环形脉冲分配器教案精选文档
步进电机环形分配器
步进电机环形分配器（1）工作原理步进电机控制主要有三个重要参数即转速、转过的角度和转向。
由于步进电机的转动是由输入脉冲信号控制，所以转速是由输入脉冲信号的频率决定，而转过的角度由输入脉冲信号的脉冲个数决定。
转向由环形分配器的输出通过步进电机A、B、C相绕组来控制，环形分配器通过控制各相绕组通电的相序来控制步电机转向。
如图1给出了一个双向三相六拍环形分配器的逻辑电路。
电路的输出除决定于复位信号RESET外，还决定于输出端Q A、Q B、Q C的历史状态及控制信号－EN使能信号、CON正反转控制信号和输入脉冲信号。
其真值表如表1所示。
图1 步进电机环形分配器表1 真值表（2）程序设计程序设计采用组合逻辑设计法，由真值表可知：当CON＝0时，输出Q A、Q B、Q C的逻辑关系为：当CON＝1时，输出Q A、Q B、Q C的逻辑关系为：当CON＝0，正转时步进机A、B、C相线圈的通电相序为：当CON＝1，反转时各相线圈通电相序为：Q A、Q B、Q C的状态转换条件为输入脉冲信号上升沿到来，状态由前一状态转为后一状态，所以在梯形图中引入了上升沿微分指令。
PLC输入/输出元件地址分配见表2。
表2 PLC输入/输出元件地址分配表根据逻辑关系画出步进电机机环形分配器的PLC梯形图，如图2所示。
CON10Z EN CLK A B C A B C1ΦΦ10010001↑10111001↑00101001↑01101101↑01000101↑11010101↑100100PLC IN代号PLC OUT代号X0CLK Y0Q AX1EN Y1Q BX2RESET Y2QcX3CON图2 环形分配器的梯形图梯形图工作原理简单分析如下：设初始状态为RESET有效。
X2常开触点闭合，Y0输出为“1”状态，Y1、Y2为“0”状态，RESET无效后，上述三输出状态各自保持原状态。
CON＝0（X3=0），当EN（X1=1）有效，且有输入脉冲信号CLK（X0）输入，CLK（X0）上升沿到来，M0辅助继电器常开触点闭合一个扫描周期。
5相环形分配器
步进电机论文：五相混合式步进电动机环形分配器的设计2012年1月21日五相混合式步进电机环形分配器的设计徐殿国王宗培（哈尔滨工业大学）l引言五相混合式步进电机具有许多优良的性能，因此在国内外都得到了较大发展，其驱动技术也取得了很大进步[1]。
由于五相混合式步进电动机系统的研制和开发历史不长，电机驱动电源中的环形脉冲分配器专用芯片目前尚未见到，国内外厂家生产的五相混合式步进电动机驱动电源中的环形脉冲分配器大都是由数字逻辑集成电路或EPROM存贮器构成的[2．3]。
由于电机的运行节拍和运行方式较多，采用这些方式设计的环形脉冲分配器结构复杂、功能较少、可靠性不高。
近年来随着逻辑可编程器件的出现，为逻辑电路的设计提供了极大的灵活性，因此完全可以用逻辑可编程器件（例如PAL、GAL等）设计步进电动机的环形脉冲分配器。
本文给出由两片GAL16V8构成的五相混合式步进电动机环形脉冲分配器的设计方法。
2五相混合式步进电机的励磁方式及环形脉冲分配逻辑根据五相混合式步进电机韵工作原理，可以得到如表1所示的励磁方式。
可见五相混合式步进电机的励磁方式很多，但是运行节拍只有两种即整步10拍和半步20拍。
尽管该电机的励磁方式很多，但从电机运行的平稳陛和获得最大合成转矩的角庋出发，表1五相混合式步进电动机的励磁方式常采用4-4相通电方式作为整步运行方式，4-5相通电方式作为半步运行方式。
整步运行方式中的5-5相通电方式虽较4-4相通电方式的合成转矩大，但由于驱动电源中采用桥式电路时存在上下桥臂换向容易引起短路而较少采用。
本文给出的是4-4相通电方式和5-5相通电方式的环形脉冲分配器设计方法。
根据五相混合式步进电机的合成转矩矢量图[4]，可以得到4-5相励磁方式和4-4相励磁方式下的逻辑通电状态变化顺序，如表2所示。
与之对应的功放电路形式如图1所示。
表2中的“1”代表功率管导通，“0”代表功率管关断。
其中正转的逻辑通电状态变化顺序为。
智力竞赛抢答置和脉冲分配器
实验十 脉冲分配器及其应用一、实验目的1、熟悉集成时序脉冲分配器的使用方法及其应用；2、学习步进电动机的环形脉冲分配器的组成方法。
