图2  程序存储器Nor Flash的扩展 图3  SDRAM的扩展

3.1.3 EEPROM的扩展

在可编程控制器中，一些编程软元件的数据内容需要掉电保存，如：D数据存储器、部分特殊辅助继电器M等。系统通过S3C44B0X自带的IIC接口扩展EEPROM，用来保存这些掉电需要保存数据的编程软元件，在系统启动时，首先把这些软元件的值从EEPROM拷贝到SDRAM中，以便提高系统执行速度。采用的EEPROM型号为：AT24C512，系统扩展原理图如下。系统扩展只需要两根线，一根数据线，一根时钟线，这两根线加上拉电阻是因为IIC总线是开漏输出。

 图4  IIC接口扩展EEPROM

3.2 I/O口扩展

在嵌入式微处理器S3C44B0X中总共有71个普通的I/O口，这些I/O引脚大多都是多功能引脚，其中一些I/O口已经作为专门的应用。系统实现的目标需要128个I/O口，即可编程控制器具备128个点，这样微处理器本身的I/O口无法满足系统的需要，需要通过FPGA扩展。

采用的FPGA型号为EP1K30TC208-3。该芯片具有208个引脚，可配置的I/O口最多达到147个。系统通过S3C44B0X总线进行扩展，这样操作FPGA的I/O口就像操作ARM本身的I/O口一样，操作起来非常的方便。FPGA与S3C44B0X的连接框图如图5：

ARM地址线、数据线与FPGA的地址线、数据线连接，由于FPGA每个存储单元是16位，而ARM微处理器每次处理的是8位，因此地址线要偏离一位；FPGA的存储单元映射到ARM中的Bank2；nOE、nWE分别是读写信号线；TxD0用来下载FPGA工作需要的配置文件；PF2、PF3、TxD0共三根线提供FPGA启动工作需要的时序；SCLK是ARM与FPGA工作（读、写）需要的时钟。

3.3 输入输出模块的扩展

可编程控制器输入输出模块主要有数字量和模拟量输入输出。模拟量的输入输出即A/D、D/A是对象过程参数和PLC主机之间的接口。对象过程参数经过传感器转换成标准的电量后，经过A/D转换器进入PLC主机中；PLC主机经过D/A数模转换把数字量转换成模拟量输出。由于S3C44B0X微处理器内部带有了8路10位的A/D转换器，在一些要求不是很高的控制领域，该转换器可以满足要求，因此不需扩展。S3C44B0X内部没有D/A转换器，所以采用的D/A转换器为MAX5741进行扩展，该转换器是4路10位，使用SPI接口进行扩展，其与微处理器的连接原理图如图6：

图5  FPGA配置I/O口   图6  D/A转换器的扩展