JPS58219604A - Fixed time control system of microcode - Google Patents

Fixed time control system of microcode

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JPS58219604A
JPS58219604A JP10203582A JP10203582A JPS58219604A JP S58219604 A JPS58219604 A JP S58219604A JP 10203582 A JP10203582 A JP 10203582A JP 10203582 A JP10203582 A JP 10203582A JP S58219604 A JPS58219604 A JP S58219604A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
microcodes
addresses
microcode
subroutine
Prior art date
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Pending
Application number
JP10203582A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Machida
町田 賢二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS58219604A publication Critical patent/JPS58219604A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K13/00Conveying record carriers from one station to another, e.g. from stack to punching mechanism
    • G06K13/02Conveying record carriers from one station to another, e.g. from stack to punching mechanism the record carrier having longitudinal dimension comparable with transverse dimension, e.g. punched card

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control By Computers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To control a feeding mechanism for documents, etc., with high precision by programming the control logic of a feedback loop, holding the number of steps constant, and performing fixed-time control over a sampling period, manipulated variable output, etc. CONSTITUTION:When an address is increased by an incrementer 3 by inputting a clock, areas of digits 2<0>-2<6> of a microprogram memory 2 are accessed to read microcodes, and an arithmetic logical element 1 performs operations by the specification of the microcodes. This system has four modes; and microcodes of a main routine and a subroutine for position control under which a speed is varied following up a target speed are stored in addresses 0-127 and 128-255, and microcodes of a main routine and a subroutine for stop control are stored in addresses 256-511. Further, microcodes of a main routine and a subroutine for open loop control are stored in addresses 512-767, and microcodes are stored in addresses 768-1023. Then, four kinds of processing are performed by the output of a latch 4 according to instructions from a high-order control part.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の対象 本発明は、マイクロコードの固定時間管理方式に関し、
特に帳票や紙葉の送り機構において、マイクロプロセッ
サを用い、位置および速度に対し高精度の制御を要求さ
れる装置に用いられる駆動用サーボ・モータのデジタル
制御方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention The present invention relates to a microcode fixed time management method,
In particular, the present invention relates to a digital control system for drive servo motors used in devices that require highly accurate control of position and speed using microprocessors, such as in document and paper feed mechanisms.

従来技術 直流サーボ・モータの制御は、p−タリ・エンコーダお
よび操作量演算回路からなるサンプル値制御ループによ
り行っている。サンプル値制御では、第1図に示すよう
に、直流サーボ・モータの回転速度をある値Aから値B
に変化させるために。
Prior art DC servo motors are controlled by a sample value control loop consisting of a p-tary encoder and a manipulated variable calculation circuit. In sample value control, as shown in Figure 1, the rotational speed of a DC servo motor is changed from a certain value A to a value B.
to change it to.

種々の曲線を経由することが1可能であるが、シ建ユレ
ーシ日ンで求めた値を連結した曲線を目標として速度値
を制御する。すなわち、各時刻における目標値に対する
実際の値、つまり制御偏差をある時間間隔(サンプリン
グ周期)Δtごとに抽出し、サンプル値信号として制御
装置に送出する。
Although it is possible to pass through various curves, the speed value is controlled using a curve that connects the values obtained from the construction date as the target. That is, the actual value with respect to the target value at each time, that is, the control deviation, is extracted at a certain time interval (sampling period) Δt and sent to the control device as a sample value signal.

制御装置からの出力は、ホールド要素により階段的連続
操作量として制御対象である直流サーボ・モータに与え
られる。
The output from the control device is given to the DC servo motor to be controlled as a stepped continuous operation amount by a hold element.

