计算机控制输入输出(共77张PPT).pptx

计算机控制输入输出是计算机系统与外界交互的重要环节，主要涉及模拟量和开关量的输入输出。在计算机控制系统中，输入输出通道是连接计算机与实际生产过程的桥梁，负责将控制参数和设备状态转化为计算机可以处理的数字信号，以及将计算机处理后的结果转化为适合控制的物理量。 **模拟量输入通道**，通常用于处理连续变化的信号，如温度、压力等。它的一般结构包括传感器、变送器、多路开关、放大器、采样保持器和A/D转换器。传感器测量生产过程的参数并转换为电压或电流信号，变送器进一步处理这些信号，然后通过多路开关切换到后续电路。放大器增强信号，采样保持器确保在A/D转换期间信号稳定，A/D转换器将模拟信号转化为数字信号供计算机处理。 **模拟量输出通道**，则负责将计算机生成的数字控制信号转化为模拟信号。有两种基本结构：多D/A结构和共享D/A结构。多D/A结构中，每个D/A转换器都有保持功能，确保在控制周期内输出恒定。共享D/A结构则依赖采样保持器来保持输出，适用于需要快速响应和高精度的场合。 **开关量输入通道**，处理的是离散的开关状态信号，例如继电器接点、行程开关等。其结构主要包括信号变换器、整形变换电路、电平变换电路、总线缓冲器和接口逻辑电路。信号变换器将非电量信号转换为电压或电流的双值逻辑，整形变换电路消除干扰并整形信号，电平变换电路确保信号与CPU兼容，总线缓冲器提供数据传输的稳定性和同步，接口逻辑电路则协调通道的工作并管理输入输出。 **开关量输出通道**，类似于开关量输入通道，但作用相反，它将计算机的数字输出转化为开关信号，控制执行机构。结构包括D/A转换器（如果需要模拟输出的话）、驱动电路和接口逻辑，以确保正确驱动外部设备。 输入输出通道在计算机控制系统中扮演着至关重要的角色，它们不仅需要准确无误地传输数据，还要能适应各种环境条件下的信号变化，以保证控制系统的稳定性和可靠性。理解并掌握这些通道的工作原理和技术细节，对于设计和维护高效、精确的计算机控制系统至关重要。