控制器的主要功能有哪些?
- 發(fā)布時(shí)間:2022-09-06 09:32:18
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控制器是計(jì)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(shí)機(jī)器各部件需要的操作控制命令。智能控制是指驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器自主其目標(biāo)的過(guò)程,即是一類(lèi)無(wú)需人的干預(yù)就能獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的自動(dòng)控制。對(duì)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(jì)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(yùn)用到家用電器、電動(dòng)工具、汽車(chē)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(duì)各位讀者有比較大的參閱價(jià)值。
智能控制以控制理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、運(yùn)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(zhuān)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(zhuān)家系統(tǒng)是利用專(zhuān)家知識(shí)對(duì)專(zhuān)門(mén)的或困難的問(wèn)題進(jìn)行描述的控制系統(tǒng)。盡管專(zhuān)家系統(tǒng)在解決復(fù)雜的高級(jí)推理中獲得了較為成功的應(yīng)用,但是專(zhuān)家系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用相對(duì)還是比較少的。
模糊邏輯用模糊語(yǔ)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(duì)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(jì)算、快速尋找全局最優(yōu)解等特點(diǎn),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(jì)算、分布存儲(chǔ)、可變結(jié)構(gòu)、高度容錯(cuò)、非線性運(yùn)算、自我組織、學(xué)習(xí)或自學(xué)習(xí)。這些特性是人們長(zhǎng)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(dú)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(gè)主要特點(diǎn)。
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(shí),用此緩沖器暫存由主機(jī)高速傳來(lái)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(shí),緩沖器則用于暫存從I/O設(shè)備送來(lái)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(cuò)控制
設(shè)備控制器還兼管對(duì)由I/O設(shè)備傳送來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯(cuò)檢測(cè)。若發(fā)現(xiàn)傳送中出現(xiàn)了錯(cuò)誤,通常是將差錯(cuò)檢測(cè)碼置位,并向CPU報(bào)告,于是CPU將本次傳送來(lái)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(shí)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(duì)于前者,是通過(guò)數(shù)據(jù)總線,由CPU并行地把數(shù)據(jù)寫(xiě)入控制器,或從控制器中并行地讀出數(shù)據(jù);對(duì)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(shuō)明
標(biāo)識(shí)和報(bào)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(shí),CPU才能啟動(dòng)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(lái)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(shí)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(shí)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(lái)存放接收的命令和參數(shù),并對(duì)所接收的命令進(jìn)行譯碼。例如,磁盤(pán)控制器可以接收CPU發(fā)來(lái)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(pán)控制器中有多個(gè)寄存器和命令譯碼器等。
6、地址識(shí)別
就像內(nèi)存中的每一個(gè)單元都有一個(gè)地址一樣,系統(tǒng)中的每一個(gè)設(shè)備也都有一個(gè)地址,而設(shè)備控制器又必須能夠識(shí)別它所控制的每個(gè)設(shè)備的地址。此外,為使CPU能向(或從)寄存器中寫(xiě)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(guò)閱讀上面的內(nèi)容,大家對(duì)控制器有了初步的了解,同時(shí)也希望大家在學(xué)習(xí)過(guò)程中,做好總結(jié),這樣才能不斷提升自己的專(zhuān)業(yè)水平。還有不了解的,可以關(guān)注深亞電子
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