奧地利貝加萊B+R逆變模塊上海韜世

在程序設計中，為完成某一功能所需的一段程序或子程序；或指能由編譯程序、裝配程序等處理的獨立程序單位；或指大型軟件系統(tǒng)的一部分。

模塊,又稱構件,是能夠單獨命名并獨立地完成一定功能的程序語句的集合（即程序代碼和數(shù)據(jù)結構的集合體）。它具有兩個基本的特征：外部特征和內部特征。外部特征是指模塊跟外部環(huán)境聯(lián)系的接口（即其他模塊或程序調用該模塊的方式，包括有輸入輸出參數(shù)、引用的全局變量）和模塊的功能；內部特征是指模塊的內部環(huán)境具有的特點（即該模塊的局部數(shù)據(jù)和程序代碼）。

模塊有各種類型，如單元操作模塊（換熱器、精餾塔、壓縮機等）、計算方法模塊（加速收斂算法、化算法等）、物理化學性質模塊（汽液相平衡計算、熱焓計算等）等。

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(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。

控制器分組合邏輯控制器和微程序控制器，兩種控制器各有長處和短處。組合邏輯控制器設計麻煩，結構復雜，一旦設計完成，就不能再修改或擴充，但它的速度快。微程序控制器設計方便，結構簡單，修改或擴充都方便，修改一條機器指令的功能，只需重編所對應的微程序；要增加一條機器指令，只需在控制存儲器中增加一段微程序，但是，它是通過執(zhí)行一段微程。具體對比如下：組合邏輯控制器又稱硬布線控制器，由邏輯電路構成，*靠硬件來實現(xiàn)指令的功能。

電磁吸盤控制器：交流電壓380V經(jīng)變壓器降壓后，經(jīng)過整流器整流變成110V直流后經(jīng)控制裝置進入吸盤此時吸盤被充磁，退磁時通入反向電壓線路，控制器達到退磁功能。

門禁控制器：門禁控制器工作在兩種模式之下。一種是巡檢模式，另一種是識別模式。在巡檢模式下，控制器不斷向讀卡器發(fā)送查詢代碼，并接收讀卡器的回復命令。這種模式會一直保持下去，直至讀卡器感應到卡片。當讀卡器感應到卡片后，讀卡器對控制器的巡檢命令產生不同的回復，在這個回復命令中，讀卡器將讀到的感應卡內碼數(shù)據(jù)傳送到門禁控制器，使門禁控制器進入到識別模式。在門禁控制器的識別模式下，門禁控制器分析感應卡內碼，同設備內存儲的卡片數(shù)據(jù)進行比對，并實施后續(xù)動作。門禁控制器完成接收數(shù)據(jù)的動作后，會發(fā)送命令回復讀卡器，使讀卡器恢復狀態(tài)，同時，門禁控制器重新回到巡檢模式。

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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(shù)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(jù)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(xiàn)。

基本組成：

1、指令寄存器用來存放正在執(zhí)行的指令。指令分成兩部分：操作碼和地址碼。操作碼用來指示指令的操作性質，如加法、減法等；地址碼給出本條指令的操作數(shù)地址或形成操作數(shù)地址的有關信息（這時通過地址形成電路來形成操作數(shù)地址）。有一種指令稱為轉移指令，它用來改變指令的正常執(zhí)行順序，這種指令的地址碼部分給出的是要轉去執(zhí)行的指令的地址。

2、操作碼譯碼器：用來對指令的操作碼進行譯碼，產生相應的控制電平，完成分析指令的功能。

3、時序電路：用來產生時間標志信號。在微型計算機中，時間標志信號一般為三級：指令周期、總線周期和時鐘周期。微操作命令產生電路產生完成指令規(guī)定操作的各種微操作命令。這些命令產生的主要依據(jù)是時間標志和指令的操作性質。該電路實際是各微操作控制信號表達式（如上面的A→L表達式）的電路實現(xiàn)，它是組合邏輯控制器中較為復雜的部分。

