我们在以PLC为核心的实际控制项目中，绝大多数情况都离不开触摸屏或上位机的配合，因为我们使用PLC做控制，主要的是处理一些模拟量，这些模拟量就是我们要监控的，设备上的压力，温度，流量等这些数值，然后通过这些检测到的数值，再根据一些条件控制设备上的电动阀，风机，水泵等。但这些数值我们直接从PLC上是看不到的，想要看到这些数值，就要使用触摸屏或工控机（其实就是电脑）。
首先需要说明一点，这篇文章只是阐述触摸屏的大致的工作原理和流程，不是一步一步教你怎么使用触摸屏（以后会写实际操作的文章），我认为在使用和操作触摸屏以前，明白它的原理和工作流程更重要。 如下面的图1，当我们把触摸屏和PLC连接起来以后，在触摸屏上就能看到我们想看的数据了。除了数据还能通过触摸屏控制现场设备上的各种被控对象。比如我们在触摸屏上组态一个开关，只要触摸屏上点击一下这个开关，就可以让现场设备上的一个电机启动。 那触摸屏和PLC通讯的原理是什么样的呢？看下面的图2，这是一个真实的触摸屏的正面和背面，正面不用说了，就是显示面。主要看一下背面，有3个接口。 1，电源接口：给触摸屏供电的，电压多数都是DC24V。触摸屏的参数标签上都有标明。 2，组态接口：就是我们通过触摸屏厂家提供的组态软件，在电脑上把我们想要的画面和功能都设计完成后，通过此接口到触摸屏上。各个触摸屏厂家都有各自的软件，是不通用的，但没关系，原理都是一样的，只要学会一种，其他的只要熟悉一下软件界面就可以了。 3，通讯接口：这个接口就是和PLC通讯用的，接口的形式主要分为RS232 ，RS485 ，以太网这3种（不明白什么是232和485的可以看看我前面的文章，有专门介绍），这里需要注意的是，这个接口的形式必须和PLC的接口形式是一样的。图2中的触摸屏品牌是昆仑通泰的，它的这个接口是RS485的，所以当和PLC连接时，PLC的接口也必须是RS485的。 看完了触摸屏的外部，接下来我们看一下触摸屏的内部，看下面的图3，是我自己制作的触摸屏内部的一个内部示意图，可能不太全面严谨，但重要的部分已经画出来了，只要你能理解就OK了。 触摸屏的内部大致可以分为：通讯接口单元，驱动单元，内存变量单元，显示单元。除了显示单元，其他3个单元在触摸屏的内部我们是看不见的。 1，通讯接口单元：这个单元主要负责把驱动单元打包好的数据包，发送到触摸屏背面的通讯接口，再由通讯接口发送给PLC，这些过程我们是不用干预的，触摸屏会自己完成。我们要做的就是，选择一个驱动单元里的驱动，说白了就是告诉触摸屏它要发送哪个驱动数据包。， 2，驱动单元：这一单元里存放了许多和PLC连接的通讯文件，一个文件对应一种通讯协议（对通讯协议不懂的也看我以前文章），我们把这些文件叫做驱动。也就是说一个驱动对应一种通讯协议，比如说西门子S7-200PLC使用PPI通讯协议，那么触摸屏厂家就会编写一个能和西门子S7-200PLC PPI通讯协议，通讯的文件，然后放在驱动单元。 举例，比如当我们的触摸屏想要和西门子200的PLC连接时，我们就在触摸屏里选择PPI驱动。想要和西门子300的PLC连接，选择MPI（MPI是西门子300PLC的通讯协议）驱动就可以了。这些驱动文件都是触摸屏厂家提前写好的，我们只能选择不能更改。可见触摸屏里面的驱动越多，我们可以选择的PLC品牌或通讯协议的范围就越广。现在成熟的触摸屏厂家内置的驱动，基本都能覆盖市面上常用的PLC和通讯协议。 所以当我们手上有一款触摸屏，想要选择一个PLC做通讯时，一定要看看你的触摸屏里有没有，可以和这个PLC通讯的驱动。 3，内存变量单元：这一单元也是触摸屏厂家内置的，它实际上就是一块存储区，它里面可以存放各种各样的数据，存放的数据类型大致可以分为数值型，开关型，字符型，特殊型。 比如我们想要在触摸屏上显示一个锅炉的水温，那么我们就在触摸屏的内存变量单元，新建一个变量，这个变量的名字叫“锅炉水温”（名字随便取），数据类型选择数值型。那么触摸屏就会自动在内存单元，分配一小块区域给“锅炉水温”这个变量。当触摸屏和PLC通讯时，就会把从PLC读到水温数据存放到这一小块区域，也就是“锅炉水温”这个变量。当我们需要显示多个数据时，只要新建多个变量就可以了。