控制板一般包括面板、主控板和驅(qū)動板。
工業(yè)控制板
工業(yè)自動化控制板
工業(yè)自動化控制板
在工業(yè)設(shè)備中通常叫電源控制板,電源控制板又??煞譃橹蓄l電源控制板和高頻電源控制板。中頻電源控制板通常接在可控硅中頻電源上和其他的中頻工業(yè)設(shè)備配合使用,如中頻電爐,中頻淬火機(jī)床,中頻鍛造等等。而高頻電源中采用的高頻控制板又可分為IGBT和KGPS,IGBT電源高頻由于其節(jié)能型,所以IGBT高頻板被廣泛用于高頻機(jī)中。常見工業(yè)設(shè)備的控制板有:數(shù)控石板雕刻機(jī)控制板、塑膠定型機(jī)控制板、液體灌裝機(jī)控制板、不干膠模切機(jī)控制板、自動鉆孔機(jī)控制板、自動攻絲機(jī)控制板、定位貼標(biāo)機(jī)控制板、超聲波清洗機(jī)控制板等;
電機(jī)控制板
電機(jī)是自動化設(shè)備的執(zhí)行機(jī)構(gòu),也是自動化設(shè)備為關(guān)鍵部件,要是更抽象且形象的形容,就好比人的手,進(jìn)行直觀的操作;要好好的指導(dǎo)“手”工作,就需要各類的電機(jī)驅(qū)動控制板;常用的電機(jī)驅(qū)動控制板有:ACIM-AC感應(yīng)電機(jī)控制板、有刷直流電機(jī)控制板、BLDC-無刷直流電機(jī)控制板、PMSM-永磁性同步電機(jī)控制板、 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制板、異步電機(jī)控制板、同步電機(jī)控制板、伺服電機(jī)控制板、管狀電機(jī)驅(qū)動控制板等。 [1]
家電控制板
在物聯(lián)網(wǎng)越發(fā)火熱的時代,家電控制板也融入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),這里的家用控制板不僅指家庭用,還有許多商用的控制板。大致有這么幾類:家電物聯(lián)網(wǎng)控制器、智能家居控制系統(tǒng)、RFID無線窗簾控制板、柜式冷暖空調(diào)控制板、電熱水器控制板、家用油煙機(jī)控制板、洗衣機(jī)控制板、加濕器控制板、洗碗機(jī)控制板、商用豆?jié){機(jī)控制板、陶瓷爐控制板、自動門控制板等、電控鎖控制板、智能門禁控制系統(tǒng)等。
醫(yī)療器械控制板
主要是用在醫(yī)療儀器上的電路板,控制儀器工作,數(shù)據(jù)采集等。周圍常見的醫(yī)療儀器控制板有:醫(yī)療數(shù)據(jù)采集控制板、電子血壓計控制板、體脂計控制板、心跳計控制板、按摩椅控制板、家用理療儀控制板等。
運(yùn)算器
運(yùn)算器是指計算機(jī)中進(jìn)行各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算操作的部件, 其中算術(shù)邏輯單元是中央處理核心的部分。 [2]
(1)算術(shù)邏輯單元(ALU)。算術(shù)邏輯單元是指能實現(xiàn)多組 算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算的組合邏輯電路,其是中央處理中的重要組成部分。算術(shù)邏輯單元的運(yùn)算主要是進(jìn)行二位元算術(shù)運(yùn)算,如加法、減法、乘法。在運(yùn)算過程中,算術(shù)邏輯單元主要是以計算機(jī)指令集中執(zhí)行算術(shù)與邏輯操作,通常來說,ALU能夠發(fā)揮直接讀入讀出的作用,具體體現(xiàn)在處理器控制器、內(nèi)存及輸入輸出設(shè)備等方面,輸入輸出是建立在總線的基礎(chǔ)上實施。輸入指令包含一 個指令字,其中包括操作碼、格式碼等。 [2]
(2)中間寄存器(IR)。其長度為 128 位,其通過操作數(shù)來決定實際長度。IR 在“進(jìn)棧并取數(shù)”指令中發(fā)揮重要作用,在執(zhí)行該指令過程中,將ACC的內(nèi)容發(fā)送于IR,之后將操作數(shù)取到ACC,后將IR內(nèi)容進(jìn)棧。 [2]
(3)運(yùn)算累加器(ACC)。當(dāng)前的寄存器一般都是單累加器,其長度為128位。對于ACC來說,可以將它看成可變長的累加器。在敘述指令過程中,ACC長度的表示一般都是將ACS的值作為依據(jù),而ACS長度與 ACC 長度有著直接聯(lián)系,ACS長度的加倍或減半也可以看作ACC長度加倍或減半。 [2]
(4)描述字寄存器(DR)。其主要應(yīng)用于存放與修改描述字中。DR的長度為64位,為了簡化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)處理,使用描述字發(fā)揮重要作用。 [2]
(5)B寄存器。其在指令的修改中發(fā)揮重要作用,B 寄存器長度為32位,在修改地址過程中能保存地址修改量,主存地址只能用描述字進(jìn)行修改。指向數(shù)組中的個元素就是描述字, 因此,訪問數(shù)組中的其它元素應(yīng)當(dāng)需要用修改量。對于數(shù)組成來說,其是由大小一樣的數(shù)據(jù)或者大小相同的元素組成的,且連續(xù)存儲,常見的訪問方式為向量描述字,因為向量描述字中的地址為字節(jié)地址,所以,在進(jìn)行換算過程中,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行基本地址 的相加。對于換算工作來說,主要是由硬件自動實現(xiàn),在這個過程中尤其要注意對齊,以免越出數(shù)組界限。 [2]
