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Modulo I/O

Un modulo I/O è un sottosistema in un circuito integrato che esegue la funzionalità specifica per interfacciare una CPU al resto del sistema. Può fare riferimento anche agli interruttori configurabili denominati moduli relè I/O per il passaggio della potenza a un carico esterno o al controller logico programmabile (PLC) utilizzato in applicazioni industriali o di produzione per eseguire funzioni quali il controllo del motore.


I moduli I/O all'interno di un microcontroller o microprocessore sono solitamente memoria associata a registri che memorizzano direzione, livello, tipo e informazioni sull'evento. Possono consentire l'associazione delle interruzioni agli eventi su porte I/O configurate. Le porte I/O possono avere, a loro volta, opzioni di funzione, anch'esse configurabili. In genere sono disponibili le funzioni di acquisizione PWM e del timer e alcuni banchi possono supportare la generazione e il rilevamento dei segnali analogici (DAC, ADC). Alcuni moduli I/O supportano invece interfacce per usi speciali (ad esempio le porte seriali SPI, RS232).


I moduli relè I/O consentono al sistema a microprocessori di commutare carichi di energia molto più elevati rispetto ai pin I/O che può gestire il microcontroller e al tempo stesso offrono isolamento elettrico tra gli stessi. L'isolamento avviene solitamente mediante connessione ottica foto-diodo lungo una barriera o spazio vuoto. Il microcontroller attiverà il fotodiodo e una base transistor che commuta il carico rileverà la presenza di luce sul lato del carico. Potrebbero incorporare altre funzionalità di protezione quali i diodi di bloccaggio integrati.


I PLC sono moduli robusti che solitamente si interfacciano con un sistema di microcontroller tramite un'interfaccia seriale come la RS485 e contengono programmi interni che è possibile configurare e combinare per consentire la lettura dei sensori (ad esempio gli encoder meccanici) e il controllo dei motori o altri dispositivi. I livelli di uscita, flussi di impulsi o forme d'onda modulate (PWM) emessi possono controllare le velocità, le impostazioni sulla posizione e altre caratteristiche come la temperatura dei forni.

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