Программное устройство управления Советский патент 1984 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано для управления кузнечно-лрессовым оборудованием, манипуляторами и различными технологическими процессами. Известно устройство программного управления, содержащее входные и выходные преобразователи, вычислительные блоки, блоки памяти СП. Однако данное устройство обладает узкой областью применения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее последовательно соединенные генератор тактов импульсов, счетчик команд, запоминающий блок, регистр команд, блок свертки и блок задания команд, выход которого подключен к второму входу счетчика команд, а второй вход - к выходу логического операционного блока и к первому входу выходного блока согласования и нормирования сигналов, соединенного- вт рым входом через выходной коммутато с вторым выходом регистра команд . и с первым входом входного коммутатора, второй вход которого подключен к выходу входного блока согласования и нормирования сигналов, а третий.выход регистра команд подклю чен к первому входулогического опе рационного блока, к второму входу к торого подключен выход блока свертки, первый вход которого подключен к выходу входного коммутатора, а второй и третий входы - к четвертому и пятому выходам регистра команд соответственно С21 Недостатками известного устройства являются - низкая функционапьная надежность и сложность построения . Цель изобретения - упрощение уст ройства и повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее блок памяти, первым выходом соединенньй с первым входом блока свертки, вторым выходом - с первым входом регистра команд, первый выход которого соединен с входом пер вого норьадрующего блока, второй вы ход через блок таймеров - с вторым входом блока свертки, третий вход , которого соединен с выходом второг нормирующего блока, а выход - с вт рым входом регистра команд, содерж блок сканирования адресов, первым выходом соединенный с входом блока памяти, вторым выходом - с третьим входом регистра команд, а входом с выходом генератора импульсов, третий выход регистра команд соединен с четвертым входом блока свертки. Блок свертки содержит последовательно соединенные труппу мультиплексоров , группу элементов ИЛИ-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ и элемент И, выходом соединенный с выходом блока свертки, а вторые входы элементов ИЛИ-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ и адpecHbie входы мультиплексоров - с первым входом блока свертки, информационные входы мультиплексоров - с . вторым, третьим и четвертым входами блока свертки. На фиг. 1 представлена блок-схема программного устройства управления; на фиг. 2 - функциональная схема блока свертки; на фиг. 3 - функциональная схема блока сканирования адресов; на 4мг. 4 - формат управляемого слова; на 4иг, 5 - диаграмма работы устройства. Программное устройство управления содержит генератор 1 импульсов, блок 2 сканирования адресов, блок 3 памяти, блок 4 свертки, регистр 5 команд, первый нормирующий блок 6, блок 7 таймеров, второй нормирующий блок 8 и шины 9-21. Блок 4 свертки (фиг.2 содержит группу элементов ИЛИ-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 22 и элемент И 23, группу мультиплексоров 24. Блок 2 сканирования адресрв (фиг.З содержит сканирующий двоичный счетчик 25 и ждущий мультивибратор 26. Счетчик 25 обеспечивает постоянное сканирование адресов 3 блока памяти. Ждущий мультивибратор 26 предназначен для формирования короткого синхроимпульса СИ, расположенного посредине каждого такта работыпрограммного устройства Сфиг.5, так как к этому моменту времени все переходные процессы, связанные со считыванием информации с блока 3 памяти, заканчиваются, а на щинах 18 и 19 блока 3 памяти устанавливается достоверная информация . В каждом такте работы устройства с блока 3 памяти считывается -р аз рядное управлякмцее слово. (К+П разрядов управляющего слова отводится под код команды, а остальные (Ы-К-1) разрядов составляют код опе рации СФИГ.4К Код команды по шине 19 подается на вход регистра 5. На каждый из 1) -входов регистра 5 команд подается информация с соответствующего разряда кода команды,. При записи в регистр 5 кода команды с выхода регистра снимается информация о текущем состоянии таймеров исполнительных механизмов и сигналов Признак соответственно с пе вой, второй и третьей группы разрядов регистра 5 команды. Код операции по шине 18 подается на вход блока 4 свертки. На информационные входы X мультиппексоров 24 по шине 21 поступает информация о текущем состоянии датчиков, по шинам 13 и 14 - информация о текущем состоянии таймеров и сигналов Признак соответственно. Выход каждого мультиплексора 24 соединен с первым входом соответствующего элемента ИЛИ-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ На первый вход каждого элемента ИЛИ-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 22-и адресные входы V каждого мультиппексора подается код операции. Разрядами кода операции, которые поступают на адресные входы V мультиплексоров 24 адресуются информационные входы к этих мультиплексоров, а разрядами кода операции, связанными с вторыми входами элементов ИЛИ-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ проверяется уровень активности информационных входов X мультиплекс ров 24 в момент текущего такта работы программного устройства. Таки образом, если в момент считывания управляющего слова с блока 3 памяти состояние сигналов на информационных входах X мультиплексоров 24 соответствует состоянию, описываемому кодом операции считанного упр ляющего слова, на выходе блока 4 свертки в данном такте формируется сигнал высокого уровня- i . Данный сигнал, а также синхросигналы СИ, 21 формируемые блоком L сканирования адресов, поступают по шинам 20 . и 17 соответственно на синхровходы регистра 5, и в регистр 5 записывается КОД команды. Информация о состоянии сигналов Признак, таймеров и исполнительных механизмов с выхода регистра 5 поступает соответственно на четвертый вход блока 4 свертки, на вход блока 7 таймеров и на вход первого нормирующего блока 6, с выхода которого сигналы подаются на исполнительный механизм. Наличие в устройстве третьей группы разрядов регистра 5 команд, предназначенных для хранения информации о состоянии сигналов Признак, позволяет легко реализовать ветвление пр огр амьи, прерываний, определят ь направление движения программа. Сигналы Признак могут использоваться в качестве промежуточного результата решения логической функции устройством, если переменные, описывагацке логическую функцию, поступают на информационные входы одного и того же мультиплексора. Таким образом, устройство позволяет реализо вать любую логическую функцию S переменных, где S - число задействованных информационных входов мультиплексоров 24 блока 4 свертки. Предложенная структура блока свертки и блока памяти со сканированием адресов позволяет возложить на них функции операционного логического блока и блока выдачи команд и тем самым исключить последние из устройства, оме того, отпадает необходимость во входном и выходном блоке коммутаторов, так как информация обрабатывается одновременно по всем входам. Все это позволяет свести к минимуму аппаратурные затраты,, значительно упростить устройство и тем самлм повысить его надежность и снизить себестоимость.

