數(shù)字式控制器硬件的電路設計分析

王健　邸小坤

摘要：POS機是目前我國開展商業(yè)運作過程中實行商品交易的主要設備用具之一，也是集成眾多新型科學技術的設備之一。本文以POS機為研究對象，分析數(shù)字式控制器硬件的電路設計，了解設計POS機期間所采用的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換方法，期望能夠進一步完善POS機這類數(shù)字式控制器元件中的數(shù)字信息。本文先討論POS機這類數(shù)字式控制器硬件的總體設計方案，然后討論數(shù)據(jù)處理器選型以及具體的電路設計情況。

關鍵詞：數(shù)字式;控制器硬件;電路設計;POS機

前言：

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)控制器整體的設計。

1 POS機電路設計總體方案

在設計POS機這類數(shù)字式控制器硬件中的電路時，需要遵從電路控制要求中的信號切換要求，除了要完成電路信息整合，也要做好控制輸出。此時，控制設備才能在執(zhí)行電信號的各項操作以后，重新定義輸出控制的相關信息。當然，整個過程可以融入數(shù)字信息轉(zhuǎn)換方式來達到信號轉(zhuǎn)換的目的，因此，POS機的控制電路設計可以直接與數(shù)字信號處理融合起來，搭建數(shù)字處理模塊。如圖1所示為智能式手持POS機控制電路設計情況，從圖中信息可以了解到，在確定好具體的數(shù)字處理模塊以后，為了保證數(shù)字模塊能夠快速處理電路中的信號轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)POS機的各項功能，還需要配合其他的輔助模塊，以模擬量輸入電路和數(shù)字量輸入電路等多種方式來輔助電路信號信息處理。

2 數(shù)據(jù)處理器選型

數(shù)據(jù)處理器是數(shù)字式控制器的核心，也是數(shù)字信號控制系統(tǒng)實現(xiàn)各個功能的主要載體，按照數(shù)字式控制器的功能特征，根據(jù)數(shù)字式控制器對數(shù)字信息的控制與采集狀態(tài)，可以利用數(shù)字處理器實現(xiàn)對多種軟件的操控，不同的算法控制不同的軟件，呈現(xiàn)出數(shù)字式控制器的多樣化和即時性特征。數(shù)據(jù)處理器本身因多任務管理功能和多線程數(shù)據(jù)處理功能，需要設計人員在設計電路期間選擇主頻較高的存儲芯片，該類型芯片能夠滿足數(shù)據(jù)處理器高效處理大量數(shù)據(jù)信息的需求。

3 通信電路設計

比較而言，由于串行式通訊集成電路擁有傳輸距離較遠、設備運行速度平穩(wěn)、材料成本低等優(yōu)點，在許多電路設計中都被普遍使用。而目前所利用的串行式通訊總線設計技術對于POS機運作控制系統(tǒng)而言也十分關鍵，因為各種串行總線組成了POS機內(nèi)部數(shù)據(jù)通信的關鍵操作設備，在通訊控制系統(tǒng)串行總線中起著難以取代的關鍵角色。而目前利用的串行式通訊總線對核心系統(tǒng)工程設計來說也十分關鍵，可以在較大程度上提高POS機與核心運轉(zhuǎn)系統(tǒng)信號的傳輸。在當次產(chǎn)品設計中一般選用并發(fā)控制線程較高的晶片，以便實現(xiàn)串行接口中電路結(jié)構(gòu)的完整，同時使用隔離型設備向整體系統(tǒng)進行供電，以降低其他電子設備對該網(wǎng)絡系統(tǒng)的影響。而整個的電路設計則分為主晶片和輔助晶片來實現(xiàn)，在不同電子設備的聯(lián)合運行下，為輔晶片就能夠完成對傳輸信息的控制。

4 輸入模塊電路設計

通過模擬電路信號傳輸就能夠進行各種頻率的變換，因此下面主要結(jié)合了模擬與數(shù)字信號的變換過程并加以分析。在模擬量不同的輸入輸出裝置中，需要通過取樣和信號模擬的方法來收集數(shù)據(jù)信號，同時根據(jù)各種通道結(jié)構(gòu)的選擇來判斷其他的輸入輸出順序，在取樣完畢之后根據(jù)模擬電路的輸出轉(zhuǎn)換進行相關的運算。在對本次輸出信息的監(jiān)控流程中，對數(shù)碼信息的仿真轉(zhuǎn)化與連接功能的完成是十分關鍵的，而且一定要根據(jù)對數(shù)碼信息的連接仿真轉(zhuǎn)化功能完成信息的分配。在進行了這些試驗之后，還需要進行對某些信號的輸入或輸出信號濾波，和對輸入變頻信號的調(diào)節(jié)。在進行了上述運算之后，按照的傳感器動作，在輸入直流電流與電壓變化時分別加以控制。再經(jīng)過運算，選擇了適當?shù)碾娏鬟M行對輸出信號和傳感器動作的控制，從而使直流電流轉(zhuǎn)量改為正常電壓，并在最后變成了數(shù)字信號輸出。直流通信的控制在完成與數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換之后，可以利用連接方式進行載波抑制，從而起到了阻斷其他信息的效果。

5 輸出模塊電路設計

5.1 模擬量輸出電路設計

模擬量輸出電路信息的抑制，同時也需要采用線程較高的電子抑制芯片，這種芯片可以使用并行總線控制的總線技術來實現(xiàn)信息的變換，進而實現(xiàn)輸出信號的效果。輔助芯片在完成輔助電壓變換的同時，也需要進行對特定輸出電壓的限制變換。它們根據(jù)數(shù)字信息的輸入輸出功能，進行對直流電路輸入輸出的模擬信號量控制。對進入或出口電平所代表的數(shù)字信息而言，其也需要采用相關的硬件設計來進行針腳引線的設定。而直流電路信息則同時地也需要滿足采用并聯(lián)的電平輸出設備實現(xiàn)插針間的連線。

5.2 數(shù)字量輸出電路的設計

對于數(shù)字量輸出控制的電路來講，它在最大程度上就能達到信息分離的效果。而輸出電路的控制器，也就能利用反向運算來實現(xiàn)電平的輸入輸出，并利用感光二極管的表現(xiàn)方式來顯示出來。輸出電平就能在與集成電路中阻值的聯(lián)系下實現(xiàn)對應的導通效應，從而產(chǎn)生對應的最低電平值。在這種狀況下就能實現(xiàn)大數(shù)量信息的內(nèi)部傳遞以及對各種信息的外部執(zhí)行動作，這對于目前POS操作系統(tǒng)的設計工作而言十分關鍵，因為有助于完成對其內(nèi)部工作體系的監(jiān)控。另外針對輔助模塊的設計而言，能夠使用計時裝置完成對各種接口動作的執(zhí)行，同時確保其內(nèi)部存儲信息沒有遺漏，以及完成對這些數(shù)據(jù)的離線查詢。

結(jié)束語

本文主要結(jié)合對國內(nèi)外某些POS機系統(tǒng)的基礎設計電路信息進行系統(tǒng)分析研究，從數(shù)碼集成電路的輸入輸出設計原理來探討總體設計方法的可行性，再研究其基礎方案設計的可行性以及根據(jù)模擬數(shù)字信息與不同頻率變換后的電路信息進行信號的輸入輸出與控制。數(shù)字處理器所帶來的高可靠數(shù)據(jù)處理方法已逐步運用于POS機系統(tǒng)方案設計中，并引起社會普遍關注。

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