主控制器

在有多個指令控制器的計算機中，在給定的時間間隔內起主要作用的指令控制器。其它指令控制器從屬於此主控制器。但在另外的時間間隔內，此主控制器可能從屬於別的指令控制器。

主控制器是計算機的指揮部。它根據一定的邏輯運算要求發出命令(以脈衝或電位的形式)，控制計算機的輸入、運算和輸出三個部分協調工作。

主控制器的功能如下。

(1)控制加工的啓停。在輸入一段程序後啓動加工，加工到該段終點後停止加工，再進行輸入。

(2)控制運算的啓停，加工時控制在單位時間內完成插補運算的次數，以使拖扳進給速度與工件腐蝕速度相配合。

(3)產生時序脈衝。在每一個運算週期中發出32個時序脈衝。以完成位置判別、進給、偏差計算及終點判別四個工作節拍。計算機主控制器的主要組成部分為：

(1)時序脈衝發生器，

(2)進給脈衝發生器，

(3)起停控制電路，

(4)輸入寄存器和譯碼電路，

(5)控制譯碼電路。 ^[1] 

主控制器具有一系列USB系統管理的狀態。主控制器為總線狀態的改變和傳播提供接口同時也為根集線器提供接口。根集線器提供連接其他uSB設備和集線器的標準狀態。主控制器總的狀態與根集線器以及USB密不可分。主控制器改變設備的任何一個可見狀態，都應當能反映設備狀態的相應改變，從而保證主控制器與設備之間的狀態是一致的。

USB設備通過使用恢復信號請求喚醒，使設備返回已設置的狀態。豐控制器本身也可以自過同樣的方法產生一個恢復事件。主控制器負責通知主機的其他部分設備產生了一個恢復事件。

物理上的數據傳輸是以一個串行比特流形式出現的。作為USB主機和設備的一部分，串行接口引擎(SIE)控制USB傳輸過程中的串行與解串工作。在主機上審行接口引擎是主控制器的一部分。

主控制器將USB時間劃分為1ms為單位的幀。主控制器以每1ms間隔產生一個SOF標識來表示新的一幀的開始，在幀數據傳輸結束的時候產生一個EOF標識。SOF標識是一幀的開始部分，在SOF標識之後字控制器在該幀的餘下時間內傳輸其他的數據。當主控制器處於正常工作狀態時，SOF標識必須以1ms為間隔連續地發送，而不管總線的其他狀態。當總線控制器處於不提供給總線能量的狀態時，它不產生SOF標識。當總線控制器不產生SOF標識時，則處於節能方式。

SOF標識具有佔用總線的最高的優先權。集線器中的串擾電路在EOF期間停止任何傳輸任務為SOF標識的傳輸提供·條空閒的總線。主控制器保存着當前幀的序號。主機在每一個SOF標識中傳輸當前幀號的低11位。當接到主控制器的請求時，主機返回請求發生時刻的幀序號。雖然主控制器自身並不要求維持一個超過11位的幀序號，但是主機返回的幀序號至少是32位的。

主控制器在EOF期間要停止一切傳輸操作。當EOF標識產牛時，所有原定在幀上傳輸的事務暫停。如果主控制器在執行傳輸的時候出現了EOF，主控制器中止該項傳輸請求。

主控制器接收來自USB系統的數據並將其傳輸給USB設備，或從USB設備接收數據並送給USB系統。USB系統和主控制器之間進行數據傳輸時的具體格式取決於系統的實現。

