DE19752248C2 - Ansteuerungsvorrichtung für einen Schrittmotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Ansteuerungsvorrichtung für einen Schrittmotor zum Erzeugen einer mechanischen Rotation in Schritten von einer Winkelposition zu einer anderen, und insbesondere eine Ansteuerungsvorrichtung zum Steuern einer Mikroschritt-Ansteuerung eines Schrittmotors, der zum gleichförmigen Rotieren mit einer hohen Genauigkeit bei der Winkelpositionierung durch Erhöhen der Anzahl der Schritte in der Lage ist, ohne eine Hochgeschwindig­ keitsverarbeitung eines Mikrocomputers beim Erzeugen eines Schrittsignals zu erfordern.

In den letzten Jahren ist eine Mikroschritt-Ansteuerung eines Schrittmotors durch ein Open-Loop-Steuerungssystem mit Umwandeln digitaler Signale in mechanische Rotation verwirklicht worden, und da ein Servo-Mechanismus mit hoher Genauigkeit leicht aufgebaut werden kann, ohne eine Rückkopplungskomponente wie einen Kodierer oder ein Potentiometer vorzusehen, wird eine Mikroschritt-Ansteuerung eines Schrittmotors vielfach als Antriebskraftquelle zum Antreiben zum Beispiel eines magnetischen Aufzeichnungskopfes einer magnetischen Plattenvorrichtung und anderer verschiedener Vorrichtungen verwendet. Bei solch einer breiten Verwendung dient ein Schrittmotor als Verbindung oder Schnittstelle zwischen Computern und mechanischen Vorrichtungen mit einer extensiven Verwendung in Geräten, welche an Computer gekoppelt sind, wie Drucker, Plotter, Magnet­ speicherplatten und ähnliches, welche eine sehr genaue mechanische Positionierung ohne jede Rückkopplung bereitstellen, und somit kann der Schrittmotor in verschiedenen automatischen Steuerungssystemen, Haushalts- und Büro-Geräten, Audio/Video-Geräten und ähnlichem verwendet werden.

Konventionell wurde eine Ansteuerungsvorrichtung für einen Schrittmotor vorgeschlagen, wie z. B. in der japanischen Offenlegungsschrift 343 294/1994 offenbart, bei welcher eine Rotation für jeden einzelnen Impuls auf einen ein­ heitlichen Mikroschritt zum Ansteuern eines Schrittmotors korrigiert wird.

Bei der Offenbarung dieses konventionellen Aufbaus, wie in Fig. 5 gezeigt, wird bei der Mikroschrittansteuerung eines Schrittmotors 1 ein Schrittsignal "i" aus Impulstakten, welche die Schritte für jede Winkelposition anzeigen und von einem Schrittsignalgenerator (nicht dargestellt) erzeugt werden, durch einen Aufwärts/­ Abwärts-Zähler 2 entsprechend einem Rotationsrichtungssignal "h", welches eine Rotationsrichtung des Motors anzeigt, aufwärts oder abwärts gezählt, um dadurch einen Zähldatenwert zu generieren. Die Zähldatenwertausgabe des Aufwärts/­ Abwärts-Zählers 2 wird an die ROMs 3a und 3b angelegt, welche Erregungssignal­ daten entsprechend dem Zähldatenwert speichern. Somit wird der Zähldatenwert als Adreßdatenwert für die in den ROMs gespeicherten Erregungsdaten verwendet. Die in den ROMs 3a und 3b gespeicherten Erregungssignaldaten werden daraus ausgelesen und dann durch D/A-Wandler 4a und 4b in analoge Spannungssignale umgewandelt, die umgewandelten Spannungssignale werden durch Treiberver­ stärker 5a und 5b verstärkt, um dadurch den Schrittmotor 1 anzusteuern.

Bei dieser Anordnung werden die Erregungssignaldaten der ROMs 3a und 3b umgewandelt in eine analoge Form von Dummy-Sinuswellen zum Erhöhen der Anzahl der Schritte für eine Rotation des Schrittmotors. Durch Erhöhen der Anzahl der Schritte für eine einzelne Rotation kann zusammen mit dem Erzielen einer gleichförmigen Rotation des Schrittmotors die Genauigkeit der Schrittwinkelpositio­ nierung erhöht werden.

