Устройство управления Советский патент 1983 года по МПК G06F9/22 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для управления специализированным вычислительным устройством, работающим в реальном масштабе времени. Известно устройство управления, содержащее блок формирования сигналов возбуждения, регистр, дешифратор 1 . Недостатками этого устройства являются низкая надежность функционирования, а также узкий класс решаемых задач, обусловленные прямой зависимостью длительности выходных управляющих сигналов от поступления синхроимпульсов на вход синхронизации регистра. Наиболее близким к изобретению , по технической сущности является устройство управления, содержащее блок формирования сигналов в.озбуждения, а выходы - к входам дешифрато ра, выходы которого соединены с первыми входами выходных элементов И и первой группой входов блока формирования сигналов возбуждения, вторая группа входов которого является входами ус тройства, выход генератора синхроимпульсов соединен с входом элемента задержки 2 . НедоЬтатком данного устройства является невозможность функциониро:вания с переменной длительностью так та, что уменьшает быстродействие. Цель изобретения - повышение быстродействия путем организации фун кционирования с переменной длительностью такта и расширение класса решаемых задач за счет получения выход ных управляющих сигналов в виде сери импульсов, синхронизированных с сиихроимпульсами генератора. Поставленная цель достигается тем что в устройство управления, содержа щее блок формирования сигналов возбуждения. Дешифратор, генератор синхроимпульсов, регистр, информационный вход которого подключен к выходу блока формирования сигналов воэбужде содержащее блок формирования сигналов возбуждения, регистр,, дешифрарого соединены с первыми входами выходных элементов И группы и с первой группой входов блокаформирования сигналов возбуждения, вторая группа входов которого является входами устройстваj выход генератора синхроимпульсов соединен с входом элемента задержки, выходы выходных элементов И группы являются выходами устройства, введеЛл три элемента И, элемент ИЛИ, триггер, счетчик и муль типлексор., при этом первая группа выходов регистра соединена с группой инфоЕ 1ационныХ входов .счетчика, вторая группа вькодов регистра - с груп пой управляющих входов мультиплексрipa, группа информационных входов которого соединена с группой выходов счетчика и группой входов элемента ИЛИ, выход которого срединен с соответствующим информационным входом группы информационных входов (Мультиплексора и с информационным входом триггера, вход синхронизации которого соединен с выходом элемента задержки, с первыми входс1МИ первого и второго элементов И и с соответствующим информационным входом группы информационных входов мультиплексора, выход мультиплексора подключен к вторым входам выходных элементов И группы, причем стро бирующий вход мультиплексора соединен с инверсным выходом триггера и с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом счетчика, прямой выход триггера подключен к первому входу третьего элемента И и к второму вхр- ду второго элемента И, выход которого соединен с входом установки триггера и управляющим входом счетчика, второй вход третьего элемента И соединен с выходом генератора синхроимпульсов, а выход третьего элеменг та И подключен к входу синхронизации регистра.. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. . Устройство состоит из блока 1 . формирования сигналов возбуждения, регистра 2, дешифратора Э, выходных элементов И 4 группы, генератора 5 синхроимпульсов, элемента задержки б , первого 7, второго 8, третьего 9 элементов И, элемента ИЛИ 10, триггера 11, дифференцирующей цепи 12, счетчика 13, мультиплексора 14. Блок 1 формирования сигналов возбуждения и дешифратор 3 могут быть, выполнены, например, как в ЦГ . Устройство управления работает следующим образом. . При включении питания осуществляется сброс триггера 11 в нуль (цепь сброса не показана). С выходов триггера 11 на второй вход второго элемента И 8, первый вход третьего элемента И 9 Поступает разрешающий сигнал прохождения синхроимпульсов, а на второй вход первого элемента И 7 и стробирующий вход мультиплексора 14 - запрещающий сигнал. Пзрвый синхроимпульс с выхода генератора 5, проходит через третий элемент И 9 и осуществляет запись в регистр 2 информации, подготовленной блоком 1 формирования сигналов возбуждения. Информация с выходов регистра 2 поступает на входы дешифратора 3, определяющего выходные управл5зющие сигналы, и на управляющие входы лульти- , .плексора 14 и информационные ходы счетчика 13. Задержанный на время