従来の操作量決定手段はアナpグ回路で構成されていた
が、部品定数、温度変化等による誤差の補正が必要であ
り、高度の回路技術と調整技術が必要であった。そこで
、マイクシプロセッサ等を用いたデジタル制御が考えら
れているが、高精度の制御を行うため、異種の制御論理
の実行や条件判定分岐が必要となり、制御フローにより
ステップ数が異り、操作量出力タイミングが一定になら
ないという欠点があった。例えば、帳票の送り機構を、
第1図に示す曲線にしたがって制御するものとすれば、
サンプリング周期ごとに目標値になるようにしなければ
ならないので、操作量出力タイミングを一定にする必要
がある。そのためには、マイクロコードのステップ数も
一定でなければならない。
Conventional manipulated variable determination means were constructed with an analog/pg circuit, but it required correction of errors due to component constants, temperature changes, etc., and required sophisticated circuit technology and adjustment technology. Therefore, digital control using a microprocessor, etc. is being considered, but in order to perform high-precision control, it is necessary to execute different types of control logic and condition judgment branches, and the number of steps varies depending on the control flow. There was a drawback that the amount output timing was not constant. For example, the form feeding mechanism
If control is performed according to the curve shown in Figure 1,
Since the target value must be achieved every sampling period, it is necessary to keep the manipulated variable output timing constant. To do this, the number of steps in the microcode must also be constant.

発明の目的 本発明の目的は前述のフィードバックルーズにおいて、
操作量演算等の制御論理をマイクロプロセッサを用いて
、プ四グラムで実現するため、制御フローの分岐を可能
とすると同時にステップ数が常に一定となるような、マ
イクロコードの固定時間管理方式を提供することにある
Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned feedback loop.
In order to implement control logic such as manipulated variable calculations in a program using a microprocessor, we provide a fixed time management method for microcode that allows branching of the control flow and at the same time keeps the number of steps constant. It's about doing.

発明の詳細な説明。Detailed description of the invention.

本発明は、演算論理素子に与える命令(マイクロコード
)のシーケンスを決定するプログラム・カウンタをイン
クリメンタとラッチの組介せで構成することによって、
同一ステップの2つのルーチン間を分岐しながら、加減
速時、停止状態等の他のモードへのジャンプも可能とし
、かつ処理時間を一定にすることを特徴とする。
The present invention provides a program counter that determines the sequence of instructions (microcode) to be given to an arithmetic logic element by configuring it with a combination of an incrementer and a latch.
The present invention is characterized in that it is possible to jump to other modes such as acceleration/deceleration and stop state while branching between two routines of the same step, and that the processing time is kept constant.

発明の実施例 第2図は、本発明の実施例を示すマイクロコード固定時
間管理のアドレス制御部のブロック図である。
Embodiment of the Invention FIG. 2 is a block diagram of an address control unit for microcode fixed time management showing an embodiment of the invention.

1は演算論理素子であり、これを制御するためぬのマイ
クロブ付グラム・メモリが2である。2はIKワード(
1ワード−24ビツト)のF ROMである。3はイン
クリメンタであり、通常のカウンタ動作をする。7ビツ
トがメモリ2のアドレス2°〜2bとなり、フリーラン
する。4.5はラッチであり、凸がアドレス27.4が
28 、2@に各々接続されている。上位制御部からの
命令に従いランチ4の出力により4つの異った処理が可
能となる。ラッチ6はマイクロコードの条件判定分岐命
令の時、条件が成立すればセットされ、また戻ることも
可能で、2つの0〜127ステツプのルーチン間を分岐
することを可能としている。
1 is an arithmetic logic element, and 2 is a gram memory with a microb for controlling this element. 2 is the IK word (
This is a FROM (1 word - 24 bits). 3 is an incrementer that performs normal counter operation. 7 bits become addresses 2° to 2b of memory 2, and free run occurs. 4.5 is a latch, and the convex portions are connected to addresses 27.4, 28, and 2@, respectively. Four different processes can be performed by the output of the launcher 4 according to instructions from the higher-level control unit. The latch 6 is set when a condition is satisfied in a microcode conditional judgment branch instruction, and it is also possible to return, making it possible to branch between two 0-127 step routines.

第3図は、本発明のマ・fクロプログラム・ルーチンの
タイム・チャートである。
FIG. 3 is a time chart of the macro program routine of the present invention.

