工(gong)控(kong)(kong)電(dian)(dian)路(lu)板(ban)(ban)是指工(gong)業控(kong)(kong)制(zhi)所(suo)專(zhuan)用的(de)(de)(de)或通用的(de)(de)(de)電(dian)(dian)路(lu)板(ban)(ban)，一般(ban)的(de)(de)(de)工(gong)控(kong)(kong)電(dian)(dian)路(lu)板(ban)(ban)底層(ceng)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)路(lu)都是做好了的(de)(de)(de)，預(yu)留有IO，買了工(gong)控(kong)(kong)電(dian)(dian)路(lu)板(ban)(ban)后，在電(dian)(dian)路(lu)板(ban)(ban)上預(yu)留的(de)(de)(de)輸(shu)入輸(shu)出口接(jie)上用戶自(zi)己(ji)的(de)(de)(de)器件，比如電(dian)(dian)機(ji)，電(dian)(dian)磁閥(fa)，傳感(gan)器從(cong)而(er)完成自(zi)己(ji)想(xiang)要完成的(de)(de)(de)功能 。

工控電路板的工作原理如下：

在電(dian)路(lu)板下面(mian)(mian)，是錯落有致(zhi)的電(dian)路(lu)布線;在上面(mian)(mian)，則為棱(leng)角分明的各個核心(xin)部(bu)件：插槽、芯片、電(dian)阻、電(dian)容等。

當主(zhu)機加電(dian)時，電(dian)流會(hui)(hui)在瞬間通過CPU、南北(bei)橋(qiao)芯片、內存插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE接口(kou)(kou)以(yi)及主(zhu)板(ban)邊緣的串(chuan)口(kou)(kou)、并(bing)口(kou)(kou)、PS/2接口(kou)(kou)等(deng)。隨后，主(zhu)板(ban)會(hui)(hui)根據BIOS(基本輸(shu)入輸(shu)出系(xi)統(tong)(tong))來識(shi)別硬件，并(bing)進入操作系(xi)統(tong)(tong)發揮出支撐系(xi)統(tong)(tong)平臺工(gong)作的功能。

工控(kong)主(zhu)板的特點：將(jiang)(jiang)不同電壓的用電器連接(jie)在(zai)一起，并提供相應的電源;將(jiang)(jiang)不同功能的用電器連接(jie)在(zai)一起，使它(ta)(ta)們相互傳遞(di)(di)信息;接(jie)收外來數據，并給(gei)其它(ta)(ta)設備處理;將(jiang)(jiang)內部設備處理的數據集中，并傳遞(di)(di)給(gei)外界(jie);平衡(heng)電腦中的數據、能源、速度(du)、溫度(du)、電流等(deng)。

然而在工控電路板設計過程中，有幾個常見的誤區：

誤區(qu)一：這板子的(de)PCB設計(ji)要(yao)求不高，就用細一點的(de)線(xian)，自動布吧

解讀(du)：自動布(bu)線必然(ran)要占用(yong)更大的(de)PCB面積，同(tong)時產生比手(shou)動布(bu)線多(duo)好多(duo)倍的(de)過孔，在批量很大的(de)產品中，PCB廠家降價(jia)所考慮的(de)因素除了商務因素外，就(jiu)是(shi)線寬和過孔數量，它們分別(bie)影(ying)響(xiang)到PCB的(de)成(cheng)品率(lv)和鉆頭(tou)的(de)消耗數量，節約了供應商的(de)成(cheng)本，也就(jiu)給降價(jia)找(zhao)到了理由。

誤區(qu)二(er)：這些(xie)總線信(xin)號都用電阻拉一下，感覺(jue)放心(xin)些(xie)。

解讀：電路設計的(de)(de)14個誤區解讀：信號需要上下拉的(de)(de)原因很多，但也不(bu)是個個都(dou)要(yao)拉(la)。上(shang)下拉(la)電(dian)(dian)(dian)阻拉(la)一個單純的(de)輸入(ru)信號(hao)(hao)，電(dian)(dian)(dian)流(liu)也就幾十微安以下，但拉(la)一個被驅動了(le)的(de)信號(hao)(hao)，其(qi)電(dian)(dian)(dian)流(liu)將(jiang)達毫安級，現在的(de)系統(tong)常(chang)常(chang)是地址數據各32位，可能還有(you)244/245隔離后的(de)總線及其(qi)它(ta)信號(hao)(hao)，都(dou)上(shang)拉(la)的(de)話，幾瓦的(de)功耗就耗在這些電(dian)(dian)(dian)阻上(shang)了(le)。