4、指令計數(shù)器：用來形成下一條要執(zhí)行的指令的地址。通常，指令是順序執(zhí)行的，而指令在存儲器中是順序存放的。所以，一般情況下下一條要執(zhí)行的指令的地址可通過將現(xiàn)行地址加1形成，微操作命令“1”就用于這個目的。如果執(zhí)行的是轉移指令，則下一條要執(zhí)行的指令的地址是要轉移到的地址。該地址就在本轉移指令的地址碼字段，將其直接送往指令計數(shù)器。

微程序控制器的提出是因為組合邏輯設計存在不便于設計、不靈活、不易修改和擴充等缺點。

微程序

微程序控制(簡稱微碼控制)的基本思路是：用微指令產生微操作命令，用若干條微指令組成一段微程序實現(xiàn)一條機器指令的功能（為了加以區(qū)別，將前面所講的指令稱為機器指令）。設機器指令M執(zhí)行時需要三個階段，每個階段需要發(fā)出如下命令：階段一發(fā)送K1、K8命令，階段二發(fā)送K0、K2、K3、K4命令，階段三發(fā)送K9命令。當將*條微指令送到微指令寄存器時，微指令寄存器的K1和K8為1，即發(fā)出K1和K8命令，該微指令指出下一條微指令地址為00101，從中取出第二條微指令，送到微指令寄存器時將發(fā)出K0、K2、K3、K4命令，接下來是取第三條微指令，發(fā)K9命令。

微程序控制器的組成：

1、控制存儲器（contmlMemory）用來存放各機器指令對應的微程序。譯碼器用來形成機器指令對應的微程序的入口地址。當將一條機器指令對應的微程序的各條微指令逐條取出，并送到微指令寄存器時，其微操作命令也就按事先的設計發(fā)出，因而也就完成了一條機器指令的功能。對每一條機器指令都是如此。

2、微指令的寬度直接決定了微程序控制器的寬度。為了簡化控制存儲器，可采取一些措施來縮短微指令的寬度。如采用字段譯碼法一級分段譯碼。顯然，微指令的控制字段將大大縮短。，一些要同時產生的微操作命令不能安排在同一個字段中。為了進一步縮短控制字段，還可以將字段譯碼設計成兩級或多級。

CPU

控制器是指揮計算機的各個部件按照指令的功能要求協(xié)調工作的部件，是計算機的神經(jīng)中樞和指揮中心，由指令寄存器IR（InstructionRegister）、程序計數(shù)器PC（ProgramCounter）和操作控制器0C（OperationController）三個部件組成，對協(xié)調整個電腦有序工作極為重要。

指令寄存器：用以保存當前執(zhí)行或即將執(zhí)行的指令的一種寄存器。指令內包含有確定操作類型的操作碼和指出操作數(shù)來源或去向的地址。指令長度隨不同計算機而異，指令寄存器的長度也隨之而異。計算機的所有操作都是通過分析存放在指令寄存器中的指令后再執(zhí)行的。指令寄存器的輸人端接收來自存儲器的指令，指令寄存器的輸出端分為兩部分。操作碼部分送到譯碼電路進行分析，指出本指令該執(zhí)行何種類型的操作;地址部分送到地址加法器生成有效地址后再送到存儲器，作為取數(shù)或存數(shù)的地址。

存儲器可以指主存、高速緩存或寄存器棧等用來保存當前正在執(zhí)行的一條指令。當執(zhí)行一條指令時，先把它從內存取到數(shù)據(jù)寄存器（DR）中，然后再傳送至IR。指令劃分為操作碼和地址碼字段，由二進制數(shù)字組成。為了執(zhí)行任何給定的指令，必須對操作碼進行測試，以便識別所要求的操作。指令譯碼器就是做這項工作的。指令寄存器中操作碼字段的輸出就是指令譯碼器的輸入。操作碼一經(jīng)譯碼后，即可向操作控制器發(fā)出具體操作的特定信號。

程序計數(shù)器：指明程序中下一次要執(zhí)行的指令地址的一種計數(shù)器，又稱指令計數(shù)器。它兼有指令地址寄存器和計數(shù)器的功能。當一條指令執(zhí)行完畢的時候，程序計數(shù)器作為指令地址寄存器，其內容必須已經(jīng)改變成下一條指令的地址，從而使程序得以持續(xù)運行。

