彩色無紙記錄儀內部采用了上下位機的結構。

 

　　上位機采用ALL-IN-ONE型PC104嵌入式模板作為硬件平臺,直接接入GB級硬盤和1.44MB軟盤、640×480的10“彩色TFT液晶顯示屏、6鍵數字鍵盤。下位機采用以PHILIPS公司80C552為控制核心的采集模塊。上位機負責畫面顯示、用戶組態、數據管理、打印以及遠程通訊（RS232或485）。下位機負責信號調理、數據計算、報警以及PID輸出。上下位機間通過RS232接口連接,傳遞通道組態信息和通道數據值。結構框圖見圖1。

 

　　采用該種結構的優點是模塊化設計,上下位機各司其職,分工合作;應用靈活,兼容性好;故障定位容量。該系統的易用性和可靠性已經在工廠應用得到了證明。但也要看到,在該系統中,PC104模板的功能并沒有被充分使用,硬件空間浪費嚴重（目前市場上已買不到4G以下容量的硬盤了）,液晶顯示屏價格昂貴,從而導致了記錄儀價格偏高。

 

　　彩色無紙記錄儀的設計中仍然采用了上下位機的結構。其中下位機數據采集模塊與中長圖無紙記錄儀通用,這樣避免了重復開發,并使小長圖、中長圖無紙記錄儀成為一個體系。全新開發了以Dallas公司80C320為核心的上位機。結構框圖見圖2。采用了320×240的5“DSTN彩色液晶顯示屏。

 

　　數據存儲主要采用大容量的Flash,輔助設備采用1.44M軟盤,由GM82C765負責控制。使用80C320主要基于兩點考慮：一是80C320具有兩個UART,能滿足記錄儀內部上下位機通訊以及與外部的遠程通訊,軟件編制的復雜程度也大大降低;二是軟驅控制器GM82C765的實時性要求比較高,而80C320的4周期技術可使其在與其它51芯片采用相同晶振的條件下,指令執行速度快三倍;加上雙DPTR的結構,能提高程序執行效率,從而更好地與GM82C765配合。

 

　　由于液晶屏采用RAM方式驅動,并且大容量的并行Flash存儲器遠遠超出了51單片機64K的數據尋址空間,因此,我們對80C320進行了數據空間擴展,增加了8根地址線。對增加的地址空間我們進行了分頁管理（每個頁面大小為32K）,利用51原有的高端32K數據空間進行換頁訪問。在增加的數據空間內,我們安排了32K的I/O空間、64K的液晶顯示空間以及Flash存儲器空間,擴充的數據空間達到8M。原理圖見圖3。壓力校驗儀無紙記錄儀磁翻板液位計投入式液位變送器精密數字壓力表

 

　　彩色無紙記錄儀對編程而言,數據空間就是原有的64K空間。當程序要訪問擴充的數據空間時,先向地址0x7FFF寫入高8位地址進行頁面選擇,由硬件片選電路將被選擇的頁面映射到原51的高端32K數據空間。此后對高端32K數據空間的訪問就是對所選擴展數據空間頁面的訪問。擴充數據空間總共有分為256個頁面。低端32K數據空間的訪問不受頁面選擇的影響。