看到这里你可能还是有点不太理解，没关系，等一会我按照下面的图4系统的说一下你就明白了。 4，显示单元：这个单元就好理解了，只要是我们在触摸屏画面上能看到的东西都是在显示单元。就依上面的“锅炉水温”为例，我们想要显示锅炉的水的温度，只要在触摸屏的显示单元上，画一个显示框的部件（这个部件每个触摸屏都有，直接拖到画面就行），然后把这个部件和上面新建的“锅炉水温”这个变量连接起来就行了。 上面分别把各个单元讲完了，最难理解就是驱动单元和内存变量单元。大家可能还不太明白，下面我就按照图4，系统的再说一下你就能理解了。 图4要实现的功能是，触摸屏和西门子S7-200PLC连接，1，在触摸屏上可以显示PLC里的一个压力数值，。2，可以通过触摸屏上的一个开关部件，控制PLC里的一个开关量。 第一步，我们先在触摸屏里选择驱动，因为是和西门子S7-200PLC连接，所以我们在驱动单元里就要选择“西门子S7-200 PPI通讯驱动”。驱动选择完成后，触摸屏就会把所选择的驱动和通讯接口单元，还有内存变量单元自动连接起来。我们再来看一下这个驱动的内部（图4中桔色的部分），里面有许多地址V0.0 VB10 VW10等，这些地址是和PLC里的地址一一对应的，里面的数据和状态也是和PLC里相同的。比如PLC里的VD10里的数据是123.5的话，那么触摸屏驱动里的VD10里的数据也是123.5。这样触摸屏里就有数据了，但是这些数据现在还是不能显示出来，因为这些数据还没有传到显示单元。要怎么做才行呢？ 第二步，我们在内存变量单元，新建一个变量叫“储罐压力”，这个变量我们把它和驱动单元里的VD10连接起来，这样“储罐压力”这个变量里就会有数据123.5了。但现在数据还是不能显示出来，因为还没有传到显示单元。 最后一步，我们在显示单元，放置一个具有显示功能的显示部件，然后把这个显示部件和内存变量单元中的“储罐压力”这个变量，连接起来就可以。这样我们就能看到123.5这个数据了。看起来挺复杂，其实这中间我们要做的就是，通过一个新建的变量，把这几个单元连接起来就行了，其他的事情都是触摸屏自动完成的。 理解了触摸屏数值显示的工作流程，开关量的也就简单了，在显示单元放一个开关部件，然后新建一个变量，把这个变量和驱动单元还有显示单元连接起来就行了。至于触摸屏是怎么把这些数据传给PLC的，那就不用管了，这些事通讯接口单元会帮你完成。 图5就是整体的连接示意图，这是最基本的组合方式，通过这种PLC+触摸屏的组合方式，实现了真正的人机对话，PLC内部的数据我们可以一目了然，通过在触摸屏上增加几个开关部件，就可以减少实际开关的使用，从而降低实际开关触点接触不良，对控制系统造成的影响，也提高了系统的稳定性。 来源：大话工控 责任编辑：haq在目标 CPU 的设备配置中启用 Web 服务器，“设备视图”→“鼠标选中CPU”→“属性”→“We.... 机器人及PLC自动化应用 发表于 06-30 11:04 •
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AD7156 超低功耗、1.8 V、3 mm × 3 mm、双通道电容式转换器 和特点 超低功耗电源电压: 1.8 V 至 3.6 V工作电流： 70 μA （典型值）关断电流：2 μA（典型值） 快速响应时间转换时间：每通道10 ms从串行接口唤醒时间：300 μs 自适应式环境补偿技术 2 个电容输入通道传感器电容(CSENS): 0 pF至13 pF灵敏度可达3 fF 2 种工作模式固定设置的独立模式用户自定义设置的微控制器接口模式 2 个检测输出标志双线式串行接口(I2C兼容)工作温度范围：−40°C至+85°C 10引脚LFCSP封装(3 mm × 3 mm × 0.8 mm) 产品详情 AD7156采用一种响应快速的超低功耗转换器，为电容式传感器提供了一种全面的信号处理解决方案。AD7156采用ADI公司的电容数字转换器(CDC)技术，这种技术汇集与实际传感器接口过程中起着重要作用的多种特色功能于一身，如高输入灵敏度、较高的输入寄生接地电容和漏电流容限。集成自适应式阙值算法可对因环境因素（如湿度和温度）或绝缘材料老化而导致传感器电容发生的任何变化进行补偿。默认情况下，AD7156采用固定上电设置以独立模式运行，并以两路数字输出显示检测结果。另外，AD7156也可通过串行接口与微控制器连接，可通过用户自定义设置对内部寄存器进行编程，而数据和状态信息则可从... 发表于 02-22 12:40 • 182次
