工控(kong)電(dian)(dian)路(lu)板(ban)是指工業(ye)控(kong)制所(suo)專(zhuan)用(yong)的(de)(de)或通(tong)用(yong)的(de)(de)電(dian)(dian)路(lu)板(ban)，一般的(de)(de)工控(kong)電(dian)(dian)路(lu)板(ban)底層的(de)(de)電(dian)(dian)路(lu)都是做好了的(de)(de)，預(yu)留有IO，買了工控(kong)電(dian)(dian)路(lu)板(ban)后，在電(dian)(dian)路(lu)板(ban)上(shang)預(yu)留的(de)(de)輸(shu)入輸(shu)出口接(jie)上(shang)用(yong)戶自己的(de)(de)器件(jian)，比(bi)如電(dian)(dian)機，電(dian)(dian)磁閥(fa)，傳感器從(cong)而完(wan)成自己想要(yao)完(wan)成的(de)(de)功能 。

工控電路板的工作原理如下：

在電路板下面(mian)，是錯落有致的電路布線;在上面(mian)，則為棱角分明的各(ge)個核心部件：插槽、芯片、電阻、電容等。

當主機加電(dian)時，電(dian)流會在(zai)瞬間通過(guo)CPU、南(nan)北(bei)橋芯片、內存插(cha)槽(cao)、AGP插(cha)槽(cao)、PCI插(cha)槽(cao)、IDE接(jie)口以及主板(ban)邊緣的串口、并(bing)(bing)口、PS/2接(jie)口等。隨后，主板(ban)會根據BIOS(基本輸入輸出系(xi)(xi)統)來(lai)識別硬(ying)件，并(bing)(bing)進入操作系(xi)(xi)統發揮(hui)出支撐系(xi)(xi)統平臺工作的功能。

工控(kong)主板的特(te)點：將(jiang)(jiang)不同電(dian)(dian)壓的用(yong)電(dian)(dian)器(qi)連(lian)接在一(yi)起，并提供相應的電(dian)(dian)源;將(jiang)(jiang)不同功能的用(yong)電(dian)(dian)器(qi)連(lian)接在一(yi)起，使它們相互傳遞(di)信(xin)息;接收外(wai)來數(shu)據(ju)，并給其它設備處(chu)理;將(jiang)(jiang)內部設備處(chu)理的數(shu)據(ju)集中，并傳遞(di)給外(wai)界;平(ping)衡電(dian)(dian)腦中的數(shu)據(ju)、能源、速度(du)、溫度(du)、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：這板子的(de)PCB設計要求不(bu)高，就用細一點的(de)線，自動布(bu)吧

解讀：自動布(bu)線(xian)(xian)必(bi)然要占用更大的(de)(de)PCB面(mian)積，同時產生比手動布(bu)線(xian)(xian)多好多倍的(de)(de)過孔，在(zai)批量很(hen)大的(de)(de)產品(pin)(pin)中，PCB廠家降價所考慮的(de)(de)因素除了商務(wu)因素外，就是線(xian)(xian)寬和(he)過孔數量，它(ta)們分別影響到PCB的(de)(de)成品(pin)(pin)率和(he)鉆頭(tou)的(de)(de)消耗數量，節約了供應商的(de)(de)成本，也就給降價找到了理由。

誤區二(er)：這(zhe)些總線信(xin)號都用電阻拉(la)一(yi)下，感覺放(fang)心些。

解讀(du)：電路設計的14個誤區解讀(du)：信號需(xu)要上下拉的原(yuan)因(yin)很多，但也(ye)不是個(ge)個(ge)都(dou)要拉(la)。上下拉(la)電阻(zu)拉(la)一(yi)個(ge)單純的(de)輸入信號，電流也(ye)就幾(ji)十微安以下，但拉(la)一(yi)個(ge)被驅(qu)動了的(de)信號，其電流將達毫安級(ji)，現在的(de)系(xi)統常常是地(di)址數據各32位(wei)，可能還有244/245隔離后的(de)總線(xian)及(ji)其它信號，都(dou)上拉(la)的(de)話，幾(ji)瓦的(de)功耗(hao)就耗(hao)在這些電阻(zu)上了。

