计算机的输入/输出通道

在微机控制系统中，为了实现对生产过程的控制，要将对象的各种测量参数，按要求的方式送入微机。微机经过运算、处理后，将结果以数字量的形式输出，此时也要把该输出变换为适合于对生产过程进行控制的量。所以在微机和生产过程之间，必须设置信息的传递和变换的连接通道。该连接通道被称为输入与输出通道，它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道和数字量输出通道，其组成如图1所示。 图1 输入与输出通道的组成 1.模拟量输入通道 模拟量输入通道一般由信号处理装置、多路转换器、采样保持和A/D转换器等组成。 模拟量输出通道有以下两种基本结构形式。 （1）一个通道设置一个D/A转换器的形式 这种形式是指在微机和通路之间通过独立的接口缓冲器传送信息，这是一种数字保持的方案，如图2所示。 图3 一个通路一个D/A转换器 (2）多个通道共用一个D/A转换器的形式。 3.数字量输入通道 随输入数字信号的类型不同，数字量输入通道的结构也不同。 （1）编码信号 （2）脉冲列 （3）开关信号 图3画出了几种微机系统中常用的电平转换、滤波、去抖动及光电隔离和继电器隔离电路。 图3 开关量输入电路； (a）电平转换及滤波器；(b）继电器隔离及电平转换电路； (c）消除开关二次反跳触发器电路；(d）光电隔离及电平转换电路 图4 开关量输入电路； (a）电平转换及滤波器；(b）继电器隔离及电平转换电路； (c）消除开关二次反跳触发器电路；(d）光电隔离及电平转换电路 4.数字量输出通道 数字量输出通道输出的数字信号有三类：二进制编码数字、“1”或“0”的开关信号和脉冲信号。 具体电路可参阅图5。 图6画出了几种开关量输出的具体电路。 图5 一种使用步进电动机串行D/A转换电路 图6开关量输出电路 (a）TTL电平输出（PC900为高速光电隔离电路）； 图7开关量输出电路 (b）晶体管开关输出； 图8 开关量输出电路 (c）继电器输出