本文在沿用传统的开关量采集电路原理的基础上设计了可用于工业控制计算机PC104总线的接口电路以及开关量采集电路。鉴于针对工业控制计算机的仿真缺乏软硬件设施，在经过对程序流程的理论分析之后得出结论，电路是有效的且可行的。主要的设计内容有：

(1) 借鉴传统的CSM系统开关量采集板电路，设计了适用于本文所介绍PC104总线板卡的采集板电路，通过二级光耦、电磁感应等手段，对继电器接点、控制台按钮及其表示灯等需要检测的开关量进行了无影响采集。

(2) 通过使用8255A、8254、74LS151芯片构成可用于PC104总线的板卡，在尽量少占用系统资源的前提下完成对64路开关量采集电路和工业控制计算机PC104总线间的连接，并对所编写的程序进行流程分析以证明其可行性。

......

在铁道部2010年9月发布的“709号文”、 “377号文”中针对开关量采集电路在原有微机监测系统的基础上补充提出了对高速铁路信号设备监测的新要求，要求着重强调了采集安全性以及采集措施等具体条款。因此，本文在部分延用经典开关量采集电路的基础上，针对CSM系统中开关量监测模块进行一定程度的设计开发。主要设计工作是使用基本的电路元件和少量的数据选择芯片、接口芯片、定时芯片对开关量采集电路模块及其与工业控制计算机所使用PC104总线的硬件接口连接电路板卡进行设计，使得硬件接口电路可以集成化、综合化、模块化，方便生产及应用安装。并且基于所设计的电路，用汇编语言编写接口电路模块的初始化程序和采集程序，从而实现基于工业控制计算机对开关量的采集监测。

......

本文首先介绍了以传统开关量采集电路为基础的的模块化开关量采集电路，包括了铁路信号开关量检测中的四种开关量。然后详细介绍了8路开关量如何集成模块化，并分别介绍了所涉及的四种开关量采集电路以及开关量采集板电路的工作原理。按芯片分析了开关量监测硬件接口电路的结构与原理。最后详细阐述了对电路初始化的分析以及程序的编写。

取得的主要研究成果如下：

(1) 将开关量采集电路进行了与工业控制计算机适配的模块化，使零碎的采集电路构成模块之后利于组装调试和重复利用。

(2) 设计了适配于基于工控机PC104总线的开关量采集硬件接口电路，可以使用设计的模块化开关量采集电路板对开关量进行采集，并保证了对计算机资源的有效利用以及信息采集和处理的及时性。

(3) 设计了用于硬件接口电路的初始化......