pci总线的数控接口板卡的设计(附件)
本次论文主要是对数控接口进行设计，其中，主要设计了如何将外部设备信息通过输入接口传输到计算机中与计算机如何将逻辑信号输出并控制外设的运行。此外，PCI总线的数控光隔板I/O板作为开放式数控系统的重要组成部分，它可以解决开放式数控系统中关于信号输入与输出的处理问题，同时，PCI总线也是数控光隔板I/O板是必不可少的重要组成部分。设计思路外部设备的数据信号首先经过16输入传送至光电耦合器中进行光电隔离和缓冲，经过整形后再输送到数据总线缓冲器，再由口地址进行选通后进入数据锁存器，锁存器信号再次通过光电隔离后再由功放器及输出驱动器放大输出。关键词 接口板，输入输出，PCI总线 ，开放式数控系统
目 录
1 绪论 1
1. 1 主板的介绍 1
1.1.1 板卡的特点 1
1.1.2 板卡接口和选择原则 1
2. 1 数控技术与板卡的发展及其重要性 2
2.1.1 数控技术与板卡的发展 2
2.1.2 数控技术与板卡的重要性 2
2 系统总体方案设计 3
2. 1 数控接口板卡需求分析 3
2. 2 总体框架设计 3
3 输入通道设计 4
3. 1 数字量输入通道 4
3.1.1 数字量输入通道结构 4
3.1.2 输入调理电路 5
3.1.3 输入缓冲器 6
3. 2 信号输入接口设计 6
3. 3 口地址译码设计 6
3. 4 数据输入 7
3. 5 数据中断申请输入 8
3. 6 输入和输出信号连接方法 8
3. 7 数字量输入部分设计 9
4 输出通道设计 10
4. 1 数字量输出通道结构设计 10
4.1.1 输出驱动电路 10
4.1.2 输出锁存器 10
4. 2 数据输出 11
4. 3 数字量输出部分设计 12
5 PCI总线概述 14
5. 1 PCI总线特性 14
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2 ?PCI总线的传输协议 15
5. 3 PCI总线的接口设计方案 18
5. 4 PCI9052芯片 18
5.4.1 PCI9052的特点 18
5.4.2 PCI9052的功能及操作 19
5.4.3 D/A模块的设计 20 5.4.4 定时中断模块的设计 21
5.5 PCI接口板卡的设计标准 22
6 非技术要素 23
6. 1 经济性要素 23
6. 2 环保要素 24
结论 25
致谢 26
参 考 文 献 27
1 绪论
1 主板的介绍
主板作为计算机最重要的组成部件，又可以称作主机板和母版，并且通常会被放在计算机的主机箱子内。通常时，主板会被制作成长方形的电路板，并在电路板上设计好重要的电路。电路系统通常是由I/O芯片，面板控制开关接口，扩展插槽等等元件构成[1]。
主板的平面为印刷电路板，通常主板是由四或者六层的板构成。有时为了价格更加便宜，一般的板卡都是设计成四层的板，所以四层板为抵挡板卡。四层板是由主信号层、接地层、电源层和次信号层组成。而六层板通常为高档的板卡，与四层板卡相比较多出了辅助电源层与中信号层，所以六层的板比四层的板有更高的抗扰乱与更强的稳定性。
1.1.1 板卡的特点
作为采取开放式结构的板卡，一般会在板卡上设计615左右个扩展插槽，这些插槽的功能是被作为外设与计算机连接的插口。为了方便简单的对计算机进行较小的升级，我们可以只需要对这些板卡进行更换就可以了，这样就极大的减少了整台计算机的升级改造，降低了简单更新换代的成本，同时工厂与个人之间在配件上也有各种各样的选择。所以，我们不难看到办卡在计算机系统中有着必不可少的的作用性。也可以说主办的类型与档次关乎着计算机的类型和档次，主板的性能影响这微机系统的性能。
而在电路板的下面，通常是遍布着电路布线，在上面，则为棱角分明的各个部件：插槽、芯片、电阻、电容等。当主机加电时，电流会在瞬间通过 CPU、南北桥芯片、内存插槽、AGP 插槽、PCI 插槽、IDE 接口以及主板边缘的串口、并口、PS/2 接口等。随后，主板会根据 BIOS（基本输入输出系统）来识别硬件，并进入操作系统发挥出支撑系统平台工作的功能。
在扩展槽的地方，通常会有内存插槽与PCI Express插槽两种。内存插槽经常会被放在CPU插座的下方，PCI Express插槽有 1×、2×、4×、8×和 16×之分。
1.1.2 板卡接口和选择原则
通常情况下板卡接口样式有：硬盘接口、软驱接口、COM接口、PS/2接口、USB接口、LPT接口和SATA接口。在板卡的选择方面，由于板卡的性能直接影响着计算机的性能，就像建筑一栋房子似的，板卡就像是建筑坚固的地基，如果地基不够厚重，那么建筑在地基上的房子也将不会安全。又或者像一座在重要输出纽带的桥梁，它会直接影响着交通是否便利。所以板卡的质量也就将导致计算机性能的高低。因此，在选择板卡时，我们通常会选择：1、工作稳定，兼容性好。2、功能完善，扩充力强。3、使用方便，可以在 BIOS 中对尽量多参数迚行调整。4、厂商有更新及时、养容丰富的网站，维修方便快捷。5、价格相对便宜，即性价比高。
1 数控技术与板卡的发展及其重要性
