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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控制器是計算機的指揮中心,負責決定執(zhí)行程序的順序,給出執(zhí)行指令時機器各部件需要的操作控制命令。智能控制是指驅(qū)動智能機器自主其目標的過程,即是一類無需人的干預就能獨立地驅(qū)動智能機器實現(xiàn)其目標的自動控制。對很多復雜的系統(tǒng),難以建立有效的數(shù)學模型和常規(guī)的控制理論去進行定量計算和分析,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、健康護理電子產(chǎn)品當中,甚至現(xiàn)在當下最流行最潮流的智能家居建筑中也有廣泛的應用。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、計算機科學、人工智能、運籌學等學科為基礎,擴展了相關(guān)的理論和技術(shù),其中應用較多的有模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)、遺傳算法等理論,以及自適應控制、自組織控制和自學習控制等技術(shù)。
專家系統(tǒng)是利用專家知識對專門的或困難的問題進行描述的控制系統(tǒng)。盡管專家系統(tǒng)在解決復雜的高級推理中獲得了較為成功的應用,但是專家系統(tǒng)的實際應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雜的對象控制。
遺傳算法作為一種非確定的擬自然隨機優(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)絡是利用大量的神經(jīng)元,按一定的拓撲結(jié)構(gòu)進行學習和調(diào)整的自適應控制方法。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、學習或自學習。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)絡在智能控制的參數(shù)、結(jié)構(gòu)或環(huán)境的自適應、自組織、自學習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。
2、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。
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。
4、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(nèi)容讀入后,便可了解該設備的狀態(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。
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。
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習過程中,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
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