誤(wu)區(qu)三：CPU和FPGA的(de)這些不用的(de)I/O口怎么處理呢?先(xian)讓它空著(zhu)吧，以后(hou)再說。

解讀：不用的I/O口如(ru)果(guo)懸空(kong)的話(hua)，受外界的一點點干擾就可(ke)能成為反復振蕩的輸入信(xin)號(hao)了，而(er)MOS器件的功耗(hao)基本取(qu)決于門電(dian)(dian)路的翻轉次數。如(ru)果(guo)把它(ta)上拉的話(hua)，每個引腳也會有微安級(ji)的電(dian)(dian)流(liu)，所以最好的辦(ban)法是設成輸出(當然外面不能接其它(ta)有驅動的信(xin)號(hao))

現象四：這款FPGA還剩這么多門用不(bu)完，可盡情發(fa)揮吧(ba)

解讀：FGPA的(de)功(gong)耗與(yu)被使用的(de)觸(chu)發(fa)(fa)器數量(liang)及其翻轉次(ci)數成正(zheng)比(bi)，所以同一型(xing)號的(de)FPGA在不同電路不同時(shi)刻的(de)功(gong)耗可能(neng)相差100倍。盡量(liang)減少高(gao)速翻轉的(de)觸(chu)發(fa)(fa)器數量(liang)是降低FPGA功(gong)耗的(de)根本(ben)方(fang)法。

誤區五：這些小芯(xin)片的(de)功耗(hao)都(dou)很低，不用考(kao)慮

解讀：對于內部不太復雜的(de)芯片功耗是(shi)很(hen)難確(que)定的(de)，它主要由引腳上(shang)的(de)電流確(que)定，一個ABT16244，沒有(you)負(fu)(fu)載的(de)話耗電大概不到1毫安(an)，但(dan)它的(de)指標是(shi)每(mei)個腳可(ke)驅動(dong)60毫安(an)的(de)負(fu)(fu)載(如匹配幾十歐(ou)姆的(de)電阻)，即滿負(fu)(fu)荷的(de)功耗最(zui)大可(ke)達60*16=960mA，當(dang)然只是(shi)電源電流這么(me)大，熱量(liang)都落到負(fu)(fu)載身上(shang)了。

誤區(qu)六(liu)：存儲器有(you)這么多控制信號，我(wo)這塊板子只需要(yao)用OE和WE信號就可以(yi)了(le)，片選就接(jie)地吧，這樣讀(du)操作時數據出來(lai)得快多了(le)。

解讀：大(da)部(bu)分存儲器的(de)功耗在片(pian)選(xuan)有(you)效時(不論OE和WE如何)將比(bi)片(pian)選(xuan)無效時大(da)100倍(bei)以上，所以應盡可能(neng)使用CS來控制芯片(pian)，并(bing)且在滿(man)足(zu)其它要求的(de)情況(kuang)下盡可能(neng)縮短片(pian)選(xuan)脈(mo)沖的(de)寬度。

解讀：硬(ying)件(jian)只(zhi)是(shi)搭個舞臺，唱戲的卻是(shi)軟(ruan)件(jian)，總線上(shang)幾乎每一個芯片的訪問、每一個信號的翻(fan)轉差不多(duo)都由(you)軟(ruan)件(jian)控制(zhi)的，如果軟(ruan)件(jian)能減少外(wai)存的訪問次數(多(duo)使用寄存器(qi)變量、多(duo)使用內部CACHE等)、及(ji)時響應中斷(duan)(中斷(duan)往(wang)往(wang)是(shi)低電(dian)平有效并帶有上(shang)拉電(dian)阻)及(ji)其它(ta)爭對具體單板的特定措施都將對降低功耗(hao)作出很大的貢獻。