数字通道设计
单片机数字输入输出接口扩展设计方法
单片机数字输入输出接口扩展设计方法单片机作为一种常见的微控制器，其数字输入输出接口的扩展设计方法是我们在电子工程领域中经常遇到的任务之一。
在本文中，我们将讨论单片机数字输入输出接口的扩展设计方法，并探讨其中的原理和应用。
在单片机系统中，数字输入输出（I/O）接口在连接外围设备时起着至关重要的作用。
通过扩展数字 I/O 接口可以为单片机系统提供更多的输入输出通道，从而提高系统的功能和性能。
下面将介绍几种常见的单片机数字 I/O 接口扩展设计方法。
1. 并行输入输出接口扩展并行输入输出接口扩展是最常见和直接的扩展方法之一。
通常，单片机的内部I/O口数量有限，无法满足一些复杂的应用需求。
通过使用外部并行输入输出扩展芯片，可以将单片机的I/O口扩展到更多的通道，同时保持高速数据传输。
这种方法可以使用注册器和开关阵列来实现数据的输入和输出。
2. 串行输入输出接口扩展串行输入输出接口扩展是一种节省外部引脚数量的方法。
使用串行输入输出扩展器，可以通过仅使用几个引脚实现多个输入输出通道。
这种方法适用于具有较多外设设备且外围设备数量有限的应用场景。
通过串行接口（如SPI或I2C）与扩展器通信，可以实现高效的数据传输和控制。
3. 矩阵键盘扩展矩阵键盘扩展是一种常见的数字输入接口扩展方法。
很多应用中，需要通过键盘输入数据或控制系统。
通过矩阵键盘的使用，可以大大减少所需的引脚数量。
通过编程方法可以实现键盘按键的扫描和解码，从而获取用户输入的数据或控制信号。
4. 脉冲编码调制（PCM）接口扩展脉冲编码调制是一种常见的数字输出接口扩展方法。
它通过对数字信号进行脉冲编码，将数字信号转换为脉冲信号输出。
这种方法适用于需要输出多个连续的数字信号的应用，如驱动器或步进电机控制。
通过适当的电路设计和编程，可以实现高效的数字信号输出。
5. PWM（脉冲宽度调制）接口扩展PWM接口扩展是一种常用的数字输出接口扩展方法。
PWM技术通过改变信号的脉冲宽度来实现模拟信号输出。
一种多接口多通道的数字信道模拟器设计
ａ ｄ ｆ ｅ ｄ ｙ ｈ ｍａ — ｃ ｉ ｅ ｉ ｔｒ ｃ ｉ ｄ ｌ ｒ ａｉ ｎ ｄ ｓ ｒａｄ ｇｔ ｌ ｍｐ ｅ ｎ ａｉ ｎ ｉ Ｐ Ａ ｄ ｎ ｒ ｎ ｌ ｕ ｎ ｍａ ｈ ｎ ｎｅ ｆ ｅ ｗ ｔ ｍｏ ｕ ａ ｉ ｔ ｅ ｉ ｆ ｉｉ ｌｍｅ ｔ ｔ Ｆ Ｇ ａ ｉ ａ ｈ ｚ ｏ ｎ ｇ ｏ ａ ｉ ｏ ｎ ｎ
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２ 系统 设 计 原理
本数字基带信道模拟器以 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ和 Ａ Ｍ Ｒ ７为核心器件 ， 通过在数字基带信号上加载高斯随机误码 、 突发
收稿 日期 ．０ ７—１ ０ ２０ ２— ４
基金项 目： 总装备部 ８ ３ ６ 资助课题（ 编号 ：
） 。
作者简介 ： 张胡平（９０一 ， ， １ ８ ）女 硕士研究生 ， 专业方 向为实时信号处理 、 数字通信系统设计。Ｅ－ ａ ： ｐ３３ ｏｕｃｍ。 ｍ ｉ ｈ ｅ１＠ｓ ．ｏ ｌｏ ｈ
维普资讯
第 ２期
张胡平 ， ： 等 一种多接 口多通道 的数字信道模拟器设计
多通道数字接收机的设计与实现
Ｖｏ ．９ １ １
Ｎｏ３ ．
电 子 设 计 工 程
Ｅ ｅ ｔ ｎｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｌｃ ｒ ｉ ｓｇ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｏ
２ １ 年 ２月 ０１
Ｆ ｂ ２ １ ｅ ． ０１
多通道数字接收机 的设计 与实现
张春 杰 ，李冬 温 ，胡 建波
