工(gong)控電(dian)(dian)路(lu)板是指工(gong)業控制所專(zhuan)用(yong)的(de)或(huo)通用(yong)的(de)電(dian)(dian)路(lu)板，一般的(de)工(gong)控電(dian)(dian)路(lu)板底層的(de)電(dian)(dian)路(lu)都(dou)是做好了的(de)，預留(liu)(liu)有(you)IO，買了工(gong)控電(dian)(dian)路(lu)板后，在電(dian)(dian)路(lu)板上(shang)預留(liu)(liu)的(de)輸(shu)(shu)入輸(shu)(shu)出(chu)口接上(shang)用(yong)戶自己的(de)器件，比如(ru)電(dian)(dian)機，電(dian)(dian)磁(ci)閥，傳感器從而(er)完成自己想要完成的(de)功能 。

工控電路板的工作原理如下：

在電(dian)路(lu)板(ban)下面(mian)，是錯(cuo)落有(you)致的電(dian)路(lu)布線;在上面(mian)，則為棱角分明的各個(ge)核心部(bu)件(jian)：插槽(cao)、芯片、電(dian)阻、電(dian)容等。

當(dang)主機加電時，電流會(hui)在瞬間通(tong)過(guo)CPU、南北(bei)橋芯片、內存插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE接(jie)口以及主板邊緣的(de)串(chuan)口、并(bing)口、PS/2接(jie)口等。隨后，主板會(hui)根據BIOS(基本輸入(ru)輸出系統(tong))來識(shi)別(bie)硬(ying)件，并(bing)進入(ru)操作(zuo)系統(tong)發(fa)揮(hui)出支撐系統(tong)平臺工作(zuo)的(de)功能。

工控主(zhu)板(ban)的特點：將(jiang)不同(tong)電(dian)(dian)壓(ya)的用(yong)電(dian)(dian)器(qi)連(lian)接在一起，并(bing)(bing)提供相(xiang)(xiang)應的電(dian)(dian)源;將(jiang)不同(tong)功能的用(yong)電(dian)(dian)器(qi)連(lian)接在一起，使它(ta)們相(xiang)(xiang)互傳遞信息;接收外來數(shu)據，并(bing)(bing)給其它(ta)設備(bei)處理(li);將(jiang)內部(bu)設備(bei)處理(li)的數(shu)據集中，并(bing)(bing)傳遞給外界;平衡電(dian)(dian)腦(nao)中的數(shu)據、能源、速度、溫(wen)度、電(dian)(dian)流等(deng)。

然而在工控電路板設計過程中，有幾個常見的誤區：

誤區一(yi)：這板子的(de)PCB設計要求不高，就(jiu)用細一(yi)點的(de)線，自(zi)動布吧

解讀(du)：自動布線(xian)必然要占用更大(da)的(de)(de)PCB面積，同時產生比手動布線(xian)多好多倍的(de)(de)過孔，在批量(liang)很大(da)的(de)(de)產品中，PCB廠家降價所考慮的(de)(de)因素(su)除了商務(wu)因素(su)外，就是(shi)線(xian)寬和過孔數量(liang)，它們分別影響到PCB的(de)(de)成品率和鉆頭的(de)(de)消耗數量(liang)，節約(yue)了供應商的(de)(de)成本，也就給(gei)降價找到了理由(you)。

誤區二：這些(xie)總線信號(hao)都(dou)用電阻拉一下，感覺放心些(xie)。

解(jie)讀：電路(lu)設計的14個(ge)誤區解(jie)讀：信號(hao)需要(yao)上下(xia)拉的原因(yin)很多，但也不是個個都要拉(la)。上下(xia)拉(la)電阻拉(la)一(yi)個單(dan)純的(de)(de)輸(shu)入信號，電流也就(jiu)幾(ji)十微安(an)以下(xia)，但拉(la)一(yi)個被驅(qu)動了(le)的(de)(de)信號，其電流將達毫安(an)級，現在的(de)(de)系統(tong)常(chang)常(chang)是地址數據(ju)各32位(wei)，可(ke)能(neng)還有244/245隔離后的(de)(de)總線及其它信號，都上拉(la)的(de)(de)話，幾(ji)瓦的(de)(de)功耗就(jiu)耗在這些電阻上了(le)。

