軟件通過什麼方式控製硬件
時間:2021-09-07 10:17 來源:未知
軟件是怎麼控製一個設備，如機器人、數控機床，讓它們執行設定的動作的。不論怎麼變化，軟件控製硬件，都離不開計算機的中央處理器CPU，或者單片機MPU。因為隻有處理器才能把控製軟件的指令，傳遞到接口電路，最終控製目標設備的動作。
以下介紹幾種我用過的控製方式。
通過I/O口進行控製
CPU有GPIO接口，MPU有P0~P4及更多的IO接口。這些接口，可以通過軟件設置，做為輸出、輸入口。
從CPU，MPU出來的控製信號，一般不能直接控製目標對象，比如最簡單的LED燈，電機等，必須經過一些鎖存芯片、光電隔離芯片、繼電器、接觸器、信號驅動等電路，才能控製目標的動作。一些成熟的電機驅動器，也可直接接收從處理器出來的輸出信號，隻要用一些芯片進行信號轉換即可。
通過內存擴展地址，用可編程芯片如PLC，CPLD，FPGA等對目標進行控製。
有的控製對象需要幾十、幾百個控製點，這樣P口就不夠用了。
解決的方法，就是用擴展外部存儲器地址的方法，如使用E200H，E300H......這樣的擴展地址線，通過PLC、CPLD、FPGA等可編程器件，可以擴展出需要數量的控製輸出。
很多硬件從業者，很擅長用PLC、CPLD、FPGA等芯片，以至於單片機最直接的P口被束之高閣，隻完成看門狗Watchdog最簡單的監視作用。
通過CAN，EtherCAT，ISA，PCIE等總線接口傳遞控製指令
隨著外部控製器件的日益智能化、處理器化，各種總線應運而生。
如上位機為高速的PC機，下位機為控製各種動作的單片機，那麼PC104的ISA總線接口、PCIE接口、CAN總線接口等，就是最好的選擇。或者下位機直接就是一個支持EtherCAT總線的電機驅動器。
通過這些總線接口，可以快速地傳遞上位機的控製信號到控製單元中。
總結：軟件對硬件的控製，有很多種實現方式，IO直接控製；擴展地址外加PLC，CPLD，FPGA可編程芯片控製；CAN，EtherCAT，ISA，PCIE等總線接口控製方式。根據需要，靈活運用。
看過《軟件通過什麼方式控製硬件》的人還看了以下文章
 |
輸入10a電流通過某種方式可以輸出32a電流嗎 |
| 輸入的電流是10a,想要輸出32a的電流是可以的，但是輸出的電壓就必須要降低才行。輸入的功率P=UI，輸出的功率也是P=UI，輸出端的電壓和輸入端電壓的倍數，就是輸出電流和輸入電流相比擴大的倍數。 這樣的情況有很多，比如我們使用的降壓變壓器，初級線圈直接... |
|
電感可以阻止交流電通過為什麼變壓器可以正 |
| 交流電中，對電流的阻礙作用是感抗，其感抗值為以下公式。 根據上麵公式可以看出，感抗值隻於交流電的頻率f和電感L有關。電感是通低頻，阻高頻，我國交流電的頻率是50HZ屬於低頻。電感的值很小，電流是可以通過電感的。 變壓器是利用電磁感應原理製成的，有... |
|
軟件控製芯片電路閉合的理解與看法 |
| 我們在學習數字電路時曾經學習了兩種電路，一種是邏輯電路，還有一種就是時序電路，對於數字電路中的時序電路來說它是具有記憶功能的，我們很多具有編程功能和存儲功能的芯片裏麵都是有最小單元的時序電路構成的，比如在數字電路中最常見的是各類觸發器，我... |
|
電路中通過串聯電阻能降低電壓嗎 |
| 電路中通過串聯電阻而降低負載(電器)電壓理論上是對的，但在現實的家庭用電問題上是不現實的，比如說，假定電壓240V，想串聯一個電阻降20Ⅴ，假設此時其他電器未開，僅開一個20W的燈泡，燈泡的電流數值應該是20W220Ⅴ0.09A，那這個降壓電阻應該是20V0.09A222... |
 |
為什麼手機充電器先通過橋式整流器再通過變 |
| 變壓器必須接交流電，因為變壓器是利用電磁感應原理變換電壓的。 簡單說，交變電流產生了交變磁場，在另一側的線圈感應到了這種不斷變化的磁通量，閉合電路中就會產生電壓與電流。這種利用磁場產生電流的現象稱為電磁感應。 你要想用變壓器給手機充電，絕對... |