第一章 绪论
第一节 人机界面的产生
一、人机界面的定义
人机界面通常简称为界面。界面定义的表述有多种。卓越的计算机科学家、杰出的认知心理学者Jef Raskin认为，用一个产品完成任务的方式（人所做的事情和该产品做出的响应）就是界面。
1.人机界面产品的定义
所谓人机界面产品就是指连接可编程序控制器（PLC）、变频器、直流调速器、仪表等现场控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元（如触摸屏、键盘、鼠标等）写入工作参数或输入操作命令，来实现人与机器信息交互的数字设备。
人机界面的英文为Human—Machine Interface，通常以HMl来表示。
2.人机界面产品的组成及工作原理
人机界面产品通常由硬件和软件两部分组成。
人机界面产品的硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存储单元等（如图1-1所示），其中处理器的性能决定了人机界面产品的性能高低，是人机界面产品的核心单元。根据人机界面产品的等级不同，处理器可分别选用8位、16位、32位的处理器。
人机界面产品的软件一般分为两部分，即运行于人机界面硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面编程或组态软件。使用者都必须先使用人机界面的画面组态软件制作“工程文件”，再通过PC机和人机界面产品的串行通讯口，把编制好的“工程文件”下载到人机界面的处理器中运行（如图1－2所示）。
3.人机界面的通讯接口
人机界面的通讯接口采用串行通讯的方式，即人机界面与现场控制设备之间使用两根数据信号线（可能还需要控制线）一位一位地进行传输，传输每一位数据都占据一个固定的时间长度，这种通讯方式使用的数据线最少、成本最低。
图1-3所示给出非同步传输模式下一个字节的资料框架，它通常由起始位、数据位、校验位与结束位所组成。一般而言，逻辑“1”的电压位于－3～－15V之间，逻辑“0”的电压位于“+3～+15V”，每帧数据（7位或8位）都包含一个高电压的起始位，一个低电压的结束位和一个校验位，而数据的传输波特率一般为9600～ll5200bit／s。
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