工控(kong)(kong)電路(lu)板(ban)(ban)是指工業控(kong)(kong)制所專用的(de)或通用的(de)電路(lu)板(ban)(ban)，一般(ban)的(de)工控(kong)(kong)電路(lu)板(ban)(ban)底層的(de)電路(lu)都是做好(hao)了(le)的(de)，預(yu)留(liu)有IO，買了(le)工控(kong)(kong)電路(lu)板(ban)(ban)后，在(zai)電路(lu)板(ban)(ban)上預(yu)留(liu)的(de)輸入輸出口接(jie)上用戶自(zi)己的(de)器(qi)件，比如電機(ji)，電磁閥(fa)，傳感器(qi)從而完成自(zi)己想要完成的(de)功能(neng) 。

工控電路板的工作原理如下：

在電路(lu)板下(xia)面(mian)，是(shi)錯落有致的電路(lu)布線;在上面(mian)，則為棱(leng)角分明的各個核心部件：插(cha)槽、芯片、電阻、電容(rong)等。

當主(zhu)機加電(dian)時，電(dian)流會在瞬間通過CPU、南北橋芯片、內存插槽(cao)(cao)、AGP插槽(cao)(cao)、PCI插槽(cao)(cao)、IDE接口(kou)以及主(zhu)板邊緣的(de)串口(kou)、并口(kou)、PS/2接口(kou)等。隨后，主(zhu)板會根據BIOS(基(ji)本輸入輸出系統(tong))來識別硬件，并進(jin)入操作(zuo)系統(tong)發揮(hui)出支(zhi)撐系統(tong)平臺工作(zuo)的(de)功(gong)能。

工控主板的(de)特點：將不(bu)同電壓的(de)用電器(qi)連接在一(yi)起，并(bing)提供相(xiang)應的(de)電源(yuan);將不(bu)同功能(neng)的(de)用電器(qi)連接在一(yi)起，使它(ta)們(men)相(xiang)互傳(chuan)遞信(xin)息(xi);接收外來數(shu)據(ju)，并(bing)給其(qi)它(ta)設備(bei)處(chu)理(li);將內部(bu)設備(bei)處(chu)理(li)的(de)數(shu)據(ju)集(ji)中，并(bing)傳(chuan)遞給外界;平衡(heng)電腦中的(de)數(shu)據(ju)、能(neng)源(yuan)、速度、溫度、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：

誤區一：這(zhe)板子的(de)PCB設計要(yao)求不高，就用細一點的(de)線，自動布吧

解讀(du)：自動布線(xian)必然要(yao)占用(yong)更大(da)的(de)(de)PCB面積(ji)，同時產(chan)生比手動布線(xian)多好(hao)多倍的(de)(de)過孔(kong)，在批量很大(da)的(de)(de)產(chan)品(pin)中，PCB廠(chang)家降(jiang)價所考(kao)慮的(de)(de)因素除(chu)了(le)商務因素外，就(jiu)是線(xian)寬和過孔(kong)數量，它們分(fen)別(bie)影(ying)響到PCB的(de)(de)成品(pin)率和鉆(zhan)頭的(de)(de)消耗數量，節約了(le)供應商的(de)(de)成本，也就(jiu)給降(jiang)價找到了(le)理由。

誤區二：這(zhe)些(xie)總(zong)線信號都用電阻拉一下，感覺放心些(xie)。

解(jie)讀：電(dian)路(lu)設計的14個誤區(qu)解(jie)讀：信號需要上(shang)下拉的原因很(hen)多，但也不是個(ge)個(ge)都要拉。上下拉電(dian)(dian)阻(zu)拉一(yi)(yi)個(ge)單純的(de)(de)輸入(ru)信(xin)號(hao)(hao)，電(dian)(dian)流(liu)(liu)也就(jiu)幾十(shi)微(wei)安以下，但拉一(yi)(yi)個(ge)被驅動了的(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)，其電(dian)(dian)流(liu)(liu)將達毫安級(ji)，現在的(de)(de)系統常常是地址(zhi)數據各(ge)32位，可能還有(you)244/245隔(ge)離后的(de)(de)總線及(ji)其它信(xin)號(hao)(hao)，都上拉的(de)(de)話，幾瓦(wa)的(de)(de)功耗(hao)就(jiu)耗(hao)在這些(xie)電(dian)(dian)阻(zu)上了。