Bei der konventionellen Konstruktion ist es jedoch erforderlich, um eine hohe Genauigkeit der Schrittwinkelpositionierung zusammen mit der gleichförmigen Rotation des Schrittmotors zu erhalten, die Anzahl der Schritte für die Winkelposi­ tionierung und die Anzahl der unterteilten Segmente der Dummy-Sinuswellen zu erhöhen. Somit wird die Anzahl der Schritte zum Drehen des Schrittmotors in eine Zielposition erhöht und daher muß ein in dem Schrittsignalgenerator (nicht dargestellt) enthaltener Mikrocomputer eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit aufweisen, welche ein Problem hoher Kosten bei der Konstruktion der Ansteuerung aufwirft.

Bei einer weiteren bekannten Schaltung gemäß der DE-OS 25 11 640 erzeugt ein Rechner nicht nur Schrittdaten mit der Anzahl der durchzuführenden Schritte und der notwendigen Drehrichtung, sondern zusätzlich auch noch eine Geschwindigkeitsvorgabe, so dass der Rechner also eine verhältnismäßig hohe Rechenleistung bereitstellen muß. Die Schrittanzahldaten stellen über ein Gatter zwar ebenfalls einen Rückwärtszähler ein, und dieser Abwärtszähler zählt durch die Ausgangsimpulse am Ausgang auf 0 zurück, jedoch werden die Ausgangsimpulse am Ausgang durch einen Geschwin­ digkeitsmultiplikator erzeugt. Der Geschwindigkeits­ multiplikator wird über ein Gatter von den Geschwindigkeits­ daten, die der Rechner ausgibt, angesteuert, sowie von Taktimpulsen aus den Einheiten.

Die vorliegende Erfindung wurde geschaffen, um dieses Problem zu lösen, mit einer wesentlichen Aufgabe, eine verbesserte Schrittmotoransteuerungsvorrichtung anzugeben, welche in der Lage ist, gleichförmig mit einer hohen Genauigkeit in der Winkelpositionierung zu rotieren durch Erhöhen der Anzahl der Schritte ohne eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung eines Mikrocomputers beim Erzeugen eines Schrittsignales zu erfordern.

Um die oben erwähnte Aufgabe zu verwirklichen, sieht die vorliegende Erfindung einen Schrittsignalgenerator gemäß Anspruch 1 vor.

Unter der Annahme, daß die in den Daten (a), die in einer Zwischenspeichereinheit gehalten werden, enthaltene Schrittanzahl "n" ist und daß der durch einen Zähler gezählte Zähldatenwert (d) "m" ist, wobei "m" eine ganze Zahl größer oder gleich 1 ist, wird in der Ansteuerungsvorrichtung das Schrittimpulssignal (e) von einer Selektoreinheit zu einem Zeitpunkt erzeugt, wenn der Zählwert "m" die folgende Bedingung erfüllt:

m = T0/[Tc × (n + 1)] (1)

wobei T0 die Periode der Bereitstellung der Daten (a) der Schrittanzahl "n" und Tc die Periode des Zähldatenwertes (d) ist.

Weiterhin beinhaltet bei der vorliegenden Erfindung der Selektor Schrittanzahl-Erkennungseinheiten zum Erkennen der Anzahl "n" der Schritte, Zählwert-Erkennungseinheiten zum Erkennen des Zählwerts "m", AND-Schaltungen zum Erhalten logischer Produkte zwischen den Ausgangs­ signalen der Schrittanzahl-Erkennungseinheiten und den Ausgangssignalen der Zählwert-Erkennungseinheiten, und eine OR-Schaltung zum Erhalten einer logischen Summe der Ausgangssignale der AND-Schaltungen.

Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Verarbeitungszeit eines Mikrocomputers nicht beeinträchtigt, auch wenn die Schrittanzahl des Schrittmotors erhöht wird, um die Aufteilungssegmente einer in den ROMs gespeicherten Dummy-Sinuswelle zu erhöhen, und daher kann eine hohe Genauigkeit in der Schrittantriebspositionierung eines Schrittmotors vorteilhaft mit einer gleichförmigen Rotation desselben erhalten werden.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es nicht erforderlich, eine arithmetische Schaltung wie eine Divisionsschaltung zum Berechnen eines Zählwertes "m" für die Schrittanzahl "n" zu verwenden und daher kann eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung durch eine einfache Konstruktion erreicht werden.

