工控電(dian)路(lu)(lu)(lu)板是指(zhi)工業控制所專(zhuan)用(yong)的(de)(de)或通用(yong)的(de)(de)電(dian)路(lu)(lu)(lu)板，一般的(de)(de)工控電(dian)路(lu)(lu)(lu)板底層的(de)(de)電(dian)路(lu)(lu)(lu)都是做好了的(de)(de)，預(yu)留(liu)有IO，買了工控電(dian)路(lu)(lu)(lu)板后(hou)，在電(dian)路(lu)(lu)(lu)板上(shang)預(yu)留(liu)的(de)(de)輸入輸出口接上(shang)用(yong)戶自己(ji)的(de)(de)器件，比如電(dian)機，電(dian)磁(ci)閥(fa)，傳(chuan)感(gan)器從而完成自己(ji)想要完成的(de)(de)功能 。

工控電路板的工作原理如下：

在電(dian)路板下面，是錯(cuo)落有致(zhi)的(de)電(dian)路布線;在上(shang)面，則為棱角(jiao)分明(ming)的(de)各個核心部件：插槽、芯片(pian)、電(dian)阻、電(dian)容等。

當主機加電時，電流會在(zai)瞬間通過CPU、南北橋芯(xin)片、內存插(cha)(cha)槽(cao)(cao)、AGP插(cha)(cha)槽(cao)(cao)、PCI插(cha)(cha)槽(cao)(cao)、IDE接(jie)口(kou)(kou)以(yi)及主板邊緣(yuan)的(de)串(chuan)口(kou)(kou)、并口(kou)(kou)、PS/2接(jie)口(kou)(kou)等。隨后，主板會根(gen)據BIOS(基本輸(shu)入輸(shu)出(chu)系統(tong))來(lai)識別硬(ying)件，并進入操作(zuo)系統(tong)發揮出(chu)支撐系統(tong)平臺工作(zuo)的(de)功(gong)能。

工控(kong)主板的(de)特點(dian)：將(jiang)不同(tong)電(dian)壓的(de)用(yong)(yong)電(dian)器(qi)(qi)連(lian)接在一(yi)起，并(bing)提供相(xiang)應的(de)電(dian)源;將(jiang)不同(tong)功能的(de)用(yong)(yong)電(dian)器(qi)(qi)連(lian)接在一(yi)起，使它們相(xiang)互傳遞信息;接收外來數據，并(bing)給(gei)(gei)其它設備(bei)處(chu)理;將(jiang)內部設備(bei)處(chu)理的(de)數據集中，并(bing)傳遞給(gei)(gei)外界(jie);平衡電(dian)腦(nao)中的(de)數據、能源、速度、溫(wen)度、電(dian)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：這板子的PCB設計(ji)要求不(bu)高(gao)，就用細一點的線，自(zi)動(dong)布吧

解(jie)讀(du)：自動布線必然要占(zhan)用更大(da)的PCB面積，同時產(chan)生比手(shou)動布線多好多倍的過孔，在(zai)批量很大(da)的產(chan)品中，PCB廠(chang)家降(jiang)價所考(kao)慮的因素除了商(shang)務因素外，就是線寬和過孔數量，它們分別影響(xiang)到PCB的成品率和鉆頭的消耗數量，節約了供應(ying)商(shang)的成本，也就給降(jiang)價找到了理由。

誤(wu)區二：這些(xie)總線信號都用電(dian)阻拉一下，感(gan)覺放心(xin)些(xie)。

解讀：電路設計的14個誤區解讀：信(xin)號需要上(shang)下拉的原因很多，但也(ye)不是(shi)(shi)個(ge)個(ge)都要拉(la)(la)。上下拉(la)(la)電(dian)(dian)阻拉(la)(la)一個(ge)單純(chun)的(de)(de)(de)輸入信號(hao)，電(dian)(dian)流也(ye)就幾十微安以下，但拉(la)(la)一個(ge)被驅動了的(de)(de)(de)信號(hao)，其電(dian)(dian)流將(jiang)達毫安級，現在(zai)(zai)的(de)(de)(de)系(xi)統常常是(shi)(shi)地(di)址數據各32位，可能還有244/245隔(ge)離后的(de)(de)(de)總(zong)線(xian)及其它(ta)信號(hao)，都上拉(la)(la)的(de)(de)(de)話，幾瓦(wa)的(de)(de)(de)功耗就耗在(zai)(zai)這些電(dian)(dian)阻上了。