誤區三：CPU和FPGA的(de)這些(xie)不用的(de)I/O口怎么處理呢?先讓它空著吧，以后再說。

解讀：不用(yong)的I/O口如果(guo)懸空的話，受外界的一點點干擾就(jiu)可能成為反復振蕩的輸入信(xin)號(hao)了(le)，而MOS器(qi)件的功耗基本取決(jue)于(yu)門電路的翻轉次(ci)數(shu)。如果(guo)把它(ta)上拉的話，每(mei)個引腳也(ye)會有(you)微安級的電流，所以最好的辦(ban)法(fa)是(shi)設成輸出(當然外面不能接其(qi)它(ta)有(you)驅動的信(xin)號(hao))

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

解讀：FGPA的(de)(de)功(gong)耗(hao)與被使用的(de)(de)觸發器數(shu)量及其翻(fan)轉(zhuan)(zhuan)次數(shu)成(cheng)正比(bi)，所(suo)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(gong)耗(hao)可能相差100倍。盡(jin)量減(jian)少高速翻(fan)轉(zhuan)(zhuan)的(de)(de)觸發器數(shu)量是降低FPGA功(gong)耗(hao)的(de)(de)根本方(fang)法(fa)。

誤區(qu)五(wu)：這些小芯片的功耗都很低，不(bu)用考慮

解讀：對于內(nei)部不太(tai)復(fu)雜的(de)芯片功(gong)耗是(shi)很難(nan)確定的(de)，它主(zhu)要(yao)由(you)引腳上的(de)電流確定，一個(ge)ABT16244，沒有負載的(de)話耗電大(da)概(gai)不到(dao)1毫(hao)安(an)，但它的(de)指標是(shi)每個(ge)腳可(ke)驅動(dong)60毫(hao)安(an)的(de)負載(如匹配幾十歐(ou)姆(mu)的(de)電阻)，即(ji)滿(man)負荷的(de)功(gong)耗最大(da)可(ke)達60*16=960mA，當然只是(shi)電源電流這么大(da)，熱量都落到(dao)負載身上了。

誤(wu)區六：存儲器(qi)有(you)這(zhe)么多(duo)控制信號，我這(zhe)塊板子只需要用(yong)OE和WE信號就可(ke)以(yi)了(le)，片選就接地吧，這(zhe)樣(yang)讀操(cao)作時數據出來得快(kuai)多(duo)了(le)。

解讀：大部分存儲器的功(gong)耗在片選有(you)效(xiao)時(shi)(shi)(不論OE和WE如何)將比片選無(wu)效(xiao)時(shi)(shi)大100倍以上，所以應盡(jin)可(ke)能(neng)使(shi)用(yong)CS來控制芯片，并且在滿足其(qi)它要求的情況下盡(jin)可(ke)能(neng)縮短片選脈(mo)沖的寬度。

解讀：硬件(jian)(jian)只是(shi)搭個舞臺，唱戲的卻是(shi)軟件(jian)(jian)，總線上幾乎每一個芯(xin)片的訪問、每一個信號的翻轉差(cha)不(bu)多都(dou)由軟件(jian)(jian)控制(zhi)的，如果軟件(jian)(jian)能減少外存的訪問次數(shu)(多使用(yong)寄存器變量、多使用(yong)內部CACHE等)、及時響應中(zhong)斷(duan)(中(zhong)斷(duan)往(wang)往(wang)是(shi)低電平有效并帶有上拉電阻)及其它爭對(dui)具體單板的特定措施都(dou)將對(dui)降(jiang)低功耗作(zuo)出(chu)很(hen)大(da)的貢獻。