工(gong)控(kong)電(dian)路(lu)板(ban)(ban)是(shi)指工(gong)業控(kong)制所專(zhuan)用的(de)(de)或通用的(de)(de)電(dian)路(lu)板(ban)(ban)，一般的(de)(de)工(gong)控(kong)電(dian)路(lu)板(ban)(ban)底(di)層(ceng)的(de)(de)電(dian)路(lu)都是(shi)做好了(le)的(de)(de)，預留(liu)有IO，買了(le)工(gong)控(kong)電(dian)路(lu)板(ban)(ban)后，在電(dian)路(lu)板(ban)(ban)上預留(liu)的(de)(de)輸(shu)入(ru)輸(shu)出口接(jie)上用戶自己的(de)(de)器件，比如電(dian)機，電(dian)磁閥，傳感(gan)器從(cong)而(er)完(wan)成自己想要完(wan)成的(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)，是(shi)錯落(luo)有致的(de)電(dian)路(lu)布線;在上面(mian)，則為棱角(jiao)分明的(de)各個核心部件：插槽、芯(xin)片、電(dian)阻、電(dian)容等。

當主(zhu)(zhu)(zhu)機加電時(shi)，電流會在瞬(shun)間通過CPU、南北橋芯(xin)片、內存(cun)插(cha)槽(cao)、AGP插(cha)槽(cao)、PCI插(cha)槽(cao)、IDE接口(kou)以及主(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)邊緣的串(chuan)口(kou)、并口(kou)、PS/2接口(kou)等(deng)。隨后，主(zhu)(zhu)(zhu)板(ban)會根據BIOS(基本輸入輸出系統)來識別硬件，并進入操(cao)作(zuo)系統發揮(hui)出支撐系統平臺工(gong)作(zuo)的功能。

工控主板的(de)(de)特點(dian)：將不同電壓的(de)(de)用電器連接在(zai)(zai)一起，并(bing)提供相(xiang)應的(de)(de)電源;將不同功(gong)能的(de)(de)用電器連接在(zai)(zai)一起，使(shi)它們相(xiang)互(hu)傳遞(di)信(xin)息;接收(shou)外來(lai)數(shu)(shu)據(ju)，并(bing)給(gei)其它設(she)備(bei)處(chu)理;將內部設(she)備(bei)處(chu)理的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)集中(zhong)，并(bing)傳遞(di)給(gei)外界;平衡電腦(nao)中(zhong)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)、能源、速(su)度(du)、溫度(du)、電流等。

然而在工控電路板設計過程中，有幾個常見的誤區：

誤區一：這板(ban)子(zi)的(de)PCB設計(ji)要求不(bu)高，就用細一點的(de)線，自動布吧

解(jie)讀：自動布(bu)線(xian)必然(ran)要(yao)占用更(geng)大(da)的(de)PCB面積，同(tong)時(shi)產生(sheng)比手動布(bu)線(xian)多好多倍的(de)過孔(kong)，在(zai)批量很大(da)的(de)產品(pin)(pin)中(zhong)，PCB廠家(jia)降價所考慮的(de)因素(su)除(chu)了商務因素(su)外，就(jiu)(jiu)是(shi)線(xian)寬和(he)過孔(kong)數(shu)量，它們分別影響到PCB的(de)成品(pin)(pin)率和(he)鉆頭(tou)的(de)消耗數(shu)量，節約了供應商的(de)成本，也就(jiu)(jiu)給降價找到了理由。

誤區二：這些(xie)總線信號都用電(dian)阻拉(la)一下(xia)，感覺放心些(xie)。

解(jie)讀：電路設計的14個誤區解(jie)讀：信(xin)號需(xu)要(yao)上(shang)下拉(la)的原因很多(duo)，但(dan)也不(bu)是個個都要(yao)拉。上(shang)下(xia)拉電(dian)阻拉一個單純的(de)輸入(ru)信號(hao)，電(dian)流(liu)也就(jiu)幾十(shi)微安以下(xia)，但(dan)拉一個被驅(qu)動了的(de)信號(hao)，其(qi)電(dian)流(liu)將達(da)毫安級(ji)，現在的(de)系統常(chang)常(chang)是地址數據各32位，可能還(huan)有(you)244/245隔離后的(de)總線及其(qi)它信號(hao)，都上(shang)拉的(de)話，幾瓦的(de)功(gong)耗(hao)就(jiu)耗(hao)在這些電(dian)阻上(shang)了。

