Устройство управления контролем Советский патент 1987 года по МПК G06F11/00 

Изобретение относится к вычислиельной технике и может быть исноль- зовано при построении систем контроя и управления, в частности осущетвляющих контроль распределенных j ерархически связанных объектов онтроля.

Цель изобретения - расширение обасти применения устройства за счет реализации управления контролем в Ш иерархических системах.

На фиг.1 приведена функциональая схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - 4 - функциональные схемы j5 блока микропрограммного управления, арифметического блока и блока выбора соответственно.;, на фиг, 5 - схема алгоритма функционирования устройства. 20

Устройство (фиг.1) содержит блок 1 микропрограммного управления, ариф- метический блок 2, блок 3 выбора, первый 4 и второй 5 дешифраторы, регистр 6, первый 7 и второй 8 счетчи- 25 ки, схему 9 сравнения, вход 10 ручной установки sanpoccJB на обслуживание, вход 11 запросов на обслуживание, вход 12 синхронизации ручной установки запросов на обслуживание, 30 вход 13 пуска-останова, вход 1ч ответа объекта контроля, выход 15 номера объекта контроля, выход 16 задания контролирующего воздействия, вход 17 начальной установки, выходы j 18 признака отказа объекта контроля.

Блок микропрограммного управления (фиг,2) содержит мультиплексор 19, регистр 20 адреса, блок 21 памяти микропрограмм, регистр 22 микрокоманд, 40 генератор 23 импульсов, первый выход 23,1 генератора импульсов, второй выход 23й генератора импульсов, элемент ИЛИ 24, элемент И 25, второй элемент И 26, третий элемент 45 И 27,- первый вход 28 условия, второй вход 29 условия, третий вход 30 условия, четвертый вход 31 условия, вход 32 пуска-останова, вход 33 начальной установки, восьмой выход 34, 50 второй выход 35, выход 35.1 управления элементом И арифметического блока, выход 35,2 управления коммутатором арифметического блока, выход 35,3 управления сумматором арифметическо- 55 го блока, выход 35,4 счета счетчика арифметического блока, выход 35.5 записи в счетчик арифметического блока, пятый выход 36,1, шестрй выход

36,2, первый выход 37, третий выход 38, седьмой выход 39, четвертый выхо 40, выход 41 поля адреса блока памят микропрограмм, выход 42 поля операции блока памя.ти микропрограмм, выхо 43 поля кода логических условий блока памяти микропрограмм, выход 44 поля модифицируемых разрядов адреса блока памяти микропрограмм.

Арифметический блок (фиг,3) содержит регистр 45, счетчик 46, сумма тбр 47, схему 48 сравнения, коммутатор 49, элемент И 50, элемент И-НЕ 51, вход 52 кода операции, вход 52, управления элементом И, вход 52.2 управления коммутатором, вход 52,3 управления сумматором, счетный вход 52.4 счетчика, вход 52,5 записи счет ;чика.

Блок выбора (фиг,4) содержит регистр 53, шифратор 54, вход 55 поразрядной установки в ноль, выход 56

Устройство работает следующим образом,

В исходном состоянии все элементы памяти устройства устанавливаются в нулевое состояние (цепи внешней начальной установки не показаны),

Кроме того, установка в нулевое состояние Может быть осуществлена по сигналу с входа 17 устройства, В этом случае сигнал с входа 17 поступает на одноименный вход 33 блока 1 (фиг.1 и 2), где происходит установка в нулевое состояние регистров 20-и 22, Кроме того, этот же сигнал через элемент ИЛИ 24 блока 1 (фиг,2) поступает на выход 40 блока 1 и устанавливает счетчики 7 и 8 (фиг,1) в нулевое состояние по входам R и R, соответственно.

После установки в исходное состояние устройство готово к работе,

Сигнал с выхода, 13 (фиг,1) включает генератор 23 тактовых импульсов блока 1 управления (фиг,2) устройства. Одновременно с этим на входы 11 устройства начинают поступать сигналы запросов на выполнение проверки от объектов контроля. При этом соответствующий сигнал с группы входов 11 устанавливает после подачи импульса синхронизации с входа 39 блока 1 одноименный ра-зряд регистра 53 (фиг,4) в единичное состояние, а приоритетный шифратор 54 выдает на группу выходов 56 блока 3 код номера объекта контроля стар- imero приоритета.

