數(shù)字式控制器硬件電路設(shè)計

文/陳志敏

利用POS機進行交易是目前我國大部分商業(yè)運作所采用的重要的商品銷售設(shè)備之一。作為目前開展的主要內(nèi)容，已經(jīng)成為我國社會科學技術(shù)水平前進的重要方向。數(shù)字化控制器是POS機核心運作系統(tǒng)的重要組成部分，其在系統(tǒng)中接收到顧客的信息通過數(shù)字信號轉(zhuǎn)變成電路控制信息反饋給后臺。結(jié)合目前數(shù)字化控制器的功能進行分析，利用功能框架結(jié)構(gòu)完成POS機核心運轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制器整體的設(shè)計。

1 總體方案

按照控制電路中的信號轉(zhuǎn)換，可以完成電路信息并進行輸出控制?？刂圃O(shè)備在進行各種處理的執(zhí)行操作時，可以重新定義為輸出控制的相關(guān)信息。在這個過程中可以結(jié)合數(shù)字信息的轉(zhuǎn)換來完成，因此該部分的數(shù)字信號處理也可以被稱作數(shù)字處理模塊。此外在完成以上各項功能時，數(shù)字式控制器同時也需要其他設(shè)備的輔助模塊來完成相應的操作，比如計時模塊以及數(shù)字信息存取模塊。

2 數(shù)據(jù)處理器選型

按照數(shù)字信號的系統(tǒng)進行不同功能的分類，同時結(jié)合數(shù)字信息的控制來完成各種數(shù)據(jù)的采集，就可以在多種算法控制的要求下完成多種軟件的操作，并且同時兼具及時性、多樣性以及及時處理的特色。在這種條件下，要求數(shù)字處理設(shè)備具備多線程的數(shù)據(jù)處理功能和多任務管理功能，因此電路的設(shè)計人員一定要選擇主頻較高的存儲芯片，同時要保證多線程處理，具有強大的數(shù)據(jù)信息處理能力。

核心運算器要包括各種功能模塊以及數(shù)字信息的轉(zhuǎn)換，涵蓋串行接口以及電路的不同頻段控制輸出信號。

3 串行通信電路設(shè)計

相對來講，串行通信電路具有傳送距離長、設(shè)備運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、材料成本低等優(yōu)勢，在很多電路設(shè)計中都被廣泛采用。目前利用的串行通信總線設(shè)計對POS機運作來講非常重要，各類串行總線構(gòu)成POS機內(nèi)部通信的相關(guān)操作，在通信系統(tǒng)串行總線起著不可替代的重要作用。目前采用的串行通信總線對于核心控制系統(tǒng)設(shè)計而言非常重要，能夠在很大程度上保證POS機核心運轉(zhuǎn)系統(tǒng)信息的傳遞。并且相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸可以在串行通信并行控制的基礎(chǔ)上提高其運作的穩(wěn)定性，給硬件電路設(shè)計提供根本保證。在該次設(shè)計中主要選取并發(fā)線程較高的芯片，從而完成串行接口電路結(jié)構(gòu)的完善，并且利用隔離式設(shè)備向整體進行供電，減少其他設(shè)備對該系統(tǒng)的作用。整體的電路設(shè)計分為主芯片和輔助芯片來完成，在不同設(shè)備的共同操作下，輔助芯片可以實現(xiàn)傳輸信號的控制。