第3図に示すように、本実施例では、メインルーチン(
MR)の他にサブルーチン(SR)のレベルが1つ存在
するのみである。メインルーチン(MR)を走行してマ
イクロコードの条件判定分岐命令で条件が成立0すれは
サブルーチン(SR)に分岐し、サブルーチン(SR)
では一定のステップ時に無条件リターン面を行ってメイ
ンルーチン(MR)に戻る。メインルーチンGvI)’
t)で条件判定分舷命令の条件か不成立(へ)のときに
は、そのまま走行を続ける。この場合、通常のプロセッ
サでは、サブルーチンに分岐してその処理を完了すると
、メインルーチンの分岐命令の次の命令に戻るのである
が、本発明では処理ステップ数を一定(0〜127ステ
ツプ)にするために、メインルーチンに戻るときには、
2°〜26の桁においてサブルーチンのアドレスの次の
アドレスに戻る。2の桁は、ラッチδに“1″がセット
されればサブルーチン(SR)、0”が、セットされれ
ばメインルーチン(MR)の各ステップを走行すること
になる。このように、実施例ではサンプリング周期Δt
をマイクロコードの128ステツプに固定して、目標値
との偏差に対して演算を行い、直流サーボモータに与え
る操作量を出力する。例えば、目標値の速度にするため
、メインルーチンのあφ′ステップで温度変化等の表示
出力を参照し一定i以上変化のあったときにはメインル
ーチンで加算を行うが、それほど変化のないときにはサ
ブルーチンに分岐し、何もしないでステップだけ進めた
後、メインルーチンに無条件リターンを行う。また、メ
インルーチンではXとYの掛算を行い、異なる条件のと
きにはサブルーチンでXと2の割算を行う等、2種類を
切り分ける必要があるので、サブルーチンのレベルを1
以上設けることにより制御し易くする。第3図では、サ
ブルーチンのレベルは1つであるが2以上にすることも
できる。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the main routine (
There is only one level of subroutines (SR) in addition to MR). When the main routine (MR) is executed and the condition is met by the condition judgment branch instruction in the microcode, the process branches to the subroutine (SR).
Then, at a certain step, an unconditional return plane is performed and the process returns to the main routine (MR). Main routine GvI)'
If the conditions of the condition judgment shunting command are not satisfied in step t), the vehicle continues traveling. In this case, in a normal processor, after branching to a subroutine and completing its processing, the processor returns to the instruction next to the branch instruction in the main routine, but in the present invention, the number of processing steps is fixed (0 to 127 steps). Therefore, when returning to the main routine,
Return to the address next to the subroutine address in the digits 2° to 26. For the second digit, if the latch δ is set to "1", the subroutine (SR) is executed, and if the latch δ is set to "0", each step of the main routine (MR) is executed. Then, the sampling period Δt
is fixed at 128 steps of the microcode, the deviation from the target value is calculated, and the manipulated variable given to the DC servo motor is output. For example, in order to achieve the target speed, the main routine's Aφ' step refers to the display output of temperature changes, etc., and if there is a change of more than a certain i, the main routine adds the value, but if there is not much of a change, the subroutine After branching and proceeding with only one step without doing anything, perform an unconditional return to the main routine. In addition, it is necessary to separate the two types, such as multiplying X and Y in the main routine, and dividing X and 2 in the subroutine when different conditions exist, so the level of the subroutine is reduced to 1.
By providing the above, control becomes easier. In FIG. 3, there is one level of subroutines, but there may be two or more levels.

第4図は、第2図における寸イクνプログラムメモリの
情報格納状態図であり、第5図は第4図の各モードの使
用状態説明図である。
FIG. 4 is a diagram showing the information storage state of the program memory in FIG. 2, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the usage state of each mode in FIG. 4.