為此可采取以下兩種辦法：

*種辦法是在指令中包含了下一條指令的地址。在指令執(zhí)行過程中將這個地址送人指令地址寄存器即可達到程序持續(xù)運行的目的。這個方法適用于早期以磁鼓、延遲線等串行裝置作為主存儲器的計算機。根據(jù)本條指令的執(zhí)行時間恰當?shù)貨Q定下一條指令的地址就可以縮短讀取下一條指令的等待時間，從而收到提高程序運行速度的效果。

第二種辦法是順序執(zhí)行指令。一個程序由若干個程序段組成，每個程序段的指令可以設計成順序地存放在存儲器之中，所以只要指令地址寄存器兼有計數(shù)功能，在執(zhí)行指令的過程中進行計數(shù)，自動加一個增量，就可以形成下一條指令的地址，從而達到順序執(zhí)行指令的目的。這個辦法適用于以隨機存儲器作為主存儲器的計算機。當程序的運行需要從一個程序段轉向另一個程序段時，可以利用轉移指令來實現(xiàn)。轉移指令中包含了即將轉去的程序段入口指令的地址。執(zhí)行轉移指令時將這個地址送人程序計數(shù)器(此時只作為指令地址寄存器，不計數(shù))作為下一條指令的地址，從而達到轉移程序段的目的。子程序的調用、中斷和陷阱的處理等都用類似的方法。在隨機存取存儲器普及以后，第二種辦法的整體運行效果大大地優(yōu)于*種辦法，因而順序執(zhí)行指令已經(jīng)成為主流計算機普遍采用的辦法，程序計數(shù)器就成為中央處理器*的一個控制部件。

CPU內的每個功能部件都完成一定的特定功能。信息在各部件之間傳送及數(shù)據(jù)的流動控制部件的實現(xiàn)。通常把許多數(shù)字部件之間傳送信息的通路稱為“數(shù)據(jù)通路”。信息從什么地方開始，中間經(jīng)過哪個寄存器或多路開關，后傳到哪個寄存器，都要加以控制。在各寄存器之間建立數(shù)據(jù)通路的任務，是由稱為“操作控制器”的部件來完成的。

操作控制器的功能就是根據(jù)指令操作碼和時序信號，產生各種操作控制信號，以便正確地建立數(shù)據(jù)通路，從而完成取指令和執(zhí)行指令的控制。

有兩種由于設計方法不同因而結構也不同的控制器。微操作是指不可再分解的操作，進行微操作總是需要相應的控制信號(稱為微操作控制信號或微操作命令)。一臺數(shù)字計算機基本上可以劃分為兩大部分---控制部件和執(zhí)行部件。控制器就是控制部件，而運算器、存儲器、外圍設備相對控制器來說就是執(zhí)行部件?？刂撇考c執(zhí)行部件的一種聯(lián)系就是通過控制線?？刂撇考ㄟ^控制線向執(zhí)行部件發(fā)出各種控制命令，通常這種控制命令叫做微命令，而執(zhí)行部件接受微命令后所執(zhí)行的操作就叫做微操作?？刂撇考c執(zhí)行部件之間的另一種聯(lián)系就是反饋信息。執(zhí)行部件通過反饋線向控制部件反映操作情況，以便使得控制部件根據(jù)執(zhí)行部件的狀態(tài)來下達新的微命令，這也叫做“狀態(tài)測試”。微操作在執(zhí)行部件中是組基本的操作。由于數(shù)據(jù)通路的結構關系，微操作可分為

相容性和相斥性兩種。在機器的一個CPU周期中，一組實現(xiàn)一定操作功能的微命令的組合，構成一條微指令。一般的微指令格式由操作控制和順序控制兩部分構成。操作控制部分用來發(fā)出管理和指揮全機工作的控制信號。其順序控制部分用來決定產生下一個微指令的地址。事實上一條機器指令的功能是由許多條微指令組成的序列來實現(xiàn)的。這個微指令序列通常叫做微程序。既然微程序是有微指令組成的，那么當執(zhí)行當前的一條微指令的時候。必須指出后繼微指令的地址，以便當前一條微指令執(zhí)行完畢以后，取下一條微指令執(zhí)行。

