拆解“上帝的左手”西门子ET200M：看上帝如何使用芯片控制其他设备

西门子，这个称呼“上帝的左手——西门子”其实是一种比喻性的赞誉，来源于工业界对西门子在自动化、控制、能源等领域的统治力与技术影响力的评价。（原文链接：https://www.eeworld.com.cn/ai5iTGS）

GE通用电气（上帝右手）：更偏重能源、制造、航空、医疗等“创造性生产”领域。

西门子（上帝左手）：更专注于控制、自动化、系统集成与工业数字化。

两者合起来，就像“上帝用双手创造世界”一样，象征全球工业的两极支撑力量。

那么今天我们来拆解一下西门子的明星产品ET200M，看下“上帝的左手”都有哪些“关节”，使用哪些芯片来创造世界的。

ET 200M 是 西门子（Siemens）推出的一款模块化远程 I/O 系统，通常与 SIMATIC S7 PLC 配合使用，广泛应用于分布式控制系统。

基本概述

产品名称：ET 200M

类型：模块化远程 I/O 系统（Distributed I/O System）

用途：扩展 PLC I/O，支持分布式控制

兼容 PLC 系列：SIMATIC S7-300、S7-400、S7-1500

特点：模块化设计、可插拔式 I/O 模块、适用于工业现场

核心特点

模块化设计：CPU 可远程控制，I/O 模块可根据需求组合，支持数字量、模拟量、温度、计数等

安装方式：DIN 导轨安装，支持工业现场安装

通讯方式：PROFIBUS DP 或 PROFINET，支持高速数据传输

可靠性：适应恶劣工业环境，抗干扰、防尘、防湿

侧面参数，序列号。

德国制造，型号S7。

最后输出的扩展接口。

SIMATIC S7 是 西门子（Siemens）推出的工业自动化可编程逻辑控制器（PLC）系列，在工业控制和自动化领域非常广泛使用。

基本概述

品牌：Siemens 西门子

系列：SIMATIC S7

类型：可编程逻辑控制器（PLC）

用途：工业自动化控制、生产线管理、机械控制等

特点：可靠、模块化、适合复杂工业环境

主要型号系列

SIMATIC S7 系列包括不同性能和用途的型号：

系列适用范围特点

S7-200小型控制系统体积小、成本低、适合简单控制任务

S7-300中型控制系统模块化设计、I/O 可扩展、工业应用广泛

S7-400大型控制系统高性能、高可靠性、适合复杂生产线

S7-1200新型中小型系统集成以太网、支持现代工业协议、编程灵活

S7-1500高端控制系统性能最强、支持快速通信、可扩展性和诊断能力优秀

通过底座连接到200M上。

S7打开后背部小电阻、电容：做滤波、限流用；

黑色小芯片（8脚）：是信号放大或隔离芯片；

黄色方块电容：电源滤波；

大号黑电容：稳压、去噪。

整体作用：大致是把输入信号做隔离、放大、稳定处理，再送到主控制板。

接口位置，看样子没有太多的焊锡。

来看看正面的用料吧。

芯片型号1633L 36.0000 JPN

类型：石英晶振（Crystal Oscillator）

频率：36.0000 MHz

作用：给单片机（如C165）提供时钟信号。

制造商：日本制造（JPN标记），品牌符号类似于 NDK 或 KDS。

HC125（右下角，标号 3CE14DK）

品牌：TI（德州仪器）

型号：SN74HC125

功能：四路独立三态缓冲器（Quad Buffer/Line Driver, Tri-State Outputs）

作用：用于信号隔离、电平驱动、数据总线控制。

每一路可以控制使能（OE），在不工作时高阻态，不干扰总线。

常用于微控制器与外设之间的数据接口保护。。？！。？

芯片型号 ADM485AR

品牌：Analog Devices（亚德诺半导体）

型号：ADM485AR

功能：RS-485/RS-422 收发器（Transceiver）

作用：实现差分通讯接口，例如：工业串行通讯（Modbus、Profibus、RS485总线），与外部控制系统或PC连接，这说明这块板具备 RS-485通信接口。

TL431（4732、CLD6等标识）

这是 可调分流稳压基准管（Precision Reference），型号TL431系列。

用于电源稳压或反馈控制，保证ADC/DAC或通讯电压稳定。

电源部分元件

L140（标 470）：电感线圈，4.7 µH，用于DC-DC电源滤波或降压模块。

C512、C511 等黄色电容：钽电容（EPCOS品牌），10 µF / 35V。

大电解电容：用于电源主滤波，保证稳定供电。

主控芯片有个标签为1957 HD00 V101，左边：

芯片型号1633L 36.0000 JPN，是一个石英晶振（Crystal Oscillator）

频率：36.0000 MHz