Фиг.3

1. ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок памяти, первым выходом соединенный с первым входом блока свертки, вторым выходом - с первым входом регистра команд, первый выход которого соеди неи с входом первого нормирующего блока, второй выход через блок таймеров - с вторым входом блока свертки , третий вход которого соединен с выходом второго нормирукндего блока, a выход - с вторым входом регистра команд, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повьппения его надежности, в него введен блок сканирования адресов, первым выходом соединенный с входом блока памяти, вторым выходом - с третьим входом регистра команд, a входом - с выходом генератора импульсов, третий выход регистра команд соединен с четвертым входом блока свертки. 2 . Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что блок § свертки содержит последовательно (Л соединенные группу мультиплексоров, группу элементов ИЛИ-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ и элемент И, выходом соединенный с выходом блока свертки, a вторые входы элементов ИЛИ-ИСКПЮЧАЮП1ЕЕ и адресные входы мультиплексоров - с первым входом блока свертки, информационные входы мультиплексоров соединены с вторым, третьим и четвертым входами блока свертки. От датчиков -. 5 /( исполнитемны механизмам i/e./

н-1

Код операции

i/M М

ТШ ШгИ/Г

К 1км1/{-г1 1/1

Код команды

12, IД

(ригМ

Такт. . К

Адрес

МО

Синхросигнал

1 СИ

Код

команды манды .../( О,

Сигнал свертки I

fio-flx.

/I

Фиг. 5