ｐ ａ ｅ ｅ ｔ ｃｉ ｎ ｘ ｅ ｍｅ ｔｌ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｈ ｙ ｔ ｍ ａ ｈ ｈ ｒ ｃ ｅ ｓｉｓ ｏ ｏ ｏ ｔ ｉｈ ｐ ｅ ｉｉ ｎ ｓ ｌ ｈ ｓ ｘｒ ｔ ．Ｅ ｐ ｒ ｎ ａ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｓ ｓｅ ｈ ｓ ｔｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｆ ｌｗ ｃ ｓ ，ｈ ｇ ｒ ｃ ｓ ， ｉ ｅ ａ ｏ ｉ ｓ ｉ ｃ ｏ ｍｐ
（ 尔滨 工 程 大 学 信 息 与 通信 工程 学 院 ，黑 龙 江 哈 尔 滨 １ ０ ０ ） 哈 ５ ０ １ 摘 要 ：为 了解 决传 统 模 拟 中频 接 收 机 相 位 分 辨 率低 等 缺 点 ， 出一 种 基 于 软 件 无线 电 的 中频 数 字 接 收 机 技 术 。针 对 提
中图 分 类 号 ： Ｎ １． Ｔ ９ １ ７
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：１７ — ２ ６ ２ １ ）３Ｏ ３ － ４ ６ ４ ６ ３ （０ １０ － ０ ４ ０
Ｄｅ ｉ ｎ ｎ ｍ ｐ ｅｅ ｓｇ ａ ｄ ｉ ｌ ｍ ｎｔ ｔｏ ｆｍ ｌｉｃ ｎ ｌｄｉ ｉａ ｅ ｅ ｖ ｒ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｎ Ｏ ｄ ｒｔ ｏｖ ｈ ｈ ｒ ｏ ｎ ｓ ｏ ｏ ｈ ｓ ｅ ｏｕ ｉ ｎ ｏ ｈ ｒ ｄ ｔ ｎ ｌ ｓ ｌ ｔ ｅ ｉ ｔｒ ｄ ａｅ ｆ ｑ ｅ ｃ ｓ ｒ ｃ ：Ｉ ｒ ｅ ｏ ｓ ｌｅ ｔ ｅ ｓ ｏｔ ｍｉ ｇ ｆｌｗ ｐ ａ ｅ ｒ ｓ ｌ ｔ ｆｔ ｅ ｔ ｉ ｏ ａ ｉ ａｉ ｎ ｅｍｅ ｉ ｔ ｒ ｕ ｎ ｙ ｃ ｏ ａ ｉ ｍｕ ｖ ｅ ｒ ｃ ｉｅ ，ｔ ｅ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆ ｉｔ ｒ ｅ ｉｔ ｒ ｑ ｅ ｃ ｉ ｉ ｌｒ ｃ ｉ ｅ ａ ｅ ｈ ｓ ｆ ｒ ａ ｉ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ．Ａｉ ｎ ｔ ｔ ｅ ｅ ｅｖ ｒ ｈ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｎ ｅ ｍ ｄ ａ ｅ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｄ ｇｔ ｅ ｅｖ ｒ ｂ ｓ ｄ ｏ ｏｔ ｅ ｒ ｄ ｏ ｗａ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ ｗａ ｍｉ ｇ ａ ｈ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔ ｓ ｏ ａ ａ ｉ ｎ ｌ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｔ ｏ ｆ ｐ ｌｅ ｗｉ ｔ ｔｈ ｄ ｆ ｔｒ ｗａ ｐ ｔ ｆｒ ａ ｄ ｈ ｒ ｃ ｅ ｓｉ ｆ ｒ ｄ ｒ ｓｇ ａ ｈ ｅ ｉｎ ｍｅｈ ｄ ｏ ｕ ｓ ｄ ｈ ｍａｃ ｅ ｌ ｓ ｕ ｏ ｗ ｒ ．Ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｏ ｔ ｏ ｏ ａ ｉ ｃ ｉｅ ｓｎ ｈ ｒ ｇ ｎ ｈ ｌ ｔａ ｓｏ ｈ ｏ ｙ ｗ ｉｈ ｂ ｓ ｄ ｏ ｌ ｐ ａ ｅ ｆ ｔｒ ａ ｄ ｐ ｌｅ ｗ ｄ ｈ ｍａｃ ｉ ｇ ｄ ｇｔ ｌ ｌ ｒ ｍｅ ｈ ｄ，ａ ｄ ｓｇ ｆｆ ｅ ｃ ａ ｎ ｌ ｒ ｎ ｆ ｒ ｔ ｅ ｒ ｈ ｃ ａ ｅ ｎ ｍｕ ｔ ｈ ｓ ｌ ｎ ｕ ｓ ｉ ｔ ｔｈ ｎ ｉｉ ｔ ｔ ｏ ｍ ｉ ｉｅ ａｆ ｅ ｉ ｅ ｉｎ ｏ ｖ ｈ ｎ ｅ ｉ ｉ ｔ ｒ ｅ ｉ ｔ ｒｑ ｅ ｃ ｉ ｉ ｌｒ ｃ ｉｅ ｓｃ ｍｐ ｅ ｅ ．