STD總線最早是由美國(guó)的Pro-log公司在1978年推出的，是目前國(guó)際上工業(yè)控制領(lǐng)域最流行的標(biāo)準(zhǔn)總線之一，也是我國(guó)優(yōu)先重點(diǎn)發(fā)展的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)微機(jī)總線之一，它的正式標(biāo)準(zhǔn)為IEEE—961標(biāo)準(zhǔn)。按STD總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造的模塊式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，稱為STD總線工業(yè)控制機(jī)。

    開(kāi)發(fā)STD總線的最初目的是為了推廣一個(gè)面向工業(yè)控制的8位機(jī)總線系統(tǒng)。STD標(biāo)準(zhǔn)可以支持幾乎所有的8位處理機(jī)。如Intel的8080，Motorola的6800，Zilog公司的Z80，Nationnal公司的NSC800等。在16位機(jī)大量生產(chǎn)之后，改進(jìn)型的STD總線可支持16位處理機(jī)，如8086，68000，80286等。為了進(jìn)一步提高STD總線系統(tǒng)的性能，新近已推出了STD32位總線。

圖2　數(shù)字量I/O模板原理框圖

    （2）模擬量I/O模板：模擬量I/O模板用于處理模擬信號(hào)的輸入和輸出，其主要功能是對(duì)微處理機(jī)和被控對(duì)象之間的模擬信號(hào)進(jìn)行A/D和D/A轉(zhuǎn)換。STD總線工控機(jī)也有多種多樣的模擬量I/O模板可供選用，圖3所示是一種光電隔離型A/D模板的結(jié)構(gòu)示意圖，D/A模板的結(jié)構(gòu)與之類似。在模板選用時(shí)主要考慮系統(tǒng)中信號(hào)的最高頻率、電平范圍、信號(hào)數(shù)量等參數(shù)及系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的轉(zhuǎn)換速度、精度及分辨率等要求，以既滿足控制系統(tǒng)需要又不造成過(guò)大的浪費(fèi)為原則。

圖4　信號(hào)調(diào)理模板應(yīng)用

    （4）CPU模板：STD總線所支持的微處理器有Z80、8080、8086、80286、80386、80486以及MCS51/96系列單片機(jī)等。選用時(shí)應(yīng)根據(jù)所設(shè)計(jì)的控制方法的復(fù)雜程度、計(jì)算工作量、采樣周期等來(lái)情況選擇合適字長(zhǎng)和執(zhí)行速度的CPU模板，或選擇帶有專門算法或DMA（直接存儲(chǔ)器存取）通道的CPU模板。

    （5）存儲(chǔ)器模板：CPU板上一般都有一定容量的工作存儲(chǔ)器，但有些控制系統(tǒng)往往還需要選用專用的存儲(chǔ)器擴(kuò)展插件，如有電池支持的RAM插件、EPROM插件、EEPROM插件等。存儲(chǔ)器的擴(kuò)展應(yīng)根據(jù)控制系統(tǒng)的程序量、需存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量以及程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和運(yùn)行方式來(lái)合理選擇。

    （6）其它特殊功能模板：STD總線工控機(jī)還可提供多種具有特殊功能的模板，如步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)控制模板、機(jī)內(nèi)儀表和遠(yuǎn)程儀表接口模板等。當(dāng)系統(tǒng)中有該類控制時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用特殊功能模板，以減少硬件設(shè)計(jì)工作量和獲得較高的性價(jià)比。

    STD總線工控機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)除簡(jiǎn)單的硬件設(shè)計(jì)外，主要是軟件設(shè)計(jì)。STD總線工控機(jī)上可以運(yùn)行多種豐富的支持軟件，如STD-DOS（一種與MS-DOS兼容，專用于STD總線工控機(jī)的操作系統(tǒng)）、ROM-DOS（一種與MS-DOS兼容，并吧DOSAA代碼固化在EPROM中運(yùn)行的操作系統(tǒng)）、VRTX嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)等，并提供豐富的標(biāo)準(zhǔn)算法程序庫(kù)，因此軟件的開(kāi)發(fā)也是相對(duì)比較容易的，通常只需開(kāi)發(fā)適用于所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件即可。應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的主要工作是：借助于支持軟件提供的各種開(kāi)發(fā)工具，利用程序庫(kù)中所提供的各種標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算和控制算法程序，針對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求，開(kāi)發(fā)專用的接口軟件，將選用的各種標(biāo)準(zhǔn)模塊和算法程序連接和拼裝成所需的控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件。

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