1：有現(xiàn)成的FPGA多串口擴(kuò)展板，基于本電路板進(jìn)行改造。

1：FT232及3237取消，改用“有人”USR-TCP232-E2模塊（下稱以太網(wǎng)模塊），模塊詳細(xì)文檔：http://www.usr.cn/Product/127.html
此模塊可能兩個(gè)串口最大速度不一樣，支持921.6K速度的接FPGA主串口,速度低的接FPGA配置串口。
RJ45從后面板開孔，注意整體PCB板的開孔。
2：做一個(gè)FT2232，USB轉(zhuǎn)兩路串口模塊，引腳及尺寸定義與“以太網(wǎng)模塊”一致，支持921.6K速度。使FPGA主板既能支持網(wǎng)絡(luò)接口，也能支持USB接口。此模塊從FPGA板上取5V電壓，不從電腦的USB接口取電。
3：取消主板上原來的所有子串口輸出接口與232電平轉(zhuǎn)換電路，設(shè)計(jì)成大底板，將32個(gè)子串口分成16組，每組2路TTL信號(hào)，共4行，每行4列，根據(jù)不同的電平需求插上不同的功能模塊。
每個(gè)功能模塊使用3組雙排針與FPGA主板連接。分別為TTL電平，電源以及輸出部分
每個(gè)信號(hào)最少使用2個(gè)引腳進(jìn)行連接。
所有模塊的高度要一致，寬度不得大于8.5CM
與加油機(jī)接線的插座使用5.08mm  3P  2EDGKD-5.08 雙層拔插端子，每個(gè)通信箱16組，每兩組之間間隔1CM左右，方便拔插曲
板載16MM 4芯航空插座安裝于機(jī)箱背面，與5.08MM端子相同一邊，用于輸入兩組直流電源（彎腳）
4：板載5V及其它電壓的穩(wěn)壓芯片（電源板輸出好像只有12V）
5：修改XS22 10PIN插座，這個(gè)插座輸出給顯示板，需要有LED指示燈：主電源，復(fù)位指示燈，主串口接收，主串口發(fā)送，主串口收發(fā)燈采用上拉方式，降低對(duì)波形的影響。
6：不必要的跳線取消掉。
7：FPGA的I/O引腳增加保護(hù)電路。
8：PCB板上的復(fù)位按鍵取消
9：FPGA板上面加一個(gè)CPU采樣32路子串口收發(fā)電平， 之后用一個(gè)串口發(fā)送到通信狀態(tài)顯示板上面LED顯示
10：加入機(jī)箱散熱功能，根據(jù)溫度，自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
11：機(jī)箱背面示意圖：

12：FPGA主控板平面布局示意圖

長吉模塊和恒山模塊電壓不同
要不輸入18V，恒山就直接用，底板上裝個(gè)12V穩(wěn)壓芯片，其它電壓就用穩(wěn)壓芯片出來的？
要不裝兩個(gè)穩(wěn)壓芯片？一個(gè)穩(wěn)壓芯片負(fù)責(zé)8個(gè)模塊？
還是改造恒山電流環(huán)，使其使用12V電壓。

2：FPGA通信狀態(tài)顯示面板
1：面板上保留原有4個(gè)LED燈（2*2）：主電源，F(xiàn)T232復(fù)位信號(hào)，主串口發(fā)送，主串口接收
2：子串口通信狀態(tài)使用FPGA板上CPU采樣過來的串口信號(hào)解析后用LED顯示出來。
3:通信狀態(tài)指示使用LED模塊，如下圖所示：

4:上下各用4塊10段發(fā)光條
5：前面兩個(gè)LED  與第一個(gè)子串口之間空2個(gè)燈
6：每8個(gè)子串口之間空一個(gè)燈，如圖所示

3：擴(kuò)展通信板(8+8)
1：擴(kuò)展通信板由擴(kuò)展主板與擴(kuò)展子板組成，分別擴(kuò)展8路TTL串口，將8路TTL信號(hào)分成4組，每組兩路TTL信號(hào)，根據(jù)不同的電平需求插上不同的功能模塊。引腳定義等規(guī)范與FPGA主控板一致。
4個(gè)模塊一行排列，即風(fēng)扇安裝在機(jī)殼的前面位置，可以將空氣從后面吹出。電路板布局示意圖：

2：從主串口接收上位機(jī)發(fā)送的命令（分為設(shè)置命令與透傳命令），設(shè)置命令用于改變主串口或子串口的通信參數(shù)，設(shè)置好的串口通信參數(shù)需要掉電保存。透傳命令就是將命令實(shí)體從子串口發(fā)出去。
3：擴(kuò)展通道接收油機(jī)或其它設(shè)備返回的數(shù)據(jù)，并且上傳到主控通信板，最后返回給上位機(jī)。
4：相關(guān)節(jié)點(diǎn)必需使用緩存，用來暫存上位機(jī)沒有及時(shí)取走的數(shù)據(jù)。
主MCU使用30KB緩存
接口芯片每串口256字節(jié)FIFO
5: 有命令可以獲取全部分支通道和子通信板的通信參數(shù)
6: 擴(kuò)展通信板的通信參數(shù)可以統(tǒng)一設(shè)置，也可以獨(dú)立設(shè)置
7:主串口通信速度至少支持115.2K，可根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)置為其它的波特率，子串口與終端設(shè)備的通信默認(rèn)為9600,EVEN,8,1。支持其它的波特率如：5787,EVEN,8,1;1200,None,8,1等（可設(shè)置）。
8：主串口使用TTL接口(默認(rèn)使用115.2K電流環(huán)接口（第4.5款模塊）或WIFI串口模塊)，可以方便切換與上位機(jī)的連接方式
9：板載16MM 4芯航空插座，用于雙組電源輸入。如電路板空間不允許，可使用12MM  4芯航空插座。（彎腳）
10：擴(kuò)展主板與擴(kuò)展子板之間使用網(wǎng)線連接
使用網(wǎng)線連接兩塊電路板。引腳定義如下：
1,2:電流環(huán)VCC
3,6:電流環(huán)GND
4:MCU VCC
5:MCU GND
7:TX
8:RX

