控制器的常見種類和基本功能

一、工作原理

控制器（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(shù)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。

二、常見種類

控制器的分類有很多，比如LED 控制器、微程序控制器、門禁控制器、電動汽車控制器、母聯(lián)控制器、自動轉換開關控制器、單芯片微控制器等。

1、控制器(LED controller)：通過芯片處理控制LED燈電路中的各個位置的開關?？刂破鞲鶕?jù)預先設定好的程序再控制驅動電路使LED陣列有規(guī)律地發(fā)光，從而顯示出文字或圖形。

2、微程序控制器：微程序控制器同組合邏輯控制器相比較，具有規(guī)整性、靈活性、可維護性等一系列優(yōu)點，因而在計算機設計中逐漸取代了早期采用的組合邏輯控制器，并已被廣泛地應用。在計算機系統(tǒng)中，微程序設計技術是利用軟件方法來設計硬件的一門技術。

3、門禁控制器：又稱出入管理控制系統(tǒng)(Access Control System) ，它是在傳統(tǒng)的門鎖基礎上發(fā)展而來的。門禁控制器就是 系統(tǒng)的核心，利用現(xiàn)代的計算機技術和各種識別技術的結合，體現(xiàn)-種智能化的管理手段。

4、電動汽車控制器：電動車控制器是用來控制電動車電機的啟動、運行、進退、速度、停止以及電動車的其它電子器件的核心控制器件，它就象是電動車的大腦，是電動車上重要的部件。

三、基本功能

數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，然后才以I/O設備所具有的速率將緩沖器中的數(shù)據(jù)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(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：設備控制器還兼管對由I/O設備傳送來的數(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，是設備將數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)。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(shù)，并對所接收的命令進行譯碼。例如，磁盤控制器可以接收CPU發(fā)來的Read、Write、Format等15條不同的命令，而且有些命令還帶有參數(shù)；相應地，在磁盤控制器中有多個寄存器和命令譯碼器等。

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。此外，為使CPU能向(或從)寄存器中寫入(或讀出)數(shù)據(jù)，這些寄存器都應具有唯一的地址。

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