工控数字量采集模块采用双通道结构，支持双通道数据比较，并通过诊断电路施加测试信号对输入电路进行诊断。通信部分和地址分配部分也采用冗余结构，提高系统的可靠性。工控数字量采集模块主要包括以下几部分：数字串行输入、SOE、DI诊断、短路/断路测试、通信接口、地址分配以及电源模块。
        具体方案详见附件图片及原理图


      简要描述：


        数字串行输入分采用TI公司的SN65HVS881数字输入串行器，SN65HVS881是用于工业数字输入的带奇偶校验的8输入数字输入串行器。考虑到模块为16通道，而且具有双通道冗余结构，所以采用4片SN65HVS881进行级联，完成对16通道冗余结构的实现。除此之外，该部分还包括现场信号输入端的保护电路和SN65HVS881与CPU的数字隔离电路。数字量输入诊断数字量诊断电路用于检测输入电路是否处于健康状态，主要通过在供电端和输入端加入开关实现：1）供电端开关的作用是在检测周期时将电流断开，使输入出现开路的效果；
2）输入端开关的作用是周期性的注入驱动电压，使开关可以被强制打开。
       短路/断路测试
该模块主要是在外部电路出现短路或断路的情况下，通过串联或并联电阻实现的。主要由模拟开关和模数转换器（ADC）组成。通过判断AD值的大小就可以确定电路是否出现短路或断路的情况。    通信电路通信接口主要是RS485通信部分。该通信接口采用冗余结构，RS485收发器经过FPGA与CPU通信，RS485收发器选用SN65HVD10，收发器的最高传输速率32Mbps。其结构图如图9所示。

电源电路
为了提高CPU工作的安全性，设计中采用了TPS65381QDAPRQ1电源管理芯片，该芯片为TMS470和TMS570系列CPU的专用电源管理芯片。能够为TMS570系列CPU提供1.2V核电压，3.3VI/O端口逻辑电压，还可以为AD端口供电。该电源管理芯片带有电源监控功能，芯片与TMS570和TMS470系列CPU通过SPI端口进行通信。通过该芯片能够对CPU故障进行监控，芯片带有看门狗功能，能够对电压进行监控，当输入电压低于4.2V时，产生电源复位信号。芯片具备对所有电源输出端口进行过压欠压监控功能，具有过流、过热和短接保护功能。