AD7147A CapTouch®单电极电容式传感器专用可编程控制器 和特点 可编程电容数字转换器(CDC) - 欲了解更多信息，请参考数据手册。 片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应的阈值和灵敏度电平 寄存器映射与AD714x兼容 用片内RAM存储校准数据 SPI兼容型（串行外设接口兼容）接口(AD7147A) I2C兼容型串行接口(AD7147A-1) 串行接口专用独立VDRIVE电平 25引脚、2.3 mm × 2.1 mm WLCSP封装 从触摸到响应的延迟时间极短产品详情 AD7147A CapTouch™控制器设计用于电容式传感器，以实现按钮、滚动条和滚轮等功能。这种传感器只需一层PCB板，为超薄型应用创造了可能。AD7147A是一种配备片内环境校准功能的集成式CDC。该CDC有13个输入通道，通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz Σ-Δ型转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化，并借助此信息来记录传感器激活事件。通过对寄存器进行编程，用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主机处理器上运行较少的软件，可能需要两层PCB。AD7147A设计用于单电极电容式传感器（接地传感器）。配有一个有源屏蔽输入，以尽可能降低传感器中的噪声影响。AD7147A配有片内校准逻辑，用以补偿周围环境发生的变化。只要传感... 发表于 02-22 12:40 • 230次
AD7151 用于近程传感的超低功耗单通道电容式转换器 和特点 超低功耗工作电压（V）：2.7 V至3.6 V；工作电流：70 µA 响应时间：10 ms 自适应式环境补偿技术 1个电容输入通道传感器电容（CSENS）0 pF，最高13 Pf灵敏度可达1 fF 经过EMC测试 两种运行模式固定设置的独立运行模式用户自定义设置的微控制器接口运行模式 近程检测输出标志 双线串行接口（I2C兼容） 工作温度：-40°C至+85°C 10引脚MSOP封装产品详情 AD7151采用一种响应快速的超低功耗转换器，为电容式近程传感器提供了一种全面的信号处理解决方案。AD7150是AD7151的双通道形式。AD7151采用ADI公司的电容-数字转换器（CDC）技术，这种技术汇集了与实际传感器接口过程中起着重要作用的众多特性于一身，如高输入灵敏度，较高的输入寄生接地电容和泄漏电流容限。集成自适应式阈值算法可对因环境因素（如湿度和温度）或绝缘材料老化而导致传感器电容发生的任何变化进行补偿。默认情况下，AD7151采用固定加电设置以独立模式运行，并以一路数字输出显示检测结果。另外，AD7151也可通过串行接口与微控制器连接，可通过用户自定义设置对内部寄存器进行编程，而数据和状态信息则可从该器件中读取。AD7151工作电源电压为2.7... 发表于 02-22 12:40 • 244次
AD7746 24位、双通道电容数字转换器 和特点 示例代码采用单芯片解决方案的新标准可与单一或差分浮动式传感器接口分辨率：最低4 aF（即最高21 ENOB）精度：4 fF线性度：0.01%共模（不可变）电容最大可达17 pF满量程（可变）电容范围：±4 pF耐受对地寄生电容：最大60 pF更新速率：10 Hz～90 Hz16 Hz时，50 Hz、60 Hz同时抑制片内温度传感器分辨率：0.1°C，精度：±2°C电压输入通道内部时钟振荡器双线式串行接口（I2C®兼容）电源：2.7 V至5.25 V单电源工作功耗：0.7 mA工作温度范围：–40°C～+125°C16引脚TSSOP封装 产品详情 AD7745/AD7746均为高分辨率、Σ-Δ电容数字转换器（CDC），可直接与电容传感器的电容连接进行测量。