ここではモータの加減速時および定速時の位置制御、起
動時等のオープンループ制御、停止時の停止制御、自己
診断を実現するための診断モードの4つが各々メインと
サブの128のルーチンを有している。
Here, each of the four main and sub-routines is position control during motor acceleration/deceleration and constant speed, open-loop control during startup, stop control during stop, and diagnostic mode for self-diagnosis. have.

クロックの入力によりインクリメンタ3でアドレスを増
加していき、マイクロプログラム・メモリ2の2〜2桁
の領域をアクセスしてマイクロコード(24ビツト)を
読み出し、演算論理素子1でマイクロコードの指定によ
る演算を行う。この場合、1つのモードのみでは直流サ
ーボモータを円滑に制御できないので、ここでは4つの
モードを用意している。すなわち、0〜127番地、1
28〜255番地には、モータの動作を検出してこれを
フィードバックし、目標速度に追跡して速度変化させる
位置制御用メイン、サブルーチンのマイクロコードが格
納されており、256〜511番地には、停止制御用メ
イン、サブルーチンのマイクロコードが格納されている
。すなわち、第5図のDで示すように、モータの停止す
る部分では動いている時の位置制御よりも、別個のモー
ドの停止制御プログラムを用いた方が制御し易い。51
2〜′r67番地には、オープンループ制御用メイン、
サブルーチンのマイクロコードが格納されている。すな
わち、第6図のCで示すように、モータの起動時には、
フィードバック情報がないため、クローズループ制御で
は誤動作のおそれがあり、この場合にも適切な制御出力
を与えるために別個のモードのオープンループ制御のプ
ログラムを用いる。また、768〜1023番地には、
診断用メイン、サブルーチンのマイクロコードが格納さ
れている。すなわち、制御系が正常動作しているか、演
算素子が正しく動作しているか、あるいは各出力が正常
であるか等のテストを行うことが必要であり、このため
に別個のモードの診断用プログラムが用いられるO 本発明では、プルグラム特有な相対アドレス・ジャンプ
等の高級な分舷は不可能であるが、逆にサーボモータの
サンプル値制御等においてはこれらは不要な機能である
。ブ四グラム処理としての機能を満足する範囲で簡略化
することにより、サンプル値制御に適したマイクロプロ
セッサが構成される。つまり、プログラムとじての機能
を満足しながら、回走時間によるアドレス管理を実現す
ることができ、かつハードウニ′rの自己診断も可能に
なる。
The incrementer 3 increments the address according to the input of the clock, accesses the 2-2 digit area of the microprogram memory 2, reads the microcode (24 bits), and the arithmetic logic element 1 reads the address according to the specification of the microcode. Perform calculations. In this case, since it is not possible to smoothly control the DC servo motor with only one mode, four modes are prepared here. That is, addresses 0 to 127, 1
Addresses 28 to 255 store main and subroutine microcodes for position control that detects the motor operation, feeds it back, tracks it to a target speed, and changes the speed, and addresses 256 to 511 store it. Main and subroutine microcode for stop control is stored. That is, as shown by D in FIG. 5, it is easier to control the part where the motor stops by using a stop control program in a separate mode than by controlling the position when the motor is moving. 51
At addresses 2-'r67, the open loop control main,
Contains subroutine microcode. That is, as shown by C in FIG. 6, when the motor starts,
Since there is no feedback information, there is a risk of malfunction in closed-loop control, and in this case as well, a separate mode of open-loop control program is used to provide an appropriate control output. Also, at addresses 768-1023,
Contains diagnostic main and subroutine microcode. In other words, it is necessary to test whether the control system is operating normally, whether the arithmetic elements are operating correctly, or whether each output is normal. For this purpose, a separate mode of diagnostic program is required. In the present invention, high-level branching such as relative address jump, which is unique to programming, is not possible, but on the contrary, these functions are unnecessary in sample value control of a servo motor, etc. A microprocessor suitable for sample value control is constructed by simplifying the function to the extent that it satisfies the function of four-gram processing. In other words, it is possible to realize address management based on running time while satisfying the functions of a program, and it is also possible to self-diagnose the hardware unit.