Diese und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit deren bevorzugter Ausführungsform anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anordnung einer Ansteuerungsvorrichtung für einen Schrittmotor gemäß einer Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Anordnung eines Signalgenerators in Verbindung mit der in Fig. 1 gezeigten Ansteuerungsvorrichtung;

Fig. 3A, 3B, 3C, 3D, 3E, 3F und 3G Zeitdiagramme zum Erläutern eines Betriebs der vorliegenden Ausführungsform;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Anordnung einer in der vorliegenden Ausführungsform verwendeten Selektoreinheit; und

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Anordnung einer konventionellen An­ steuerungsvorrichtung für einen Schrittmotor.

Bevor die Beschreibung fortgesetzt wird, ist anzumerken, daß, soweit der Grundaufbau der vorliegenden Erfindung der konventionellen gleicht, gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnet sind.

Das Folgende beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Fig. 1 bis 4.

Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Anordnung einer Ansteuerungsvorrichtung zum Steuern einer Mikroschritt-Ansteuerung eines Schrittmotors 1 in Verbindung mit einem Schrittsignalgenerator 6 zum Erzeugen eines Schrittsignals "e" als Impulssignal, wobei der Schrittmotor 1 erste und zweite Statorwicklungen 1a und 1b aufweist. Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Aufwärts/Abwärts-Zähler zum Aufwärts- und Abwärtszählen des von dem Schrittsignalgenerator 6 eingespeisten Schrittimpulssignales "e".

Das in den Aufwärts/Abwärts-Zähler 2 eingespeiste Schrittimpulssignal "e" wird verwendet zum Bezeichnen von Schritten für jede Winkelposition des Schrittmotors und wird von dem Aufwärts/Abwärts-Zähler 2 entsprechend einem Rotations­ richtungssignal "h", welches von dem Schrittsignalgenerator 6 an einen Eingangs­ anschluß U/D davon angelegt wird, aufwärts und abwärts gezählt. Die Zählrichtung des Aufwärts/Abwärts-Zählers 2 wird durch das Rotationsrichtungssignal "h" festgelegt und der Zählvorgang wird nach Empfang des Schrittimpulssignals "e" in Gang gesetzt, um dadurch den Zähldatenwert "g" zu erzeugen, der durch den Aufwärts/Abwärts-Zähler 2 gezählt wird. Der von dem Aufwärts/Abwärts-Zähler 2 ausgegebene Zähldatenwert "g" dient als Adreßdatenwert, der einen Schritt­ zählwert zum Festlegen einer Rotorwinkelposition des Motors 1 anzeigt.

Der von dem Aufwärts/Abwärts-Zähler 2 ausgegebene Zähldatenwert "g" wird an eine nachfolgende Speichersektion 3 angelegt, welche aus einem ersten und zweiten ROM 3a und 3b gebildet ist, in welchen Erregungssignaldaten einer Dummy-Sinuswellenform entsprechend dem Zähldatenwert "g" vorher in Übereinstimmung mit den Merkmalen des Motors gespeichert wurden, wenn die Ansteuerungsvorrichtung bei der Herstellung des Motors ausgebildet wird. Dies bedeutet, daß der Zähldatenwert "g" als Adreßdatenwert für die in den ROMs gespeicherten Erregungssignaldaten verwendet wird. Der Aufwärts/Abwärts-Zähler 2 bildet in Kombination mit der Speichersektion 3 eine Erregungssignalerzeugungs­ sektion. Das Ausgangssignal der ROMs 3a und 3b wird an eine Erregungssignal- Steuerungssektion 4 angelegt, welche als eine Ansteuerungssignal-Erzeugungs­ sektion dient, welche erste und zweite D/A-Wandler 4a, 4b und erste und zweite Treiber-Verstärker 5a, 5b umfaßt.