作用：给单片机提供时钟信号。

制造商：日本制造（JPN标记），品牌符号类似于 NDK 或 KDS。

芯片型号LT1171 是 Linear Technology（现在属于 Analog Devices） 生产的一款 可调节开关稳压器 / DC-DC 转换器。我帮你整理了详细信息：

型号：LT1171

类型：开关稳压器（Switching Regulator）

功能：升压（Boost）、降压（Buck）或反向（Inverting）电源转

输入电压范围：3V 至 40V

输出电流：最高可达 1.5A（取决于封装与散热条件）

封装类型：常见有 TO-220、SO-8 等

主要特点

内置功率开关，效率高

可调输出电压

支持恒流或恒压模式

高开关频率（可达 100 kHz）

内置欠压锁定功能，精确的输出电压调节

适合各种负载条件，撕下标签可以看到

芯片型号LSI-1032E 是 Lattice Semiconductor（莱迪思半导体） 品牌的可编程逻辑器件，完整型号为：

> ispLSI 1032E

芯片基本资料

项目说明

品牌Lattice Semiconductor（美国莱迪思半导体）

型号全称ispLSI 1032E（也常写作 LSI-1032E）

类别CPLD（Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件）

封装PLCC-84、TQFP-100 等版本

供电电压5 V（典型）

逻辑资源128 个宏单元（macrocells）≈ 6000 门逻辑

I/O 引脚64 个通用 I/O

工作频率最高约 150 MHz（取决速度等级）

可编程性支持 ISP（In-System Programming）在线编程，通过 JTAG 接口下载配置

功能与作用

这类 CPLD 芯片的作用是充当「逻辑胶合器件（Glue Logic）」，即：

替代传统的分立逻辑芯片（如 74HC 系列）；

在 MCU 与外设之间完成复杂的信号控制、地址译码、状态机逻辑；

可根据系统需要重新编程，无需改硬件即可调整逻辑功能。

芯片型号德州仪器HC125

德州仪器（Texas Instruments）的 SN74HC125 是一款高性能的 4 通道同相缓冲器，具有三态输出，广泛用于数字信号的隔离、总线驱动和信号缓冲等应用。

主要特性

输入类型：标准 CMOS 输入

输出类型：三态输出，支持高达 10 个 LSTTL 负载的扇出能力

工作电压范围：2 V 至 6 V

工作温度范围：-40°C 至 +85°C

典型传播延迟：约 11 ns

功耗：最大静态电流为 80 µA

封装类型：常见封装包括 SOIC-14、DIP-14、TSSOP 等

功能：每个缓冲器的输出由独立的输出使能（OE）控制，高电平使能输出高阻态

正面上面是指示灯，往下是拨码开关。底部是24V电源。右上是数据485接口。

打开后标签信息不确认生产日期。

指示灯有4个。

打开盖板，慢慢抽出主板，可以看到，内部很多芯片。

主板取出来后，内部有很多散热孔。

整块主板，遍布很多芯片，品牌有七八个。中间那个接口很不友好，有几个芯片在他下面，要斜着才能看到。

D-FRONT 2.5-H 是 Phoenix Contact（菲尼克斯电气） 的产品系列之一。

下面是详细说明。

品牌：Phoenix Contact（菲尼克斯电气）

型号：D-FRONT 2.5-H

类别：端子附件（Terminal Accessories）

功能：端盖（End Cover）

接口，还有一个端子连接片。右边是电源部分。

拨码开关，可以组成64个。

HC125（标号 3CE14DK）

品牌：TI（德州仪器）

型号：SN74HC125

功能：四路独立三态缓冲器（Quad Buffer/Line Driver, Tri-State Outputs）

作用：用于信号隔离、电平驱动、数据总线控制。

每一路可以控制使能（OE），在不工作时高阻态，不干扰总线。

常用于微控制器与外设之间的数据接口保护。

芯片型号M27C202是意法半导体2 Mbit (128Kb x16) UV EPROM and OTP EPROM

M27C202是一款2 Mbit EPROM，提供UV（紫外线擦除）和OTP（一次性可编程）两种范围。它非常适合需要大型程序的微处理器系统，在内容稳定、只需要编程一次、组织为131072乘16位的应用中。FDIP40W（窗口陶瓷熔块密封封装）有一个透明的盖子，允许用户将芯片暴露在紫外线下以擦除位模式。然后，可以按照编程过程将新图案写入设备。对于内容仅编程一次且不需要擦除的应用，M27C202以PDIP40、PL C44和TSOP40（10 x 14 mm）封装提供。

