第2章a总线接口与过程通道(new)分解.ppt

数字量(开关量)信号 开关的闭合与断开，指示灯的亮与灭，继电器或接触器的吸合与释放，马达的启动与停止，阀门的打开与关闭等。 共同特征：这些信号的是以二进制的逻辑 “1”和“0”出现的，代表生产过程的一个状态。 当对生产过程进行控制时，一般控制状态需进行保持，直到下次给出新的值为止，这时输出就要锁存。 可以用74LS273作8位输出锁存口，对状态输出信号进行锁存。 2.3 数字量输入通道 1. 数字量输入通道的结构 数字量输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电路、输入口地址译码电路等组成。 2. 输入调理电路 数字量(开关量)输入通道的基本功能就是接收外部装置或生产过程的状态信号。 这些状态信号的形式可能是电压、电流、开关的触点，因此引起瞬时高压、过电压、接触抖动等现象。 （1）小功率输入调理电路 下图所示为从开关、继电器等接点输入信号的电路。开关、继电器等接点接通和断开动作，被转换成TTL电平信号与计算机相连。 为了清除由于接点的机械抖动而产生的振荡信号，一般都应加入有较长时间常数的积分电路来消除这种振荡。 （2）大功率输入调理电路 在大功率系统中，当从电磁离合等大功率器件的接点输入信号时，为了使接点工作可靠，接点两端至少要加24V以上的直流电压（因为直流电平的响应快，不易产生干扰）。 2.4.3 数字量输出通道 1、数字量输出通道的结构 数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成 。 在数字量输出通道中，关键是驱动，因为从锁存器中出来的是TTL电平，驱动能力有限，所以要加上驱动电路。 （1）小功率直流驱动电路 ①功率晶体管输出驱动继电器电路 在大功率交流驱动电路中，固态继电器SSR作交流开关使用。 但是这种电路，由于所带电压高，所以高压与低压之间，用光电耦合器进行隔离。 + 5 V R 2 R 3 C R 1 + 4 8 V 光电隔离：通常使用一个光耦将电子信号转换为光信号，在另一边再将光信号转换回电子信号。如此，这两个电路就可以互相的隔离。 原理：当K 闭合时，光电二极管导通，发光使晶体管导通，经反相器反相为1。 当K断开时，光电二极管不导通，晶体管不导通，经反相器反相输出为0。 其中，用R1、R2进行分压，C进行滤波，要合理选择参数。 + 5 V R 2 R 3 C R 1 + 4 8 V 去生产过程 PC 总 线 输 出 锁 存 器 输 出 驱 动 电 路 地址译码器 图 2. 6 数字量输出通道结构 2、输出驱动电路 作用过程： 当TTL电平为1时，晶体管截止，J不吸合； 当TTL电平为0时，晶体管导通，J吸合。 因负载呈电感性，所以输出必须加装克服反电势的保护二极管D，J为继电器的线圈。 D的作用是泄流，通过D放掉J上所带的电荷，防止反向击穿；R的作用是限流。 * 第2章 总线接口与过程通道 计算机控制技术 黄国宏 广东工业大学信息工程学院应用电子系 第2章 总线、接口与过程通道 2.1 总线及其标准 2.2 I/O接口 2.1 总线 2.1.1 总线的概念 所谓总线就是在模块和模块之间或设备与设备之间的一组进行互连和传输信息的信号线，信息包括指令、数据和地址。 总线就是一组信号线的集合，用这个集合可以组成系统的标准信息通道，它定义了各引线的信号、电气、机械特性，使计算机内部各组成部分之间以及不同的计算机之间建立信号联系，进行信息传送和通信。 2.1.2 总线的类别 按其传送数据的方式可分为串行总线和并行总线； 按应用的场合可分为芯片总线、板内总线、机箱总线、设备互连总线、现场总线及网络总线等； 按用途可分为计算机总线、外设总线和控制系统总线； 按总线的作用域可分为全局总线和本地总线； 按标准化程度可分为标准总线和非标准化（专用）总线等。 按使用位置可为分内部总线和外部总线。 内部总线是计算机内部功能模板之间进行通信的总线，它按功能又可分为数据总线、地址总线、控制总线和电源总线四部分，每种型号的计算机都有自身的内部总线。 数据总线用于CPU与其他部件之间传送信息（数据和指令代码）。具有三态（高阻、“1”和“0”三种状态）