基于STD總線的多路數字I/O設計

摘 要:隨著人們生活水平的日益提高，工業控制的對象數量也與日俱增，對I/O模塊的開發需進一步加強。為了滿足工業控制方面的I/O數量多，操作方便，使用靈活，可靠性高等方面的較高要求，實現了一種基于STD總線，以工業控制計算機為主控制器，應用Xilinx公司的CPLD開發平臺，面向工業控制的多路數字I/O設計。工業控制計算機通過多路數字I/O板，實現了多達 128 位I/O被控對象的讀、寫控制，并且速度快、性能穩，能夠充分滿足工業控制的要求。

關鍵詞:STD總線; I/O; CPLD; 工業控制

中圖分類號:TP316 文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)11-0200-03

Design of Multi-channel Digital I/O Based on STD Bus

SUN De-tian

(Shenyang Ligong University， Shenyang 110168， China)

Abstract: A design of multi-channel digital I/O interface module for industrial control is completed to meet the requirements of industrial control charactristics such as large number of multi-channel I/O interfaces， easy operation， flexible application， high reliability， which is based on STD bus， industrial control computer-based controller and CPLD(complex programmable logic device)development platform of Xilinx Corporation. The reading and writing control of 128-bit I/O controlled object was achieved with the technology by an industrial control computer.

Keywords: STD bus; I/O; CPLD; industrial control

在工業控制領域，數字I/O以其簡單、靈活的特性，得到了廣泛的應用。以往對于數字I/O的應用和數量增加的方法通常用GAL和專用I/O芯片采用譯碼擴展等方式來實現[1]，這種方式盡管能夠滿足一定程度上的要求，但對于更大數量的I/O應用，比如幾十甚至上百路的數字I/O，就勉為其難了。為了滿足這種要求，并且進一步提高數字I/O的使用效率，專門針對多路數字I/O進行了基于STD總線的設計，應用Xilinx公司的CPLD進行編程開發，實現了64位數字輸入DIN 0~DIN 31和 64 位數字輸出DOUT 0~DOUT 31，同時每一路I/O可以獨立編程，既可以作為輸入又可以作為輸出。

1 STD總線

目前，STD標準[3]總線已成為工業控制領域內最流行的標準總線之一[4]，主要用于8位微處理機和單片機工業控制系統。STD總線的典型結構如圖1所示。

在工業控制系統的實際應用中，上位機、主控模塊等往往需要通過STD總線，根據STD總線的協議、特性[5]訪問其他的單片機系統[1]。例如，在……