После включения генератора 23 (фиг,2) по первому тактовому импульсу с выхода 23.1 генератора 23 в регистр 20 происходит запись информации с выходов 41 поля немодифицируемых разрядов адреса следующей команды А4 блока 21 памяти микрокоманд и с выходов мультиплексора 19. Поскольку регистр 20 предварительно установлен в нулевое состояние, то, следовательно, осуществляется выбор информации из нулевой ячейки блока 21 памяти микропрограммен этой ячейке содержится адрес первой микрокоманды микропрограммы функционирования устройства. При этом кодом с выхода 43 блока 21 памяти микропрограмм задается передача кода модифициру- емых разрядов адреса следующей микрокоманды без изменения через мультиплексор 19 блока 1 (фиг.2).

Таким образом, по первому тактовому импульсу в регистр 20 записывается адрес первой микрокоманды ра боты устройства.

По второму тактовому импульсу с выхода 23,2 генератора 23 осуществляется запись кода микрокоманды в регистр 22, а по сигналам с выходов 40, 42 и 44 блока 21 памяти микропрограмм формируется адрес следующей микрокоманды аналогично описанному выше.

.Сигнал с выхода 35.2 регистра 22 -через группу выходов 35 блока 1 ;(фиг.2) поступает на вход 52.2 бло- ка 2, настраивая тем самым коммутатор 49 на соединение выхода 56 блока 3 с D-входами регистра 45.

Кроме того, выдается сигнал с соответствующего разряда 36.2 группы выходов 36 регистра 22 блока 1 (фиг. сброса признака отказа объекта.

Далее по очередному первому тактовому импульсу с выхода 23.1 генератора 23 (фиг.2) и по сигналу с выхода соответствующего разряда регистра 22 срабатывает элемент И 25, выходной сигнал которого поступает на выход 37 блока 2 (фиг.З) и разрешает запись кода номера объекта контроля верхнего уровня одновременно в регистр 45 блока 2 и регистр 6 (фиг.1) устройства.

По этому же первому тактовому импульсу с выхода 23,1 генератора 23 (фиг.2) осуществляется запись кода адреса очередной микрокоманды в ре

Й5471 4

гистр 20. По второму тактовому пульсу с выхода 23.2 генератора 23 происходит запись в регистр 22 кода очередной микрокоманды управле5 кия работой устройства, В этой микрокоманде возбуждены выходы регистра 22 для синхронизации арифметического блока и управления счетчиком. Поэтому, по очередному первому

fO тактовому импульсу с выхода 23,1 генератора 23 блока 1 (фиг.2) срабатывает элемент И 26, сигнал с выхода 38 которого производит увеличение содержимого счетчиков 7 и 8

5 устройства (фиг.О на единицу.

Кроме того, в рассматриваемой микрокоманде сигналами с группы вы- ходов 43 блока 21 памяти микропрограмм (фиг,2) задается проверка зна20 чений выходных логических условий схемы 9 сравнения (фиг.О, на входах 30 и 31 блока 1 управления.

При этом, если сигнал на выходе 30

0

0

равен нулю, а на выходе 31 присутствует, что свидетельствует о неравенстве содержимого счетчика 7 и регистра 6 (фиг.О, то модификация разрядов 44 поля адреса очередной микрокоманды мультиплексором 19 блока 1 (фиг.2) не производится. Поэтому в регистр 20 по очередному первому тактовому импульсу с выхода 23.1 генератора 23 блока 1 записывается адрес предыдущей микрокоманды. По 5 этой микрокоманде аналогично рассматриваемому вьппе производится сигналами с выхода 38 увеличение содержимого счетчиков 7 и 8 и далее циклически повторяются описанные вьше действия для данной микрокоманды.

Причем всякий раз при достижении кода в счетчике 8 заданного значения размера группы объектов контроля срабатывает дешифратор 4 (фиг.О и ос-уществлят по входу R установку счетчика 8 в нулевое состояние.

Выход из описанного цикла функ- . ционирования устройства происходит при достижении равенства содержимого регистра 6 и счетчика 7. В этом случае сигналы на выходах схемы 9 сравнения изменяются на противоположные .

Поэтому мультиплексором 19 модифицируемые разряды поля адреса следующей микрокоманды, поступающие с выходов 44 блока 21 памяти микропрограмм (фиг.2), преобразуются таким

5

0

образом, что блок 1 (diHr.l) переходит к реализации очередной микрокоманды управления,) следующей за описанным циклом.

