何謂CPU？

　　CPU，又稱為中央處理器，內(nèi)部一般由運算器、控制器、內(nèi)存儲器、輸入/輸入設備及接口電路及總線組成，但隨技術(shù)的進步和更新，其功能和結(jié)構(gòu)均在不斷擴充中——將原來CPU外圍的電路也集成于器件內(nèi)部。將其硬件設備擴充到一定的規(guī)模，而使之能獨立完成一個較復雜的控制功能，此器件即被稱為微處理器了。在微處理器家庭中，為適用于某一應用領(lǐng)域，在硬件構(gòu)成上——有別于通用型微處理器（如80C51）——有一定的獨特性，如本文特指的變頻器經(jīng)常采用的微處理器，具備六路PWM波輸出功能，能實現(xiàn)特定的控制功能，又被稱為微控制器，別名：單片機。因業(yè)內(nèi)人士一般將變頻器單片機的電路板之為CPU主板，從約定俗成和定義簡潔的方面考慮，本書也將微控制器（單片機），稱之為CPU了。

　　用于變頻器控制的微控制器，又稱之為“高性能微控制器”，應該是有針對性開發(fā)的專用的控制芯片。它起碼要有六路PWM波形成和輸出電路及端口，以輸出驅(qū)動電路所需的六路逆變脈沖；應有A/D轉(zhuǎn)換電路，有的還要有D/A轉(zhuǎn)換電路，以適應對模擬輸入、輸出量的處理；要有高速脈沖信號的輸入、輸出口和串口發(fā)送、接收引腳，以處理各種數(shù)字信號和通訊指令；應內(nèi)含程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，以存放程序和原始數(shù)據(jù)及可改寫的數(shù)據(jù)；當然還要有端口驅(qū)動器、各類緩沖器等其它電路，在此不予以贅述了。

　　出入各CPU引腳的，不外乎是一些“信號流”，有的只進不出，往而不返，如控制端子輸入的開關(guān)量信號；有的只出不進，是去而不還，如控制端子上CPU輸出的繼電器信號等；有的是往返進入，有進有出的，如CPU與存儲器，與操作顯示面板之間傳遞的信號，此類信號是雙向流通的。而所有信號，從信號性質(zhì)上又可以分為兩大類：數(shù)字的和模擬的。電壓檢測信號、調(diào)速指令信號往往是模擬的，變頻器的起、停信號、鍵盤輸入信號等，是數(shù)字（開關(guān)量）的。有些模擬信號，經(jīng)過CPU外部電路處理，如經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，才送入CPU的，有的是直接進入CPU引腳，由內(nèi)部A/D電路進行處理的，采用的CPU硬件功能電路的不同，必然導致了外部電路的有異。

　　微控制器的集成度已經(jīng)夠高，它不可能無限制地將所有工作運行所需的電路元件集成進去，它需要外電路的積極配合才能開展工作。有三個工作條件是微控制器所必需的，所謂CPU工作的三要素：+5V電源、工作時鐘、復位信號。工作時鐘的產(chǎn)生是由微控制器內(nèi)部電路和引腳外接晶振元件組成振蕩電路來生成的；復位信號是由外部復位電路在上電時產(chǎn)生一個低電平（或高電平）的脈沖，送入微控制器的復位引腳，由內(nèi)部電路控制程序復位，進入待機狀態(tài)。微控制器內(nèi)部的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器（簡稱內(nèi)存），其容量和用途是有限制的，常需要外接存儲器——電可擦除存儲器，來完成一些數(shù)據(jù)存儲任務（尤其是用戶程序存儲任務），這應該構(gòu)成了微控制器正常工作的四要素。微控制器要接受用戶的指令或?qū)⒆冾l器的工作狀態(tài)報知用戶，需要一個人機界面——操作顯示面板，與用戶交流，與操作顯示面板的正常通訊，成為微控制器工作的五要素。此外，微控制器各個引腳外接電路的好壞均會影響到微控制器的運行，自此微控制器工作的七要素或八要素乃至幾十要素，都緊隨出現(xiàn)。其實，依筆者看來，從微控制器（或微處理器，CPU）本身來說，三要素則是工作所必需的，無它，則微控制器即不能滿足最基本的工作條件。其它原因造成微控制器不工作，是外電路的事了，并不是微控制器本身沒干活呀，對吧。

　　微控制器的外部電路、外部框架已經(jīng)搭好，但僅僅一個“軀體”還不能干活，還需要一個指揮軀體運作的“靈魂”——軟件控制程序。變頻器的程序容量較大，一般長達數(shù)千行。微控制器的控制功能，集中于兩個點上，一是對輸出PWM波的控制，這一點，優(yōu)質(zhì)和劣質(zhì)變頻器可看出明顯的不同，有的PMW波非常優(yōu)化，有的則有些糟糕——輸出力矩小運行噪聲大，載波干擾也大；一是對逆變模塊的狀態(tài)檢測和保護，這一任務是配合外電路共同完成的，也是變頻器電路濃墨重彩的著筆之處。

　　微控制器——單片機技術(shù)成自動化控制技術(shù)的一個重要技術(shù)分支，希望朋友們自己要多掌握一些相關(guān)的知識，在此不予贅述。

　　CPU主板的故障率相對較低，約占總故障率的20%左右。故障多發(fā)生在故障檢測電路和控制端子電路上。對故障檢測電路的檢修成為CPU主板的一個重要檢修內(nèi)容。故障檢測電路（電壓、電流檢測的后續(xù)電路、溫度檢測電路）本身損壞時，就有點“謊報軍情”故意搗亂的意思了，明明主電路是好的，卻報出“輸出短路”故障或輸出缺相故障，明明風扇是好的，卻報出過熱故障等，使變頻器不能投入正常運行。控制端子的故障多為用戶誤接入高電壓，而將端子供電24V燒壞，端子輸入電路開路損壞和光電耦合器的輸入側(cè)電路損壞等。

　　CPU芯片本身的損壞率在2%以下，由于牽扯到技術(shù)封鎖，內(nèi)部程序不易破解。一般維修人員不具備修復芯片的相關(guān)條件，只有采購原廠家配件，或更換CPU主板，所謂“板級修理”。但對于CPU芯片的局部損壞，卻可以用變通手段嘗試修復。