该芯片还具有高分辨率（24位无失码、最高21位有效分辨率）、高线性度（±0.01%）和高精度（±4 fF工厂校准）等固有特性。AD7745/AD7746的电容输入范围是±4 pF（可变），同时可接受最大17 pF共模电容（不可变），后者可以通过一个可编程片内数字电容转换器（CAPDAC）来平衡。AD7745拥有一个电容输入通道，AD7746则拥有两个通道。每个通道均可配置为单端输入或差分输入方式。AD7745/AD7746针对浮动式电容传感器而设计... 发表于 02-22 12:39 • 1380次
AD7745 24位、单通道电容数字转换器 和特点 采用单芯片解决方案的新标准可与单一或差分浮动式传感器接口分辨率：最低4 aF（即最高21 ENOB）精度：4 fF线性度：0.01%共模（不可变）电容最大可达17 pF满量程（可变）电容范围：±4 pF耐受对地寄生电容：最大60 pF更新速率：10 Hz～90 Hz16 Hz时，50 Hz、60 Hz同时抑制片内温度传感器▪ 分辨率：0.1°C，精度：±2°C电压输入通道内部时钟振荡器双线式串行接口（I2C®兼容）电源：▪ 2.7 V至5.25 V单电源工作▪ 功耗：0.7 mA工作温度范围：–40°C～+125°C16引脚TSSOP封装 产品详情 AD7745/AD7746均为高分辨率、Σ-Δ电容数字转换器（CDC），可直接与电容传感器的电容连接进行测量。该芯片还具有高分辨率（24位无失码、最高21位有效分辨率）、高线性度（±0.01%）和高精度（±4 fF工厂校准）等固有特性。AD7745/AD7746的电容输入范围是±4 pF（可变），同时可接受最大17 pF共模电容（不可变），后者可以通过一个可编程片内数字电容转换器（CAPDAC）来平衡。AD7745拥有一个电容输入通道，AD7746则拥有两个通道。每个通道均可配置为单端输入或差分输入方式。AD7745/AD7746针对浮动式电容传感器而设计。若... 发表于 02-22 12:39 • 803次
AD7143 电容式触摸传感器专用可编程控制器 和特点 可编程的电容-数字转换器25 ms的更新速率（最大序列长度时）分辨率优于1 fF8个电容式传感器输入通道无需使用外部RC调谐元件 自动转换定序器片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应式阈值和灵敏度水平 用片内RAM存储校准数据 I2C® 兼容型串行接口 串行接口专用独立VDRIVE电平 主机控制器中断输出 16引脚、4 mm × 4 mm LFCSP-VQ封装 2.6 V至3.6 V的工作电压 低工作电流全功耗模式：不足1 mA低功耗模式：50 µA产品详情 AD7143是具有片内环境校准功能的集成式电容-数字转换器（CDC），可用于需要采用新型用户输入法的系统。AD7143可与外部电容式传感器接口，从而实现电容按钮、滚动条和滚轮等功能。 CDC有8个输入通道，通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz sigma-delta （Σ-Δ）电容-数字转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化，并借助此信息来记录传感器激活事件。外部传感器既可配置成一系列按钮，也可配置成一个滚动条或滚轮，或者各类传感器的组合。通过对寄存器进行编程，用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主机处理器上运行软件。AD7143配有片内校准逻辑，用以处理周围环境发生的变化。传... 发表于 02-22 12:39 • 246次
