專利名稱：步進電機的控制方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種步進電機速率的控制方法，其藉由一監(jiān)測程序以自動取得電腦系統(tǒng)機型及中央處理器型號，并查詢相對應的延遲次數(shù)，以改變驅(qū)動電機的延遲參數(shù)，進而控制步進電機的運轉(zhuǎn)速率。
步進電機的控制主要是控制電機每走一步的力距及延遲時問，以使其行進速度保持一致。傳統(tǒng)的步進電機的控制可分為硬件及軟件兩種。硬件的控制為將控制程序以控制電路來實現(xiàn)，并裝設在應用該步進電機的機器內(nèi)。軟件的控制則以電機的驅(qū)動程序在個人電腦中執(zhí)行。步進電機的行進平穩(wěn)與否關(guān)系到使用該電機的機器品質(zhì)。以掃描器中的步進電機為例，步進電機的移動速率決定了影像的垂直解析度。一旦電機失步或運轉(zhuǎn)速率不一致，將造成影像的扭曲變形。為使步進電機的運轉(zhuǎn)平順，其驅(qū)動程序必須呼叫一延遲子程序(delaysubroutine)，以提供步進電機在每走一步時適當?shù)难舆t時間，以產(chǎn)生足夠的扭力。若此延遲的時間過快或過慢，則電機會產(chǎn)生扭力不足、失步、或者甚至無法運轉(zhuǎn)的情況。
由于延遲時間決定了步進電機行進時的穩(wěn)定度，因此通常的處理方法是以目前執(zhí)行速度最快的電腦系統(tǒng)機型，及中央處理器的型號來決定延遲時間或是以中央處理器的中斷(interrupt)服務程序產(chǎn)生固定的延遲時間。因此，傳統(tǒng)的延遲子程序的延遲參數(shù)為固定值，并不會因電腦主機的系統(tǒng)或中央處理器的速度而自動調(diào)整。當延遲的時間固定時，機器循環(huán)周期(machine cycle)越快，則延遲的次數(shù)便越多。由于傳統(tǒng)技術(shù)采用固定的延遲次數(shù)，所以一旦執(zhí)行驅(qū)動程序的電腦主機更改為速度較快的中央處理器時，將會造成步進電機失步，甚至無法運轉(zhuǎn)的情形?；蛘?，執(zhí)行驅(qū)動程序的電腦主機更改為速度較慢的中央處理器時，則步進電機移動的速度將變慢。
本發(fā)明的主要目的是提出一種藉由改變電機的延遲參數(shù)，以控制步進電機運轉(zhuǎn)速率的方法，以使步進電機轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，而不受執(zhí)行驅(qū)動程序的電腦系統(tǒng)的影響。
本發(fā)明的控制方法包含下列步驟讀取電腦的系統(tǒng)機型，以及中央處理器的型號；依據(jù)該讀取的電腦系統(tǒng)機型及中央處理器的型號，查詢一查詢表，并輸出一相對應的延遲次數(shù)；以及提供該延遲次數(shù)給一延遲子程序，以執(zhí)行電機的延遲控制。
其中上述電腦系統(tǒng)機型可在ROM BIOS中的相容區(qū)段取得。
其中上述中央處理器的型號可在系統(tǒng)重置時讀取。
其中上述中央處理器的型號可在系統(tǒng)啟動時讀取。
更包含下列步驟依據(jù)主機的系統(tǒng)機型與中央處理器的型號的組合，計算相對應的延遲次數(shù)；以及依據(jù)該電腦的系統(tǒng)機型、該中央處理器的型號、以及該相對應的延遲次數(shù)建立上述的查詢表。
本發(fā)明的控制方法還可以包含下列步驟建立一查詢表，以及該查詢表包含多個主機的系統(tǒng)機型與中央處理器的型號的組合，以及相對應的延遲次數(shù)；讀取電腦的系統(tǒng)機型與中央處理器的型號；依據(jù)該讀取的電腦系統(tǒng)機型以及中央處理器的型號，查詢該查詢表，并輸出一相對應的延遲次數(shù)；以及提供該延遲次數(shù)給一延遲子程序，以執(zhí)行電機的延遲控制。