Ｒ ｃ ｉ ｅ ｓ ｄ ｆ ｅ ｗａ ｓｈ ｇ —ｐ ｅ ｎｅ ｍ ｄ ａｅ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｄ ｇｔ ｅ ｅｖ ｒｗａ ｏ ｌｔ ｄ ｅ ｅ ｖ ｒｕ ｅ ｖ ｙ ｉｈ ｓ ｅ ｄ ＡＤＣ ｔ ａ ｌ ｈ ｎ ｕ ｎ ｌ ｇ ａ ｉ ｏ ｓ ｍｐｅ ｔｅ ｉ ｐ ｔａ ａ ｏ ｓｇ ａ ｓ ｈ ｎ ｓ ｎ ｈ ａ ｌ ｇ ｄ ｔ ｏ ｔ ｅ Ｆ ＧＡ ｆｒ ｐ ｏ ｅ ｓ ｇ，ｅ ｅ ｔ ａｌ ｔｃ ｍｐ ｅｅ ｈ ｖ ｒ ＷＯ ｃ ａ ｎ ｌ ｓｇ ａｓ ｉ ｎ ｌ ，ｔ ｅ ｅ ｔｔ ｅ ｓ ｍｐｉ ａａ ｔ ｈ Ｐ ｏ ｒ ｃ ｓ ｉ ｎ ｎ ｖ ｎ ｕ ｌ ｉ ｏ ｌ ｔｄ ｔｅ ｅ ｅ ｙ ｔ － ｈ ｎ ｅ ｉ ｎ ｌ ｙ
计算机控制系统数字量输入输出接口与过程通道
2.4模拟量输入接口与过程通道
2.4.1 模拟量输入通道的组成
2.4.2 信号调理和I/V变换
1.信号调理电路 信号调理电路主要通过非电量的转换、信号 的变换、放大、滤波、线性化、共模抑制及隔离 等方法，将非电量和非标准的电信号转换成标准 的电信号。信号调理电路是传感器和A/D之间以 及D/A和执行机构之间的桥梁，也是测控系统中 重要的组成部分。 （1）非电信号的检测-不平衡电桥 （2）信号放大电路 1)基于ILC7650的前臵放大电路
VOUT 2
D n 2
R3 R3 D ( VREF VOUT1 ) VREF ( n1 1) R1 R2 2
2.5.4 V/I变换
1.集成V/I转换器ZF2B20
2.集成V/I转换器AD694
2.5.5 模拟量输出通道模板举例
图2-47 PCL-726板卡组成框图
2. D/A 转换程序流程 D/A 转换程序流程如下（以通道1为例）： （1）选择通道地址n=1（n=1～6）。 （2）确定D/A高4位数据地址（基地址+00）。 （3）臵 D/A高4位数据(D3～DO 有效 )。 （4）确定D/A低8位数据地址（基地址+01）。 （5）臵 D/A低8位数据并启动转换。 3. 程序设计举例 PCL-726 的D/A 输出、数字量输入等操作均不需要状态查询，分辨率为12位， 000H～0FFFH分别对应输出0%～100%，若输出50%，则对应的输出数字量为7FFH， 设基地址为220H，D/A通道l输出50%的程序如下： C语言参考程序段如下： outportb ( 0x220 , 0x07 ) // D/A 通道l 输出50% outportb ( 0x221 , 0xff ) 汇编语言参考程序如下：（基地址为220H ）： MOV AL， 07H ；D/A 通道l 输出50% MOV DX， 0220H OUT DX， AL MOV DX， 0221H MOV AL， 0FFH
课程设计---多通道数据分时传送系统的设计
多通道数据分时传送系统的设计一、设计摘要：现在通信技术是社会上的热门专业，而数据传输中传送的并行数据想要用来处理需要进行分离和重组，将他们每一个并行数据抽离出来进行重新排序和处理，从而形成了可以单独处理的数据为后续的电路做准备，这也是所有的数据传输电路中必须的一部分，做好这一步将会为我们后续的工作能够顺利的完成做出一个很好的铺垫作用。
本论文中用到的方法很简单，也就是从前往后一步一步的进行推理，知道最后结果实现。
其中硬件的模拟是利用multisim软件，而软件的仿真是利用了QuartusII软件进行的。
二、设计具体要求：1）列出真值表；2）画出逻辑图；3）试用Verilog HDL进行仿真；三、多通道数据分时传送系统原理：多通道数据分时传送系统原理是，通过数据选择器将并行数据分时一一送出，再通过数据分配器(用译码器实现)将接收到的串行数据分配到其各个相应的输出端口，从而恢复原来的并行数据．数据分配器选用74×154，为4～16线译码器，数据选择器选用74×151，为8选1数据选择器。
四、关键字：多通道数据，分时传送系统，数字仿真，数字设计，74×154数据分配器、74×151数据选择器、Verilog HDL语言、multisim软件、QuartusII软件、真值表、数字逻辑图。
