Устройство для программного управления Советский патент 1992 года по МПК G05B19/18 

VI

ю

00

00

Јь

ю

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в качестве устройства управления системами, функционирующими в реальном масштабе времени.

Известно устройство управления, содержащее последовательно соединенные адресный блок, блок памяти, выходной регистр и дешифратор, выход которого является выходом устройства.

Недостаток данного устройства состоит в том, что оно не способно реагировать на нештатные (аварийные) ситуации, которые могут возникать в управляемой данным устройством системе.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для программного управления, содержащее входной счетчик, вход которого является входом устройства, а также последовательно соединенные счетчик адреса, блок памяти, выходной регистр и дешифратор, выход которого является выходом устройства.

Недостатком данного устройства также является невозможность реагировать на нештатные ситуации, которые могут иметь место в управляемой им системе.

Целью изобретения является расширение области применения при управлении системами по жесткой временной циклограмме.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления, содержащее блок постоянной памяти про- граммы, разрядные выходы которого соединены с соответствующими информационными входами выходного регистра, выходы старших разрядов которого подключены к входам дешифратора, группа выходов которого сое- динена с группой выходов устройства, а также входной счетчик импульсов, элемент задержки, вход которого соединен с управляющим считыванием входом блока постоянной памяти программы, а выход - с счетным входом счетчика адреса, выход которого соединен с адресным входом блока постоянной памяти программы, дополнительно введены демультиплексор, мультиплексор, шифратор, первый элемент ИЛИ, первый элемент И, элемент запрета и блок управления, содержащий четырехразрядный сдвигающий регистр, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого подклю- чен к выходу генератора импульсов, второй вход - к первому выходу блока управления и к выходу второго элемента ИЛИ, входы которого подключены к группе информационных входов блока управления, группа выходов которого соединена с группой

информационных выходов четырехразрядного сдвигающего регистра, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом входного счетчика импульсов, выход первого элемента ИЛИ подключен к управляющему считыванием входу блока постоянной памяти программ, а второй вход- к первому выходу группы информационных выходов блока управления, второй выход группы информационных выходов-к входу обнуления входного счетчика импульсов и счетчика адреса, третий выход - к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с информационным входом счетчика адреса, а второй вход - с выходом мультиплексора, управляющий вход которого подключен к соответствующему информационному входу группы входов блока управления, к выходу дешифратора и к управляющему входу демультиплексора, первый информационный вход мультиплексора соединен с первым выходом демультиплексора, второй выход которого подключен к входу начальной установки входного счетчика импульсов, а группа информационных входов демультиплексора соединена с выходами младших разрядов выходного регистра, счетный вход входного счетчика импульсов подключен к выходу элемента запрета, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления, а второй вход - с выходом устройства для программного управления, второй информационный вход мультиплексора соединен с выходом шифратора, группа входов которого соединена с группой информационных входов устройства.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит демультиплексор 1, дешифратор 2, выходной регистр 3, элемент 4 запрета, входной счетчик 5 импульсов, элемент ИЛИ 6, блок 7 постоянной памяти программы, элемент 8 задержки, счетчик 9 адреса, элемент И 10, мультиплексор 11, шифратор 12 и блок 13 управления. Последний содержит четырехразрядный сдвигающий регистр 14, элемент И 15, генератор 16 импульсов и элемент ИЛИ 17.

Каждая ячейка блока 7 постоянной памяти программы содержит код операции и код временного интервала, через который должна быть выполнена следующая команда. Начальная запись в блок 7 постоянной памяти программы может быть осуществлена путем введения дополнительного адресного входа и входа строба записи (цепи начальной записи не показаны),

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии во все разряды входного счетчика 5 импульсов записаны единицы, счетчик 9 адреса обнулен, что соответствует адресу первой ячейки памяти блока 7 постоянной памяти программы, в младшем разряде четырехразрядного сдвигающего регистра 14 записана единица (цепи начальной записи не показаны).

Сигнал входной частоты, поступивший на. вход 18 устройства для программного управления, проходя через открытый по управляющему входу элемент 4 запрета, вызывает появление сигнала переполнения входного счетчика 5 импульсов, который, пройдя элемент ИЛИ, поступает на управляющий считыванием вход блока 7 постоянной памяти программы, производит считывание содержимого первой ячейки памяти в выходной регистр 3. Код операции старших разрядов регистра 3 поступает на вход дешифратора 2, и на группе выходов 19 устройства появляется сигнал управления, который поступает в управляемую систему. С выхода младших разрядов выходного регист- ра 3 код временного интервала, через который необходимо выполнить следующую команду, проходя демультиплексор 1, записывается во входной счетчик 5 импульсов. Задержанный элементом 8 задержки сигнал увеличивает содержимое счетчика 9 адреса на единицу, формируя адрес следующей команды программы управления. При отсутствии в управляемой системе нештатной ситуации (сигналов на информационных входах 20) работа устройства аналогична, т.е. после выполнения 1-й команды через заданное время выполняется (1+1)-я команда.