其中上述的電腦系統(tǒng)機型可在ROM BIOS中的相容區(qū)段取得。
其中上述的中央處理器的型號可在系統(tǒng)重置時讀取。
其中上述的中央處理器的型號可在系統(tǒng)啟動時讀取。
本發(fā)明將市場上常用的電腦系統(tǒng)機型、中央處理器型號以及相對應的電機延遲次數(shù)建立成一查詢表。當每次執(zhí)行電機驅(qū)動程序的電腦系統(tǒng)啟動時，便會驅(qū)動該電機驅(qū)動程序，電機驅(qū)動程序藉由一監(jiān)測程序以自動取得電腦系統(tǒng)機型及中央處理器型號。然后以查表方式，依據(jù)所取得的電腦系統(tǒng)機型與中央處理器型號查詢相對應的延遲次數(shù)所取得的延遲次數(shù)便可提供給驅(qū)動程序中的延遲子程序，以控制步進電機的運轉(zhuǎn)速率。


圖1為本發(fā)明的查詢表示意圖。
圖2為本發(fā)明的步進電機的控制流程圖。
基於上述問題，為依據(jù)不同的作業(yè)平臺而提供正確的延遲時間給電機驅(qū)動程序，一定要取得執(zhí)行驅(qū)動程序的電腦主機的系統(tǒng)機型及中央處理器的型號，并依據(jù)電機的性能加以運算，才能求得適當?shù)难舆t參數(shù)。
由于常用的電腦系統(tǒng)機型及中央處理器的型號都可由系統(tǒng)的BIOS中取得，因此本發(fā)明藉由一監(jiān)測軟件可在驅(qū)動程序被執(zhí)行時，自動讀取電腦的系統(tǒng)機型，以及中央處理器的型號。例如，在ROM BIOS中有一相容區(qū)段(Compatibility Segment,COMPAS)的數(shù)據(jù)，提供BIOS各中斷服務程序的進入點，以及各類表格所在地址。于是，個人電腦的系統(tǒng)機型的數(shù)據(jù)便可從相容區(qū)段的地址FFFF000E取得。
而個人電腦的中央處理器的型號則可以一監(jiān)測程序取得。在系統(tǒng)重置(reset)后，微處理器載入一硬件裝置的編號(Device ID)在數(shù)據(jù)暫存器的高位元組DH(Data Register High byte)，以及一步進的識別碼(Stepping ID)在數(shù)據(jù)暫存器的低位元組DL(Data Register Low byte)。負責處理重置的BIOS碼(code)便會將此數(shù)據(jù)儲存起來，以供軟件存取。例如，英特爾(Intel)公司便將新的CPU ID指令(instruction)加入Pentium處理器中，以供軟件存取，并可藉由已知的硬件裝置的編號，查知其速度及相關(guān)數(shù)據(jù)。
于是，只要找出電腦系統(tǒng)機型及中央處理器的型號，便可計算出適當?shù)难舆t時間。然后，將此電腦系統(tǒng)機型，中央處理器的型號的組合，及其相對應的適當延遲次數(shù)等數(shù)據(jù)，建立成一查詢表。查詢表的內(nèi)容如圖1所示。以IBM相容機型而言，其查詢表的內(nèi)容以中央處理器的速度及相對應的延遲次數(shù)為主。例如，Pentium 100的主機上，電腦計算后應有一預設的延遲次數(shù)N。而在Pentium 133的主機上，由于中央處理器的執(zhí)行速度較快，且延遲時間是固定的，延遲的次數(shù)應較前者多，所以計算其相對應的延遲次數(shù)應為N+10。以下依此類推。查詢表建立后，電機的驅(qū)動程序只要能先用監(jiān)測程序找到系統(tǒng)的機型，以及中央處理器的型號，便可找到相對應的延遲次數(shù)。將此延遲次數(shù)提供給延遲子程序，便可使電機的運轉(zhuǎn)依據(jù)主機的效能而改變，進而保持穩(wěn)定的行進。
