工(gong)控電路(lu)板(ban)是(shi)指工(gong)業控制(zhi)所(suo)專(zhuan)用的或(huo)通用的電路(lu)板(ban)，壹(yi)般的工(gong)控電路(lu)板(ban)底(di)層的電路(lu)都是做(zuo)好(hao)了(le)的，預留有(you)IO，買了工(gong)控電路(lu)板(ban)後，在電(dian)路(lu)板(ban)上預(yu)留的輸入(ru)輸出(chu)口接(jie)上用戶自(zi)己的器(qi)件，比(bi)如(ru)電機(ji)，電(dian)磁(ci)閥(fa)，傳感器(qi)從(cong)而完成(cheng)自己想(xiang)要完成(cheng)的功(gong)能 。

　　工(gong)控電路(lu)板(ban)的工(gong)作原理(li)如(ru)下(xia)：

　　在電(dian)路(lu)板(ban)下(xia)面，是(shi)錯落有(you)致的電路(lu)布線;在上面，則為(wei)棱(leng)角(jiao)分明(ming)的各個(ge)核心(xin)部(bu)件：插(cha)槽(cao)、芯片、電阻(zu)、電容(rong)等。

　　當主(zhu)機(ji)加(jia)電(dian)時(shi)，電(dian)流會(hui)在瞬(shun)間(jian)通過(guo)CPU、南北(bei)橋芯片、內(nei)存(cun)插(cha)槽(cao)、AGP插(cha)槽(cao)、PCI插(cha)槽(cao)、IDE接口以(yi)及(ji)主板(ban)邊(bian)緣的串口(kou)、並口、PS/2接(jie)口(kou)等。隨(sui)後，主板(ban)會(hui)根據BIOS(基本輸入(ru)輸出(chu)系(xi)統(tong))來識別硬件，並進(jin)入(ru)操(cao)作(zuo)系(xi)統(tong)發(fa)揮(hui)出(chu)支撐(cheng)系(xi)統(tong)平(ping)臺(tai)工(gong)作的功(gong)能。

　　工(gong)控主板(ban)的特點(dian)：將(jiang)不同(tong)電(dian)壓(ya)的用電器(qi)連(lian)接在壹(yi)起(qi)，並提(ti)供相(xiang)應(ying)的電源(yuan);將(jiang)不同(tong)功(gong)能的用電器(qi)連(lian)接在壹(yi)起(qi)，使(shi)它(ta)們(men)相(xiang)互傳遞信息(xi);接收外來數(shu)據(ju)，並給其它(ta)設備(bei)處(chu)理(li);將(jiang)內(nei)部(bu)設(she)備處理(li)的數(shu)據(ju)集(ji)中，並傳遞給外界;平衡(heng)電腦中的數(shu)據(ju)、能源、速(su)度、溫度、電流等。

　　然(ran)而(er)在工(gong)控電路(lu)板(ban)設(she)計過(guo)程中，有(you)幾(ji)個(ge)常(chang)見(jian)的誤區(qu)：

　　誤區(qu)壹(yi)：這(zhe)板(ban)子的PCB設計(ji)要求不高(gao)，就(jiu)用細壹(yi)點的線，自(zi)動布吧(ba)

　　解(jie)讀(du)：自動布線必(bi)然(ran)要(yao)占用更大(da)的PCB面積(ji)，同(tong)時(shi)產(chan)生比(bi)手動布線多好(hao)多倍的過(guo)孔，在批(pi)量很(hen)大(da)的產品(pin)中，PCB廠(chang)家(jia)降(jiang)價所考(kao)慮(lv)的因素(su)除(chu)了(le)商(shang)務因(yin)素(su)外，就(jiu)是線(xian)寬(kuan)和(he)過(guo)孔數(shu)量，它(ta)們(men)分(fen)別影響(xiang)到(dao)PCB的成(cheng)品率和(he)鉆頭(tou)的消耗數(shu)量，節約(yue)了供應(ying)商(shang)的成(cheng)本，也就(jiu)給降(jiang)價找(zhao)到了(le)理(li)由(you)。