AD7152 12位电容数字转换器（2个电容输入通道） 和特点 电容数字转换器 与浮动式传感器接口 分辨率：最低0.25 fF（即最高12 ENOB） 线性度：0.05% 共模（不可变）电容最大可达5 pF 内部时钟振荡器 双线式串行接口（I2C兼容） 单电源供电：2.7 V至3.6 V，功耗：100 μA 欲了解更多信息，请参考数据手册产品详情 AD7152/AD7153均为12位Σ-Δ型电容数字转换器(CDC)，要测量的电容可直接连接到器件输入端。该器件结构具有高分辨率（12位无失码、最高12位有效分辨率）和高线性度(±0.05%)等固有特性。两款器件在每种工作模式下均有四种电容输入范围：在差分模式下为±0.25 pF至±2 pF，在单端模式下为0.5 pF至4 pF。AD7152/AD7153可接受最大5 pF共模电容（不可变），后者可以通过一个可编程片内数字电容转换器(CAPDAC)来平衡。AD7153拥有一个电容输入通道，AD7152则拥有两个通道。每个通道均可配置为单端输入或差分输入方式。两款器件均针对浮动式电容传感器而设计。AD7152/AD7153均有一个双线式I2C®兼容串行接口。二者均可采用2.7 V至3.6 V单电源供电，额定温度范围为−40°C至+85°C，采用10引脚MSOP封装。应用 汽车电子、工业和医疗系统，用于：压力测量位置检测液... 发表于 02-22 12:39 • 272次
AD7843 触摸屏数字转换器 和特点 4线触摸屏接口 额定吞吐量：125 kSPS 低功耗：最大1.37 mW（125 kSPS，VCC = 3.6 V） 单电源（VCC）：2.2 V至5.25 V 比率转换 高速串行接口 可编程8位或12位分辨率 2个辅助模拟输入 关断模式：最大1 µA 16引脚QSOP和TSSOP封装产品详情 AD7843是一款12位逐次逼近型ADC，具有同步串行接口以及用于驱动触摸屏的低导通电阻开关，采用2.2 V至5.25V单电源供电，吞吐量大于125 kSPS。AD7843采用的外部基准电压，可在1 V至+VCC范围内变化，而模拟输入范围为0 V至VREF。这款器件具有关断模式，此模式下功耗不足1 µA。AD7843提供两种封装：16引脚、0.15英寸、四分之一大小集成封装（QSOP）. 和16引脚超薄紧缩小型封装（TSSOP）。查看QSOP 封装尺寸。（格式：pdf，大小：19,569 字节）同时也可查看AD7843的同类器件AD7873。AD7873与AD7843相似，但拥有更多功能，例如：一个片内温度传感器（-40°C至+ 85°C），2.5 V片内基准电压源，以及电池和触摸压力测量。方框图... 发表于 02-22 12:39 • 3509次
AD7142 电容式触摸传感器专用可编程控制器 和特点 可编程的电容数字转换器36 ms的更新速率（最大序列长度时）分辨率优于1 fF14个电容式传感器输入通道无需使用外部RC调谐元件自动转换定序器片内自动校准逻辑自动补偿环境变化自适应的阈值和灵敏度电平用片内RAM存储校准数据SPI®兼容型串行接口(AD7142) I2C®兼容型串行接口(AD7142-1) 串行接口专用独立VDRIVE电平中断输出和GPIO 32-引脚、5 mm x 5 mm LFCSP_VQ封装 电源电压：2.6 V至3.6 V低工作电流全功率模式：小于1 mA低功耗模式：50 µA 产品详情 AD7142和AD7142-1是具有片内环境校准功能的集成式电容-数字转换器(CDC)，可用于需要采用新型用户输入法的系统。AD7142和AD7142-1可与外部电容式传感器接口，从而实现电容按钮、滚动条或滚轮等功能。该CDC有14个输入通道，通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz Σ-Δ型电容数字转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化，并借助此信息来记录传感器激活事件。外部传感器既可配置成一系列按钮，也可配置成一个滚动条或滚轮，或者各类传感器的组合。通过对寄存器进行编程，用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器要求在主处理器上运行较少的软件。 A... 发表于 02-22 12:39 • 807次
