输入输出扩展电路英文解释翻译、输入输出扩展电路的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 input/output expander

分词翻译：

输入输出的英语翻译：

【计】 I/O; in-out; input/output; IO

扩展的英语翻译：

enlarge; expand; extend; ream; spread
【计】 extend; spread-out
【化】 expansion
【医】 extend

电路的英语翻译：

circuit; circuitry
【计】 electrocircuit
【化】 circuit; electric circuit
【医】 circuit

专业解析

在电子工程领域，"输入输出扩展电路"（Input/Output Expansion Circuit）指为微控制器、PLC或嵌入式系统增加额外I/O接口的硬件模块。其核心功能是突破主控芯片原生I/O引脚数量的限制，实现与更多外部设备的数据交互。以下是技术解析：

一、术语定义与功能

汉英对照
输入输出 (Shūrù Shūchū) → Input/Output (I/O)

扩展电路 (Kuòzhǎn Diànlù) → Expansion Circuit

组合释义：通过专用电路扩展系统I/O通道的硬件方案。
核心功能
采用多路复用（Multiplexing）或串行转并行（如SPI/I²C）技术，将有限引脚扩展为多路独立I/O。例如：

使用74HC595移位寄存器实现8路输出扩展，通过3个控制引脚驱动8个LED（来源：《数字设计原理与实践》John F. Wakerly）。

二、技术实现原理

并行扩展
通过地址译码器（如74HC138）和锁存器（如74HC373）访问扩展I/O端口，映射到主控器的内存地址空间（来源：《微机原理与接口技术》周荷琴）。
串行扩展
基于SPI/I²C总线连接I/O扩展芯片（如MCP23017），单组总线可控制16路可编程I/O（来源：Microchip MCP23017数据手册）。
FPGA/CPLD扩展
可编程逻辑器件可定制高密度I/O扩展，支持自定义时序逻辑（来源：《FPGA原理与应用》褚振勇）。

三、典型应用场景

工业控制
PLC模块通过I/O扩展连接传感器群（温度/压力）和执行器（继电器/电机）。

嵌入式开发
树莓派通过GPIO扩展板驱动多路外围设备（来源：Raspberry Pi GPIO扩展方案）。

通信接口转换
将UART信号扩展为多路RS-485总线（如MAX485芯片应用）。

四、设计关键参数

参数	影响维度	典型值示例
扩展通道数	系统可连接设备上限	8/16/32路
数据传输速率	实时性要求	SPI: 10MHz@5V
电气隔离	抗干扰能力	2500Vrms光耦隔离
功耗	能效与散热设计	<1mA/通道@待机

权威参考来源：

IEEE论文《I/O Expansion Techniques for Embedded Systems》
清华大学出版社《嵌入式系统接口设计》
Texas Instruments应用报告《Designing With I/O Expansion》

网络扩展解释

输入输出扩展电路是微控制器或单片机系统中用于增加输入/输出（I/O）端口数量的外设扩展方案，主要用于解决内置I/O资源不足的问题。以下是详细解释：

1.基本定义

输入输出扩展电路通过外部芯片（如锁存器、缓冲器等）扩展系统的数据输入和输出能力。例如，当单片机需要连接更多传感器或执行器时，可通过此类电路增加接口数量。

2.核心组成

输入扩展：通常使用缓冲器（如74LS244），其作用是将外部设备的数据单向传输到CPU。特点是仅在选通信号有效时，输入数据才会进入总线。
输出扩展：采用锁存器（如74LS273、74LS377），其功能是锁存CPU发送的数据并保持输出稳定。例如，74LS377在时钟信号上升沿触发时锁存数据，确保输出端不受后续数据总线变化影响。

3.工作原理

输入电路：当外部设备数据准备好后，CPU发送选通信号（如CS244），此时缓冲器导通，数据通过总线进入系统。
输出电路：CPU通过写信号（如WR）触发锁存器的时钟端，将总线上的数据锁存到输出端口，并保持到下一次更新。

4.应用场景

适用于需要连接大量外设的单片机系统，如工业控制设备、仪器仪表等。
例如，通过74LS244扩展8路输入接口读取传感器信号，通过74LS273扩展8路输出接口控制LED或继电器。

5.芯片选型

TTL系列芯片（如74LS、74S等）是常用选择，需根据速度、功耗需求选择型号。例如，74LS系列功耗较低，适合一般场景；74S系列速度更快但功耗较高。

输入输出扩展电路通过缓冲器和锁存器实现数据稳定传输，解决了I/O资源不足的问题，是嵌入式系统设计中的基础模块。实际应用中需结合具体需求选择芯片类型和接口数量。