主控制器管理着USB協議層的接口。它在輸出的數據中插入適當的協議信息，並將解釋和去除輸入數據中的協議信息。

主控制器必須能夠發現如下幾種從主機的角度定義的錯誤：

（1）超時錯。發生在目標端口沒有相應的反應或傳輸系統被嚴重損壞，以至於目標端口根本就沒有收到信息的時候。

（2）數據丟失或無效傳輸。主控制器發送或接收到比應該傳輸的數據包短的數據包。例如一項傳輸超出TEOF，或缺少可使用的資源，或數據包CRC校驗出錯。

（3）協議錯。包括無效的握手、錯誤的包標誌、位插入錯等。

如果USB系統希望將總線置於掛起狀態，它將請求主控制器終止任何形式的傳輸，包括SOF。這使得所有的USB設備進入一種掛起狀態。在這種狀態下，USB系統可以使主控制器響應總線喚醒信號，並重新啓動主機系統。

根集線器提供主控制器與一個或多個USB設備的連接。除了主控制器及根集線器之間的硬件、軟件接口是由具體的硬件實現來定義外，根集線器提供與其他的集線器一樣的功能端口。

集線器為了保證能為每一個下行恢復請求都供給一個長時間的下行復位。所必須具備的條件是根集線器應能提供一個至少為50msl的復位時間。如果復位時間是由硬件控制的，並且硬件能提供的復化時間小於50ms，則USB系統連續產生幾個復位信號，以得到足夠長時間的復位。

主控制器提供一條高速的讀出與寫入系統內存的總線接門。內存與USB電纜的物理數據能交換是在主控制器的控制下自動進行的。當數據緩區需要填充或清空時，主控制器自動通知USB系統。 ^[2] 

主控制器操作模式下(主/從=1即MASTER/SLAVE=1)，SPI通過SPICLK(時鐘)引腳為整個串行通信網路提供串行時鐘。數據將從SPISIMO(從控制器輸入，主控制器輸出)引腳輸出，並將鎖存SPISOMI(從控制器輸出，主控制器輸入)引腳輸入的數據。SPIBRR寄存器(波特率寄存器)可以配置126種不同的位傳輸率，該寄存器決定了整個串行通信網絡發送和接收數據的位傳輸率。寫入SPIDAT(串行數據寄存器)或SPITXBUF(串行輸出緩衝寄存器)的數據啓動SPISIMO引腳的數據傳送，數據最高有效位(MSB)最先發送。與此同時接收的數據通過SPISOMI引腳移入SPIDAT的最低有效位(LSB)。當設定的位發送完畢後，已接收的數據移人SPIRXBUF(串行輸入緩衝寄存器)供CPU讀取。數據以右對齊的方式存儲於SPIRXBUF寄存器中。

當指定數量的數據已經通過SPIDAT寄存器移出後，則會引起下列事件：

（1）SPIDAT寄存器中內容已經發送到SPIRXBUF寄存器。

（2）SPI中斷標誌位(SPISTS．6)置高電平。

（3）如果SPISTS的TXBUF FUILL位指示在串行發送緩衝寄存器SPITXBUF中有有效的數據，則該數據將被傳送到SPIDAT寄存器併發送出去；否則，所有位從SPIDAT寄存器移除後，SPIDAT時鐘立即停止。

（4）如果SPI中斷使能位(SPICTL．0)置高電平，則產生中斷。

在典型應用中，SPISTE引腳用作從SPI控制器的片選控制信號。主控制器發送數據給從榨制器前將SPISTE引腳置為低電平，待數據發送完畢後再將SPISTE引腳置為高電平。 ^[3] 

（1）檢查主控制器電源及備用電源接線，各視頻/音頻輸入、輸出接線有無鏽蝕和鬆動。

（2）檢查控制器主電源和備用電源自動或手動切換是否正常。

（3）對於用蓄電池作備用電源的，應檢查蓄電池的充放電是否正常。方法是：斷開主電源，接上備用電源工作1小時；然後斷開備用電源，再接上主電源，觀察蓄電池的充電情況是否正常。

（4）清掃機內灰塵，整理線路，補充和更換缺失及不清晰的線號或標識。

（5）檢查防雷接地是否良好，是否有腐蝕情況。

（6）每年雨季前測量一次防雷接地電阻值，應小於等於4歐姆。

（7）確認存儲錄像功能是否正常。 ^[4]