LED

LED控制器(LED controller)就是通過芯片處理控制LED燈電路中的各個位置的開關。

低壓型LED產品控制器：

低壓型LED產品一般設計電壓12V-36V,每個回路LED數(shù)量3-6個串聯(lián)，用電阻降壓限流，每個回路電流20mA以下。一個LED產品由多個回路的 LED組成，優(yōu)點是低壓，結構簡單，容易設計；缺點是：產品規(guī)模大時電流很大，需要配置低壓開關電源。由于產品的缺點所限，低壓不可能遠距離輸電，都是局限于體積不大的產品上，如招牌文字、小圖案等。根據(jù)這個特點，控制器設計規(guī)格：12V的選用75A/30V MOS功率管控制，輸出電流8A/路；24-36V選用60A/50V MOS功率管控制，輸出電流5A/路。用戶可以根據(jù)以上規(guī)格選定控制器的路數(shù)，跳變的可以選購NE20低壓系列、漸變的選購NE10低壓系列控制器即可。注意LED的必須是共陽(+)極連接法，控制器控制陰(-)極，控制器不包括低壓電源

高壓型LED產品控制器：

高壓型LED產品設計電壓是交流/直流220V電壓，每個回路LED數(shù)量36-48個串聯(lián)，每個回路電流20mA以下，限流方式有兩種，一種是電阻限流，這種方式電阻功耗較大，建議使用每4個LED串接一個1/4W金屬模電阻，均勻分布散熱，這種接法是較穩(wěn)定可靠；另一種是電阻電容串聯(lián)限流，這種接法大部分電壓降在電容上，電阻功耗小，只能用在穩(wěn)定的長亮狀態(tài)，如果閃動電容儲能，反而電壓加倍，LED容易損壞。凡是使用控制器的LED必須使用電阻限流方式，LED一般每個回路一米，功率5W，三色功率每米15W。常用漸變控制器NE112K控制直流1200W，NE103D交流負載4500W直流負載1500W，如果燈管閃動單元多就使用NE112K，如果只需要整體閃動就使用NE103D。如果使用漸變方式，要注意負載匹配，霓虹燈和LED的發(fā)光分布特性不一樣，同一回路不能混接不同類型的負載。

低壓串行控制器：

低壓型LED產品串行控制器的特點是控制路數(shù)多，利用串行信號傳輸達到控制的目的，一般512單元的控制只需要4條控制連線，串行LED控制器需要在LED的光源板配有寄存器，控制器可選用型號NE040S控制器，該控制器的大容量達到4096KBit,如果負載512單元的LED可以大實現(xiàn)8192楨畫面。

還有就是安全行業(yè)所使用的控制器，控制探測器在各工作區(qū)間內監(jiān)測氣體的一種設備。

門禁

門禁控制器就是門禁系統(tǒng)的核心，對出入口通道進行管制的系統(tǒng)大腦，它是在傳統(tǒng)的門鎖基礎上發(fā)展而來的。門控制器是讀卡和控制合二為一的門禁控制產品，有獨立型的也有聯(lián)網(wǎng)型的。簡單而言，門禁控制器就是集門禁控制板、讀卡器于一體的機器，高檔點的還包括鍵盤跟顯示屏，只需要接上電源就可以當完整的門禁系統(tǒng)使用了。

門控制器的分類：

1、按照門控制器和管理電腦的通訊方式分為：RS485聯(lián)網(wǎng)型門控制器、TCP/IP網(wǎng)絡型門控制器、不聯(lián)網(wǎng)門控制器。

1）不聯(lián)網(wǎng)門控制器，就是一個機子管理一個門，不能用電腦軟件進行控制，也不能看到記錄，直接通過控制器進行控制。特點是價格便宜，安裝維護簡單，不能查看記錄，不適合人數(shù)量多于50或者人員經(jīng)常流動（指經(jīng)常有人入職和離職）的地方，也不適合門數(shù)量多于5的工程。