引脚图。

释义图

CY62256 是英飞凌一款高性能 CMOS 静态 RAM，其结构为 32K 字 x 8 位。通过低电平有效芯片使能 (CE) 和低电平有效输出使能 (OE) 以及三态驱动器，可以轻松扩展内存。该器件具有自动关断功能，取消选择时可将功耗降低 99.9%。低电平有效写入使能信号 (WE) 控制存储器的写入/读取操作。当 CE 和 WE 输入均为低电平时，八个数据输入/输出引脚（WO% 至 VO7）上的数据将写入由地址引脚（A0 至 A14）上的地址寻址的内存位置。读取器件的方法是选择器件并启用输出，使 CE 和 OE 为低电平有效，同时 WE 保持无效或高电平。在这些条件下，地址引脚上的信息寻址位置的内容将出现在八个数据输入/输出引脚上。除非选择了芯片、启用了输出并且写入使能 (WE) 为高电平，否则输入/输出引脚将保持高阻抗状态。

TL431I（标号：TL431I 3BM CLD6）

品牌：TI（德州仪器）

类型：精密可调分流稳压基准（Adjustable Shunt Regulator）

功能说明：

可提供精确的2.495 V参考电压。

常用于电源反馈控制、电压监测、稳压电路中。

类似于“可调版齐纳二极管”。

在开关电源中经常与光耦合器配合形成反馈控制回路。

英文名：Cypress Semiconductor

中文名：赛普拉斯半导体

总部：美国加利福尼亚州圣何塞（San Jose）

成立时间：1982年

2020年被 Infineon Technologies（英飞凌） 收购

→ 所以现在已归属于 英飞凌集团（Infineon）。

HC541（标号：3C F3RKK HC541）

品牌：TI（德州仪器，Texas Instruments）

完整型号：SN74HC541

封装：SOIC-20（20脚）

类型：八路缓冲驱动器（Octal Buffer/Line Driver）

功能说明：

这是一个 高性能CMOS逻辑芯片，常用于数据总线缓冲、隔离信号、电平驱动等。

它有8个双向缓冲通道，带有三个态输出（tri-state），可以连接到系统总线而不干扰其他设备。

工作电压：2 V ~ 6 V，典型5 V。

应用场景：单片机I/O扩展、信号隔离、电平匹配、数据总线控制。

TL431I（标号：TL431I 3BM CLD6）

品牌：TI（德州仪器）

类型：精密可调分流稳压基准（Adjustable Shunt Regulator）

功能说明：

可提供精确的2.495 V参考电压。

常用于电源反馈控制、电压监测、稳压电路中。

类似于“可调版齐纳二极管”。

在开关电源中经常与光耦合器配合形成反馈控制回路。

两颗RAM低功耗静态随机存取存储器（SRAM）

芯片型号：ASPC2R / STE2a

品牌：SIEMENS AG（西门子）

制造标识：AMI S（American Microsystems Inc.，美国微系统公司）

芯片功能与应用：

这是一款 ASPC2R/STE2a —— 属于 Siemens 的 ASPC2 系列通讯控制器（Advanced Serial Peripheral Controller）。

该系列芯片常用于 工业自动化控制系统、PLC（可编程逻辑控制器）以及现场总线通讯模块（如 PROFIBUS、SIMATIC 系统）。

主要功能：

作为 通信协处理器（Communication Co-Processor），协助主CPU处理实时总线通信任务。

支持 PROFIBUS-DP / FMS 通信协议（西门子常用的工业通信总线标准）。

内含：

串行通讯接口（UART / RS485）

中断管理

DMA 支持

定时器与帧处理单元

“AMI S™” 代表该芯片由 American Microsystems Inc.（美国微系统公司，后来并入 ON Semiconductor）代工制造，而设计方为 Siemens AG。这在早期工业控制芯片中很常见：