Bei diesem Aufbau kann ein Aufwärts/Abwärts-Zähler, zum Beispiel des 8-Bit-Typs, für gleichförmiges Aufteilen einer Rotationsperiode des Schrittmotors in z. B. 256 Segmente bei der Mikroschritt-Ansteuerung verwendet werden. Somit ist der Erregungssignaldatenwert in der am wenigsten signifikanten Adresse der ROMs 3a und 3b gespeichert, während der Zähldatenwert "g" in die signifikantere Adresse der ROMs 3a und 3b eingegeben wird. Durch diese Adreßverbindung kann der Erregungssignaldatenwert aus den ROMs als Reaktion auf die Erregungsposition ausgelesen werden, die durch den Adreßdatenwert "g" zugewiesen wird und erlaubt dadurch das Anlegen einer Schwingung mit einer hohen Frequenz an den Motor, um ein Drehmoment einer Schwingung mit einer hohen Frequenz zu erzeugen.

Der aus den ROMs ausgelesene Erregungssignaldatenwert wird dann durch die D/A- Wandler 4a und 4b in der Erregungssignalsteuerungssektion 4 in analoge Spannungssignale umgewandelt. Die Spannungssignale werden dann zu den ersten und zweiten Treiberverstärkern 5a und 5b übertragen. Somit steuern die Treiber- Verstärker 5a und 5b die Statorspulen 1a und 1b des Schrittmotors unter Verwendung des verstärkten Ansteuerungsspannungssignals an.

Bei dieser Anordnung werden die in den ROMs 3a und 3b gespeicherten Erregungs­ signaldaten bei Empfang des Schritt-Zähldatenwertes "g", der als Adreßdatenwert dient, sequentiell daraus ausgelesen und dann in eine analoge Form von Dummy- Sinuswellen umgewandelt, um die Anzahl der Schritte für eine einzelne Rotation des Schrittmotors zu erhöhen. Durch Erhöhen der Anzahl der Schritte für eine einzelne Rotation kann die Genauigkeit der Schrittwinkelpositionierung des Rotors erhöht werden, zusammen mit dem Erreichen einer gleichförmigen Rotation des Schritt­ motors.

Das Folgende beschreibt einen Aufbau des Schrittsignalgenerators 6 zum Erzeugen des Schrittimpulssignals "e", welches an den Aufwärts/Abwärts-Zähler 2 angelegt wird, anhand der Fig. 2 und 3A-3G.

Der Schrittsignalgenerator 6 umfaßt eine Zwischenspeichereinheit 12, einen Zähler 7, eine Selektoreinheit 8, einen Abwärtszähler 9, eine SR-Zwischenspeichereinheit 10 und eine AND-Schaltung 11.

Anfangs wird der Datenwert "a", der eine Anzahl "n" von Schritten zum Rotieren des Schrittmotors 1 zu einer Zielposition anzeigt, zusammen mit einem Rotations­ richtungssignal "h" zum Beispiel mit einem Mikrocomputer (nicht dargestellt) berechnet, und der berechnete Datenwert "a" wird zu der Zwischenspeichereinheit 12 und dem Abwärtszähler 9 zu einem Zeitpunkt mit einem konstanten Intervall einer Periode T0 parallel abgegeben, wie in Fig. 3A gezeigt.

Synchron mit dem Datenwert "a" wird ein Einstellsignal "b" eines Synchronisations­ impulssignals mit der gleichen konstanten Periode T0, wie in Fig. 3B gezeigt, gleichzeitig an die Eingangs-Setzanschlüsse (S) der Zwischenspeichereinheit 12, des Abwärtszählers 9 und der SR-Zwischenspeichereinheit 10 parallel angelegt.

Zu einem Zeitpunkt t0 wird nach Empfang des Einstellimpulssignals "b" der Datenwert "a" mit der Schrittanzahl "n" in der Zwischenspeichereinheit 12 und dem Abwärtszähler 9 gehalten und gleichzeitig wird die SR-Zwischenspeichereinheit 10 eingerichtet, um ein hohes binäres Ausgangssignal "c" zu erzeugen, wie in Fig. 3C gezeigt. Das Ausgangssignal "c" der SR-Zwischenspeichereinheit 10 und ein externer Referenztaktimpuls CLK mit einer konstanten Periode Tc werden beide in die AND-Schaltung 11 eingespeist, um dadurch ein Taktimpulssignal "d" mit der gleichen konstanten Periode Tc synchron mit dem Referenztaktimpuls CLK zu erzeugen, wie in Fig. 3D gezeigt. Dann wird das Taktimpulssignal "d" in den Zähler 7 eingespeist, zum Zählen der Impulsanzahl des Eingangstaktimpulssignals "d".

