組由像素點(diǎn)在屏幕上的坐標(biāo)索引的離散或連續(xù)的像素點(diǎn)； 置位/復(fù)位/翻轉(zhuǎn)矩 形區(qū)功能，用于置位/復(fù)位/翻轉(zhuǎn)一個(gè)由連續(xù)像素點(diǎn)組成的矩形區(qū)，該矩形區(qū)由最左上角像素點(diǎn)和最右下角像素點(diǎn)在屏幕上的坐標(biāo)來索引；以及 拷貝位圖功能，用于拷貝一個(gè)位圖到指定矩形區(qū)域，該矩形區(qū)由最左上角像素點(diǎn)和最右下角像素點(diǎn)在屏幕上的坐標(biāo)來索引。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖形輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述圖形輸出系統(tǒng)定義三個(gè)位圖存儲(chǔ)位置:獨(dú)立的位圖閃存、內(nèi)存中的臨時(shí)位圖緩沖區(qū)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙柯，尹浩，劉圓圓，王翔，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西門子公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：德國(guó);DE