また、インクリメンタ3の上位ビットをモータ選択信号
とすることにより、複数台のモータを制御することも可
能となる。この場合、プログラム・カウンタを比較的簡
単なハードワエアで構成できるので、複数台のモータを
制御する際には、技術的にも経済的にも有利となる。ハ
ードウェア設計上においても単純となり、実装効率は従
来のものに比べ20%程度は向上する。
Furthermore, by using the upper bits of the incrementer 3 as a motor selection signal, it is also possible to control a plurality of motors. In this case, the program counter can be configured with relatively simple hardware, which is advantageous both technically and economically when controlling a plurality of motors. The hardware design is also simpler, and the implementation efficiency is improved by about 20% compared to the conventional one.

発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、フィードバック
ループにおける操作量演算等の制御論理をマイクロブ四
七ツサを用いて、プログラムで実現するとともに、ステ
ップ数を常に一定にして、サンプリング周期、操作量出
力等を固定時間に管理できるので、帳票や紙業の送り機
構に適用すればきわめて高精度の制御が可能となる。
Effects of the Invention As explained above, according to the present invention, control logic such as operation amount calculation in a feedback loop is realized by a program using a microb 47, and the number of steps is always constant, and the sampling period is Since the output of the manipulated variable and the like can be managed at a fixed time, extremely high precision control is possible when applied to the feed mechanism of the paper and paper industry.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は直流サーボモータのサンプル値制御の曲線図、
第2図は本発明の実施例を示すマイクロコード固定時間
管理のアドレス制御部のブロック図、第3図は本発明の
マイクロプログラム・ルーチンのタイム・チャート、第
4図は第2図におけるマイクロプログラム・メモリの情
報格納状態図、第5図は第4図の各モードの使用状態説
明図である。 1:演算論理素子、2:マイクロプログラム・メモリ、
3=インクリメンタ、4.5:ラッチ、61条件分舷判
定制御回路、 第1図      MR 11 第3図 第4図 Aし尺 第5図
Figure 1 is a curve diagram of sample value control of a DC servo motor.
FIG. 2 is a block diagram of an address control unit for microcode fixed time management showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a time chart of the microprogram routine of the present invention, and FIG. 4 is a microprogram in FIG. 2.・Memory information storage state diagram: FIG. 5 is an explanatory diagram of the usage state of each mode in FIG. 4. 1: Arithmetic logic element, 2: Microprogram memory,
3 = incrementer, 4.5: latch, 61 condition stern determination control circuit, Figure 1 MR 11 Figure 3 Figure 4 Figure A scale Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] サンプル値制御ループの制御論理をプ四グラムで行う処
理装置において、演算部に与えるマイクロコードのシー
ケンスを決定するプ田グラム・カウンタをインタリメン
タとラッチの組合わせで構成し、該ラッチの状態により
異種の制御論理への変更、条件判定による制御フローの
一変更を行い、かつ上記変更を行った場合にもマイクロ
コードの全ステップ数を固定値に保つことを特徴とする
マイクロコードの固定時間管理方式。
In a processing device that performs the control logic of a sample value control loop using a microgram, the program counter that determines the sequence of microcodes to be given to the arithmetic unit is composed of a combination of an intermenter and a latch, and different types can be generated depending on the state of the latch. A microcode fixed time management method characterized by making changes to the control logic and changing the control flow based on condition determination, and maintaining the total number of steps in the microcode at a fixed value even when the above changes are made. .
JP10203582A 1982-06-16 1982-06-16 Fixed time control system of microcode Pending JPS58219604A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2580841A1 (en) * 1985-04-18 1986-10-24 Dassault Electronique TITLE PROCESSING DEVICE WITH HIGH DENSITY MAGNETIC RECORDING

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2580841A1 (en) * 1985-04-18 1986-10-24 Dassault Electronique TITLE PROCESSING DEVICE WITH HIGH DENSITY MAGNETIC RECORDING

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