二、实验原理1、脉冲分配器的作用是产生多路顺序脉冲 信号，它可以由计数器和译码器组成，也可以 由环形计数器构成，图中CP 端上的系列脉冲经N 位二进制计数器和相应的译码器，可以转变为2N 路顺序输出脉冲。
2、集成时序脉冲分配器CC4017 图 脉冲分配器的组成 CC4017是按BCD 计数／时序译码器组成的分配器。
其逻辑符号及引脚功能如图所示。
功能如表 输 入 输 出 CP INH CR Q0～Q9 CO× × 1 Q0 计数脉冲为 Q0～Q4时：CO ＝1计数脉冲为Q5～Q9时： CO ＝0 ↑ 0 0 计 数1 ↓ 0 0 × 0 保 持 × 1 0 ↓ × 0 ×↑图 CO — 进位脉冲输出端 CP — 时钟输入端 CR — 清除端 INH — 禁止端 Q0～Q9 — 计数脉冲输出端CC4017的输出波形如图。
图 CC4017的波形图CC4017应用十分广泛，可用于十进制计数，分频，1/N 计数（N＝2～10只需用一块，N＞10可用多块器件级连）。
图所示为由两片CC4017组成的56分频的电路。
图 56分频电路电路的工作原理如下，当电路接通电源后，使U1U2复位，只有Q0端为高电平，当时钟脉冲信号输入到U1的14脚，并连续输入10个计数脉冲后，U1的进位端CO输出一正肪冲，使U2的Q1端变为高电平，同理在第20个、第30个、第40个、第50个计数脉冲作用下，U2端的Q2端Q3端Q4端Q5端依次变为高电平，在第51、52、53、54、55和56个计数脉冲作用下，U1的Q1～Q6端依次出现高电平，当U1的Q6端和U2的Q5端都为高电平时，与门U3的F0端出高电平，从而达到56分频的目的。
改变输出端连接的方式就能达到不同的分频目的。
实训八 脉冲分配器及其应用-推荐下载
50
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷，管调需路控要习试在题验最到；大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资，常料要工试加况卷强下安看与全22过，22度并22工且22作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
14.2.3 双向移位寄存器,环形脉冲分配器
淮海技师学院教案
编号：SHJD—508—14 版本号：A/0 流水号：
课题：14.2.3双向移位寄存器，环形脉冲分配器
教学目的、要求：1．知道双向移位寄存器的作用2．理解各管脚的功能3．看懂功能表、会分析环形脉冲分配器的工作原理
教学重点：1．双向移位寄存器的功能2．环形脉冲分配器的工作原理
教学难点：双向移位寄存器
授课方法：教授法、练习法、讨论法
教学参考及教具（含电教设备）：
板书设计：
14.2.2移位寄存器
一、单向移位寄存器
1．右移寄存器：
（1）数码输入：低→高
D0 = D SR
D1 = Q0
D2 = Q1
D3 = Q2
教案纸新课
2．工作原理：
（1）连线
（2）过程：D0D1D2D3 = 1000
（a）CP上升沿：M1M0 = 11并行输入，使Q0Q1Q2Q3 = 1000
（b）工作时M1M0 = 01, 即处于右移工作方式。
D SK = Q3 = 0。
D SR→Q0，Q0→Q1，依次类推
第1个CP：Q0Q1Q2Q3 = 0100，D SR = 0。
第2个CP：Q0Q1Q2Q3 = 0010，D SR = 0。
第3个CP：Q0Q1Q2Q3 = 0001，D SR = 1。
第4个CP：Q0Q1Q2Q3 = 1000，回到初始状态。
3．结论：寄存器状态转换按顺序反复循环，Q0～Q4各输出端轮流分配一个矩形脉冲，称为环形脉冲分配器，又称环形计收器。
小结：
1．双向移位寄存器
2．环形脉冲分配器
作业：练习册（要求学生记录）
教后记：。
步进电机的环形分配器类型_解释说明以及概述
步进电机的环形分配器类型解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文将探讨步进电机中的一种重要组件，即环形分配器类型。
通过解释和说明环形分配器的概念、特点以及工作原理，我们可以深入了解其在步进电机系统中的重要作用。