誤區三：CPU和FPGA的這些不(bu)用的I/O口(kou)怎么處(chu)理呢?先讓(rang)它空著吧，以(yi)后再(zai)說。

解讀：不(bu)用的(de)(de)(de)I/O口如果(guo)懸(xuan)空的(de)(de)(de)話，受外界(jie)的(de)(de)(de)一點點干擾就(jiu)可能成為反復振(zhen)蕩的(de)(de)(de)輸入信號(hao)了，而MOS器件的(de)(de)(de)功耗基本取決于門電(dian)路的(de)(de)(de)翻(fan)轉次(ci)數。如果(guo)把它上拉的(de)(de)(de)話，每個引(yin)腳也會有微安級(ji)的(de)(de)(de)電(dian)流，所(suo)以最好的(de)(de)(de)辦法是設成輸出(chu)(當然外面(mian)不(bu)能接其它有驅(qu)動的(de)(de)(de)信號(hao))

現象四：這(zhe)款FPGA還(huan)剩這(zhe)么多門用不完，可盡情發揮吧

解(jie)讀：FGPA的(de)(de)功耗與被使(shi)用的(de)(de)觸發(fa)器數(shu)量(liang)及其翻轉次(ci)數(shu)成正比(bi)，所以同(tong)一型號的(de)(de)FPGA在不同(tong)電路不同(tong)時(shi)刻的(de)(de)功耗可(ke)能相差100倍。盡量(liang)減少(shao)高速翻轉的(de)(de)觸發(fa)器數(shu)量(liang)是(shi)降低FPGA功耗的(de)(de)根本方(fang)法(fa)。

誤(wu)區五：這些小芯片的(de)功耗都很低，不用(yong)考慮

解讀：對(dui)于(yu)內部(bu)不太復雜的(de)(de)(de)(de)(de)芯片功(gong)耗(hao)(hao)是很(hen)難確(que)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)，它主要由引腳(jiao)上的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)流確(que)定(ding)，一(yi)個ABT16244，沒有負載(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)話(hua)耗(hao)(hao)電(dian)大概不到1毫安(an)，但它的(de)(de)(de)(de)(de)指(zhi)標是每(mei)個腳(jiao)可(ke)驅動60毫安(an)的(de)(de)(de)(de)(de)負載(zai)(如匹配幾十歐(ou)姆的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)阻(zu))，即滿負荷的(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)耗(hao)(hao)最大可(ke)達60*16=960mA，當然只(zhi)是電(dian)源電(dian)流這么大，熱量都落到負載(zai)身上了(le)。

誤區六：存儲(chu)器有這么(me)多(duo)控制(zhi)信號，我(wo)這塊板子只需要(yao)用OE和WE信號就可以(yi)了，片選就接地(di)吧，這樣讀操作(zuo)時數據出來得(de)快多(duo)了。

解(jie)讀：大(da)(da)部分(fen)存儲器的功(gong)耗(hao)在片(pian)選有效時(shi)(不論OE和WE如何)將(jiang)比片(pian)選無效時(shi)大(da)(da)100倍以(yi)上，所(suo)以(yi)應(ying)盡(jin)可(ke)能(neng)使用CS來控制芯片(pian)，并且在滿足其它要求的情(qing)況下(xia)盡(jin)可(ke)能(neng)縮短片(pian)選脈沖(chong)的寬度。

解讀：硬(ying)件只是(shi)(shi)搭個舞臺(tai)，唱戲的(de)(de)卻是(shi)(shi)軟(ruan)件，總線上(shang)幾乎(hu)每一個芯片的(de)(de)訪問、每一個信號的(de)(de)翻(fan)轉差不多都(dou)由軟(ruan)件控制的(de)(de)，如果軟(ruan)件能減少外存的(de)(de)訪問次數(多使(shi)用(yong)寄(ji)存器變(bian)量、多使(shi)用(yong)內部CACHE等)、及時響應中(zhong)斷(中(zhong)斷往(wang)往(wang)是(shi)(shi)低電(dian)平有(you)效并(bing)帶有(you)上(shang)拉電(dian)阻)及其它爭(zheng)對具(ju)體單板的(de)(de)特(te)定(ding)措施都(dou)將對降(jiang)低功耗(hao)作出(chu)很大的(de)(de)貢獻(xian)。