　　誤區(qu)二：這些(xie)總線信(xin)號都用電阻(zu)拉壹(yi)下(xia)，感(gan)覺放(fang)心(xin)些(xie)。

　　解(jie)讀(du)：電路(lu)設(she)計(ji)的14個誤區(qu)解(jie)讀(du)：信號需(xu)要上下(xia)拉(la)的原因(yin)很(hen)多，但也不(bu)是(shi)個個(ge)都要拉。上下(xia)拉(la)電阻(zu)拉壹(yi)個(ge)單純的輸入(ru)信號，電(dian)流也就(jiu)幾(ji)十(shi)微安(an)以(yi)下(xia)，但(dan)拉壹個被(bei)驅動了(le)的信號，其電流將(jiang)達毫(hao)安(an)級，現在的系(xi)統(tong)常(chang)常(chang)是(shi)地(di)址數(shu)據(ju)各(ge)32位(wei)，可能還有(you)244/245隔離後的總線(xian)及其它(ta)信號，都上拉(la)的話(hua)，幾(ji)瓦的功(gong)耗(hao)就(jiu)耗在這(zhe)些(xie)電阻(zu)上了(le)。

　　誤區(qu)三(san)：CPU和(he)FPGA的這些(xie)不用的I/O口怎麽(me)處(chu)理(li)呢?先(xian)讓它(ta)空(kong)著(zhe)吧(ba)，以(yi)後再說。

　　解(jie)讀(du)：不用的I/O口如(ru)果懸空(kong)的話(hua)，受(shou)外界的壹點(dian)點幹(gan)擾(rao)就(jiu)可能成(cheng)為(wei)反復(fu)振蕩(dang)的輸入(ru)信號了(le)，而MOS器(qi)件的功(gong)耗(hao)基(ji)本取(qu)決(jue)於(yu)門(men)電(dian)路(lu)的翻(fan)轉次(ci)數(shu)。如(ru)果把(ba)它(ta)上拉(la)的話(hua)，每(mei)個(ge)引(yin)腳也會(hui)有(you)微安(an)級的電流，所以(yi)最(zui)好(hao)的辦法是設(she)成(cheng)輸出(chu)(當然(ran)外面不(bu)能接其它(ta)有(you)驅動的信號)

　　現象(xiang)四(si)：這款FPGA還剩這麽(me)多門(men)用不完，可盡情發(fa)揮(hui)吧(ba)

　　解(jie)讀(du)：FGPA的功(gong)耗(hao)與(yu)被使(shi)用的觸(chu)發(fa)器(qi)數(shu)量及其翻(fan)轉次(ci)數(shu)成(cheng)正(zheng)比(bi)，所以(yi)同(tong)壹(yi)型(xing)號的FPGA在不(bu)同(tong)電(dian)路(lu)不(bu)同(tong)時(shi)刻(ke)的功(gong)耗(hao)可能相(xiang)差100倍。盡量減少高(gao)速(su)翻(fan)轉的觸(chu)發(fa)器(qi)數(shu)量是降低(di)FPGA功(gong)耗(hao)的根本方(fang)法。

　　誤區(qu)五：這些(xie)小芯片的功(gong)耗(hao)都很(hen)低(di)，不(bu)用考(kao)慮(lv)

　　解(jie)讀(du)：對於(yu)內(nei)部(bu)不(bu)太(tai)復(fu)雜的芯片功(gong)耗(hao)是(shi)很(hen)難確定的，它(ta)主要(yao)由(you)引(yin)腳上的電流確定，壹個ABT16244，沒(mei)有(you)負(fu)載(zai)的話(hua)耗(hao)電(dian)大(da)概不到1毫(hao)安(an)，但它(ta)的指標(biao)是每(mei)個(ge)腳可驅動60毫(hao)安(an)的負(fu)載(zai)(如(ru)匹配幾(ji)十(shi)歐姆的電阻(zu))，即滿(man)負(fu)荷(he)的功(gong)耗(hao)最(zui)大(da)可達60*16=960mA，當然(ran)只(zhi)是電(dian)源電(dian)流這麽(me)大(da)，熱(re)量都落到負(fu)載(zai)身(shen)上了(le)。