五、设计环节1、真值表EN ADD3 ADD2 ADD1 H BUS0 0 0 0 x¯00z0 0 0 1 x¯01z1 0 1 0 x¯02z20 1 1 x¯03z31 0 0 x¯04z4 1 0 1 x¯05z5 1 1 0 x¯06z6 1 1 1 x¯07z71 0 0 0 x¯08z80 0 1 x¯09z90 1 0 x¯10z100 1 1 x¯11z110 0 0 x¯12z121 0 1 x¯13z131 1 0 x¯14z141 1 1 x¯15z152、运用QuartusII 软件画出的电路图加输入输出后的逻辑图如下3、波形仿真图如下4、verilog源程序ModuleVrfenshi(EN,A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,B0,B1,B2,B3,B4,B5, B6,B7,ADD,Z);inputA0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,B0,B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,EN,A DD;input [0:2] ADD;output [0:15] Z;reg [0:15] Z;always @ (EN or A or B or ADD)beginif(A & B & ADD)case (EN)0:case (ADD)0: Z = A0;1: Z = A1;2: Z = A3;3: Z = A4;4: Z = A5;5: Z = A6;6: Z = A6;7: Z = A7;default : Z= Z;1:case (ADD)0: Z = B0;1: Z = B1;2: Z = B2;3: Z = B3;4: Z = B4;5: Z = B5;6: Z = B6;7: Z = B7;default : Z=Z;endcaseelsedefault;{A0,A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,B0,B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7} = Z; endendmodule四、结论本设计通过数据选择器将并行数据分时一一送出，再通过数据分配器(用译码器实现)将接收到的串行数据分配到其各个相应的输出端口，从而恢复原来的并行数据．通过此种方法则实现了多通道分时传送的目的，即完成了多通道分时传送系统的数字设计。
红外线反射式通道计数器设计
数字电子技术课程设计报告一、课题名称：红外线反射式通道计数器二、内容摘要：设计、制作一个反射型计数器，对从检测头前方经过的人手进行检测，当人手正向通过时，计数器计数值自动加一，当人手反向向通过时，计数器计数值自动减一，并通过数码管显示出来，反射感应距离大于20CM，系统供电电压不大于5V。
三、设计指标(要求)：（1）能够对通道内进出的人数进行统计；（2）当有人进入时自动加一，反之自动减一；（3）有效作用距离〉20cm；（4）至少一位数码管显示。
四、方案选择与系统框图：方案一：放大整形部分采用CD4069三个与非门构成负反馈放大电路放大，采用反相器构成的施密特触发器方案二：放大整形部分采用LM324同相放大，采用LM324构成的比较器整形本次设计采用方案二，方案二的系统框图如下：五、各单元电路设计、参数计算和元器件选择：（1）红外检测电路：采用脉冲式主动红外线检测电路，由红外发射二极管VD1和红外接收二极管VD2等组成。
由于在结构上红外发射管LED与红外接收管PHOTO平行安装，指向相同，因此接收管PHOTO并不能直接接收到发射管LED发出的红外线脉冲。
只有当手阻挡时，将LED发出的红外线脉冲反射回去，PHOTO 才能接收到。
R1、R3分别是红外发射管LED的限流电阻，R2、R4分别是红外接收管PHOTO的负载电阻。
发射电路：相对于直流发射电路来说，交流发射电路复杂庞大，本着简单明了，节约器材的宗旨，选择直流电路。
用直流5V电源供电，在发射电路的限流电阻R为470欧姆。