AD7150 用于近程传感的超低功耗双通道电容式转换器 和特点 超低功耗工作电压（V）：2.7 V至3.6 V；工作电流：100 µA 响应时间：10 ms 自适应式环境补偿技术 2个独立的电容输入通道传感器电容（CSENS）0 pF，最高13 Pf灵敏度可达1 fF 经过EMC测试 两种运行模式固定设置的独立运行模式用户自定义设置的微控制器接口运行模式 两个近程检测输出标志 双线串行接口（I2C兼容） 工作温度：−40°C至+85°C 10引脚MSOP封装产品详情 AD7150采用一种响应快速的超低功耗转换器，为电容式近程传感器提供了一种全面的信号处理解决方案。AD7151是AD7150的更低功耗、单通道形式。AD7150采用ADI公司的电容-数字转换器（CDC）技术，这种技术汇集了与实际传感器接口过程中起着重要作用的多种特色功能于一身，如高输入灵敏度，较高的输入寄生接地电容和泄漏电流容限。集成自适应式阈值算法可对因环境因素（如湿度和温度）或绝缘材料老化而导致传感器电容发生的任何变化进行补偿。默认情况下，AD7150采用固定加电设置以独立模式运行，并以两路数字输出显示检测结果。另外，AD7150也可通过串行接口与微控制器连接，可通过用户自定义设置对内部寄存器进行编程，数据和状态信息可从该器件中读取。 AD... 发表于 02-22 12:38 • 1882次
AD7147 CapTouch™单电极电容式传感器专用可编程控制器 和特点 可编程的电容-数字转换器（CDC）fF分辨率 13路电容传感器输入 9ms的更新速率（所有13路传感器输入） 无需外部RC元件 自动转换定序器 /li 片内自动校准逻辑 自动补偿环境变化 自适应的阈值和灵敏度电平 寄存器图可与AD7142兼容 用片内RAM存储校准数据 SPI兼容型（串行外设接口兼容）串行接口（AD7147） I2C兼容型串行接口（AD7147-1） 串行接口专用独立VDRIVE电平 中断输出和通用输入/输出(GPIO) 24引脚、4 mm x 4 mm LFCSP封装 欲了解更多特性，请参考数据手册 产品详情 AD7147 CapTouch™控制器设计用于电容式传感器，以实现按钮、滚动条和滚轮等功能。这种传感器只需一层PCB板，为超薄型应用创造了可能。AD7147是一种配备片内环境校准功能的集成式CDC。该CDC有13个输入通道，通过一个开关矩阵与一个16位、250 kHz sigma-delta （Σ-Δ） 转换器相连。该CDC能够感知外部传感器的电容变化，并借助此信息来记录传感器激活事件。通过对寄存器进行编程，用户可完全控制CDC设置。高分辨率传感器只要求在主机处理器上运行较少的软件。AD7147设计用于单电极电容式传感器（接地传感器）。配有一个有源... 发表于 02-22 12:36 • 883次
AD7877 触摸屏控制器 和特点 4线触摸屏接口 LCD降噪特性（STOPACQ引脚） 自动转换序列器与定时器 用户可编程的转换参数 片内温度传感器：-40°C至+85°C 2.5 V片内基准电压源 片内8位DAC 3个辅助模拟输入 1个专用GPIO和3个可选GPIO 3个中断输出 2个电池测量通道（0.5 V至5 V） 通过汽车应用认证 欲了解更多特性，请参考数据手册 产品详情 AD7877是一款12位逐次逼近型ADC，具有同步串行接口以及用于驱动触摸屏的低导通电阻开关，采用2.7 V至5.25 V单电源供电（2.2 V也可正常运转），吞吐速率为125 kSPS。AD7877可用于两个输入上的电池测量、温度测量和触摸压力测量。AD7877还具有一个2.5 V片上基准电压源。不使用时，可关断基准电压源以降低功耗。也可以使用外部基准电压，并可在1 V至+VCC范围内变化，模拟输入范围为0 V至VREF。这款器件具有关断模式，此模式下功耗不足1 µA。片上ADC的相位采集通过STOPACQ引脚来控制，这样可以降低来自LCD的噪声影响。用户可编程转换控制包括可变采集时间及第一转换延迟。每次转换可利用多达16个均值。该器件还有一个片上DAC，用来控制LCD背光或对比度。AD7877采用转换序列器与定... 发表于 02-22 12:25 • 277次