工(gong)控(kong)電(dian)(dian)路板(ban)(ban)是指工(gong)業控(kong)制所專用(yong)的(de)(de)或通用(yong)的(de)(de)電(dian)(dian)路板(ban)(ban)，一般(ban)的(de)(de)工(gong)控(kong)電(dian)(dian)路板(ban)(ban)底層的(de)(de)電(dian)(dian)路都是做好了(le)的(de)(de)，預留(liu)有IO，買了(le)工(gong)控(kong)電(dian)(dian)路板(ban)(ban)后，在電(dian)(dian)路板(ban)(ban)上(shang)預留(liu)的(de)(de)輸入輸出口接上(shang)用(yong)戶自己(ji)的(de)(de)器(qi)(qi)件，比如電(dian)(dian)機，電(dian)(dian)磁(ci)閥，傳感器(qi)(qi)從而完(wan)成自己(ji)想(xiang)要(yao)完(wan)成的(de)(de)功能 。

工控電路板的工作原理如下：

在電路板(ban)下面，是錯(cuo)落有(you)致的電路布線;在上(shang)面，則為棱角分明(ming)的各(ge)個核心部(bu)件：插(cha)槽、芯片、電阻、電容等。

當(dang)主機加電時，電流會在(zai)瞬間通過CPU、南北橋芯片、內存插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE接口以及主板邊緣的串口、并口、PS/2接口等。隨后，主板會根(gen)據(ju)BIOS(基本輸入(ru)輸出系(xi)統(tong))來識別硬件，并進入(ru)操作(zuo)系(xi)統(tong)發揮出支撐系(xi)統(tong)平臺工作(zuo)的功能(neng)。

工控主板(ban)的(de)特(te)點：將不(bu)同電壓的(de)用電器(qi)連(lian)接在一起，并提供相應的(de)電源;將不(bu)同功(gong)能的(de)用電器(qi)連(lian)接在一起，使它們相互傳遞(di)信息;接收外來數(shu)據(ju)，并給(gei)其它設備處(chu)理(li);將內部設備處(chu)理(li)的(de)數(shu)據(ju)集中(zhong)，并傳遞(di)給(gei)外界;平衡電腦中(zhong)的(de)數(shu)據(ju)、能源、速度(du)(du)、溫度(du)(du)、電流等。

然而在工控電路板設計過程中，有幾個常見的誤區：

誤區(qu)一：這板子(zi)的PCB設計要求(qiu)不高，就用細一點(dian)的線，自動布吧

解讀：自動(dong)布(bu)線必然要(yao)占用更大的(de)(de)(de)PCB面積，同時產生比手動(dong)布(bu)線多(duo)好多(duo)倍的(de)(de)(de)過孔(kong)，在(zai)批量很大的(de)(de)(de)產品中，PCB廠家降(jiang)(jiang)價(jia)所考慮的(de)(de)(de)因素(su)除了商務因素(su)外，就(jiu)是線寬和(he)過孔(kong)數量，它們分別影響到(dao)PCB的(de)(de)(de)成品率(lv)和(he)鉆頭(tou)的(de)(de)(de)消耗(hao)數量，節約了供應商的(de)(de)(de)成本，也就(jiu)給(gei)降(jiang)(jiang)價(jia)找(zhao)到(dao)了理由。

誤區(qu)二：這些(xie)總線信號都用電阻拉一下，感(gan)覺放心些(xie)。

解(jie)讀：電(dian)路設(she)計的14個(ge)誤區(qu)解(jie)讀：信號需要上下拉的原因很(hen)多，但(dan)也不是(shi)個(ge)個(ge)都要(yao)拉(la)(la)。上下拉(la)(la)電阻拉(la)(la)一個(ge)單純的(de)(de)輸入信(xin)(xin)號(hao)(hao)，電流也就幾(ji)(ji)十(shi)微安(an)以下，但(dan)拉(la)(la)一個(ge)被驅動了(le)的(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)(hao)，其電流將達毫(hao)安(an)級，現在(zai)的(de)(de)系統常常是(shi)地址數(shu)據各(ge)32位，可(ke)能還有(you)244/245隔(ge)離后的(de)(de)總線(xian)及(ji)其它信(xin)(xin)號(hao)(hao)，都上拉(la)(la)的(de)(de)話，幾(ji)(ji)瓦的(de)(de)功(gong)耗就耗在(zai)這些電阻上了(le)。