4 輸入模塊電路設(shè)計

4.1 模擬量輸入電路設(shè)計

根據(jù)模擬電路信號傳輸可以實現(xiàn)不同頻段的轉(zhuǎn)換，以下主要結(jié)合模擬數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換過程進行分析。在模擬量不同的輸入設(shè)備中，同時采用采樣和信號模擬的方式來采集數(shù)據(jù)信息，并且按照多種通道結(jié)構(gòu)的設(shè)定來確定其他的輸入順序，在采樣完成以后按照模擬電路的輸出轉(zhuǎn)換完成相應的操作。在本次輸出信號的控制過程中，數(shù)字信號的模擬轉(zhuǎn)換和接口功能的實現(xiàn)是非常重要的，所以必須要按照數(shù)字信號的接口模塊轉(zhuǎn)換完成信號的配置。在對數(shù)字信號進行模擬量輸入電路設(shè)計的過程中，要考慮到POS機通信系統(tǒng)電路設(shè)計的干擾，其是否會與通信系統(tǒng)產(chǎn)生一定的信號波動，因此要對核心模塊完成一些簡單實驗。在完成上述實驗以后，還應該完成某些信號的輸出信號過濾以及輸入變頻信號的控制。在完成上述操作后，按照的傳感器操作，在輸入直流電流和電壓時分別進行控制。通過計算采用合適的電阻進行輸出信號以及傳感器的控制，將直流電流轉(zhuǎn)換成電壓，從而最后變?yōu)閿?shù)字信號輸出。直流信號的控制在完成數(shù)字信號的切換后，通過連接實現(xiàn)載波控制，并且達到阻隔其他信號的效果。

4.2 數(shù)字量輸入電路設(shè)計

在目前以數(shù)字量為基礎(chǔ)的通信電路控制設(shè)計過程中，要盡量采用防護效果較好的隔離材料，對不同設(shè)備實現(xiàn)電路隔離，防止不同設(shè)備之間相互影響。同時電路要與地面進行連接，提高電路的安全性。電路的導線可以利用發(fā)光二極管判斷其運行狀態(tài)，并且在操作機制的控制下形成良好的輸入控制。對于POS機的系統(tǒng)設(shè)置來講，數(shù)字型輸出電路大多采用低電壓的輸出控制方式，并通過數(shù)字量輸入電路來實現(xiàn)電路控制。

對----這部分是好像是強電壓的，看看是否可以調(diào)整成弱電的，POS機都是19V 以下的直流電

5 輸出模塊電路設(shè)計

5.1 模擬量輸出電路設(shè)計

模擬量輸出電路信號的控制同時也要采用線程較高的控制芯片，該種芯片通過并行控制的總線來完成信號的轉(zhuǎn)換，從而達到輸出信號的效果。輔助芯片在進行輔助電流轉(zhuǎn)換的同時，也要完成某些電流的控制轉(zhuǎn)換。并且按照數(shù)字信號的輸出作用，完成直流電路輸出的模擬信號量控制。對于電平所代表的數(shù)字信號來講，其必須通過相應的硬件設(shè)計來完成針腳引線的設(shè)計。直流電路信號同樣也應該滿足并行的電平輸出設(shè)備確定引腳之間的連接。

5.2 數(shù)字量輸出電路的設(shè)計

對于數(shù)字量輸出控制的電路來講，其在很大程度上可以起到信號隔離的效果。輸出電路的控制同樣可以采用反向操作來完成電平的輸出，通過發(fā)光二極管的表現(xiàn)來展現(xiàn)出來。輸出電平在電路中電阻的連接下達到一定的導通效果，并輸出相應的低電平。在這種狀態(tài)下完成數(shù)字量信號的輸出以及各種信號的外部執(zhí)行操作，這對于目前POS系統(tǒng)的設(shè)計來講非常重要，能夠?qū)崿F(xiàn)其工作系統(tǒng)的控制。并且對于輔助模塊的設(shè)計來講，，利用計時設(shè)備實現(xiàn)不同接口操作的執(zhí)行，同時保證其存儲信息不會丟失，并且實現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的離線查找。

6 結(jié)束語

本文主要結(jié)合國內(nèi)某些POS機系統(tǒng)的設(shè)計電路進行分析，從數(shù)字電路的輸入輸出設(shè)計來探究設(shè)計方案的可行性，探究各功能設(shè)計的可靠性并結(jié)合模擬數(shù)字信號和不同頻段轉(zhuǎn)換的電路信號實現(xiàn)信號的輸入輸出控制。數(shù)字處理器提供的可靠數(shù)據(jù)處理方案已經(jīng)逐漸應用到POS機系統(tǒng)設(shè)計中，受到廣泛重視。