По этой микрокоманде устройство переходит к реализации очередного этапа работы, состоящего в последовательном опросе заданной группы объектов Контроля. Для этого в данной микрокоманде вырабатывается сигнал микрооперации с выхода 35.5 регистр 22 блока 1 (фиг.1). Этот сигнал через группу выходов 35 блока 1 (фиг.1) поступает на вход 52.5 счетчика 46 блока 2 (фиг.З) и разрешает запись содержимого счетчика 8, определяющего число объектов в группе, которые необходимо проверить, в регистр 45 (фиг.З).

Опрос объектов контроля в группе начинается с объекта самого нижнего уровня, имеющего наименьший номер в группе. Для этого вычисляется наименьший номер объекта в группе по очередной микрокоманде, в которой выдвигается сигнал микрооперации с выхода 35.5-регистра 22 (фиг.2) блока 1. Этот сигнал поступает через соответствующий разряд группы входов 35 блока 2 (фиг.З) на уярав- ляйщий вход 52.3 сумматора 47 блока 2 (фиг.З), при этом происходит вычитание из кода, содержащегося в регистре 45, кода счетчика 46. Результирующий код с выхода 15 сумматора 47 вьщается в качестве сигнала - идентификатора и опроса на командную магистраль, к которой подключены все объекты кбнтроля. Этот сигнал воспринимается только тем объектом контроля, номер которого совпадает.с кодом на выходах 15 блока 2 (фиг.1).

По этому коду осуществляется оп- рос состояния заданного объекта.Признаком работоспособного состояния заданного объекта считается выдача этим объектом кода ответа равного его собственному коду (адресу) в группе. Код ответа объекта контроля поступает на группу входов 14 блока 2 (фиг.1). В случае равенства кодов на входах А и В схемы 48 сравнения (фиг.З) на выходе его выдается сигнал,который опрашивается по сигнлу микрооперации с выхода 35,1 регистра 22 (фиг.2) в очередной микрокоманде функционирования блока 1,

5

0

Этот сигнал с выхода 35.1 блока 1 по- ступает на вход 52.1 блока 2 и далее на вход элемента И 50 (фиг,3), на другой вход которого поступает выходной сигнал схемы 48 сравнения.

Выходной сигнал элемента И 50 (фиг.З) используетс я на входе 28 мультиплексора 19 (фиг,2) как логическое условие ветвления в микропрограмме управления.

Если сигнал на выходе 28 блока 2 (фиг.З) присутствует, что свидетельствует об исправнос- и заданного объ-. екта с выходов 15,то устройство переходит к очередной микрокоманде управляющей микропрограммы, в которой по сигналу микрооперации с выхода 35.4 регистра 22 блока 1 (фиг.2), который поступает на вход 52,4 блока 2 (фиг.З) происходит уменьшение содержимого счетчика 46 на единицу и далее по очередной микрокоманде аналогично описаннному вьппе осуществляется вычитание на сумматоре 47 содержимого

счетчика 46 из Содержимого регистра 45. Таким образом формируется код объекта следующего высшего уровня и далее осуществляются описанные выше операции по опросу его состояния.

0 .

Если же сигнал на выходе 28 элемента И 50 блока 2 (фиг.З) отсутствует, что свидетельствует об отказе в заданном объекте контроля, то по

. сигналу логического условия (нулевого в данном случае), поступающего на вход 28 мультиплексора 19 блока 1 (фиг,2), управление переходит к очередной микрокоманде управления, кото0 рая предусматривает следующие действия.

С выхода 36.1 блока 1 микропрограмм много управления на выходы 18 устройства поступает сигнал признака отка5 за объекта контроля. Далее устройств.о переходит к выполнению очередной микрокоманды управления, которая реализуется аналогично описанному вьшзе,

Таким образом, устройство после-

0 довательно осуществляет опрос группы объектов контроля до их исчерпывания; Как только при выполнении очередной микрокоманды управления устройством содержимое счетчика 46 (Фиг.З) ста5 новнтся равным нулю, срабатывает элемент И-НЕ 51, выходной сигнал 29 которого является логически:- условием окончания контроля заданной группы объектов. Это логическое условие поступает на вход 29 мультиплексора 19 блока 1 (фиг.2), который осуществляет модификацию адреса очередной микрокоманды управления таким образом, что устройство переходит к микрокоманде завершения цикла опро- са заданной группы объектов,

В этой микрокоманде вырабатывается сигнал микрооперации на выходе 34 регистра 22 блока 1 (фиг.2), по которому срабатывает дешифратор 5.