Der Zählwert "m" der Taktimpulse "d" wird von dem Zähler 7 ausgegeben und in die Selektoreinheit 8 eingespeist. Gleichzeitig wird der Datenwert "a" mit der Schrittanzahl "n", der von der Zwischenspeichereinheit 12 gehalten wird, ebenfalls an die Selektoreinheit 8 angelegt, so daß die Selektoreinheit 8 das Zählsignal "e" zu vorbestimmten Zeitpunkten t₁, t₂ und t₃ mit einem konstanten Zeitintervall einer Periode T1 erzeugt, wie in Fig. 3E gezeigt.

Bei der Zeitsteuerung der Erzeugung des Zählsignales "e" von der Selektoreinheit 8 wird, unter der Annahme, daß die Anzahl der in dem von der Zwischenspeicher­ einheit 12 gehaltenen Datenwert "a" enthaltenen Schritte "n" ist und daß der Zähldatenwert des von dem Zähler 7 gezählten Taktimpulssignals "d" "m" ist, wobei "m" eine ganze Zahl gleich oder größer als 1 ist, das Zählsignal "e" durch die Selektoreinheit 8 zu einem Zeitpunkt erzeugt, wenn der Zählwert "m" die folgende Bedingung erfüllt:

m = T0/[Tc × (n + 1)] (1)

Das von der Selektoreinheit 8 ausgegebene Zählsignal "e" wird zu dem Zähler 7 zurückgegeben zum Zurücksetzen von dessen Zählvorgang, so daß der Zähler 7 den Zählvorgang des Taktimpulssignales "d" erneut beginnt.

Das Zählsignal "e" wird ebenfalls an einen Eingangsanschluß C des Abwärtszählers 9 angelegt, und nach Empfang des Zählsignales "e" beginnt der Abwärtszähler 9 den Abwärtszählvorgang des darin gehaltenen Datenwertes "a" durch das Einstellsignal "b" von dem Anfangswert der Schrittanzahl "n" zum Erzeugen eines abwärts gezählten Signalwertes "f", wie in Fig. 3F gezeigt. Der von dem Abwärtszähler 9 erzeugte, abwärts gezählte Signalwert "f" wird an einen Rücksetz- Eingangsanschluß R der SR-Zwischenspeichereinheit 10 angelegt.

Wenn der von dem Abwärtszähler 9 ausgegebene, abwärts gezählte Wert "f" zum Zeitpunkt t₃ "0" ist, wie in Fig. 3F gezeigt, wird die SR-Zwischenspeichereinheit 10 zurückgesetzt zum Erzeugen eines Low-Pegels des binären Ausgangssignals "c" für die Dauer vom Zeitpunkt t₃ bis t₄, wie in Fig. 3C gezeigt. Dann wird das LOW des Binärsignales "c" an die AND-Schaltung 11 angelegt, so daß das Referenztakt­ signal CLK mit dem Ausgangssignal "c" maskiert wird, um die Abgabe des Taktimpulssignals "d" anzuhalten, das Null wird.

Somit wird das Zählsignal "e" "n" mal mit einem konstanten Intervall einer Periode T1 während der konstanten Periode T0 jedes Mal dann erzeugt, wenn der von dem Zähler 7 ausgegebene Zählwert "m" die Gleichung (1) erfüllt und das resultierende Zählsignal "e" wird an den Aufwärts/Abwärts-Zähler 2 angelegt, um als das Schrittsignal zu dienen. In diesem in den Fig. 3A bis 3G gezeigten Beispiel ist die Schrittanzahl "n" 3 und T0/Tc = 12, T1/Tc = 3 und m = 3 werden erfüllt, es ist jedoch nicht erforderlich, die vorliegende Erfindung auf diese Werte zu beschränken.

In der Zwischenzeit wird ein in den Daten "a", welche in der Zwischenspeicher­ einheit 12 gehalten sind, enthaltenes Rotationsrichtungssignal "h" an den U/D- Anschluß des Aufwärts/Abwärts-Zählers 2 angelegt, um die Zählrichtung des Aufwärts/Abwärts-Zählers festzulegen. Der Zählvorgang des Aufwärts/Abwärts- Zählers 2 beginnt nach dem Empfang des Schrittsignales "e", um dadurch den Zähldatenwert "g" zu erzeugen, wie in Fig. 3G gezeigt, wobei der Zähldatenwert "g", der von dem Aufwärts/Abwärts-Zähler 2 ausgegeben wird, als der Adreßdaten­ wert verwendet wird, der einen Schrittzählwert zum Bezeichnen einer Rotorwinkel­ position des Motors 1 anzeigt.

