数字IO资料学习教案.pptx

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1、会计学1数字数字(shz)IO资料资料第一页，共50页。4.1 4.1 光电耦合隔离光电耦合隔离(gl)(gl)技术技术 主要主要(zhyo)知识点知识点v 光电耦合隔离光电耦合隔离(gl)器器 v 光电耦合隔离光电耦合隔离(gl)电路电路 第2页/共50页第二页，共50页。n n 光电耦合隔离器按其输出级不同可分为三极管型、单光电耦合隔离器按其输出级不同可分为三极管型、单光电耦合隔离器按其输出级不同可分为三极管型、单光电耦合隔离器按其输出级不同可分为三极管型、单向向向向(dn xin(dn xin)晶闸管型、双向晶闸管型等几种，如图晶闸管型、双向晶闸管型等几种，如图晶闸管型、双向晶闸管型等几

2、种，如图晶闸管型、双向晶闸管型等几种，如图4-14-1所示。它们的原理是相同的，即都是通过电所示。它们的原理是相同的，即都是通过电所示。它们的原理是相同的，即都是通过电所示。它们的原理是相同的，即都是通过电光光光光电这电这电这电这种信号转换，利用光信号的传送不受电磁场的干扰而完种信号转换，利用光信号的传送不受电磁场的干扰而完种信号转换，利用光信号的传送不受电磁场的干扰而完种信号转换，利用光信号的传送不受电磁场的干扰而完成隔离功能的。成隔离功能的。成隔离功能的。成隔离功能的。第3页/共50页第三页，共50页。现以最简单的三极管型光现以最简单的三极管型光电耦合隔离器为例来说明电耦合隔离器为例来说明

3、(shumng)(shumng)它的结构原理，如它的结构原理，如图图 4-2 4-2 所示。所示。第4页/共50页第四页，共50页。下面以控制系统中常用的数字信号的隔离方法为例说明光电耦合隔下面以控制系统中常用的数字信号的隔离方法为例说明光电耦合隔下面以控制系统中常用的数字信号的隔离方法为例说明光电耦合隔下面以控制系统中常用的数字信号的隔离方法为例说明光电耦合隔离电路。典型的光电耦合隔离电路有数字量同相传递与数字量反相传递离电路。典型的光电耦合隔离电路有数字量同相传递与数字量反相传递离电路。典型的光电耦合隔离电路有数字量同相传递与数字量反相传递离电路。典型的光电耦合隔离电路有数字量同相传递与数

4、字量反相传递两种，如图两种，如图两种，如图两种，如图 4-34-3 所示。所示。所示。所示。数字量同相传递如图数字量同相传递如图数字量同相传递如图数字量同相传递如图4-34-3（a a）所示，光耦的输入正端接正电源，输）所示，光耦的输入正端接正电源，输）所示，光耦的输入正端接正电源，输）所示，光耦的输入正端接正电源，输入负端接到与数据入负端接到与数据入负端接到与数据入负端接到与数据(shj)(shj)总线相连的数据总线相连的数据总线相连的数据总线相连的数据(shj)(shj)缓冲器上，光耦的集电缓冲器上，光耦的集电缓冲器上，光耦的集电缓冲器上，光耦的集电极极极极 c c 端通过电阻接另一个正电

5、源，发射极端通过电阻接另一个正电源，发射极端通过电阻接另一个正电源，发射极端通过电阻接另一个正电源，发射极 e e 端直接接地，光耦输出端端直接接地，光耦输出端端直接接地，光耦输出端端直接接地，光耦输出端即从集电极即从集电极即从集电极即从集电极c c 端引出。当数据端引出。当数据端引出。当数据端引出。当数据(shj)(shj)线为低电平线为低电平线为低电平线为低电平“0”“0”时，发光管导通且时，发光管导通且时，发光管导通且时，发光管导通且发光，使得光敏管导通，输出发光，使得光敏管导通，输出发光，使得光敏管导通，输出发光，使得光敏管导通，输出 c c 端接地而获得低电平端接地而获得低电平端接地

