程序存儲器在環(huán)形分配器中的應(yīng)用
郭景蘭 (北京科技大學(xué))
微電子技術(shù)的發(fā)展及微型計算機的廣泛應(yīng)用為步進(jìn)電動機控制器的研制提供了極為有利的條件，使得步進(jìn)電動機的環(huán)形分配器既可用各種專用集成器件或集成電路構(gòu)成，也可用微機軟件實現(xiàn)。用集成度高、控制功能強的單片微機構(gòu)成環(huán)形分配器，具有控制方法簡單、靈活、多樣、適應(yīng)性強、應(yīng)用范圍廣、改變控制方式及更換異型電機方便等優(yōu)點，但用單片機構(gòu)成環(huán)形分配器似乎是一種大馬拉小車的作法，浪費了單片機的軟硬件資源，為此本文介紹一種用程序存儲器與可逆計數(shù)器構(gòu)成環(huán)形分配器的典型電路。
1控制原理
將步進(jìn)電動機的通電狀態(tài)表固化在可編程只讀存儲器eprom中，用可逆計數(shù)器對脈沖源的脈沖信號作加(或減)法循環(huán)計數(shù)，計數(shù)器的輸出端接到eprom的地址總線，控制計數(shù)器的加(或減)計數(shù)就如同控制狀態(tài)表指針移動方向一樣，把eprom中固化的狀態(tài)字由其數(shù)據(jù)總線依次送出，控制步進(jìn)電動機各相功放電路的導(dǎo)通或截止．這樣，可逆計數(shù)器和eprom就代替了步進(jìn)電動機驅(qū)動電源中的環(huán)形分配器，其原理框圖如圖1所示。
2可逆循環(huán)計數(shù)器和可編程只讀存儲器
以三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機為例，介紹可逆循環(huán)計數(shù)器和可編程只讀存儲器的工作原理，其原理圖如圖2所示。
2．1可逆循環(huán)計數(shù)器
對計數(shù)器的主要要求一是要能對脈沖信號作可逆循環(huán)計數(shù)，二是計數(shù)長度應(yīng)等于步進(jìn)電動機和各種運行拍數(shù)的公倍數(shù)或為其整數(shù)倍。在此，計數(shù)長度可以是6(3拍、6拍的公倍數(shù))或12、18(3與6的公倍數(shù)的整數(shù)倍)等．為此選用2-16進(jìn)制同步可逆計數(shù)器74lsl91，作為12進(jìn)制用。步進(jìn)電動機的脈沖源接計數(shù)器的計數(shù)輸入端cp，計數(shù)器的予置端作為加減計數(shù)控制端。如果控制端為低電平，計數(shù)器為加計數(shù)，電機正轉(zhuǎn)。當(dāng)控制端為高電平時，計數(shù)器為計數(shù)，電機將反轉(zhuǎn)。計數(shù)器的輸出端qa～qd接eprom地址總線低4位a0～a3。
2．2 可編程只讀存儲器(eprom2732)
eprom地址總線的低4位ao～a3接計數(shù)器輸出端，并使eprom處在讀出狀態(tài)。計數(shù)器的每一個輸出狀態(tài)都對應(yīng)eprom中的一個地址。當(dāng)3種分配方式的狀態(tài)表(表1～3)存儲的低8位地址為00h--2bh時，選用地址總線的a．、a。端為分配方式選擇端，則a4、a5端的電平與分配方式的關(guān)系如表4所示。
3主要特點
用計數(shù)器和程序存儲器構(gòu)成環(huán)形分配器的主要特點為：
3．1簡單易行
硬件電路簡單，只有計數(shù)器和程序存儲器兩大部分，計數(shù)長度可以用簡單的外圍電路實現(xiàn)。eprom中固化的內(nèi)容也非常簡單，不需作軟件設(shè)計，只需把幾個表圈化其中即可。
3．2便于實現(xiàn)形分配器的多功能化
增加少量器件、適當(dāng)改變計數(shù)長度，就可構(gòu)成多功能環(huán)形分配器。如圖2電路，不僅適用于三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機，而且適用于采用4拍分配方式的四相反應(yīng)式步進(jìn)電動機，這只需要在eprom中再固化上4拍分配方式的狀態(tài)表及增加一個a6端作為分配方式選擇端，此時狀態(tài)表的存儲地址就變成了ooh～7bh，所增加的地址足以用來存放四相4拍的各種分配方式。
3．3 ****排除非法狀態(tài)
狀態(tài)表的存放方法有多種，如三相6拍分配方式可采用如表3所示存法，也可存放如表5所示狀態(tài)表，對于后種存法，是每來兩個脈沖信號，電機改變一次通電狀態(tài)，這個環(huán)形分配器還兼有分頻器的作用。
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