На D-входы этого дешифратора с выходов регистра 6 поступает код объекта высшего уровня, выдавшего запрос на проверку. Унитарный код с вьпсодов дешифратора 5 (фиг, 1 и 4) устанавливает в нулевое состояние разряд RR регистра 53, соответствующий обслуживаемому запросу.

После этого устройство переходит к очередной микрокоманде управления по которой осуществляется подготовка элементов памяти устройства к оп .росу очередной группы объектов,

В этом случае сигналом микроопераций с выхода соответствующего разряда регистра 22 через элемент ИЛИ 24 (фиг,2) осуществляется сброс счетчиков 7 и Я (фиг,) а сигналом микрооперации с выхода регистра 22 блока 1 (фиг,2) при наличии тактового импульса с выхода 23,2 генератора 23 с выхода 39 блока 1 выдается сигнал синхронизации приема запросов в регистр 53 блока 3 (фиг.4).

Далее устройство переходит к выбору и обработке запроса наивысшего приоритета аналогично описанному вьше,

Задание кода объекта в блоке 3 (фиг,4) может осуществляться не только с выходов 11 устройства (фиг,1), но и с входа 10 ручной установки запроса по сигналу 12 синхронизации записи ручной установки запроса. В этом случае входной сигнал 12 поступает на вход синхронизации регистра 53, в который заносится информация с входов 10 устройства.

При .необходимости прекратить ра- бот.у устройства на его вход 13 Сфиг,1) поступает сигнал останова. В результате этого генератор 23 .блока 1 (фиг.2) отключается, прекращая тем самым работу устройства..

:Формула изобретения

1, Устройство управления контролем, содержащее блок микропрограмм- 5 ного управления, арифметический блок, первый и второй счетчики, причем первый и второй выходы признаков результата арифметического блока соединены соответственно с первым и o вторым входами условий блока микро-. программного управления, вход ответа объекта контроля устройства соединен с первык информационным входом арифметического блока, первьпЧ 5 и второй информационные выходы ариф-. метического блока являются соответственно выходом номера объекта крн- троля и выходом задания контролирующего воздействия устройства, первый 0 выход блока микропрограммного управления соединен с входом синхронизации арифметического блока, второй выход блока микропрограммного управления соединен с входом кода опера- 5 ции арифметического блока, третий выход блока микропрограммного управления соединен со счетными входами первого и второго счетчиков, четвертый выход блока микропрограммного управ- 0 ления соединен с входом установки в ноль первого счетчика и с первю входом установки в ноль второго счетчика, вход начальной установки устройства соединен с входом начальной ус-. 5 тановки блока микропрограммного управления, вход пуска-останова устройства соединен с входом пуска-останова блока микропрограммного управления, информационный выход второго. 0 счегчика соединен с вторым информационным входом арифметического блока, пятый и шестой выходы блока микропрограммного управления объединены и являются выходом признаков от- 5 каза объекта контроля устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет реализации управления контролем в иерархических система, устроЙ- 0 ство дополнительно содержит схему сравнения, первый и второй дешифраторы, регистр, блок выбора, содержа- щий регистр и шифратор, причем входы запросов на обслуживание устройства 5 соединены с входами установки в единицу разрядов регистра блока выбора, седьмой выход блока микропрограммного управления соединен с первым входом синхронизации регистра выбора.

91

вход ручной установки запросов на обслуживание устройства соединен с информационным входом регистра блока выбора, вход синхронизации ручной установки запросов на обслуживание устройства соединен с вторым входом синхронизации регистра блока выбора, выход которого соединен с входом шифратора блока выбора, выход которого соединен с третьим информационным входом арифметического блока и с информационным входом регистра, информационный выход второго счетчи- к-а соединен с входом первого дешифратора, первый выход которого соеди нен с вторым входом установки в ноль второго счетчика, информационный выход регистра соединен с первым входом схемы сравнения и с информационным входом в-торого дешифратора, выходы которого соединены с входами установки в ноль разрядов регистра блока выбора, информационный выход первого счетчика соединен с вторым входом схемы сравнения, выходы равенства и неравенства которой соединены соответственно с третьим и.четвертым входами условий блока микропрограммного управления, восьмой выход которого соединен со стробиру- ющим входом второго дешифратора, .первый выход блока микропрограммно- го управления соединен с входом синхронизации регистра.