6、而获得低电平端接地而获得低电平“0”“0”；当数据；当数据；当数据；当数据(shj)(shj)线为高电平线为高电平线为高电平线为高电平“1”“1”时，发光管截止不发光，则光敏管也截止使输出时，发光管截止不发光，则光敏管也截止使输出时，发光管截止不发光，则光敏管也截止使输出时，发光管截止不发光，则光敏管也截止使输出 c c 端从电源处获得高电平端从电源处获得高电平端从电源处获得高电平端从电源处获得高电平“1”“1”。如此，完成了数字信号的同相传递。如此，完成了数字信号的同相传递。如此，完成了数字信号的同相传递。如此，完成了数字信号的同相传递。第5页/共50页第五页，共50页。第6页/共50页第六

7、页，共50页。数字量反相传递如图数字量反相传递如图4-34-3（b b）所示，与（）所示，与（a a）不同）不同的是光耦的集电极的是光耦的集电极 c c 端直接接另一个正电源，而发端直接接另一个正电源，而发射极射极 e e 端通过电阻接地，则光耦输出端从发射极端通过电阻接地，则光耦输出端从发射极 e e 端引出。从而端引出。从而(cng r)(cng r)完成了数字信号的反相传递。完成了数字信号的反相传递。第7页/共50页第七页，共50页。4.2 4.2 数字量输入数字量输入(shr)(shr)通道通道主要(zhyo)知识点v 引言引言v 开关开关(kigun)输入电路输入电路 v 脉冲计数电

8、路脉冲计数电路 第8页/共50页第八页，共50页。引言引言(ynyn)数数数数字字字字量量量量输输输输入入入入通通通通道道道道（DI DI DI DI 通通通通道道道道）的的的的任任任任务务务务-是是是是把把把把生生生生产产产产过过过过程程程程中中中中的的的的数数数数字字字字信信信信号号号号转转转转换换换换成成成成计计计计算算算算机机机机易易易易于于于于接接接接受受受受的的的的形形形形式。式。式。式。信信信信号号号号调调调调理理理理电电电电路路路路-虽虽虽虽然然然然都都都都是是是是数数数数字字字字信信信信号号号号，不不不不需需需需进进进进行行行行A/D A/D A/D A/D 转转转转换换换换

9、，但但但但对对对对通通通通道道道道中中中中可可可可能能能能引引引引入入入入的的的的各各各各种种种种(zhn)zhn)zhn)zhn)干干干干扰扰扰扰必必必必须须须须采采采采取取取取相相相相应应应应的的的的技技技技术术术术措措措措施施施施，即即即即在在在在外外外外部部部部信号与单片机之间要设置输入信号调理电路。信号与单片机之间要设置输入信号调理电路。信号与单片机之间要设置输入信号调理电路。信号与单片机之间要设置输入信号调理电路。第9页/共50页第九页，共50页。l 凡在电路中起到通、断作用的各种按钮、触点、开关，其端子引出均统称为开关信号。在开关输入电路中，主要(zhyo)是考虑信号调理技术，如

10、电平转换，RC滤波，过电压保护，反电压保护，光电隔离等。（1）电平转换是用电阻分压法把现场的电流信号转换为电压信号。（2）RC滤波是用RC滤波器滤出高频干扰。（3）过电压保护是用稳压管和限流电阻作过电压保护；用稳压管或压敏电阻把瞬态尖峰电压箝位在安全电平上。（4）反电压保护是串联一个二极管防止反极性电压输入。（5）光电隔离用光耦隔离器实现计算机与外部的完全电隔离。开关输入开关输入(shr)(shr)电路电路 第10页/共50页第十页，共50页。图（a）采用(ciyng)积分电路 图（b）采用(ciyng)R-S触发器第11页/共50页第十一页，共50页。l l 典型的开关量输入信号调理电路如图

11、典型的开关量输入信号调理电路如图 4-44-4 所示。点划线右边是所示。点划线右边是由开关由开关 S S与电源组成的外部电路，（与电源组成的外部电路，（a a）是直流输入电路，（）是直流输入电路，（b b）是）是交流输入电路。交流输入电路比直流输入电路多一个交流输入电路。交流输入电路比直流输入电路多一个(y(y )降压电降压电容和整流桥块，可把高压交流容和整流桥块，可把高压交流(如如380VAC)380VAC)变换为低压直流变换为低压直流(如如5VDC)5VDC)。开关开关 S S 的状态经的状态经 RCRC 滤波、稳压管滤波、稳压管 D1D1 箝位保护、电阻箝位保护、电阻 R2R2 限流、限

