ILC–VPB德國REXROTH控制器的基本組成
ILC-VPB德國REXROTH控制器基于VPB40,ILC提供了強(qiáng)大而靈活的工業(yè)PC控制解決方案。除了PLC應(yīng)用程序,用于可視化,過程數(shù)據(jù)處理,分析或報告的高性能軟件工具也可以在同一控制硬件上運(yùn)行。
從屬管理程序?qū)樵诳刂乒裰羞\(yùn)行而設(shè)計的盒裝PC的硬件資源分配到具有IoT功能的PLC系統(tǒng)ILC和開放式操作系統(tǒng)Windows 7/10。
ILC-VPB德國REXROTH控制器的基本組成如下:
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(zhì),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(guān)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jìn)行譯碼,產(chǎn)生相應(yīng)的控制電平,完成分析指令的功能。
3、時序電路:用來產(chǎn)生時間標(biāo)志信號。在微型計算機(jī)中,時間標(biāo)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(chǎn)生電路產(chǎn)生完成指令規(guī)定操作的各種微操作命令。這些命令產(chǎn)生的主要依據(jù)是時間標(biāo)志和指令的操作性質(zhì)。該電路實(shí)際是各微操作控制信號表達(dá)式(如上面的A→L表達(dá)式)的電路實(shí)現(xiàn),它是組合邏輯控制器中為復(fù)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(zhuǎn)移指令,則下一條要執(zhí)行的指令的地址是要轉(zhuǎn)移到的地址。該地址就在本轉(zhuǎn)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?yàn)榻M合邏輯設(shè)計存在不便于設(shè)計、不靈活、不易修改和擴(kuò)充等缺點(diǎn)。
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(chǎn)生微操作命令,用若干條微指令組成一段微程序?qū)崿F(xiàn)一條機(jī)器指令的功能(為了加以區(qū)別,將前面所講的指令稱為機(jī)器指令)。設(shè)機(jī)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(dāng)將一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。
ILC-VPB德國REXROTH控制器基本功能:
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)。
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。
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。
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)。
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。
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)具有的地址。
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