Das Folgende beschreibt einen zweiten Aspekt der Erfindung anhand von Fig. 4 unter Verwendung eines Beispiels eines Aufbaus der Selektoreinheit 8 in dem Fall, in welchem die Schrittanzahl "n" 3 ist.

In Fig. 4 bezeichnen die Bezugszeichen 82, 83 und 84 Schrittanzahl-Erkennungs­ einheiten zum Erkennen der Anzahl "n" der Schritte, die Bezugs­ zeichen 86, 87 und 88 bezeichnen Zählwert-Erkennungseinheiten zum Erkennen des Zählwertes "m", die Bezugszeichen 89a, 89b und 89c bezeichnen AND-Schaltun­ gen zum Erhalten von AND-Verknüpfungen (d. h., logischen Produkten) von den Ausgangssignalen der Schrittanzahl-Erkennungseinheiten 82 bis 84 und den Ausgangssignalen der Zählwert-Erkennungseinheiten 86 bis 88, und Bezugszeichen 90 bezeichnet ein OR-Gatter zum Erhalten einer "OR"-Verknüpfung (d. h. einer logischen Summe) der Ausgangssignale der AND-Schaltungen 89a bis 89c.

Die Bezugszeichen n0 und n1 bezeichnen erste und zweite binäre Stellen der Schrittanzahl "n" des Datenwertes "a", der von der Zwischenspeichereinheit 12 gehalten wird, während die Bezugszeichen m0, m1 und m2 erste, zweite und dritte binäre Stellen des von dem Zähler 7 erzeugten Zähldatenwertes "m" bezeichnen.

Bei dieser Anordnung werden in dem Fall, in welchem das Taktimpulssignal "d" während der Periode T0 zwölfmal an den Zähler 7 abgegeben wird, wie in Fig. 3D gezeigt, durch Einsetzen von T0/Tc = 12 in der Gleichung (1) die resultierenden Werte von m = 12, 6, 4, 3 erhalten, wenn n = 0, 1, 2, 3 entsprechend eingesetzt wird.

Wenn n = 3 ist, ist das Ausgangssignal der AND-Schaltung 84 auf einem HIGH- Pegel, und wenn m = 3 ist, ist das Ausgangssignal der AND-Schaltung 88 ebenfalls auf einem HIGH-Pegel und das Ausgangssignal der AND-Schaltung 89c ist auf einem HIGH-Pegel und in diesem Fall wird das Zählsignal "e" über das OR- Gatter 90 jedes Mal dann dreimal erzeugt, wenn der Zählwert von m = 3 ist.

In gleicher Weise wird, wenn der Zählwert "m" des Zählers 7 gleich 4 ist, unter der Bedingung von n = 2, das Zählsignal "e" zweimal über die AND-Schaltungen 83, 87 und 89b jedes Mal dann erzeugt, wenn der Zählwert von m = 4 ist. Wenn der Zählwert "m" des Zählers 7 unter der Bedingung von n = 1 gleich 6 ist, wird das Zählsignal "e" über die AND-Schaltungen 82, 86 und 89a jedes Mal, wenn der Zählwert von m = 6 ist, einmal erzeugt. Wenn n = 0 ist, wird das Zählsignal "e" nicht erzeugt. Durch diesen Vorgang ist die Anzahl der Impulserzeugungshäufigkeiten des Zählsignals "e" die gleiche wie diejenige der Schrittanzahl "n". Somit kann das durch die Selektoreinheit 8 in der Periode T0 erzeugte Zählsignal "e" in dem Aufwärts/Abwärts-Zähler 2 zum Erzeugen des Zähldatenwertes "g" verwendet werden, welcher einen Schrittzählwert zum Bezeichnen einer Rotorwinkelposition des Motors 1 anzeigt.