2）485聯(lián)網(wǎng)門控制器，就是可以和電腦進行通訊的門禁類型，直接使用軟件進行管理，包括卡和事件控制。所以有管理方便、控制集中、可以查看記錄、對記錄進行分析處理以用于其它目的。特點是價格比較高、安裝維護難道加大，但培訓簡單，可以進行考勤等增值服務。適合人多、流動性大、門多的工程。

3）TCP/IP網(wǎng)絡門控制器，也叫以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)門禁，也是可以聯(lián)網(wǎng)的門禁系統(tǒng)，但是通過網(wǎng)絡線把電腦和控制器進行聯(lián)網(wǎng)。除具有485門禁聯(lián)網(wǎng)的全部優(yōu)點以外，還具有速度更快，安裝更簡單，聯(lián)網(wǎng)數(shù)量更大，可以跨地域或者跨城聯(lián)網(wǎng)。但存在設備價格高，需要有電腦網(wǎng)絡知識。適合安裝在大項目、人數(shù)量多、對速度有要求、跨地域的工程中。

2、按照每臺控制器控制的門的數(shù)量可以分為：單門控制器、雙門控制器、四門控制器及多門控制器。

3、控制器根據(jù)每個門可接讀卡器的數(shù)量分為：單向控制器、雙向控制器。

注：如果一個門，進門刷卡，出門按按鈕，控制器對于每個門只能接一個讀卡器，叫單向控制器。

如果一個門，進門刷卡，出門也刷卡（也可以接出門按鈕），每個控制器對于每個門可以接兩個讀卡器，一個是進門讀卡器，一個是出門讀卡器，叫雙向控制器。

電動汽車

電動汽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。電動車主要包括電動自行車、電動二輪摩托車、電動三輪車、電動三輪摩托車、電動四輪車、電瓶車等，電動車控制器也因為不同的車型而有不同的性能和特點。

靜音設計技術：*的電流控制算法，能適用于任何一款無刷電動車電機，并且具有相當?shù)目刂菩Ч岣吡穗妱榆嚳刂破鞯钠毡檫m應性，使電動車電機和控制器不再需要匹配。

恒流控制技術：電動車控制器堵轉電流和動態(tài)運行電流**，保證了電池的壽命，并且提高了電動車電機的啟動轉矩。

自動識別電機模式系統(tǒng)：自動識別電動車電機的換相角度、霍爾相位和電機輸出相位，只要控制器的電源線、轉把線和剎車線不接錯，就能自動識別電機的輸入及輸出模式，可以省去無刷電動車電機接線的麻煩，大大降低了電動車控制器的使用要求。

隨動abs系統(tǒng)：具有反充電/汽車EABS剎車功能，引入了汽車級的EABS防抱死技術，達到了EABS剎車靜音、柔和的效果，不管在任何車速下保證剎車的舒適性和穩(wěn)定性，不會出現(xiàn)原來的abs在低速情況下剎車剎不住的現(xiàn)象，*不損傷電機，減少機械制動力和機械剎車的壓力，降低剎車噪音，大大增加了整車制動的安全性；并且剎車、減速或下坡滑行時將EABS產生的能量反饋給電池，起到反充電的效果，從而對電池進行維護，延長電池壽命，增加續(xù)行里程，用戶可根據(jù)自己的騎行習慣自行調整EABS剎車深度。

電機鎖系統(tǒng)：在警戒狀態(tài)下，報警時控制器將電機自動鎖死，控制器幾乎沒有電力消耗，對電機沒有特殊要求，在電池欠壓或其他異常情況下對電動車正常推行無任何影響。

自檢功能：分動態(tài)自檢和靜態(tài)自檢，控制器只要在上電狀態(tài)，就會自動檢測與之相關的接口狀態(tài)，如轉把，剎把或其它外部開關等等，一旦出現(xiàn)故障，控制器自動實施保護，充分保證騎行的安全，當故障排除后控制器的保護狀態(tài)會自動恢復。