12、流、二极管二极管 D2D2 防止反极性电压输入以及光耦隔离等措施处理后送至输防止反极性电压输入以及光耦隔离等措施处理后送至输入缓冲器，主机通过执行输入指令便可读取开关入缓冲器，主机通过执行输入指令便可读取开关 S S 的状态。比如的状态。比如,当开关当开关 S S 闭合时，输入回路有电流流过，光耦中的发光管发光，光闭合时，输入回路有电流流过，光耦中的发光管发光，光敏管导通，数据线上为低电平，即输入信号为敏管导通，数据线上为低电平，即输入信号为“0”“0”对应外电路开关对应外电路开关 S S 的闭合；反之，开关的闭合；反之，开关 S S 断开，光耦中的发光管无电流流过，光敏断开，光耦中的发光管无

13、电流流过，光敏管截止，数据线上为高电平，即输入信号为管截止，数据线上为高电平，即输入信号为“1”“1”对应外电路开关对应外电路开关 S S 的断开。的断开。第12页/共50页第十二页，共50页。第13页/共50页第十三页，共50页。输入接口输入接口(ji ku)(ji ku)对对生生产产过过程程的的控控制制，常常常常需需了了解解生生产产过过程程的的状状态态信信息息，根根据据状状态态信信息息，决决定定如如何何给给出出控控制制量量。要要获获得得状状态态信信息息则则必必须须通通过过输输入入接接口口(ji ku)(ji ku)（可用三态门缓冲器（可用三态门缓冲器74LS24474LS244），如图所示

14、），如图所示 图 开关(kigun)量输入接口 思考思考(sko)：还可以用学过的哪个接口芯片？：还可以用学过的哪个接口芯片？第14页/共50页第十四页，共50页。脉冲计数脉冲计数(j sh)电路电路 有些用于检测有些用于检测(jin c)流量、转速的传感流量、转速的传感器发出的是脉冲频率信号，对于大量程可以设器发出的是脉冲频率信号，对于大量程可以设计一种定时计数输入接口电路，即在一定的采计一种定时计数输入接口电路，即在一定的采样时间内统计输入的脉冲个数，然后根据传感样时间内统计输入的脉冲个数，然后根据传感器的比例系数可换算出所检测器的比例系数可换算出所检测(jin c)的物理的物理量。量。第

15、15页/共50页第十五页，共50页。第16页/共50页第十六页，共50页。图4-5为一种定时计数输入接口电路，传感器发出的脉冲频率信号(xnho)，经过简单的信号(xnho)调理，引到8254芯片的计数通道1的CLK1口。8254是具有3个16位计数器通道的可编程计数器/定时器。图中，计数通道0工作于模式3，CLK0用于接收系统时钟脉冲，OUT0输出一个周期为系统时钟脉冲N倍（N为通道0的计数初值）的连续方波脉冲，其高、低电平时段是计数通道1的采样时间和采样间隔时间，分别记为TS、TW；计数通道1和2均选为工作模式2，且OUT1串接到CLK2，使两者构成一个计数长度为232的脉冲计数器，以对T

16、S内的输入脉冲计数。如果获得TS时间内的输入脉冲个数为n，则单位时间内的脉冲个数即脉冲频率为n/TS，从而可换算出介质的流量或电机的转速值。比如，发出脉冲频率信号(xnho)的是涡轮流量计或磁电式速度传感器，它们的脉冲当量(即一个脉冲相当的流量或转数)为K，则介质的流量或电机的转数就为n/TSK。第17页/共50页第十七页，共50页。4.3 4.3 数字数字(shz)(shz)量输量输出通道出通道主要(zhyo)知识点v 引言引言(ynyn)(ynyn)v v v v 第18页/共50页第十八页，共50页。引言引言(ynyn)数字量输出通道简称数字量输出通道简称数字量输出通道简称数字量输出通道

17、简称 DO DO 通道，它的任务是把计通道，它的任务是把计通道，它的任务是把计通道，它的任务是把计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进行控算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进行控算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进行控算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进行控制的数字驱动信号。根据现场制的数字驱动信号。根据现场制的数字驱动信号。根据现场制的数字驱动信号。根据现场(xinch(xinch ng)ng)负荷的不负荷的不负荷的不负荷的不同，如指示灯、继电器、接触器、电机、阀门等，可同，如指示灯、继电器、接触器、电机、阀门等，可同，如指示灯、继电器、接触器、电机、阀门等，可同，如