作为具有网络连接及进行远程通信技术，同时也可以利用驱动单元使机械运转的先进科技技术。而板卡作为微型计算机的重要组成部分，同样影响着网络和通信的发展[2]。除此之外，板卡在数控机床有着中心关键技术的职能，关乎国家社会工业和最先进的技术产业，数控技术已经成为现代制造业的基础，影响着社会的安定、国力的提升和人民幸福生活，也关乎着我国能否屹立于世界之林。
目 录
1 绪论 1
1. 1 主板的介绍 1
1.1.1 板卡的特点 1
1.1.2 板卡接口和选择原则 1
2. 1 数控技术与板卡的发展及其重要性 2
2.1.1 数控技术与板卡的发展 2
2.1.2 数控技术与板卡的重要性 2
2 系统总体方案设计 3
2. 1 数控接口板卡需求分析 3
2. 2 总体框架设计 3
3 输入通道设计 4
3. 1 数字量输入通道 4
3.1.1 数字量输入通道结构 4
3.1.2 输入调理电路 5
3.1.3 输入缓冲器 6
3. 2 信号输入接口设计 6
3. 3 口地址译码设计 6
3. 4 数据输入 7
3. 5 数据中断申请输入 8
3. 6 输入和输出信号连接方法 8
3. 7 数字量输入部分设计 9
4 输出通道设计 10
4. 1 数字量输出通道结构设计 10
4.1.1 输出驱动电路 10
4.1.2 输出锁存器 10
4. 2 数据输出 11
4. 3 数字量输出部分设计 12
5 PCI总线概述 14
5. 1 PCI总线特性 14
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2 ?PCI总线的传输协议 15
5. 3 PCI总线的接口设计方案 18
5. 4 PCI9052芯片 18
5.4.1 PCI9052的特点 18
5.4.2 PCI9052的功能及操作 19
5.4.3 D/A模块的设计 20 5.4.4 定时中断模块的设计 21
5.5 PCI接口板卡的设计标准 22
6 非技术要素 23
6. 1 经济性要素 23
6. 2 环保要素 24
结论 25
致谢 26
参 考 文 献 27
1 绪论
1 主板的介绍
主板作为计算机最重要的组成部件，又可以称作主机板和母版，并且通常会被放在计算机的主机箱子内。通常时，主板会被制作成长方形的电路板，并在电路板上设计好重要的电路。电路系统通常是由I/O芯片，面板控制开关接口，扩展插槽等等元件构成[1]。
主板的平面为印刷电路板，通常主板是由四或者六层的板构成。有时为了价格更加便宜，一般的板卡都是设计成四层的板，所以四层板为抵挡板卡。四层板是由主信号层、接地层、电源层和次信号层组成。而六层板通常为高档的板卡，与四层板卡相比较多出了辅助电源层与中信号层，所以六层的板比四层的板有更高的抗扰乱与更强的稳定性。
1.1.1 板卡的特点
作为采取开放式结构的板卡，一般会在板卡上设计615左右个扩展插槽，这些插槽的功能是被作为外设与计算机连接的插口。为了方便简单的对计算机进行较小的升级，我们可以只需要对这些板卡进行更换就可以了，这样就极大的减少了整台计算机的升级改造，降低了简单更新换代的成本，同时工厂与个人之间在配件上也有各种各样的选择。所以，我们不难看到办卡在计算机系统中有着必不可少的的作用性。也可以说主办的类型与档次关乎着计算机的类型和档次，主板的性能影响这微机系统的性能。
而在电路板的下面，通常是遍布着电路布线，在上面，则为棱角分明的各个部件：插槽、芯片、电阻、电容等。当主机加电时，电流会在瞬间通过 CPU、南北桥芯片、内存插槽、AGP 插槽、PCI 插槽、IDE 接口以及主板边缘的串口、并口、PS/2 接口等。随后，主板会根据 BIOS（基本输入输出系统）来识别硬件，并进入操作系统发挥出支撑系统平台工作的功能。
在扩展槽的地方，通常会有内存插槽与PCI Express插槽两种。内存插槽经常会被放在CPU插座的下方，PCI Express插槽有 1×、2×、4×、8×和 16×之分。
1.1.2 板卡接口和选择原则
通常情况下板卡接口样式有：硬盘接口、软驱接口、COM接口、PS/2接口、USB接口、LPT接口和SATA接口。在板卡的选择方面，由于板卡的性能直接影响着计算机的性能，就像建筑一栋房子似的，板卡就像是建筑坚固的地基，如果地基不够厚重，那么建筑在地基上的房子也将不会安全。又或者像一座在重要输出纽带的桥梁，它会直接影响着交通是否便利。所以板卡的质量也就将导致计算机性能的高低。因此，在选择板卡时，我们通常会选择：1、工作稳定，兼容性好。2、功能完善，扩充力强。3、使用方便，可以在 BIOS 中对尽量多参数迚行调整。4、厂商有更新及时、养容丰富的网站，维修方便快捷。5、价格相对便宜，即性价比高。
1 数控技术与板卡的发展及其重要性
作为具有网络连接及进行远程通信技术，同时也可以利用驱动单元使机械运转的先进科技技术。而板卡作为微型计算机的重要组成部分，同样影响着网络和通信的发展[2]。除此之外，板卡在数控机床有着中心关键技术的职能，关乎国家社会工业和最先进的技术产业，数控技术已经成为现代制造业的基础，影响着社会的安定、国力的提升和人民幸福生活，也关乎着我国能否屹立于世界之林。
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