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、調速、制動和反向的主令裝置。由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產生器和操作控制器組成，它是發(fā)布命令的“決策機構”，即完成協(xié)調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

設計步驟：1、設計機器的指令系統(tǒng)：規(guī)定指令的種類、指令的條數以及每一條指令的格式和功能；2、初步的總體設計：如寄存器設置、總線安排、運算器設計、部件間的連接關系等；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。

控制器基本功能

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

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

數據交換：這是指實現CPU與控制器之間、控制器與設備之間的數據交換。對于前者，是通過數據總線，由CPU并行地把數據寫入控制器，或從控制器中并行地讀出數據；對于后者，是設備將數據輸入到控制器，或從控制器傳送給設備。為此，在控制器中須設置數據寄存器。

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

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

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。在限速狀態(tài)時車速不會超過20公里/小時，調節(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，電機不會實現很高速，從而達到限速的目的，在限速時對效率的影響很小。