установления выходов регистра 2 элементом задержки 6 первый синхроимпульс через открытый второй элемент И 8, дифференцирующую цепь 12 изменяет состряние триггера 11 по входу установки и осуществляет по управляющему входу запись в счет,-. . чик 13 кода определяющего длительность такта. Изменение состояний выходов триггера 11 приводит к запрету прохождения последующих синхрормпульсов через второй 8 и третий 9 элементы И и разрешает стробирование мультиплексора 14, а также разрешает по второму входу прохождение синхроимпульсов через первый элемент И на вычитающий вход счетчика 13. Синхроимпульсы производят вычитание кода, записанного в счет чик. 13, до нуля, при на выходе элемента ИЛИ 10, а следовательно, и на информационном входе триггера 11 поддерживается состояние ло гической М . Задним фронтом каждого синхроимпульса по входу cKri хронизации осуществляетсяутодтверждение состояния триггера 11, При этом на выходе мультиплексора 14 появляется сигнал, выбранный коддм на управляющих входах мультиплексора 14 и первоначальным подключени,ем соответствующих йнформационньвс: входов мультиплексора 14 k вызерт дам счетчика 13, к выходу эле-, мента ИЛИ 10, к выходу элемента задержки б. Сигнал с выхода мультиплексора 14 модулирует по BTQPKM вхо дам выходных элементов И 4 выходные управляющие сиш1алы. Когда синхро-. ;импульсы произведут вычитание KOJIA, записанного в счетчик 13, до нуля, ,на выходе элемента ИЛИ 10 и, соответ ственно, на информационном входе триггера 11 появляется сигнал ло имеского О , который задним.фронтом синхроимпульса записывается в триггер 11, разрешая начало нового «такта.

Если в счетчик 13 записать код, представленный лишь нулями, то зад,ним афронтом того же синхроимпульса осуществляется запись нуля в триггер 11. Очередной синхроимпульс через открытый третий элемент И 9 п«реводит регистр 2 в состояние, соответствующее второму такту и подготовленное блоком 1 по входным сигналам устройства и сигналам с выходов дешифратора 3. Выполнение последующих- тактов устройства осуществляется по закону функционирования.

Таким образом, путем записи кода В счетчик на. выходах выходных элементов И получить выходные управ 7 ляющие сигналы переменной длительности , а также серию импульсов. Если в очередном такте в счетчик записан код, представленный лишь. нулями а к соответствующий коду на управляющих входах мультиплексора информационный вход подключен к выходу элемента задержки, то на соотве.тствзпощем выходе выходных элементов И получим Управляющий сигнал, по длительности равный периоду синхроимпульсов гене;ратора. Однако если в счетчик эаписан не нулевой код, TQ управляюпше. {Сигналы могут быть получены л.ибо в виде серии импульсов, либо равные по длительности времени вычитания кода в счетчике до нуля синхроимпульсами . Функционирование устройства с пё ременной длительностью такта, кратной минимально необходимому времени выполнения любого такта (именно из этого условия и выбирается частота синхроимпульсов генератора) , позволяет оптимально повысить быстродействие устройства, а получение выходных управляющих.сигналов в виде .серии импульсов, синхронизированных с синхроимпульсами гене- ратора, значительно расширяет класс .решаемых им згщач.

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок формирования сигналов возбуждения, дешифратор, генератор синхроимпульсов, регистр, информационный вход которого подключен к , выходу блока формирования сигналов возбуждения, а первая и вторая груп пы выходов - к входг1М дешифратора, выходы которого соединены с первыми входами выходных элементов И ГРУППЫ и входами первой группы входов блока формирования сигналов возбуждения, вторая группа входов которого является входами устройства;,., выход генератора синхроимпульсов соединен с входом элемента задержки выходы выходных элементов И группы, являются выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в , него введенЬ три элемента И, элемент ИЛИ, триггер, счетчик и муль.-/ типлехсор, при этом первая группа ,выходов регистра соединена с группой информационных входов счетчика, вторая группа выходов регистра - с группой управляющих входов ;мульти плексорё1, группа информационных входов которого соединена с группой выходов счетчика и группой входов элемента ИЛИ, выход которого соединен с соответствующим информационным входом группы информационных входов мультиплексора и с информационным входо1М триггера, вход синхронизации которого соединен с выхо дом элемента задержки, с первыми входами первого и второго элементов И и с соответствующим информационным входом группы ннформацион(Л ных входов мультиплексора, выход мультиплексора подключен к вторым с входам выходных элементов И группы, стробирующий вход мультиплексора соединен с инверсным выходом триггера и с вторым входом перво-, го элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом счетчика, о прямой йыход триггера подключен первому .входу третьего элемента И.. 42 и к второму входу второго элемен 0 та И, выход которого соединен с входом установки триггера и. управляющим входсм счетчика, второй вход третьего элемента И соединен с вьгX) ходом генератора синхроимпульсов, а выход третьего элемента И подключен к входу синхронизации регистра.