1.2 文章结构文章将按照以下结构进行叙述：引言、正文、环形分配器类型解释说明、步进电机类型概述和结论。
通过这样的层次结构，读者能够逐步了解步进电机和环形分配器之间的关系，并对它们的特点有一个全面且清晰的认识。
1.3 目的本文旨在介绍并阐明环形分配器类型在步进电机系统中的作用。
通过对环形分配器的原理和特点进行详细讲解，读者可以更好地理解步进电机系统的运行原理，以及为什么环形分配器是必不可少的组成部分。
此外，本文还将探讨不同类型步进电机的特点，并展望未来环形分配器类型和步进电机发展方向。
以上就是“1. 引言”部分内容，请根据需要进行修改和完善。
2. 正文正文部分将详细介绍环形分配器类型以及它与步进电机之间的关系。
本节将涵盖环形分配器类型的工作原理、结构和特点，以及步进电机的基本原理和应用领域。
在此之前，让我们先了解一下什么是环形分配器类型。
环形分配器类型是指一种特殊的外围装置，用于控制步进电机的旋转方向和速度。
它可以根据输入信号来驱动电机按照预定模式旋转。
环形分配器类型通常由一个或多个传感器和相关控制电路组成。
接下来，我们将关注环形分配器类型的主要特点。
首先，它具有高精度和可靠性，能够实现精确的位置控制和旋转角度测量。
其次，环形分配器类型具有快速响应速度和较低的噪音水平，可以满足高性能应用对转动效果的要求。
此外，它还具有较高的承载能力和抗干扰能力，在恶劣环境条件下依然稳定运行。
然后，我们来看一看环形分配器类型的工作原理。
在操作过程中，传感器将检测到输入信号，并将其转换为电信号，然后通过控制电路将指令传递给步进电机。
根据不同的输入信号，环形分配器可以确定旋转方向和速度，并将步进电机驱动到相应位置或以特定步长旋转。
软硬件环形分配器原理
步进电机的驱动控制(环行分配器)步进电机的转动是靠不停地改变各相绕组的通电顺序实现的，若想让某相绕组通电，就要给某相绕组提供一组序列脉冲，因此步进电机有几相，就要为其提供几个脉冲序列。
步进电机需要的脉冲序列来自插补器，但对于某个单轴坐标，插补器只能按照一定线型，提供一个单序列脉冲。
因此，在插补器到步进电机之间必须有一个能将插补器的单序列脉冲转换为步进电机需要的多序列脉冲的装置，这就是环行分配器。
尽管有了环行分配器就可以将插补器的单序列脉冲转换为步进电机需要的多序列脉冲，但这些序列脉冲的信号都还不足以驱动电机运转，所以驱动控制系统中还应包括功率放大装置。
步进电机的最基本的控制系统就由环行分配器和功率放大器组成。
下面只介绍环行分配器，功率放大器涉及许多电气控制问题，留待机电一体化课程介绍。
环行分配器可以由硬件构成也可以由软件构成，下面分别介绍两方面的内容。
硬件环行分配器构成♦环行分配器的工作原理硬件环行分配器的基本构成是触发器。
因为步进电机有几相就需要几个序列脉冲，所以步进电机有几相，就要设置几个触发器。
每个触发器发出的脉冲就是一个序列脉冲，用来控制步进电机某相定子绕组的通、断电。
而触发器工作的同步信号就是来自插补器的某个坐标轴的位移驱动信号Δx或Δy。
如图1所示△X复位图1构成环形分配器的触发器例如，现在要控制X方向的步进电机，而这个电机采用三相单三拍方式工作，即步进电机是按照A→B→C→A这种方式通电的。
这就需要A、B、C 三个触发器，每个触发器的输出端QA、QB、QC都被连接到步进电机的一相定子绕组。
当QA有输出ΔA，步进电机的A相就通电，同理，若QB有输出ΔB，就使步进电机的B相通电，或者QC有输出ΔC，就使步进电机的C相通电。
你看，这时由触发器构成的环行分配器，其实就是一个三分频电路，而被分频的信号就是插补器的输出信号Δx。
于是插补器的一路信号，就被扩展成三路信号。
每来三个Δx信号脉冲，QA、QB、QC就会各有一个输出脉冲ΔA、ΔB、ΔC，步进电机的三个定子绕组各得到一次通电，转子走了三步。
实验十六 脉冲分配器及其应用
实验十六脉冲分配器及其应用一、实验目的1．熟悉集成时序脉冲分配器的使用方法及其应用。
2．学习步进电动机的环形脉冲分配器的组成方法。
二、实验原理1．脉冲分配器的作用是产生多路顺序脉冲信号，它可以由计数器和译码器组成，也可以由环形计数器构成，下图中CP端上的系列脉冲经N位二进制计数器和相应的译码器，可以转变为2N路顺序输出脉冲。
