基于GAL器件的步进电机控制器的研究与设计

现态与次态间的转换过程。对此，可利用GAL中八个输出逻辑宏单元中的三个来完成，电机的工作状态(O、P、Q)中的现态与控制信号(S、R、D)可通过GAL的与、或阵列组合逻辑来完成。
　　
　　2．1逻辑控制状态表
　　
　　按照电机的激励规律，在时序脉冲作用下，时序电路的状态将在六个状态中循环，驱动电机运转。这里用a、b、c、d、e、f分别表示其六个状态，即a=100、b=110、c=010、d=011、e=001、f=101。根据逻辑电路图可得其状态表，如表1所示。
　　
　　表1逻辑控制状态表
　　
　　S
　　RDC
　　现态10×000010100110101111aafbfbaabbecacbbccddbdccddceceddeebfdfeeffaaeaff
　　表1中分频控制量R决定C的取值，即C=RC。当R=0时，电机按fck频率运行，当R=1时，C重复取0和1，电机按fck／2频率运行。
　　
　　2．2状态真值表
　　
　　由表1可得状态真值表，如表2所示。表中O、P、Q状态是在时钟脉冲控制下变化的，在控制变量的控制下，决定电机的启动、转向和转速大小。
　　
　　表2状态真值表
　　
　　OPQSRDCDoDpDqOPQSRDCDoDpDq10000101100110110001110001001100101110010110010001001011010101100100011010111101001001010110101101001010010100100010110010000001011000100101101000000110101011010010000011101010000101100000100010101001010000011000101000111100000100011010101110001111000110100010100011011001001010101100111110010010011011001100101100101110010011001011011001000100110011×××1×××0000110111011
　　2．3卡诺图
　　
　　在卡诺图中，输入变量分两排表示，变量的取值次序按照循环码排列。这种排列方法使得卡诺图中几何上相邻的两个小方块所代表的最小项只有一个变量不同这正是利用卡诺图化简逻辑函数的基础。
　　
　　对于多变量输入，使用卡诺图时要注意以下几点：
　　
　　(1)按照"最少、最大"的原则(即圈数最少，圈内的最小项个数尽可能多)圈起所有取值为1的相邻相。
　　
　　(2)卡诺图中四个角与两对边的各项也是相邻的，卡诺图里上、下或左右部分中对称的项也是相邻的。
　　
　　(3)每圈一个矩形圈时，必须至少包含一个在其它圈中未出现过的最小项，否则出现重复而得不到最简式。(4)每一个取值为"1"的小方块都可以被圈多次，但不能遗漏，最小圈可以只包含一个小方块，即不能简化。
　　
　　以O为例，由状态真值表可得其卡诺图，如图3所示。根据圈数和最小项可得其逻辑表达式为：
　　
　　同样，也可以求得P、Q的逻辑表达式
　　
　　图3
　　
　　3GAL的软件设计
　　
　　3．1GAL器件选型及引脚变量分配
　　
　　GAL器件

《基于GAL器件的步进电机控制器的研究与设计(第2页)》