18、指示灯、继电器、接触器、电机、阀门等，可以选用不同的功率放大器件构成不同的开关量驱动输以选用不同的功率放大器件构成不同的开关量驱动输以选用不同的功率放大器件构成不同的开关量驱动输以选用不同的功率放大器件构成不同的开关量驱动输出通道。常用的有三极管输出驱动电路、继电器输出出通道。常用的有三极管输出驱动电路、继电器输出出通道。常用的有三极管输出驱动电路、继电器输出出通道。常用的有三极管输出驱动电路、继电器输出驱动电路、晶闸管输出驱动电路、固态继电器输出驱驱动电路、晶闸管输出驱动电路、固态继电器输出驱驱动电路、晶闸管输出驱动电路、固态继电器输出驱驱动电路、晶闸管输出驱动电路、固态继电器输出驱动电路等

19、。动电路等。动电路等。动电路等。第19页/共50页第十九页，共50页。对于低压情况下的小电流开关量，用功率三极管就可作开关驱动组件(z jin)，其输出电流就是输入电流与三极管增益的乘积。第20页/共50页第二十页，共50页。1.1.普通三极管驱动普通三极管驱动(q dn)(q dn)电路电路 当驱动电流只有十几当驱动电流只有十几 mA mA或几十或几十 mA mA时，只要采用一个普通的功时，只要采用一个普通的功率率(gngl)(gngl)三极管就能构成驱动电路，如图三极管就能构成驱动电路，如图 4-6 4-6所示。所示。链接链接(lin ji)动画动画第21页/共50页第二十一页，共50页。

20、2.2.达林顿驱动达林顿驱动达林顿驱动达林顿驱动(q dn(q dn)电路电路电路电路 当当驱驱动动电电流流需需要要达达到到几几百百毫毫安安时时，如如驱驱动动中中功功率率继继电电器器、电电磁磁开开关关等等装装置置，输输出出电电路路必必须须采采取取多多级级放放大大或或提提高高(t(t go)go)三三极极管管增增益益的的办办法法。达达林林顿顿阵阵列列驱驱动动器器是是由由多多对对两两个个三三极极管管组组成成的的达达林林顿顿复复合合管管构构成成，它它具具有有高高输输入入阻阻抗抗、高高增增益益、输输出出功功率率大大及及保保护护措措施施完完善善的的特特点点，同同时时多多对对复复合合管管也也非非常常适适用

21、用于于计计算算机机控控制制系系统统中的多路负荷。中的多路负荷。第22页/共50页第二十二页，共50页。图4-7给出达林顿阵列驱动器MC1416的结构图与每对复合管的内部结构，MC1416内含7对达林顿复合管，每个复合管的集电极电流可达500mA，截止时能承受100V电压，其输入输出端均有箝位二极管，输出箝位二极管D2抑制高电位上发生(fshng)的正向过冲，D1、D3可抑制低电平上的负向过冲。第23页/共50页第二十三页，共50页。第24页/共50页第二十四页，共50页。图 4-8为达林顿阵列驱动中的一路(yl)驱动电路，当CPU数据线Di 输出数字“0”即低电平时，经7406反相锁存器变为高

22、电平，使达林顿复合管导通，产生的几百毫安集电极电流足以驱动负载线圈，而且利用复合管内的保护二极管构成了负荷线圈断电时产生的反向电动势的泄流回路。第25页/共50页第二十五页，共50页。第26页/共50页第二十六页，共50页。继电器驱动继电器驱动继电器驱动继电器驱动(q dn(q dn)电路电路电路电路 电磁继电器主要电磁继电器主要(zhyo)由线圈、铁心、由线圈、铁心、衔铁和触点等部件组成，简称为继电器，它分衔铁和触点等部件组成，简称为继电器，它分为电压继电器、电流继电器、中间继电器等几为电压继电器、电流继电器、中间继电器等几种类型。继电器方式的开关量输出是一种最常种类型。继电器方式的开关量输

23、出是一种最常用的输出方式，通过弱电控制外界交流或直流用的输出方式，通过弱电控制外界交流或直流的高电压、大电流设备。的高电压、大电流设备。第27页/共50页第二十七页，共50页。第28页/共50页第二十八页，共50页。继电器驱动电路的设计要根据所用继电器线圈的吸合电压和电继电器驱动电路的设计要根据所用继电器线圈的吸合电压和电流而定，控制电流一定要大于继电器的吸合电流才能使继电器可靠流而定，控制电流一定要大于继电器的吸合电流才能使继电器可靠(kko)(kko)地工作。地工作。第29页/共50页第二十九页，共50页。常常用用的的继继电电器器有有电电压压继继电电器器、电电流流继继电电器器、中中间间继继