　　誤區(qu)六(liu)：存(cun)儲(chu)器(qi)有(you)這麽(me)多控制信號，我(wo)這(zhe)塊(kuai)板(ban)子只(zhi)需要(yao)用OE和(he)WE信(xin)號就(jiu)可以(yi)了(le)，片選(xuan)就(jiu)接地(di)吧(ba)，這樣(yang)讀(du)操(cao)作(zuo)時(shi)數(shu)據(ju)出(chu)來得(de)快多了。

　　解(jie)讀(du)：大(da)部(bu)分(fen)存(cun)儲(chu)器(qi)的功(gong)耗(hao)在片選(xuan)有(you)效時(shi)(不(bu)論(lun)OE和(he)WE如(ru)何)將(jiang)比(bi)片選(xuan)無(wu)效時(shi)大(da)100倍以(yi)上，所(suo)以(yi)應(ying)盡可能使(shi)用CS來控制芯片，並且在滿(man)足(zu)其它(ta)要求的情況(kuang)下(xia)盡可能縮短(duan)片選(xuan)脈(mai)沖的寬(kuan)度。

　　誤區(qu)七(qi)：這(zhe)些(xie)信號怎麽(me)都有(you)過(guo)沖啊?只(zhi)要匹配得(de)好(hao)，就(jiu)可消除(chu)了(le)

　　解(jie)讀(du)：除(chu)了(le)少(shao)數(shu)特(te)定(ding)信號外(如(ru)100BASE-T、CML)，都是有(you)過(guo)沖的，只(zhi)要不(bu)是很(hen)大(da)，並不壹(yi)定(ding)都需要匹配，即(ji)使(shi)匹配也並非要(yao)匹配得(de)最好(hao)。象(xiang)TTL的輸出(chu)阻(zu)抗不(bu)到(dao)50歐姆，有(you)的甚(shen)至(zhi)20歐姆，如(ru)果也用這麽(me)大(da)的匹配電(dian)阻(zu)的話(hua)，那(na)電(dian)流就(jiu)非常(chang)大(da)了，功(gong)耗(hao)是(shi)無(wu)法接受(shou)的，另外信號幅(fu)度(du)也將(jiang)小得(de)不能用，再說壹(yi)般信(xin)號在輸出(chu)高電(dian)平和(he)輸出(chu)低(di)電(dian)平(ping)時(shi)的輸出(chu)阻(zu)抗並不相(xiang)同(tong)，也沒(mei)辦法做(zuo)到完全匹配。所(suo)以(yi)對(dui)TTL、LVDS、422等信號的匹配只(zhi)要做(zuo)到過(guo)沖可以(yi)接(jie)受即可。

　　誤區(qu)八(ba)：降低(di)功(gong)耗(hao)都是硬件人員的事(shi)，與(yu)軟(ruan)件沒(mei)關(guan)系(xi)。

　　解(jie)讀(du)：硬件只(zhi)是搭個舞臺(tai)，唱(chang)戲的卻是(shi)軟(ruan)件，總線(xian)上幾(ji)乎每(mei)壹(yi)個芯片的訪問、每(mei)壹(yi)個信(xin)號的翻(fan)轉差不多都由(you)軟(ruan)件控制(zhi)的，如(ru)果軟(ruan)件能減少(shao)外存(cun)的訪問次(ci)數(shu)(多使(shi)用寄(ji)存(cun)器(qi)變量、多使(shi)用內(nei)部(bu)CACHE等)、及時(shi)響(xiang)應(ying)中(zhong)斷(duan)(中斷往(wang)往(wang)是低(di)電(dian)平(ping)有(you)效並帶(dai)有(you)上拉(la)電(dian)阻(zu))及其它(ta)爭(zheng)對(dui)具(ju)體單板(ban)的特定(ding)措(cuo)施(shi)都將(jiang)對降(jiang)低(di)功(gong)耗(hao)作(zuo)出(chu)很(hen)大(da)的貢(gong)獻。