德國GESSMANND捷斯曼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。

組合邏輯

組合邏輯控制器由時序電路、指令譯碼電路和組合邏輯電路三部分組成。通過指令譯碼器確定當前執(zhí)行的指令，結合時序電路產(chǎn)生的節(jié)拍，共同作為組合邏輯電路的輸人結果輸出相應的控制信號。組合邏輯控制器是由復雜組合邏輯門電路和觸發(fā)器構成，執(zhí)行速度快，因此在計算機結構比如RISC中得到廣泛應用。 

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(chǎn)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(chǎn)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(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(chǎn)生微操作命令，一條指令的功能通過執(zhí)行一系列基本操作來完成，這些基本操作稱為微操作，每個微操作在相應控制信號的控制下執(zhí)行，這些控制信號在微程序設計中稱為微命令。微程序是一個微指令序列，對應于一條機器指令的功能，每條微指令是一個0/1序列，其中包含若干個微命令，它完成一個基本運算或傳送功能，有時也將微指令字，稱作控制字(controlword) [2]  。

微程序控制器的組成：

1、控制存儲器（Control Memory）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(chǎn)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

德國GESSMANND捷斯曼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OC（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(nèi)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(nèi)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(nèi)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：

第一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)于第一種辦法，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(nèi)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，最后傳到哪個寄存器，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(chǎn)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?？刂破骶褪强刂撇考?，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。控制部件與執(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(chǎn)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(chǎn)品控制器：

低壓型LED產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品規(guī)模大時電流很大，需要配置低壓開關電源。由于產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品控制器：

高壓型LED產(chǎn)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(chǎn)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，該控制器的最大容量達到4096KBit,如果負載512單元的LED可以最大實現(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(nèi)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(chǎn)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。

*設計技術：特的電流控制算法，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?，提高了電動車控制器的普遍適應性，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*一致，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(chǎn)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(chǎn)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：*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，具有強的威懾力。并具有自學習功能，遙控距離長達150米不會有誤碼產(chǎn)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，并且倒車速度最高不超過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(chǎn)生。

高速控制：采用最新的為馬達控制設計專用的單片機，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一致。

（4）最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。