24、电电器器等等几几种种类类型型。由由于于继继电电器器线线圈圈需需要要一一定定(ydng)的的电电流流才才能能动动作作，所所以以必必须须采采取取措措施施加加以以驱动。驱动。继电器的驱动电路继电器的驱动电路继电器的驱动电路继电器的驱动电路(dinl)(dinl)驱驱驱驱动动动动电电电电路路路路(dinl)(dinl)的的的的设设设设计计计计要要要要根根根根据据据据所所所所用用用用继继继继电电电电器器器器线线线线圈圈圈圈的的的的吸吸吸吸合合合合电电电电压压压压和和和和电电电电流流流流而而而而定定定定，一一一一定定定定要要要要大大大大于于于于继继继继电电电电器器器器的吸合电流才能使继电器可靠地工作。的吸

25、合电流才能使继电器可靠地工作。的吸合电流才能使继电器可靠地工作。的吸合电流才能使继电器可靠地工作。第30页/共50页第三十页，共50页。图4-9为经光耦隔离器的继电器输出驱动电路，当CPU数据线Di输出数字“1”即高电平时，经7406 反相驱动器变为低电平，光耦隔离器的发光二极管导通且发光，使光敏三极管导通，继电器线圈KA得电，动合触点闭合，从而驱动大型负荷设备。由于继电器线圈是电感性负载，当电路突然关断时，会出现(chxin)较高的电感性浪涌电压，为了保护驱动器件，应在继电器线圈两端并联一个阻尼二极管，为电感线圈提供一个电流泄放回路。第31页/共50页第三十一页，共50页。链接链接(lin

26、ji)动画动画第32页/共50页第三十二页，共50页。n n 晶闸管又称可控硅（SCR），是一种大功率的半导体器件，具有(jyu)用小功率控制大功率、开关无触点等特点，在交直流电机调速系统、调功系统、随动系统中应用广泛。第33页/共50页第三十三页，共50页。晶闸管是一个三端器件，其符号(fho)表示如图4-10所示，（a）为单向晶闸管，有阳极A、阴极K、控制极（门极）G三个极。当阳、阴极之间加正压时，控制极与阴极两端也施加正压使控制极电流增大到触发电流值时，晶闸管由截止转为导通；只有在阳、阴极间施加反向电压或阳极电流减小到维持电流以下，晶闸管才由导通变为截止。单向晶闸管具有单向导电功能，在控

27、制系统中多用于直流大电流场合，也可在交流系统中用于大功率整流回路。第34页/共50页第三十四页，共50页。第35页/共50页第三十五页，共50页。双向晶闸管也叫三端双向可控硅，在结构上相当双向晶闸管也叫三端双向可控硅，在结构上相当双向晶闸管也叫三端双向可控硅，在结构上相当双向晶闸管也叫三端双向可控硅，在结构上相当于两个单向晶闸管的反向并联，但共享一个控制极，于两个单向晶闸管的反向并联，但共享一个控制极，于两个单向晶闸管的反向并联，但共享一个控制极，于两个单向晶闸管的反向并联，但共享一个控制极，结构如图（结构如图（结构如图（结构如图（b b）所示。当两个电极）所示。当两个电极）所示。当两个电极）

28、所示。当两个电极T1T1、T2T2之间的电压之间的电压之间的电压之间的电压大于大于大于大于1.5V1.5V时，不论极性如何，便可利用控制极时，不论极性如何，便可利用控制极时，不论极性如何，便可利用控制极时，不论极性如何，便可利用控制极G G触发电触发电触发电触发电流控制其导通。双向晶闸管具有双向导通功能，因此流控制其导通。双向晶闸管具有双向导通功能，因此流控制其导通。双向晶闸管具有双向导通功能，因此流控制其导通。双向晶闸管具有双向导通功能，因此特别特别特别特别(tbi)(tbi)适用于交流大电流场合。适用于交流大电流场合。适用于交流大电流场合。适用于交流大电流场合。第36页/共50页第三十六页