图16-1 脉冲分配器的组成2．集成时序脉冲分配器CC4017CC4017是按BCD计数/时序译码器组成的分配器，其引脚图与功能表为：图16-2 CC4017的引脚图与功能表3．步进电动机的环形脉冲分配器下图是三相步进电动机的驱动电路示意图：图16-3 三相步进电动机的驱动电路示意图A、B、C分别表示步进电机的三相绕组。
步进电机按三相六拍方式运行，即要求步进电机正转时，控制端X=1，使电机三相绕组的通电顺序为A AB B BC C CA A要求步进电机反转时，令控制端X=0，电机三相绕组的通电顺序改为A AC C BCB AB A下图为由三个JK触发器构成的按六拍通电方式的脉冲环形计数器：图16-4 六拍通电方式的脉冲环形计数器要使步进电机反转，通常应加有正脉冲输入控制和反脉冲输入控制端。
此外，要注意的是，由于步进电机三相绕组任何时刻都不得出现A、B、C三相同时通电或同时断电的情况，所以，脉冲分配器的的三路输出不允许出现111和000两种状态，故要给电路加初态预置环节。
三、实验设备与器材1、数字逻辑电路实验箱。
2、数字逻辑电路实验箱扩展板。
3、数字万用表，双踪示波器，脉冲源。
4、芯片CC4017、CC4013、CC4027、CC4011、CC4085。
四、实验内容及实验步骤4017逻辑功能测试（1）参照图16-2，13脚和15脚接逻辑开关的输出插孔。
CP接单次脉冲源，0~9十个输出端接至逻辑电平显示输入插孔，按功能表要求操作各逻辑开关。
清零后，连续送出10个脉冲信号，观察十个发光二极管的显示状态，并列表记录。
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环形脉冲分配器教案精
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TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
Ａ、导入新课
实物演示：演示环形脉冲分配器的电路功能，提出本次学习的任务，激发学生的兴趣。
B、新授课
7、1 环形脉冲分配器
基础知识
一、概述
按照逻辑功能和电路组成的不同，数字电子电路分成组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
本任务将介绍时序逻辑电路。
时序逻辑电路是由组合逻辑电路和存储电路两部分组成，其方框图如图7-1所示。
图7-1 时序逻辑电路组成
时序逻辑电路的特点是：电路在任一时刻的输出状态不仅与该时刻输入信号状态有关，而且还与电路原有的状态有关。
（如：指纹开门）
时序逻辑电路按状态转换情况可分为同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路两大类。
同步时序逻辑电路是指在同一时钟脉冲CP的控制下，电路中所有触发器Q的状态都在同一时刻发生改变。
而异步时序逻辑电路是在时钟脉冲CP 的控制下，各触发器Q的状态改变不在同一时刻发生。
最常用的时序逻辑电路是各种类型的寄存器和计数器。
寄存器
（一）概述
寄存器是常用于接收、暂存、传递数码及指令等信息的数字逻辑部件。
寄存器存放数码及指令等信息的方式有并行输入和串行输入两种：
⑴并行输入——数码及指令等信息从各对应位置的输入端同时输入到寄存器中。
⑵串行输入——数码及指令等信息从一个输入端逐位输入到寄存器中。
寄存器传递数码及指令等信息的方式也有并行输出和串行输出两种：
⑴并行输出——数码及指令等信息同时出现在各对应位置的寄存器的输出端。
⑵串行输出——数码及指令等信息在一个寄存器的输出端逐位出现。
寄存器分为数码寄存器和移位寄存器：
⑴数码寄存器——用于暂时存放数码的逻辑记忆电路。
⑵移位寄存器——除具有存放数码的记忆功能外，还具有移位功能。
（二）、数码寄存器演示法（结合演示讲解）举例法图片解释（结合演示讲解）连接线路
功能测试（结合演示讲解）连接与调试
数码寄存器是简单的存储器，具有接收、暂存数码和传递原有数码的功能。
寄存器存储数据的位数就是构成触发器的个数。
寄存器受时钟脉冲CP的控制，将数据存放到对应的触发器中。
图7-2 四位数码寄存器
图7-2所示为采用D触发器组成的四位数码寄存器。