In dieser bevorzugten Ausführungsform wird das Zählsignal "e" von Impulsen mit einem konstanten Intervall T1 durch die Selektoreinheit 8 entsprechend der von der Zwischenspeichereinheit 12 ausgegebenen Schrittanzahl "n" und dem von dem Zähler 7 ausgegebenen Zählwert "m" erzeugt, bis der von dem Abwärtszähler 9 ausgegebene, abwärts gezählte Wert "f" auf 0 verringert ist. Somit kann durch Abgeben der Schrittdaten "a" mit einer Schrittanzahl "n" mit einem konstanten Intervall (T0), z. B. durch einen Mikrocomputer, zu dem Schrittsignalgenerator der Schrittmotor mit einer hohen Genauigkeit in der Positionierung zusammen mit einer gleichförmigen Rotation zu einer Zielposition gedreht werden.

Wie oben beschrieben, wird gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, auch wenn die Schrittanzahl des Schrittmotors erhöht wird, um die Unterteilungs­ segmente einer in ROMs gespeicherte Dummy-Sinuswelle zu erhöhen, die Verarbeitungszeit eines Mikrocomputers nicht beeinflußt und daher kann eine hohe Genauigkeit der Schrittansteuerungspositionierung eines Schrittmotors mit dessen gleichförmiger Rotation vorteilhaft erhalten werden.

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es nicht erforderlich, eine arithmetische Schaltung wie eine Divisionsschaltung zum Berechnen eines Zählwertes "m" für die Schrittanzahl "n" zu verwenden und daher kann eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung mit einem einfachen Aufbau erreicht werden.

Claims (2)

1. Schrittsignalgenerator (6) zum Erzeugen eines Schrittimpulssignals (e) zur Ansteuerung einer Mikroschrittsteuerung (2, 3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b) eines Schrittmotors aus einem mit einer konstanten Periode T0 auftretenden Datenwert, der die Anzahl der Schritte n und die Drehrichtung (h) des Schrittmotors (1) in eine Zielposition angibt; mit
einer Zwischenspeichereinheit (12) zum Speichern der Schrittdaten (a) zum Zeitpunkt eines Einstellsignals (b), das mit der gleichen Periode T0 wie die Schrittdaten (a) auftritt;
einem Abwärtszähler (9), der durch die Schrittdaten (a) zum Zeitpunkt des Einstellsignals (b) eingestellt wird und durch das Schrittimpulssignal (e) von der Schrittanzahl n auf Null heruntergezählt wird;
einer SR-Zwischenspeichereinheit (10), die durch das Einstellsignal (b) gesetzt und durch ein Ausgangssignal (f) des Abwärtszählers (9) zurückgestellt wird, wenn dieser den Zählerstand Null erreicht;
einem UND-Gatter (11), dem das Ausgangssignal (c) des SR-Zwischenspeichers (10) und ein Taktsignal (CLK) mit einer konstanten Taktperiode Tc zugeführt werden;
einem Zähler (7), dem das Ausgangssignal (d) des UND-Gatters (11) zugeführt und der durch das Schrittimpulssignal (e) zurückgestellt wird; und
einer Auswahleinheit (e), die das Schrittimpulssignal (e) zu einem Zeitpunkt erzeugt, wenn ein von dem Zähler (7) gezählter Zähldatenwert (d) "m" die folgende Bedingung erfüllt:
m = T0/[Tc × (n + 1)]
wobei "m" eine ganze Zahl größer oder gleich 1 ist.

2. Schrittsignalgenerator (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahleinheit (8) folgende Baueinheiten auf­ weist:

• - eine Schrittanzahlerkennungseinheit bestehend aus einer ersten Gruppe von UND-Gattern (82, 83, 84);
• - eine Zählwerterkennungseinheit bestehend aus einer zweiten Gruppe von UND-Gattern (86, 87, 88);
• - eine dritte Gruppe von UND-Gattern (89a, 89b, 89c), die an den Ausgängen der Schrittanzahlerkennungseinheit und den ent­ sprechenden Ausgängen der Zählwerterkennungseinheit angeschlossen sind, und
• - ein ODER-Gatter (90), das an den Ausgängen der UND-Gatter (89a, 89b, 89c) der dritten Gruppe angeschlossen ist, wobei die Anzahl der Impulse des durch die Auswahleinheit (8) erzeugten Schrittim­ pulssignals die gleiche wie die Anzahl der Schritte n in der Periode T0 des Datenwertes (a) ist.