29、，共50页。链接链接(lin ji)动画动画第37页/共50页第三十七页，共50页。晶闸管常用于高电压大电流的负载，不适宜晶闸管常用于高电压大电流的负载，不适宜晶闸管常用于高电压大电流的负载，不适宜晶闸管常用于高电压大电流的负载，不适宜与与与与CPUCPU直接相连，在实际使用时要采用隔离措直接相连，在实际使用时要采用隔离措直接相连，在实际使用时要采用隔离措直接相连，在实际使用时要采用隔离措施施施施(cush)(cush)。图。图。图。图 4-114-11为经光耦隔离的双向晶闸管为经光耦隔离的双向晶闸管为经光耦隔离的双向晶闸管为经光耦隔离的双向晶闸管输出驱动电路，当输出驱动电路，当输出驱动电路，

30、当输出驱动电路，当CPUCPU数据线数据线数据线数据线DiDi 输出数字输出数字输出数字输出数字“1”“1”时，时，时，时，经经经经74067406反相变为低电平，光耦二极管导通，使光反相变为低电平，光耦二极管导通，使光反相变为低电平，光耦二极管导通，使光反相变为低电平，光耦二极管导通，使光敏晶闸管导通，导通电流再触发双向晶闸管导敏晶闸管导通，导通电流再触发双向晶闸管导敏晶闸管导通，导通电流再触发双向晶闸管导敏晶闸管导通，导通电流再触发双向晶闸管导通，从而驱动大型交流负荷设备通，从而驱动大型交流负荷设备通，从而驱动大型交流负荷设备通，从而驱动大型交流负荷设备RLRL。第38页/共50页第三十八

31、页，共50页。固态继电器驱动固态继电器驱动固态继电器驱动固态继电器驱动(q dn(q dn)电路电路电路电路 固态继电器SSRSolid State Relay是一种新型的无触点开关的电子继电器，它利用电子技术实现了控制回路与负载回路之间的电隔离和信号耦合，而且(r qi)没有任何可动部件或触点，却能实现电磁继电器的功能，故称为固态继电器。它具有体积小、开关速度快、无机械噪声、无抖动和回跳、寿命长等传统继电器无法比拟的优点，在计算机控制系统中得到广泛的应用，大有取代电磁继电器之势。第39页/共50页第三十九页，共50页。第40页/共50页第四十页，共50页。链接链接(lin ji)动画动画第4

32、1页/共50页第四十一页，共50页。当然，在实际使用中，要特别注意固态继电器的过电流与过电压保护以及浪涌电流的承受等工程问题，在选用固态继电器的额定工作电流与额定工作电压时，一般要远大于实际负载的电流与电压，而且输出驱动电路中仍要考虑增加阻容吸收组件。具体电路与参数请参考当然，在实际使用中，要特别注意固态继电器的过电流与过电压保护以及浪涌电流的承受等工程问题，在选用固态继电器的额定工作电流与额定工作电压时，一般要远大于实际负载的电流与电压，而且输出驱动电路中仍要考虑增加阻容吸收组件。具体电路与参数请参考(cnko)生产厂家有关手册。生产厂家有关手册。第42页/共50页第四十二页，共50页。2

33、2开关量输出接口开关量输出接口 当当对对生生产产过过程程进进行行控控制制时时，一一般般应应对对计计算算机机送送出出的的控控制制状状态态进进行行保保持持，直直到到重重新新刷刷新新为为止止，此此时时便便需需利利用用输输出出接接口口对对其其进进行行锁锁存存（可可用用八八D D锁锁存存器器74LS27374LS273），如如图图所所示示。由由图图可可知知，利利用用IOWIOW的的后后沿沿产产生生的的上上升升沿沿可可以以锁锁存存数数据据。经经过过端端口口地地址址译译码码，得得到到片片选选信信号号CSCS，执执行行OUTOUT指指令令时时，产产生生IOWIOW信信号号，设设片片选选端端口口地地址址为为PR

34、OTPROT，可用以下指令完成数据输出控制。，可用以下指令完成数据输出控制。MOV AL MOV AL，DATADATA MOV DX MOV DX，PROTPROT OUT DX OUT DX，ALAL74LS27374LS273有有8 8个通道，可输出个通道，可输出8 8个开关状态，并可驱动个开关状态，并可驱动(q dn)8(q dn)8个输出装置。个输出装置。第43页/共50页第四十三页，共50页。第44页/共50页第四十四页，共50页。4.4 DI/DO模板模板(mbn)把上述数字量输入通道(tngdo)或数字量输出通道(tngdo)设计在一块模板上,就称为DI模板或DO模板，也可统称