控制器
控制器是指按照預(yù)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(jī)的啟動、調(diào)速、制動與反向的主令裝置??刂破饔沙绦驙顟B(tài)寄存器PSR,系統(tǒng)狀態(tài)寄存器SSR, 程序計數(shù)器PC,指令寄存器等組成,其作為“決策機(jī)構(gòu)”,主要任務(wù)就是發(fā)布命令,發(fā)揮著整個計算機(jī)系統(tǒng)操作的協(xié)調(diào)與指揮作用。 控制的分類主要包括兩種,分別為組合邏輯控制器、微程序控制器,兩個部分都有各自的優(yōu)點(diǎn)與不足。其中組合邏輯控制器結(jié)構(gòu)相對較復(fù)雜,但優(yōu)點(diǎn)是速度較快;微程序控制器設(shè)計的結(jié)構(gòu)簡單,但在修改一條機(jī)器指令功能中,需對微程序的全部重編。 [2]
指令集的方式
CPU的分類還可以按照指令集的方式將其分為精簡指令集計算機(jī)(RISC)和復(fù)雜指令集計算機(jī)(CISC)。RISC指令長度和執(zhí)行時間恒定,CISC指令長度和執(zhí)行時間不一定。 RISC 指令的并行的執(zhí)行程度更好,并且編譯器的效率也較高。CISC指令則對不同的任務(wù)有著更好的優(yōu)化,代價是電路復(fù)雜且較難提高并行度。典型的CISC指令集有x86微架構(gòu),典型的RISC指令集有ARM微架構(gòu)。但在現(xiàn)代處理器架構(gòu)中RISC和CISC指令均會在譯碼環(huán)節(jié)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,拆分成CPU內(nèi)部的類RISC指令 [4]
嵌入式系統(tǒng)CPU
傳統(tǒng)的嵌入式領(lǐng)域所指范疇非常廣泛,是處理器除了服務(wù)器和PC領(lǐng)域之外的主要應(yīng)用領(lǐng)域。所謂“嵌入式”是指在很多芯片中,其所包含的處理器就像嵌入在里面不為人知一樣。 [8]
近年來隨著各種新技術(shù)新領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展,嵌入式領(lǐng)域本身也被發(fā)展成了幾個不同的子領(lǐng)域而產(chǎn)生了分化。 [8]
是隨著智能手機(jī)(Mobile Smart Phone)和手持設(shè)備(Mobile Device)的發(fā)展,移動(Mobile)領(lǐng)域逐漸發(fā)展成了規(guī)模匹敵甚至超過PC領(lǐng)域的一個立領(lǐng)域。由于Mobile領(lǐng)域的處理器需要加載Linux操作系統(tǒng),同時涉及復(fù)雜的軟件生態(tài),因此,其具有和PC領(lǐng)域一樣對軟件生態(tài)的嚴(yán)重依賴。 [8]
其次是實時(Real Time)嵌入式領(lǐng)域。該領(lǐng)域相對而言沒有那么嚴(yán)重的軟件依賴性,因此沒有形成的壟斷,但是由于ARM處理器IP商業(yè)推廣的成功,目前仍然以ARM的處理器架構(gòu)占大多數(shù)市場份額,其他處理器架構(gòu)譬如Synopsys ARC等也有不錯的市場成績。 [8]
后是深嵌入式領(lǐng)域。該領(lǐng)域更像前面所指的傳統(tǒng)嵌入式領(lǐng)域。該領(lǐng)域的需求量非常之大,但往往注重低功耗、低成本和高能效比,無須加載像Linux這樣的大型應(yīng)用操作系統(tǒng),軟件大多是需要定制的裸機(jī)程序或者簡單的實時操作系統(tǒng),因此對軟件生態(tài)的依賴性相對比較低。 [8]
大型機(jī)CPU
大型機(jī),或者稱大型主機(jī)。大型機(jī)使用的處理器指令集、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。大型機(jī)一詞,初是指裝在非常大的帶框鐵盒子里的大型計算機(jī)系統(tǒng),以用來同小一些的小型機(jī)和微型機(jī)有所區(qū)別。 [9]
減少大型機(jī)CPU消耗是個重要工作。節(jié)約每個CPU周期,不僅可以延緩硬件升級,還可以降低基于使用規(guī)模的軟件授權(quán)費(fèi)。
大型機(jī)體系結(jié)構(gòu)主要包括以下兩點(diǎn):高度虛擬化,系統(tǒng)資源全部共享。大型機(jī)可以整合大量的負(fù)載于一體,并實現(xiàn)資源利用率的大化;異步I/O操作。即當(dāng)執(zhí)行I/O操作時CPU將I/O指令交給I/O子系統(tǒng)來完成,CPU自己被釋放執(zhí)行其它指令。因此主機(jī)在執(zhí)行繁重的I/O任務(wù)的同時,還可以同時執(zhí)行其它工作。 [9]
5年