Ic693cpu363 module d'entrée - sortie

Le module d'entrée - sortie ic693cpu363 est un ensemble d'unités matérielles ou de composants logiciels permettant l'échange d'informations entre le système et l'environnement externe, dont le rôle central est de résoudre le problème de l'adaptation des signaux numériques internes du système à divers types de signaux physiques externes, signaux analogiques.

I. définitions et classifications fondamentales

1, définition de base

　Ic693cpu363 module d'entrée - sortieEst la mise en œuvre de l'échange d'informations entre le système et l'environnement externe de l'unité matérielle ou de la collection de composants logiciels, dont le rôle central est de résoudre le problème de l'adaptation des signaux numériques internes du système avec divers types de signaux physiques externes, signaux analogiques. Il complète l'interaction en boucle fermée de « perception - traitement - rétroaction» en « entrant» les données d'état, les instructions de fonctionnement, etc. des périphériques externes dans le noyau du système, tout en « sortant» les résultats des opérations, les commandes de contrôle, etc. du système à un actionneur externe via un protocole d'interface normalisé.

2, principales classifications

Selon le scénario d'application, le type de signal et les caractéristiques fonctionnelles,Ic693cpu363 module d'entrée - sortiePeut être divisé en plusieurs types:

Divisé par type de signal, il comprend un module d'entrée de quantité numérique (DI), un module de sortie de quantité numérique (do), un module d'entrée de quantité analogique (AI), un module de sortie de quantité analogique (Ao). Le module de quantité numérique traite des signaux discrets tels que les niveaux bas et Bas, l'état de commutation et d'autres, tandis que le module de quantité analogique cible les grandeurs physiques avec des variations continues de tension, de courant, de température et autres.

Par domaine d'application, il couvre les modules d'E / s de contrôle industriel (tels que les modules spécifiques aux PLC), les modules d'E / s périphériques informatiques (tels que les cartes d'interface USB, les cartes graphiques), les modules d'E / s de systèmes embarqués (tels que les cartes d'extension monopuce), les modules d'E / s de dispositifs de communication (tels que les modules d'interface réseau), etc.

Divisé par mode de connexion, il peut être divisé en modules d'E / s filaires (par exemple, Ethernet, module de bus RS485) et modules d'E / s sans fil (par exemple, wifi, Bluetooth, module Lora), qui s'adaptent respectivement aux différentes distances de transmission et aux exigences environnementales.

II. Composition de base et principe de fonctionnement

1, composants de base

Un ensemble complet est généralement constitué d'un circuit d'interface, d'une unité de conversion de signaux, d'une unité logique de commande, d'une unité de Protocole de communication et d'une unité de gestion d'alimentation.

Le circuit d'interface est le canal physique par lequel le module se connecte à un périphérique externe, y compris les bornes de câblage, les interfaces standard telles que USB, HDMI, RJ45, etc., qui sont responsables de la transmission physique du signal.

L'unité de conversion de signal est le composant central, le module de quantité numérique doit effectuer la conversion de niveau, l'isolation photoélectrique et d'autres opérations, le module de quantité analogique convertit le signal analogique externe en signal numérique via ADC (Convertisseur analogique - numérique) ou le signal numérique du système en signal analogique via DAC (convertisseur numérique - analogique).

L'unité logique de commande est constituée d'un microprocesseur ou d'une puce logique qui coordonne les différentes opérations du module, y compris la séquence d'acquisition de signaux, la mise en cache de données, la résolution d'instructions, etc.

L'unité de Protocole de communication implémente l'adaptation de protocole du module au cœur du système, prend en charge les protocoles courants tels que Modbus, PROFINET, TCP / IP et assure la normalisation et la fiabilité de la transmission de données.

L'unité de gestion de l'alimentation fournit une alimentation stable à chaque composant du module, tout en ayant des fonctions de protection contre les surtensions et les surintensités, garantissant un fonctionnement stable du module dans des environnements complexes.

2, principe de fonctionnement de base

Le processus de fonctionnement du module d'entrée - sortie est essentiellement un cycle de "conversion de signal - transmission de données - exécution d'instructions":

Processus d'entrée: les signaux physiques (p. ex. changement de température, action de frappe) produits par des dispositifs externes (p. ex. capteurs, claviers) sont transmis au module par l'intermédiaire d'un circuit d'interface, l'unité de conversion des signaux les convertit en signaux numériques reconnaissables par le système, l'unité logique de commande filtre les signaux, réduit le bruit, après contrôle, les transmet au cœur du système (p. ex. CPU, monopuce) par l'intermédiaire d'une unité de Protocole de communication.

Processus de sortie: le résultat de l'opération ou l'instruction de commande du noyau du système est transmis au module par l'unité de Protocole de communication, l'unité logique de commande après avoir résolu l'instruction, le signal numérique est converti par l'unité de conversion de signal en un signal physique exécutable par un dispositif externe (par exemple, le signal de tension du moteur d'entraînement, le signal d'image de l'écran d'affichage), puis envoyé à l'organe d'exécution (par exemple, le moteur, l'écran d'affichage) par le circuit d'interface pour terminer l'opération spécifiée.

Contrôle interactif: le module ic693cpu363 permet la synchronisation temporelle des entrées et des sorties via l'unité logique de contrôle, et certains modules avancés disposent également d'une fonction de traitement des interruptions pour envoyer activement des demandes au cœur du système en cas de mutation d'un signal externe, augmentant ainsi la vitesse de réponse.