反充電功能：剎車、減速或下坡滑行時將EABS產生的能量反饋給電池，起到反充電的效果，從而對電池進行維護，延長電池壽命，增加續(xù)行里程。

堵轉保護功能：自動判斷電機在過流時是處于*堵轉狀態(tài)還是在運行狀態(tài)或電機短路狀態(tài)，如果過流時是處于運行狀態(tài)，控制器將限流值設定在固定值，以保持整車的驅動能力；如電機處于純堵轉狀態(tài)，則控制器2秒后將限流值控制在10A以下，起到保護電機和電池，節(jié)省電能；如電機處于短路狀態(tài)，控制器則使輸出電流控制在2A以下，以確保控制器及電池的安全。

動靜態(tài)缺相保護：指在電機運行狀態(tài)時，電動車電機任意一相發(fā)生斷相故障時，控制器實行保護，避免造成電機燒毀，同時保護電動車電池、延長電池壽命。

功率管動態(tài)保護功能：控制器在動態(tài)運行時，實時監(jiān)測功率管的工作情況，一旦出現(xiàn)功率管損壞的情況，控制器馬上實施保護，以防止由于連鎖反應損壞其他的功率管后，出現(xiàn)推車比較費力的現(xiàn)象。

防飛車功能：解決了無刷電動車控制器由于轉把或線路故障引起的飛車現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的安全性。

1+1助力功能：用戶可自行調整采用自向助力或反向助力，實現(xiàn)了在騎行中輔以動力，讓騎行者感覺更輕松。

巡航功能：自動/手動巡航功能一體化，用戶可根據(jù)需要自行選擇，8秒進入巡航，穩(wěn)定行駛速度，無須手柄控制。

模式切換功能：用戶可切換電動模式或助力模式。

防盜報警功能：靜音設計，引入汽車級的遙控防盜理念，防盜的穩(wěn)定性更高，在報警狀態(tài)下可鎖死電機，報警喇叭音效高達125dB以上，具有*的威懾力。并具有自學習功能，遙控距離長達150米不會有誤碼產生。

倒車功能：控制器增加了倒車功能，當用戶在正常騎行時，倒車功能失效；當用戶停車時，按下倒車功能鍵，可進行輔助倒車，并且倒車速度高不超過10km/h。

遙控功能：采用*遙控技術，長達256的加密算法，靈敏度多級可調，加密性能更好，并且*重碼現(xiàn)象發(fā)生，極大地提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并具有自學習功能，遙控距離長達150米不會有誤碼產生。

高速控制：采用的為馬達控制設計的單片機，加入全新的BLDC控制算法，適用于低于6000rpm高速、中速或低速電機控制。

電機相位：60度120度電機自動兼容，不管是60度電機還是120度電機，都可以兼容，不需要修改任何設置。

維修方法：

1、當電動車有刷控制器沒有輸出時

1）將萬用表設置在+20發(fā)（DC）檔位，先測量閘把輸出信號的高、低電位。

2）如捏閘把時，閘把信號有超過4V的電位變化，則可排除閘把故障。

3）然后按照有刷控制器常用世道上腳功能表，與測量出的主控世道民邏輯芯片的電壓值進行電路分析，并檢查各芯片外圍器件（電阻、電容、二極管）的數(shù)值是否和元件表面的標識相*。

4）后檢查外圍器件或是集成電路出現(xiàn)故障，可以通過更換同型號的器件來排除故障。

2、當電動車無刷控制器*沒有輸出時

1）參照無刷電機控制器主相位檢查測量圖，用萬用表直流電壓+50V檔，檢測6路MOS管柵極電壓是否與轉把的轉動角度呈對應關系。

2）如沒有對，表示控制器里的PWM電路或MOS管驅動電路有故障。

3）參照無刷控制器主相位檢查圖，測量芯片的輸入輸出引腳的電壓是否與轉把轉動角度有對應關系，可以判斷哪些芯片有故障，更換同型號芯片即可排除故障。

如有需求，詳見：奧地利貝加萊B+R逆變模塊