工控触摸屏的芯片架构通常包括处理器、存储单元、显示单元、输入单元、通讯接口等部分。以下是对这些部分的详细说明:
处理器:处理器是芯片架构的核心单元,其性能决定了工控触摸屏的整体性能。根据产品等级的不同,处理器可选用 8 位、16 位或 32 位的处理器。一些高性能的工控触摸屏可能会采用更强大的处理器,如基于国产自主 64 位高算力 RISC-V 高性能内核的芯片,其主频高达 600MHz,能够确保触摸屏在工控领域的快速响应和精确控制。
存储单元:用于存储系统软件、用户数据以及相关的配置信息。一般包括内置的 DRAM(动态随机存取存储器)或 SRAM(静态随机存取存储器),以提供足够的存储空间来支持复杂的数据处理和存储需求。例如,可能会配置 64MB 或更高容量的存储。
显示单元:负责将处理后的图像和信息显示在屏幕上。显示单元通常与显示接口相连,如并口 RGB、双链路 LVDS、MIPI DSI 等接口,以支持不同类型和分辨率的显示屏。一些工控触摸屏可实现全高清显示,分辨率可达 1080p,刷新率高达 60fps,以提供清晰、流畅的显示效果。
输入单元:常见的输入方式是触摸屏,它可以检测用户的触摸操作并将其转换为相应的指令。触摸检测技术包括电阻式触摸和电容式触摸等。电容式触摸屏利用人体的电流感应进行工作,具有耐磨损、寿命长、支持多点触控等优点;而电阻式触摸屏则是通过压力检测触摸,适用于一些特定的场景,如需要戴绝缘手套操作的生产车间等。
通讯接口:为了实现与其他工业控制设备(如 PLC、变频器、仪表等)的连接和数据交互,工控触摸屏芯片通常具备多种通讯接口。常见的接口包括串行接口(如 RS232、RS422/RS485)、以太网接口、CAN 总线接口、USB 接口等。高度集成的接口能够满足与各类工业设备的连接需求,方便数据的传输和共享。
系统软件:运行在处理器中的系统软件负责管理和协调各个硬件部分的工作,支持多任务处理功能。此外,根据具体需求,还可能需要运行于 PC 机 Windows 操作系统下的画面组态软件,用户使用该软件制作“工程文件”,然后通过串行通讯口等方式将其下载到触摸屏的处理器中运行。
在实际应用中,不同厂家的工控触摸屏芯片架构可能会有所差异,以满足各种特定的工业控制需求。例如,某些芯片可能会针对恶劣的工业环境进行优化,具备更宽的工作温度范围、更好的抗电磁干扰能力、更高的静电可靠性等特性;还有一些芯片可能会集成特定的功能模块,如 2D 加速图像引擎、H.264 编解码等,以支持图像处理和多媒体互动体验。在选择工控触摸屏时,需要根据具体的应用场景、性能要求、接口需求、稳定性和可靠性等因素来综合考虑芯片架构的特点和优势。