西门子设计 → AMI代工生产。

SAF-C165 是一颗非常经典、广泛使用于工业与汽车领域的 16位微控制器（MCU），出自 Siemens / Infineon（英飞凌）。

下面是详细分析

芯片基本信息

项目内容

型号SAF-C165 / C165 系列

制造商Siemens AG → 后来品牌为 Infineon Technologies

类型16位单片机（Microcontroller）

内核C166 内核（Siemens 自研）

架构特点高性能16位RISC架构，支持多任务实时控制

应用级别工业级 / 汽车级

核心特性

功能说明

CPU主频20 ~ 40 MHz（部分型号最高可到 50 MHz）

内存结构外部程序存储器接口 + 内部RAM

程序空间无内部Flash（需外接 EPROM / EEPROM，例如 M27C202）

总线宽度16位数据总线，24位地址总线

中断系统高度可编程的中断控制器（16级优先级）

定时/计数多通道定时器、PWM、捕获/比较功能

通信接口串口（UART）、SPI、CAN（部分版本）

I/O口多达 80+ 个可编程I/O引脚

电源电压5V ±10%

封装PLCC84、PQFP100、MQFP100 等多种工业封装

C165是英飞凌C166系列全功能单芯片CMOS微控制器的衍生产品。它将高CPU性能（每秒高达1250万条指令）与外围功能和增强的1O功能相结合。C165特别适用于对成本敏感的应用。

芯片型号1633L 36.0000 JPN

类型：石英晶振（Crystal Oscillator）

频率：36.0000 MHz

作用：给单片机（如C165）提供时钟信号。

制造商：日本制造（JPN标记），品牌符号类似于 NDK 或 KDS。

芯片型号L4973D5.1

是意法半导体的开关稳压器5.1V3.5A

L4973是一款降压单片功率开关稳压器，在3.3V或5.1V的固定电压下提供3.5A的电流，并使用简单的外部分压器输出可调电压，最高可达50V。该器件采用BCD混合技术实现，使用0.15的内部功率D-MOS晶体管（典型的Rpsfon）来获得非常高的效率和非常快的开关时间。开关频率可达300 kHz（必须遵守封装的最大功耗）。8 V至55 V之间的宽输入电压范围和3.3 V至40 V的输出电压调节范围覆盖了当今的大多数应用。新一代DC-DC转换器的特点包括逐脉冲电流限制、输出短路保护电压前馈调节的打嗝模式、软启动、输入/输出同步、防止反馈回路断开、抑制零电流消耗和热关断。可用的封装为塑料双列直插式，标准组件为DIP-18（12+3+3），SMD组件为SO20（12+4+4）。

电源部分元件

引脚图

HC125（右下角，标号 3CE14DK）

品牌：TI（德州仪器）

型号：SN74HC125

功能：四路独立三态缓冲器（Quad Buffer/Line Driver, Tri-State Outputs）

作用：用于信号隔离、电平驱动、数据总线控制。

每一路可以控制使能（OE），在不工作时高阻态，不干扰总线。

常用于微控制器与外设之间的数据接口保护。

芯片型号 ADM485AR

品牌：Analog Devices（亚德诺半导体）

型号：ADM485AR

功能：RS-485/RS-422 收发器（Transceiver）

作用：实现差分通讯接口，例如：

工业串行通讯（Modbus、Profibus、RS485总线）

与外部控制系统或PC连接

这说明这块板具备 RS-485通信接口。

小型变压器（pulse transformer 或隔离变压器）。

RS485数据接口。

芯片型号“MAX3464” 是一颗高性能差分总线收发器，用于 RS-485 / RS-422 通信接口。

下面是它的主要特性与应用说明：

MAX3464 主要规格与特性

项目说明

类型差分总线收发器（Transceiver）

支持协议RS-485 / RS-422 双向通信

电源+5 V 工作电压

通信速率最多可达 20 Mbps

输入/输出延迟驱动器和接收器传播延迟小于 20 ns

故障安全（Fail-Safe）当接收端线路悬空或短路时，输出为逻辑高，保证总线空闲时接收器输出为确定状态

半双工 / 全双工MAX3464 是 半双工 型号（即在同一对线上收发切换）

包装 / 封装常见 SOP-8 / SOIC-8 等封装

整块背板，大部分都是贴片电容，电阻。

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