接通发射电路，测量出发射管两端的电压为V，得到限流电阻两端的电压为5V-V=V，染得限流电阻R的阻值为V/A=470欧姆。
接收电路：用直流5V电源直接供电。
红外接收管PHOTO的负载电阻取220K。
把负载电阻R2、R4的对地电压接入LM324的比较器正向端，当手未挡时，R2、R4的对地电压为2.4V；当手阻挡时，将LED发出的红外线脉冲反射回去，PHOTO接收到红外线信号，PHOTO 的电阻减小，R2、R4的对地电压为4.23V.（2）LM324构成的比较整形电路：LM324采用5V单电源供电，输出信号送入CD4069反相器中反向，给输入反向端通过滑动变阻器提供约3.1V基准电压（此基准电压为接入LM324正向端的电压最大值4.23V与最小值2.4V的三分之二,约为2.4+0.7=3.1V），进行电压比较，当输入正向端电压大于3.1V时，输出低电平，反之，输出高电平。
单通道数字光纤通信系统结构与设计
G.652光纤、G.653光纤、G.654光纤
光源的选择
主要考虑信号的色散、码速、传输距离和成本等参数 LD、LED
光检测器的选择
根据系统的码速及传输距离 PIN、APD
工作波长的选择
根据通信距离和容量 850nm、1300nm、1550nm
中继段距离确定
损耗受限；色散受限
模拟信号
6
抽样 4
2 0
量化
T 7
6 5
3
1
2
编码
011 110 111 101 001 010 （3） （6） （7） （5） （1） （2）
例如，电话、语音信号的最高 速率为4 kHz，取抽样频率为 f=8 kHz，抽样周期T=125μs
每个量化信号用8个比特二进 制代码替代。(一个PCM语音信 号的速率为8×8=64kbit/s)
线路确定后就要通过编译码电路来加以实现，即在发送端要把机器内 部码型变换为光纤线路码型，此过程由光端机中的输入接口电路完成， 接收端把收到的光纤线路码型反变换为机器内部码型，此过程由光端机 中的输出接口电路来完成。
线路码型
在PDH通信时代，线路码型可以说是种类繁多、 五花八门，但归根结底可以分为三大类，当然每一类 码型中又可分为许多种。这三大类就是：扰码二进制、 分组码和插入毕特码。 在SDH通信中，由于具有丰富的开销字节使一些 实用化问题得到解决，一般都采用扰码二进制来作为 光线路码，例如STM-4和STM-16 中，都采用七级 扰码将输入的二进制NRZ码进行扰码后作为光线路 码输出。
线路码型
SDH(STM-4)光同步传输设备技术指标
1、STM-4光接口 •比特率 622.080Mbit/s •码型 NRZ(+扰码) •工作波长 1310nm/1550nm 2、STM-1光接口 •比特率 155.520Mbit/s •码型 NRZ(+扰码) •工作波长 1310nm/1550nm
第四章数字量输入输出通道
（2）输出驱动电路——继电器驱动电路
图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。
（2）输出驱动电路——固态继电器驱动电路
交流电源
交流SSR输出波形如下图所示。
波形
过零型导 通时间
控制信号
SSR两端的 电压在导通
时为0。
非过零型 导通时间 立即导通
非过零型SSR，加上控制信号便导通
过关零断型时导间 相通同时，间在
过零时
（2）输出驱动电路——固态继电器驱动电路
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 参数请参考生产厂家有关手册。
Vc
Di 7406
RL
交
流
电
+ _
～ SSR ～
源
图 4-13固 态 继 电 器 输 出 驱 动 电 路
（2）输出驱动电路——固态继电器驱动电路
交流型SSR按控制触发方式不同又可分为过零型和移相型两 种，其中应用最广泛的是过零型。
过零型交流SSR是指当输入端加入控制信号后，需等待负载 电源电压过零时，SSR才为导通状态；而断开控制信号后， 也要等待交流电压过零时，SSR才为断开状态。 移相型交流SSR的断开条件同过零型交流SSR，但其导通条件 简单，只要加入控制信号，不管负载电流相位如何，立即导 通。