誤區(qu)三：CPU和FPGA的(de)這些不用的(de)I/O口怎么處理呢?先讓它空著吧，以后(hou)再說。

解(jie)讀：不(bu)用的(de)I/O口如(ru)果懸(xuan)空的(de)話，受外界的(de)一點點干擾(rao)就可能(neng)(neng)成(cheng)為(wei)反復振蕩的(de)輸(shu)入(ru)信號了，而MOS器件的(de)功耗基本取決(jue)于門電(dian)路的(de)翻轉次數。如(ru)果把它上拉(la)的(de)話，每個引腳也(ye)會有(you)微安級(ji)的(de)電(dian)流，所以最好的(de)辦(ban)法是設成(cheng)輸(shu)出(chu)(當(dang)然(ran)外面不(bu)能(neng)(neng)接其它有(you)驅動的(de)信號)

現(xian)象四：這款(kuan)FPGA還(huan)剩這么多(duo)門(men)用不完，可盡情(qing)發(fa)揮吧

解讀：FGPA的(de)(de)功耗與被使用(yong)的(de)(de)觸發(fa)器(qi)數量及其翻轉(zhuan)次數成(cheng)正比，所以同一(yi)型號的(de)(de)FPGA在不同電路不同時刻的(de)(de)功耗可能相差100倍。盡(jin)量減(jian)少高速翻轉(zhuan)的(de)(de)觸發(fa)器(qi)數量是降低FPGA功耗的(de)(de)根本方法。

誤區五：這些(xie)小芯片的功耗(hao)都很低，不用考(kao)慮

解(jie)讀：對于內部不太復(fu)雜的(de)(de)(de)芯(xin)片功耗是很難確(que)定的(de)(de)(de)，它(ta)主要由引腳上的(de)(de)(de)電流(liu)確(que)定，一個(ge)ABT16244，沒有負(fu)載(zai)的(de)(de)(de)話耗電大概(gai)不到1毫安(an)，但它(ta)的(de)(de)(de)指(zhi)標是每個(ge)腳可驅動(dong)60毫安(an)的(de)(de)(de)負(fu)載(zai)(如匹配(pei)幾十歐姆的(de)(de)(de)電阻)，即(ji)滿(man)負(fu)荷(he)的(de)(de)(de)功耗最大可達60*16=960mA，當然只是電源電流(liu)這么大，熱量都落到負(fu)載(zai)身上了。

誤區六：存(cun)儲器有這(zhe)么多控(kong)制(zhi)信(xin)號(hao)，我這(zhe)塊板子只需要用OE和(he)WE信(xin)號(hao)就可(ke)以了，片選就接地(di)吧，這(zhe)樣讀操作時(shi)數(shu)據出來得快多了。

解讀：大部(bu)分存(cun)儲器的功耗(hao)在(zai)片選(xuan)有效(xiao)(xiao)時(shi)(不論OE和WE如何)將(jiang)比片選(xuan)無效(xiao)(xiao)時(shi)大100倍以上，所(suo)以應盡可(ke)能(neng)使用(yong)CS來控制芯片，并且在(zai)滿足其它要求(qiu)的情況下盡可(ke)能(neng)縮短片選(xuan)脈(mo)沖(chong)的寬度(du)。

解讀：硬件(jian)只(zhi)是(shi)搭個(ge)(ge)舞臺，唱戲的卻是(shi)軟(ruan)件(jian)，總線上幾乎(hu)每(mei)一個(ge)(ge)芯(xin)片的訪問、每(mei)一個(ge)(ge)信(xin)號的翻(fan)轉差不多都(dou)由(you)軟(ruan)件(jian)控制的，如(ru)果軟(ruan)件(jian)能(neng)減(jian)少外存的訪問次數(多使用(yong)寄存器變量、多使用(yong)內部CACHE等)、及時響應中斷(中斷往往是(shi)低電平有效并帶(dai)有上拉(la)電阻)及其(qi)它爭(zheng)對具體單板的特定措施(shi)都(dou)將對降低功(gong)耗作出很大的貢獻(xian)。