控制器

控制器（英文名稱：controller）是指按照預定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機的啟動、調(diào)速、制動和反向的主令裝置。由程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產(chǎn)生器和操作控制器組成，它是發(fā)布命令的“決策機構(gòu)”，即完成協(xié)調(diào)和指揮整個計算機系統(tǒng)的操作。

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控制器組合邏輯

設(shè)計步驟：1、設(shè)計機器的指令系統(tǒng)：規(guī)定指令的種類、指令的條數(shù)以及每一條指令的格式和功能；2、初步的總體設(shè)計：如寄存器設(shè)置、總線安排、運算器設(shè)計、部件間的連接關(guān)系等；3、繪制指令流程圖：標出每一條指令在什么時間、什么部件進行何種操作；4、編排操作時間表：即根據(jù)指令流程圖分解各操作為微操作，按時間段列出機器應進行的微操作；5、列出微操作信號表達式，化簡，電路實現(xiàn)。

控制器基本功能

數(shù)據(jù)緩沖：由于I/O設(shè)備的速率較低而CPU和內(nèi)存的速率卻很高，故在控制器中必須設(shè)置一緩沖器。在輸出時，用此緩沖器暫存由主機高速傳來的數(shù)據(jù)，然后才以I/O設(shè)備所具有的速率將緩沖器中的數(shù)據(jù)傳送給I/O設(shè)備；在輸入時，緩沖器則用于暫存從I/O設(shè)備送來的數(shù)據(jù)，待接收到一批數(shù)據(jù)后，再將緩沖器中的數(shù)據(jù)高速地傳送給主機。

差錯控制：設(shè)備控制器還兼管對由I/O設(shè)備傳送來的數(shù)據(jù)進行差錯檢測。若發(fā)現(xiàn)傳送中出現(xiàn)了錯誤，通常是將差錯檢測碼置位，并向 CPU報告，于是CPU將本次傳送來的數(shù)據(jù)作廢，并重新進行一次傳送。這樣便可保證數(shù)據(jù)輸入的正確性。

數(shù)據(jù)交換：這是指實現(xiàn)CPU與控制器之間、控制器與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換。對于前者，是通過數(shù)據(jù)總線，由CPU并行地把數(shù)據(jù)寫入控制器，或從控制器中并行地讀出數(shù)據(jù)；對于后者，是設(shè)備將數(shù)據(jù)輸入到控制器，或從控制器傳送給設(shè)備。為此，在控制器中須設(shè)置數(shù)據(jù)寄存器。

狀態(tài)說明：標識和報告設(shè)備的狀態(tài)控制器應記下設(shè)備的狀態(tài)供CPU了解。例如，僅當該設(shè)備處于發(fā)送就緒狀態(tài)時，CPU才能啟動控制器從設(shè)備中讀出數(shù)據(jù)。為此，在控制器中應設(shè)置一狀態(tài)寄存器，用其中的每一位來反映設(shè)備的某一種狀態(tài)。當CPU將該寄存器的內(nèi)容讀入后，便可了解該設(shè)備的狀態(tài)。

接收和識別命令：CPU可以向控制器發(fā)送多種不同的命令，設(shè)備控制器應能接收并識別這些命令。為此，在控制器中應具有相應的控制寄存器，用來存放接收的命令和參數(shù)，并對所接收的命令進行譯碼。

地址識別：就像內(nèi)存中的每一個單元都有一個地址一樣，系統(tǒng)中的每一個設(shè)備也都有一個地址，而設(shè)備控制器又必須能夠識別它所控制的每個設(shè)備的地址。

控制器的限速是何原理？有何用處？在限速時是否浪費效率？

國標規(guī)定電動車的很高時速是20公里/小時，所以很多廠家為滿足客戶要求加上的限速線開關(guān)。在限速狀態(tài)時車速不會超過20公里/小時，調(diào)節(jié)后（解除限速）可以達到很高時速，其原理就是限制控制器對電機的輸出電壓不能達到很高，電機不會實現(xiàn)很高速，從而達到限速的目的，在限速時對效率的影響很小。