11：支持控制子串口數(shù)據(jù)中的第9位電平。
12：板載4個(gè) 雙層5.08mm 3P端子
13：PCB寬度選擇合適的鋁殼體進(jìn)行匹配，暫定使用以下規(guī)格的殼體，電路板寬度為115mm，長度為130mm,如下圖：

尺寸如不合適可以再找其它合適的殼體進(jìn)行匹配定尺寸
14：加上溫控散熱風(fēng)扇的電路
15：面板預(yù)留WIFI天線接口位置
16：主板上預(yù)留WIFI模塊安裝的位置
17：WIFI模塊與115.2K電流環(huán)通過更換模塊的方式二選一
18：擴(kuò)展子板的電源從擴(kuò)展主板上取得。
19：擴(kuò)展主板將電流環(huán)那一組電源輸出到后面的2P綠色拔插端子，
再將這電源穩(wěn)壓到5V輸出一路，這兩路電源都使用自恢復(fù)保險(xiǎn)絲
20：擴(kuò)展板上插的通信模塊與FPGA主控板上用的模塊可以通用

3.1：擴(kuò)展通信顯示板
1：顯示電源，主串口通信狀態(tài)，以及8+8子串口通信狀態(tài)
2：根據(jù)上面殼體的方案，應(yīng)該使用占用面積較小的貼片LED
3：考慮將顯示板垂直焊接在主板上
 
4：抄板并改進(jìn)油機(jī)通信電路板（恒山，長吉，正星  三種）
1：每塊板支持2路油機(jī)通信
2：使用3組雙排針與FPGA主控板連接
3：長吉通信板每路光耦工作電流35-50ma，要考慮器件選型與散熱問題。
4.1：2路TTL-232通信板
1：每塊板支持2路TTL-RS232轉(zhuǎn)換
2：使用3組雙排針與FPGA主控板連接
3：使用隔離電路
4.2：2路TTL-485油機(jī)通信板
1：直接插在8路通信底板上
2：使用自動(dòng)流控電路
3：使用隔離電路
4.3：支持第9位數(shù)據(jù)的2路TTL-485通信板
1：直接插在8路通信底板上
2：使用自動(dòng)流控電路
3：使用隔離電路
4：支持控制子串口數(shù)據(jù)中的第9位電平。
4.4：2路 115.2K電流環(huán)通信板
1：基于正星電流環(huán)通信接口做一塊支持115.2K通信率的2路通信板。
2：使用3組雙排針與FPGA主控板連接
4.5：單路電流環(huán)轉(zhuǎn)TTL通信板
1：基于【115.2K電流環(huán)通信板】做一塊配套的單路電流環(huán)轉(zhuǎn)TTL接口，電流環(huán)3P 5.08拔插端子，TTL端接擴(kuò)展通信板（主板）。

5：通信測試應(yīng)答板
1:4組雙層5.08 3P端子
2:4個(gè)通信模塊安裝的雙排母座
3：支持8路通信應(yīng)答。
4：可使用充電寶供電
5：板載電源及8通道通信指示燈
6：收到什么數(shù)據(jù)，就立即返回什么數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)格式待定
7：子端口通信參數(shù)可設(shè)定。可使用撥碼開關(guān)組合。8個(gè)子端口的通信參數(shù)一致即可。
1200,2400,4800,5787,9600,19.2k,38.4k,57.6k,115.2k，奇偶校驗(yàn)也使用撥碼開關(guān)組合。
 
6:電流環(huán)通信電路測試板
1：針對(duì)不同的安裝于FPGA主控板的電流環(huán)模塊A，設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的電流環(huán)模塊B
2：1:FPGA<=>2: 電流環(huán)模塊A<=>3: 電流環(huán)模塊B<=>4:通信測試應(yīng)答板
3一共4種：恒山，長吉，正星以及115.2K高速電流環(huán)。
可通過上面的接線方式組成一個(gè)測試系統(tǒng)，由1：FPGA子串口輸出數(shù)據(jù)，經(jīng)過2,3到達(dá)4，然后由4返回?cái)?shù)據(jù)，經(jīng)過3,2，最終返回給1的子串口。
4：每塊板2個(gè)通道

 
其它說明：
1：PCB板要過雷擊，浪涌，靜電，高低溫及高濕測試
2：需求有不合理之處或有更好的方案請(qǐng)即時(shí)溝通。
3：PCB中有需要開孔擰螺絲的孔全部使用4.0MM直徑
4：5.08mm  3P  2EDGKD-5.08 雙層拔插端子 外觀及尺寸：