四个触发器G0～
G3的时钟脉冲输入端CP接在一起，作为接收数码的控制端，D0～D3为寄存器的数码输入端，Q0～Q3是寄存器的数据输出端，各触发器的复位端连接在一起，作为寄存器的总清零端，低电平有效。
寄存器工作过程如下：
⒈工作前的清零或清除原有数码
寄存数码前，寄存器应清零；使＝0，Q3Q2Q1Q0＝0000。
⒉寄存数码
只要将要存放的数码同时加到相对应的寄存器的数码输入端D0～
D3；当时钟脉冲CP的上升沿到来时，根据D触发器的特性，触发器G0～入到寄存器中，并同时可以从寄存器的输出端Q0～Q3输出。
例如：D3D2D1D0=1100,当CP脉冲的到来时，Q3Q2Q1Q0=1100
⒊保存数码
在时钟脉冲CP消失后，各触发器G0～G3都处于保持状态，即记
忆；与各输入端D0～D3的状态无关。
（三）、移位寄存器
移位是指在移位脉冲的作用下，能把寄存器中的数码依次左移或右
移。
移位寄存器具有存放数码和移位的功能。
移位寄存器可分为单向移位寄存器和双向移位寄存
器。
单向移位寄存器：在移位脉冲作用下，寄存器所存数码只能向某一方向
移动。
单向移位寄存器有左移寄存器和右移寄存器两种。
双向移位寄存器：所存数码既能左移又能右移，具有双向移位功能。
1、左移寄存器
图7-3 四位左移寄存器
图7-3所示为采用D触发器组成的四位左移寄存器；其是由四个上升沿触发控制的D触发器G0～G3组成。
由图可见，四个D触发器的时钟脉冲输入端CP连在一起，作为移位脉冲的控制端；受同一移位脉冲CP上升沿触发控制。
各触发器的复位端连在一起，作为寄存器的总清零端，低电平触发有效。
最低位触发器G0的输入端D为数码输入端，每个低位触发器的输出端Q与高一位触发器的输入端D相连。
工作过程：
⑴工作前的清零或清除原有数码，当＝0，Q3Q2Q1Q0＝0000。
⑵按移位脉冲CP的工作节拍，数码输入的顺序应先进入高位数码，然后
依次逐位输入低位数码到输入端D0。
例如现要存放的二进制数码为l100。
当第一个移位脉冲CP的上升沿到来后，输出为Q3Q2Q1Q0＝0001；
当第二个移位脉冲CP的上升沿到来后，输出为Q3Q2Q1Q0＝0011；
当第三个移位脉冲CP的上升沿到来后，输出为Q3Q2Q1Q0＝0110；依此类推，经过四个移位脉冲CP的上升沿到来后，要存放的二进制数码由高位到低位依次逐位移入到寄存器中。
2、右移寄存器器的工作过程
图7-4 四位右移寄存器
图7-4所示为采用D触发器组成的四位右移寄存器，由图可见该电路的结构与左移寄存器相似。
右移寄存器与左移寄存器的区别是：最高位触发器G3的输人端D3为数码输入端，各触发器的连接方式是高位触发器的输出Q与低一位触发器的输入端D相连。
要存放的数码应从高位到低位依次逐位往右移动送到最低位触发器G0的输入端。
同样具有串行输入串行输出、并行输出等功能。
工作步骤
•步骤一：移位寄存器(集成电路)的认识
•㈠器材准备
•完成本学习任务所需要的工具与器材、设备见表7-1。
㈡功能测试
•⒈按图7-5所示连接设备和元件。
图7-5 移位寄存器测试
•⒉采用右移方式按表7-2中输入数码，观察寄存器的数据串行输出、并行输出，并将结果填入表7-2中。
•⒊采用左移方式按表7-3中输入数码，观察寄存器的数据串行输出、并行输出，并将结果填入表7-3中。
•⒋采用并行输入方式按表7-4中输入数码，观察寄存器的数据串行输出、并行输出，并将结果填入表7-4中。
演
示：
数码
左移
和右
移的
串行
输
入、
并行
输入
及数
据串
行输
出、
并行输出的操作。
相关连接
双向移位寄存器是指在不同的控制信号下，数码能够向右移位或者向左移位，即具有既能右移又能左移两种工作方式的寄存器。
图7-6所示为集成四位双向移位寄存器74LSl94的外脚引线排列。
图7-6 74LSl94外脚引线排列
各脚功能：
①M1、M0为工作方式控制端。
M1M0＝00时，寄存器的功能：保持；
M1M0＝01时，寄存器的功能：右移；
M1M0＝10时，寄存器的功能：左移；
M1M0＝11时，寄存器的功能：并行输入。
②为清零控制端。
当＝0时，输出端均为0，=1时，寄存器工作。
③D SR为右移串行输入端。
在M1M0＝01时，寄存器处于右移工作方式。