誤區三：CPU和FPGA的(de)這些不用的(de)I/O口(kou)怎(zen)么處理呢?先讓它空著吧，以后再說。

解讀：不用的(de)(de)(de)I/O口如(ru)果懸空的(de)(de)(de)話，受外界的(de)(de)(de)一點點干擾就可能(neng)成為反(fan)復振蕩的(de)(de)(de)輸(shu)入(ru)信(xin)號了，而MOS器(qi)件的(de)(de)(de)功(gong)耗基(ji)本取決(jue)于門電路的(de)(de)(de)翻(fan)轉(zhuan)次(ci)數。如(ru)果把它(ta)(ta)上拉的(de)(de)(de)話，每個引腳也會(hui)有微安級(ji)的(de)(de)(de)電流，所(suo)以最好的(de)(de)(de)辦法是設成輸(shu)出(chu)(當然外面不能(neng)接其它(ta)(ta)有驅(qu)動的(de)(de)(de)信(xin)號)

現(xian)象四：這款(kuan)FPGA還剩這么多門用不完(wan)，可盡情發揮吧

解讀(du)：FGPA的功耗(hao)與被使用的觸發器(qi)數(shu)量及其(qi)翻(fan)(fan)轉(zhuan)次數(shu)成正比(bi)，所以(yi)同(tong)一型號(hao)的FPGA在不(bu)同(tong)電路(lu)不(bu)同(tong)時刻的功耗(hao)可能(neng)相(xiang)差(cha)100倍。盡量減少高速翻(fan)(fan)轉(zhuan)的觸發器(qi)數(shu)量是降低FPGA功耗(hao)的根本方法。

誤區五：這(zhe)些小芯片的(de)功耗都很低，不用考(kao)慮

解讀：對于內(nei)部(bu)不太復雜(za)的(de)(de)芯片功耗(hao)是很難確定(ding)的(de)(de)，它主要由(you)引腳上的(de)(de)電(dian)流確定(ding)，一個(ge)ABT16244，沒(mei)有負(fu)載的(de)(de)話耗(hao)電(dian)大概(gai)不到1毫(hao)安(an)，但它的(de)(de)指(zhi)標(biao)是每個(ge)腳可驅動60毫(hao)安(an)的(de)(de)負(fu)載(如(ru)匹配幾十歐姆(mu)的(de)(de)電(dian)阻(zu))，即滿負(fu)荷的(de)(de)功耗(hao)最大可達60*16=960mA，當然只(zhi)是電(dian)源電(dian)流這么大，熱量都落(luo)到負(fu)載身上了。

誤區六：存儲器有這么多控制信(xin)號，我這塊(kuai)板子只需要用OE和WE信(xin)號就(jiu)可以了(le)，片選就(jiu)接地吧(ba)，這樣(yang)讀(du)操作時數據出來得快多了(le)。

解讀：大(da)部(bu)分存儲器的功耗在片選有效(xiao)時(不(bu)論OE和WE如何)將(jiang)比片選無效(xiao)時大(da)100倍以上，所以應盡可(ke)能使用CS來控制芯片，并且在滿足(zu)其(qi)它要求的情況下盡可(ke)能縮(suo)短片選脈沖的寬度。

解(jie)讀(du)：硬(ying)件只是(shi)搭個(ge)舞臺(tai)，唱戲的(de)卻是(shi)軟(ruan)件，總線上幾乎(hu)每一個(ge)芯(xin)片的(de)訪(fang)問、每一個(ge)信號的(de)翻轉(zhuan)差不多(duo)(duo)都(dou)由軟(ruan)件控制的(de)，如果軟(ruan)件能減(jian)少外(wai)存的(de)訪(fang)問次數(多(duo)(duo)使(shi)(shi)用寄(ji)存器變(bian)量、多(duo)(duo)使(shi)(shi)用內部CACHE等)、及時響應中斷(duan)(中斷(duan)往往是(shi)低(di)(di)電平有效并(bing)帶(dai)有上拉(la)電阻)及其它爭對具體單板的(de)特(te)定措施都(dou)將對降低(di)(di)功耗作出(chu)很大的(de)貢獻(xian)。