35、为数字量I/O模板。图4-14为含有DI通道(tngdo)和DO通道(tngdo)的PC总线数字量I/O模板的结构框图，由PC总线接口逻辑、I/O功能逻辑、I/O电气接口等三部分组成。如图4-14所示。第45页/共50页第四十五页，共50页。第46页/共50页第四十六页，共50页。PC PC总线接口逻辑部分由总线接口逻辑部分由8 8位数据总线缓冲器、基址译码器、位数据总线缓冲器、基址译码器、输入和输出片址译码器组成。输入和输出片址译码器组成。I/O I/O功能逻辑部分只有简单的输入缓冲器和输出锁存器。功能逻辑部分只有简单的输入缓冲器和输出锁存器。其中，输入缓冲器起着对外部输入信号的缓冲、加强和

36、选通作其中，输入缓冲器起着对外部输入信号的缓冲、加强和选通作用；输出锁存器锁存用；输出锁存器锁存CPU CPU 输出的数据或控制信号，供外部设备输出的数据或控制信号，供外部设备使用。使用。I/OI/O缓冲功能可以用可编程接口芯片如缓冲功能可以用可编程接口芯片如8255A8255A构成，也可构成，也可以用以用74LS24074LS240、244244、373373、273273等芯片实现。等芯片实现。I/O I/O电气接口部分的功能主要是：电平转换、滤波、保护、电气接口部分的功能主要是：电平转换、滤波、保护、隔离、功率驱动隔离、功率驱动(q dn(q dn)等。等。各种数字量各种数字量I/OI/

37、O模板的前两部分大同小异，不同的主要在模板的前两部分大同小异，不同的主要在于于I/OI/O电气接口部分，即输入信号的调理和输出信号的驱动电气接口部分，即输入信号的调理和输出信号的驱动(q(q dndn)，这是由生产过程的不同需求所决定的。，这是由生产过程的不同需求所决定的。第47页/共50页第四十七页，共50页。本章本章(bn zhn)小结小结n n 数数字字量量输输入入输输出出通通道道也也是是计计算算机机测测控控系系统统中中的的重重要要组组成成部部分。分。n n 本本章章首首先先介介绍绍了了当当前前计计算算机机控控制制系系统统中中最最重重要要的的硬硬件件抗抗干干扰扰技技术术光光电电耦耦合合隔

38、隔离离技技术术，并并着着重重(zhuzhng)(zhuzhng)分分析析光光电电耦耦合合隔隔离离器器的的结结构构原原理理及及其其在在数数字字信信号号中中的的隔隔离离电电路路。介介绍绍分分析析了了数数字字量量输输入入通通道道中中的的3 3种种典典型型电电路路：信信号号调调理理电电路路、脉脉冲冲计计数数电电路路与与拨拨盘盘开开关关电电路路。还还介介绍绍分分析析了了数数字字量量输输出出通通道道中中的的4 4种种典典型型驱驱动动电电路路：三三极极管管驱驱动动电电路路、继继电电器器驱驱动动电电路路、晶晶闸闸管管驱动电路与固态继电器驱动电路。驱动电路与固态继电器驱动电路。n n 通通过过对对各各种种输输入

39、入输输出出通通道道接接口口电电路路的的分分析析，可可以以看看出出，光光电电耦合隔离器的抗干扰作用是十分重要的。耦合隔离器的抗干扰作用是十分重要的。第48页/共50页第四十八页，共50页。习题习题(xt)与思考与思考 1.画画图图分分析析说说明明三三极极管管型型光光电电耦耦合合隔离器的工作原理。隔离器的工作原理。2.分分析析说说明明光光耦耦隔隔离离器器的的两两种种特特性性及其隔离电磁干扰的作用机理。及其隔离电磁干扰的作用机理。3.功率放大器件有哪些？。功率放大器件有哪些？。4.说说明明固固态态继继电电器器与与普普通通继继电电器器的的区别。区别。5.简简述述数数字字量量I/O模模板板电电路路的的结结构构(jigu)组成。组成。第49页/共50页第四十九页，共50页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第50页/共50页第五十页，共50页。