2. Устройство по п.1, о т ли :чающееся тем, что блок микропрограммного управления содержит мультиплексор, регистр адреса, блок памяти микропрограмм, регистр микрокоманд, генератор импульсов, элемент ИЛИ,.с первого по третий элементы И, причем с первого по четвертый информационные входы мультиплексора соединены соответственно с первого ho четвертый входами условий блока, выход регистра адреса соединен с адресным входом блока памяти микропрограмм, выход поля адреса которой соединен с.вторым информацион- ным входом регистра адреса, выход поля модифицируемых разрядов адреса блока.памяти микропрограмм соединен с пятым информационным входом мультиплексора, выход которого соединен с первым информационным входом регистра адреса, выход поля кода логических условий блока памяти микропрограмм соединен с управляю

o

0

5

5A7

5

35

0

10 ,

щим входом мультиплексора, выход поля oiiepauHH блока памяти микропрограмм соединен с информационным входом регистра микрокоман-д, первый выход поля местного управления которого соединен с восьмым выходом блока, вход запуска генера тора импульсов соединен с входом пуска-останова блока, первый выход генератора импульса соединен с входом синхронизации регистра адреса и с первьми входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответст- . венно с первым и третьим выходами блока, второй выход генератора импульсов соединен с первым входом третьего элемента И и с входом синхронизации регистра микрокоманд, второй выход поля местного управления которого соединен с вторым выходом блока, выходы установки в ноль регистра микрокоманд и регистра адреса и первый вход элемента ИЛИ объединены и соединены с входом начальной установки блока, первый и вто- рой выходы признаков неисправности объекта контроля регистра микрокоманд соединены соответственно с пятым и шестым выходами блока, третий выход поля местного управления регистра микрокоманд соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым выходом блока, четвертый, пятый и шестой выхода поля местного управления регистра микрокоманд соединены с вторыми входами соответственно первого,вто- рого и третьего элементов И, выход третьего элемента И соединен с седьмым выходом блока.

3. Устройство по п.1, о т л и - чающееся .тем, что ари||мети- ческий блок содержит счетчик,регистр, коммутатор, сумматор, схему сравне- 45 ния, элемент И, элемент И-НЕ, причем

0

0

0

первый вход элемента И, управляющий вход коммутатора,стробирующий вход сумматора, счётный вход и вход запи- си счетчика объединены и соедш ены с входом кода операции блока, икфор мационный выход счетчика соединен с входом первого слагаемого сумматора и с входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым выходом 5 признака результата блока, информационный вход счетчика соединен с вторым информационным входом блока, информационный вход регистра соединен с третьим информационным входом бло.11

.ка, вход синхронизации регистра соединен с входом синхронизации блока, первый вход схемы сравнения соединен с первым информационным входом блока, информационный выход регистра соединен с входом второго слагаемого сумматора и с первым информационным входом сумматора,, выход которого соединен с вторым входом схе547112

мы сравнения и с вторым инЛормацион- .ным выходом блока, выход равенства схемы сравнения соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с первым выходом признака результата блока, выход сумматора со- .1 единен с вторым информационным входом коммутатора и с первым информационным выходом блока.

Фиг. 7

3

35 36

37

Фиг.2

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении систем контроля и управления, в частности осуществляющих контроль распределенных иерархически связанных объектов контроля:. Цель изобретения - расширение области применения за счет реализации управления контролем в иерархических системах. Устройство управлен ия контролем содержит блок микропрограммного управления, арифметический блок, первый и второй счетчики, блок выбора, регистр, схему сравнения, дешифраторы. Введение новых элементов: блока выбора, регистра,- схемы сравнения и дешифратора, обеспечивает управление контролем многоуровневых групп объектов контроля, осуществляя выбор группы объектов, определение числа объек- . тов низких уровней, подвергаемых опросу, последовательное включение и-опрос .состояния объектов в данной группе системы. 2 з.п. ф-лы, 5 ил. с в (Л

56

Фмг.5

Фиг.

Фиг. 5

Составитель А.Сошкин Редактор Е.ГТапп Техред А.Кравчук

Заказ 7526/51 Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор А.Обручар