计算机控制系统硬件设计：数据输出与系统总线连接

"第六章 计算机控制系统的硬件设计 - 数据输出级与系统总线的连接，A/D转换器的输出方式，工业控制计算机与可编程逻辑控制器(PLC)的介绍" 在计算机控制系统硬件设计中，数据输出级与系统总线的连接是至关重要的环节。A/D转换器作为模拟信号转化为数字信号的关键组件，其输出方式通常分为两种。第一种是具有可控三态输出门的A/D转换器，如ADC0809，它的输出可以直接与系统总线相连，通过CPU产生的读取信号控制三态门，使得在转换完成后，数据能被读取。另一种是内部集成三态输出门，但不受外部控制，转换结束时自动选通。对于没有三态输出门的A/D转换器，需要通过I/O接口来间接与CPU进行数据传输。 工业控制计算机（Industrial Control Computer, ICC）是用于中、小规模控制系统的主机模式，具备抗干扰、防振、防潮、耐高温等特性，确保在恶劣环境下稳定运行。其主要组成部分包括： 1. 主机板：以80486、80586、Pentium系列等为主，采用一体化主板，支持ISA、PCI等标准总线，以及RS-232C、RS-485等外部总线。 2. 输入/输出接口模板：包括模拟量输入/输出、数字量输入/输出模板，用于系统与生产过程的信息交互。 3. 人-机接口：显示器、键盘、鼠标、打印机等设备，以及专用操作显示台，提供用户界面。 4. 硬盘：容量通常较大，如20G、40G或更大。 5. 工业电源：具备浪涌防护、过压过流保护，抗干扰性强。 6. 加固型机箱：防振、防尘、散热良好，电磁屏蔽能力强。 工业控制计算机的特点包括完善的输入/输出通道、中断系统、高速数据处理、高可靠性、人机联系功能和专用控制软件。此外，还能够执行复杂的控制算法，适应各种控制需求。 另一种常见的是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller, PLC），专为工业环境设计。PLC利用可编程存储器存储逻辑运算、顺序控制、计时、计数和算术运算指令，通过数字或模拟输入/输出控制生产过程。PLC的设计紧凑、易于编程和维护，常用于自动化生产线和机械设备的控制。其灵活性和可靠性使其在工业自动化领域广泛应用。 总结起来，数据输出级与系统总线的连接涉及A/D转换器的不同类型，而工业控制计算机和可编程逻辑控制器则是实现控制系统硬件设计中的关键组件，各自具备独特的特性和优势，以满足不同场景下的控制需求。