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控制器的主要功能有哪些?

  • 發(fā)布時間:2022-09-06 09:32:18
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控制器是計算機(jī)的指揮中心,負(fù)責(zé)決定執(zhí)行程序的順序,給出執(zhí)行指令時機(jī)器各部件需要的操作控制命令。智能控制是指驅(qū)動智能機(jī)器自主其目標(biāo)的過程,即是一類無需人的干預(yù)就能獨立地驅(qū)動智能機(jī)器實現(xiàn)其目標(biāo)的自動控制。對很多復(fù)雜的系統(tǒng),難以建立有效的數(shù)學(xué)模型和常規(guī)的控制理論去進(jìn)行定量計算和分析,而必采用定量方法與定性方法相結(jié)合的控制方式。廣泛的被運用到家用電器、電動工具、汽車電子、健康護(hù)理電子產(chǎn)品當(dāng)中,甚至現(xiàn)在當(dāng)下最流行最潮流的智能家居建筑中也有廣泛的應(yīng)用。在這些領(lǐng)域里智能控制器扮演著“神經(jīng)中樞”和“大腦”的角色。本文收集整理了一些資料,期望能對各位讀者有比較大的參閱價值。

 

智能控制以控制理論、計算機(jī)科學(xué)、人工智能、運籌學(xué)等學(xué)科為基礎(chǔ),擴(kuò)展了相關(guān)的理論和技術(shù),其中應(yīng)用較多的有模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、遺傳算法等理論,以及自適應(yīng)控制、自組織控制和自學(xué)習(xí)控制等技術(shù)。

 

專家系統(tǒng)是利用專家知識對專門的或困難的問題進(jìn)行描述的控制系統(tǒng)。盡管專家系統(tǒng)在解決復(fù)雜的高級推理中獲得了較為成功的應(yīng)用,但是專家系統(tǒng)的實際應(yīng)用相對還是比較少的。

 

 

模糊邏輯用模糊語言描述系統(tǒng),既可以描述應(yīng)用系統(tǒng)的定量模型,也可以描述其定性模型。模糊邏輯可適用于任意復(fù)雜的對象控制。

 

 

遺傳算法作為一種非確定的擬自然隨機(jī)優(yōu)化工具,具有并行計算、快速尋找全局最優(yōu)解等特點,它可以和其他技術(shù)混合使用,用于智能控制的參數(shù)、結(jié)構(gòu)或環(huán)境的最優(yōu)控制。

 

 

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是利用大量的神經(jīng)元,按一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行學(xué)習(xí)和調(diào)整的自適應(yīng)控制方法。它能表示出豐富的特性,具體包括并行計算、分布存儲、可變結(jié)構(gòu)、高度容錯、非線性運算、自我組織、學(xué)習(xí)或自學(xué)習(xí)。這些特性是人們長期追求和期望的系統(tǒng)特性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能控制的參數(shù)、結(jié)構(gòu)或環(huán)境的自適應(yīng)、自組織、自學(xué)習(xí)等控制方面具有獨特的能力。

 

 

智能控制的相關(guān)技術(shù)與控制方式結(jié)合、或綜合交叉結(jié)合,構(gòu)成風(fēng)格和功能各異的智能控制系統(tǒng)和智能控制器,這也是智能控制技術(shù)方法的一個主要特點。

 

 

控制器的主要功能

 

 

1、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(jī)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(jī)。

 

 

2、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(jìn)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(jìn)行一次傳送。這樣便可保證數(shù)據(jù)輸入的正確性。

 

 

3、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。

 

 

4、狀態(tài)說明

 

 

標(biāo)識和報告設(shè)備的狀態(tài)控制器應(yīng)記下設(shè)備的狀態(tài)供CPU了解。例如,僅當(dāng)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(yīng)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(dāng)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)。

 

 

5、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(yīng)能接收并識別這些命令。為此,在控制器中應(yīng)具有相應(yīng)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(jìn)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(yīng)地,在磁盤控制器中有多個寄存器和命令譯碼器等。

 

 

6、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。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(yīng)具有唯一的地址。

 

 

相信通過閱讀上面的內(nèi)容,大家對控制器有了初步的了解,同時也希望大家在學(xué)習(xí)過程中,做好總結(jié),這樣才能不斷提升自己的專業(yè)水平。還有不了解的,可以關(guān)注深亞電子

THE END

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