綜上所述，本發(fā)明的方法步驟如圖2所示201當驅(qū)動程序被執(zhí)行時，在ROM BIOS中的相容區(qū)段，讀取電腦的系統(tǒng)機型；202依據(jù)硬件裝置的識別碼，查詢中央處理器的型號；203依據(jù)該讀取的電腦系統(tǒng)機型，以及中央處理器的型號，查詢一延遲時間表，并輸出一延遲次數(shù)；204依據(jù)該延遲次數(shù)，設定延遲參數(shù)的值。
205提供該延遲參數(shù)給予一延遲子程序。
本發(fā)明的電機的控制方法可廣泛地應用于任何以軟件驅(qū)動程序來執(zhí)行電機控制的系統(tǒng)，例如掃描器。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，且已有廣泛的實用功效，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的同等變化與修飾，都仍屬本發(fā)明權(quán)利要求涵蓋的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種步進電機的控制方法，其特征在于其包含下列步驟讀取電腦的系統(tǒng)機型與中央處理器的型號；依據(jù)該讀取的電腦系統(tǒng)機型與中央處理器的型號，查詢一查詢表，并輸出一相對應的延遲次數(shù)；以及提供該延遲次數(shù)給一延遲子程序，以執(zhí)行電機的延遲控制。
2．如權(quán)利要求1所述的步進電機的控制方法，其特征在于其中上述電腦系統(tǒng)機型可在ROM BIOS中的相容區(qū)段取得。
3．如權(quán)利要求1所述的步進電機的控制方法，其特征在于其中上述中央處理器的型號可在系統(tǒng)重置時讀取。
4．如權(quán)利要求1所述的步進電機的控制方法，其特征在于其中上述中央處理器的型號可在系統(tǒng)啟動時讀取。
5．如權(quán)利要求1所述的步進電機的控制方法，其特征在于更包含下列步驟依據(jù)主機的系統(tǒng)機型，以及中央處理器的型號的組合，計算相對應的延遲次數(shù)；以及依據(jù)該電腦的系統(tǒng)機型、該中央處理器的型號、以及該相對應的延遲次數(shù)建立上述的查詢表。
6．一種步進電機的控制方法，其特征在于其包含下列步驟建立一查詢表，該查詢表包含多個主機的系統(tǒng)機型與中央處理器的型號的組合，以及相對應的延遲次數(shù)；讀取電腦的系統(tǒng)機型與中央處理器的型號；依據(jù)該讀取的電腦系統(tǒng)機型，以及中央處理器的型號，查詢該查詢表，并輸出一相對應的延遲次數(shù)；以及提供該延遲次數(shù)給一延遲子程序，以執(zhí)行電機的延遲控制。
7．如權(quán)利要求6所述的步進電機的控制方法，其特征在于其中上述的電腦系練機型可在ROM BIOS中的相容區(qū)段取得。
8．如權(quán)利要求6所述的步進電機的控制方法，其特征在于其中上述的中央處理器的型號可在系統(tǒng)重置時讀取。
9．如權(quán)利要求6所述的步進電機的控制方法，其特征在于其中上述的中央處理器的型號可在系統(tǒng)啟動時讀取。
全文摘要
一種步進電機的控制方法,藉由一監(jiān)測程序自動取得電腦系統(tǒng)機型及中央處理器型號,并以查表方式,查詢相對應的延遲次數(shù);所取得的延遲次數(shù)便可提供給驅(qū)動程序中的延遲子程序,以改變驅(qū)動電機的延遲參數(shù),進而控制步進電機的運轉(zhuǎn)速率,使其運轉(zhuǎn)更為平穩(wěn)。藉此克服步進電機的驅(qū)動程序在個人電腦端執(zhí)行時,其運轉(zhuǎn)的速率會因個人電腦中央處理器的處理速度不同而改變的情況,可保持步進電機的運轉(zhuǎn)速率一致穩(wěn)定。
文檔編號H02P8/00GK1289176SQ9911913
公開日2001年3月28日 申請日期1999年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月17日
發(fā)明者余遠通, 林仲炳 申請人:鴻友科技股份有限公司