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不同的继电器，允许驱动电流也不一样， 在电路设计时可适当加一限流电阻，如图 中所示的电阻R3 。该图中是用达林顿输出 的光隔离器直接驱动继电器，而在，某些 需要较大驱动电流的场合，则可在光隔离 器和继电器之间再接一级晶体管以增加驱 动电流。
去 现 场
地址译码器
图4 数字量输出通道结构
1.低电压开关量信号输出技术
＋5V
VC
R2
1
R1
R1
RL
R2
图5 低压开关量输出
图6 晶体管输出驱动
对于低压情况下开关量控制输出，可采用 晶体管，OC门或运放等方式输出，如驱动 低压电磁阀、指示灯、直流电动机等。如 图5所示。在使用OC门时，由于其为集电 极开路输出，在其输出为“高”电平时， 实质只是一种高阻状态，必须外接上拉电 阻，此时的输出驱动电流主要由VC提供， 只能直流驱动并且OC门的驱动电流一般不 大，在十几毫安量级，如果被驱动设备所 需驱动电流较大，则可采用晶体管输出方 式，如图6所示。
地址译码器
图1 数字量输入通道结构
数字量（开关量）输入通道接受的状态信 号可能是电压、电流、开关的触点。容易 引起瞬时电压、过电压、接触抖动现象。 为了将外部开关量信号输入到计算机，必 须将现场输入的状态信号经转换、保护、 滤波、隔离等措施转换成计算机能够接收 的逻辑电平信号，此过程称为信号调理。
2.大功率输入调理电路
在大功率系统中，需要从电磁离合等大功 率器件的接点接收信号。为了使接点工作 可靠，接点两端至少要加24V或24V以上 的直流电压。因为直流电平响应快，不易 产生干扰，电路又简单，所以被广泛采用。 由于这种电路电压高，来自于现场，有可 能带干扰信号，通常采用光耦合器进行隔 离，电路如图3所示。
2.继电器输出接口技术
继电器方式的开关量输出，是目前最常用 的一种输出方式，一般在驱动大型设备时， 往往利用继电器作为测控系统输出到输出 驱动级之间的第一级执行机构，通过第一 级继电器输出，可完成从低压直流到高压 交流的过渡。如图7经光耦后，直流部分 给继电器供电，而其输出部分则可直接与 220V市电相接。
＋5V
R3
S ＋24V
R1
R2
1
C
图3 大功率输入信号调理电路
数字量输出通道
数字量输入通道将计算机的数字输出转换 成现场各种开关设备所需要的信号。计算 机通过锁存器输出控制信息。数字量输出 通道主要由锁存器、输出驱动电路、输出 口地址译码等电路组成，如图4所示。
CPU
锁 存 器
输出 驱动 电路
VC
VD1
R2
K
负载
OP
R4
K1 1
R1
VT1
R3
C1
L
~ 220V
N
图7 继电器输出电路
图中，VT1可取9013晶体管，OP1光耦合 器可取达林顿输出的4N29或TIL113。加 VD1二极管的目的是消除继电器厂的线圈 产生的反电动势，R4、C1为灭弧电路。
继电器输出也可用于低压场合，与晶体管 等低压输出驱动器相比，继电器输出时输 入端与输出端有一定的隔离功能，但由于 采用电磁吸合方式，在开关瞬间，触点容 易产生火花，从而引起干扰；对于交流电 压等场合使用，触点也容易氧化；由于继 电器的驱动线圈有一定的电感，在关断瞬 间可能会产生较大的电压，因此在对继电 器的驱动电路上常常反接一个保护二极管 用于反向放电。
1.输入调理电路
1.
＋5V
小功率输入调理电路
R1
R1
R2
C
&
1
S＋5VS来自R2&
a)采用RC滤波电路 图2 小功率输入调理电路
b)采用RS触发器
图2所示为开关、继电器等接点输入信号 的电路。它将接点的接通和断开动作，转 换成TTL电平或CMOS电平与计算机相连。 为了消除接点的抖动，通常用RC滤波电路 或RS触发器电路。
数字通道设计
数字量输入通道
数字量输入通道将现场开关信号转换成计 算机需要的电平信号，以二进制数字量的 形式输入计算机，计算机通过三态缓冲器 读取状态信息。数字量输入通道主要由三 态缓冲器、输入调理电路、输入口地址译 码等电路组成，如图1所示。
CPU
三态 缓冲 电路
输入 调理 电路
来 自 现 场