誤區(qu)三(san)：CPU和FPGA的這些不用的I/O口(kou)怎么處理呢?先讓它空著(zhu)吧，以后再說。

解讀：不用的(de)(de)I/O口(kou)如(ru)果懸空的(de)(de)話，受外界(jie)的(de)(de)一點點干擾(rao)就可能(neng)成(cheng)為反(fan)復(fu)振(zhen)蕩的(de)(de)輸(shu)入(ru)信號了，而MOS器件的(de)(de)功耗基本取(qu)決于(yu)門電路的(de)(de)翻轉(zhuan)次數。如(ru)果把(ba)它上拉的(de)(de)話，每個引(yin)腳也會有(you)微安級(ji)的(de)(de)電流，所(suo)以最好的(de)(de)辦法是設成(cheng)輸(shu)出(當然外面不能(neng)接其它有(you)驅動的(de)(de)信號)

現象四：這(zhe)款FPGA還剩這(zhe)么多門用(yong)不完，可盡情發(fa)揮吧

解讀：FGPA的功耗與被使(shi)用的觸發器數量及(ji)其翻轉次數成正(zheng)比，所以同一型號的FPGA在不同電路不同時刻的功耗可(ke)能相差100倍(bei)。盡量減少高速翻轉的觸發器數量是降低FPGA功耗的根本方法(fa)。

誤區(qu)五：這些小芯片的功耗都(dou)很(hen)低，不用考慮

解讀(du)：對于內部不太(tai)復(fu)雜的(de)芯片功耗(hao)(hao)是(shi)(shi)很難確定的(de)，它主要(yao)由引腳(jiao)上的(de)電(dian)流(liu)確定，一個ABT16244，沒有負(fu)(fu)載的(de)話耗(hao)(hao)電(dian)大(da)概不到1毫(hao)安(an)，但它的(de)指標(biao)是(shi)(shi)每(mei)個腳(jiao)可驅(qu)動60毫(hao)安(an)的(de)負(fu)(fu)載(如匹配幾十歐姆(mu)的(de)電(dian)阻(zu))，即滿負(fu)(fu)荷的(de)功耗(hao)(hao)最大(da)可達60*16=960mA，當然只是(shi)(shi)電(dian)源電(dian)流(liu)這么大(da)，熱量都落到負(fu)(fu)載身上了(le)。

誤(wu)區(qu)六：存儲器有這么多控制信號，我這塊板子(zi)只需要用OE和(he)WE信號就(jiu)可以(yi)了，片選就(jiu)接地吧(ba)，這樣讀操作時數(shu)據(ju)出來得(de)快多了。

解讀：大部分存儲器(qi)的(de)功(gong)耗在(zai)片選有(you)效(xiao)時(shi)(不(bu)論(lun)OE和WE如何(he))將比片選無效(xiao)時(shi)大100倍以(yi)上(shang)，所以(yi)應(ying)盡可(ke)能使用CS來控(kong)制芯片，并且(qie)在(zai)滿足其(qi)它要(yao)求(qiu)的(de)情況下盡可(ke)能縮短片選脈沖(chong)的(de)寬度。

解讀(du)：硬(ying)件(jian)(jian)只是(shi)搭(da)個(ge)舞臺，唱戲(xi)的(de)(de)卻是(shi)軟件(jian)(jian)，總線上幾乎(hu)每(mei)一個(ge)芯片的(de)(de)訪問、每(mei)一個(ge)信號(hao)的(de)(de)翻轉差不(bu)多都由軟件(jian)(jian)控制的(de)(de)，如果(guo)軟件(jian)(jian)能減少外存(cun)(cun)的(de)(de)訪問次數(shu)(多使(shi)用寄(ji)存(cun)(cun)器變量、多使(shi)用內部(bu)CACHE等(deng))、及時響(xiang)應中斷(中斷往往是(shi)低(di)電平有效并帶(dai)有上拉電阻)及其它爭對(dui)具體單板(ban)的(de)(de)特定措施(shi)都將(jiang)對(dui)降低(di)功耗作出很(hen)大的(de)(de)貢獻。