誤(wu)區三：CPU和(he)FPGA的(de)這些(xie)不用(yong)的(de)I/O口(kou)怎么(me)處理呢?先讓它空著吧，以后再說。

解(jie)讀：不用(yong)的(de)(de)(de)I/O口如(ru)果懸空的(de)(de)(de)話，受外界的(de)(de)(de)一點點干擾就可(ke)能成(cheng)(cheng)為反復振蕩的(de)(de)(de)輸入(ru)信號了，而MOS器件的(de)(de)(de)功耗基本取(qu)決于門電路的(de)(de)(de)翻轉(zhuan)次(ci)數。如(ru)果把它(ta)上拉(la)的(de)(de)(de)話，每(mei)個引腳(jiao)也會有微安級的(de)(de)(de)電流，所以最好(hao)的(de)(de)(de)辦(ban)法是設成(cheng)(cheng)輸出(chu)(當(dang)然外面不能接其它(ta)有驅(qu)動的(de)(de)(de)信號)

現象四：這款FPGA還剩這么多(duo)門(men)用不(bu)完(wan)，可盡情發(fa)揮(hui)吧

解(jie)讀：FGPA的(de)(de)功(gong)耗與(yu)被使用的(de)(de)觸發器(qi)數量(liang)及其翻轉次數成正(zheng)比，所以同一型號的(de)(de)FPGA在不同電(dian)路不同時刻的(de)(de)功(gong)耗可(ke)能相差100倍。盡量(liang)減(jian)少高速翻轉的(de)(de)觸發器(qi)數量(liang)是降低FPGA功(gong)耗的(de)(de)根本方法。

誤區五(wu)：這(zhe)些小芯片的功耗都(dou)很低，不(bu)用考慮

解讀：對于內部不太復雜的(de)(de)芯片功耗(hao)是很難確定的(de)(de)，它主要由引腳上的(de)(de)電(dian)(dian)流確定，一個ABT16244，沒有負(fu)載(zai)(zai)的(de)(de)話耗(hao)電(dian)(dian)大概不到1毫安，但它的(de)(de)指標是每(mei)個腳可(ke)驅動60毫安的(de)(de)負(fu)載(zai)(zai)(如匹配(pei)幾(ji)十歐姆的(de)(de)電(dian)(dian)阻)，即滿(man)負(fu)荷的(de)(de)功耗(hao)最大可(ke)達60*16=960mA，當然只是電(dian)(dian)源(yuan)電(dian)(dian)流這么大，熱量都落到負(fu)載(zai)(zai)身上了。

誤區六：存儲器有這么多控制信號，我這塊板子只(zhi)需(xu)要(yao)用OE和WE信號就可以了，片選就接地(di)吧(ba)，這樣讀操作時(shi)數據出來得快多了。

解讀：大(da)部分存儲器的(de)功耗在片(pian)(pian)選(xuan)有效時(shi)(不論OE和(he)WE如何)將比片(pian)(pian)選(xuan)無效時(shi)大(da)100倍以(yi)上，所以(yi)應盡可能使用CS來控制(zhi)芯片(pian)(pian)，并(bing)且在滿(man)足其它要(yao)求的(de)情況下盡可能縮短片(pian)(pian)選(xuan)脈沖的(de)寬度。

解讀：硬件(jian)只是(shi)(shi)搭個(ge)舞(wu)臺(tai)，唱戲的(de)卻是(shi)(shi)軟件(jian)，總線上幾乎(hu)每一個(ge)芯(xin)片的(de)訪(fang)問、每一個(ge)信號的(de)翻轉差(cha)不多都由軟件(jian)控(kong)制的(de)，如果軟件(jian)能減少外存的(de)訪(fang)問次數(多使用寄(ji)存器變(bian)量(liang)、多使用內部CACHE等)、及時響應中斷(中斷往(wang)往(wang)是(shi)(shi)低(di)電平有(you)效并帶有(you)上拉(la)電阻)及其它爭對具體單板的(de)特定措施都將對降低(di)功耗作(zuo)出很大的(de)貢獻(xian)。