При возникновении в системе нештат- ной ситуации на один из информационных входов 20 устройства поступает соответствующий сигнал прерывания работы устройства. Этот сигнал, проходя элемент ИЛИ 17, закрывает по управляющему входу элемент 4 запрета и открывает элемент И 15. Сигналы определенной частоты, вырабатываемые генератором 16 импульсов, проходят открытый элемент И 15 и поступают на информационный вход четырехразрядного сдвигающего регистра 14.

По первому импульсу от генератора 16 импульсов происходит обнуление содержимого входного счетчика 5 импульсов и счетчика 9 адреса. По второму импульсу открывается по управляющему входу элемент И 10, и код причины прерывания, сформировавшись в шифраторе 12, через мультиплексор 11 и открытый элемент 10 записывается в счетчик 9 адреса. Этот код представляет собой адрес ячейки блока 7

постоянной памяти программы, с которой начинается программа обработки данной аварийной ситуации. По третьему импульсу на первом выходе группы информационных выходов блока управления появляется сигнал, который, пройдя элемент ИЛИ 6, поступает на управляющий считыванием вход блока 7 постоянной памяти программы, производит считывание содержимого той ячейки, адрес которой записан в счетчике 9 адреса. По четвертому импульсу от генератора 16 импульсов происходит сдвиг единицы из старшего разряда четырехразрядного сдвигающего регистра 14 в младший разряд, что обеспечивает выполнение возможного следующего прерывания. Длительность сигналов на информационных входах 20 устройства должна обеспечивать прохождение четырех импульсов от генератора 16 импульсов.

Выход из программы обработки прерывания осуществляется следующим образом. Последняя команда программы содержит код операции перехода и адрес первой команды программы, подлежащей выполнению после окончания обработки прерывания. После считывания последней команды обрабатывающей программы код операции со старших разрядов выходного регистра 3 поступает на дешифратор 2. В соответствии с данным кодом операции появляется единичный сигнал на выходе 21 дешифратора 2, который поступает на управляющие входы демультиплексора 1, мультиплексора 11 и элемента ИЛИ 17. По данному сигналу происходит переключение демультиплексора 1 и мультиплексора 11 и запуск в работу блока 13 управления, который вырабатывает ранее описанную последовательность управляющих сигналов. При этом адресная часть команды, переходя с выходного регистра 3 через демультиплексор 1, мультиплексор 11, а также через элемент И 10, записывается в предварительно обнуленный счетчик 9 адреса, а затем через элемент ИЛИ 6 выдается управляющий сигнал считывания. Устройство переходит к выполнению необходимой программы.

Формула изобретения Устройство для программного управления, содержащее блок постоянной памяти программы, разрядные выходы которого соединены с соответствующими информационными входами выходного регистра, выходы старших разрядов которого подключены к группе входов дешифратора, группа выходов которого соединена с группой выходов устройства, а также входной счетчик импульсов, элемент задержки, вход которого соединен с управляющим считыванием

входом блока постоянной памяти программы, а выход - со счетным входом счетчика адреса, выход которого соединен с адресным входом блока постоянной памяти программы, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения при управлении системами по жесткой временной циклограмме, в него введены демуль- типлексоры, мультиплексор, шифратор, первый элемент ИЛИ, первый элемент И, элемент запрета и блок управления, содержащий четырехразрядный сдвигающий регистр, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, второй вход- к первому выходу блока управления и выходу второго элемента ИЛИ, выходы которого подключены к группе информационных входов блока управления, группа выходов которого соединена с группой информационных входов четырехразрядного сдвигающего регистра, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом входного счетчика импульсов, выход первого элемента ИЛИ подключен куправляющему считыванием входу блока постоянной памяти программ, а второй вход- к первому выходу группы инфор0

5

0

5

мационных выходов блока управления, второй выход группы информационных выходов - к входу обнуления входного счетчика импульсов и счетчика адреса, третий выход - к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с информационным входом счетчика адреса, а второй вход - с выходом мультиплексора, управляющий вход которого подключен к блоку управления и соответствующему информационному входу группы входов, выходу дешифратора и к управляющему входу демультиплексора, первый информационный вход мультиплексора соединен с первым выходом демультиплексора, второй выход которого подключен к входу начальной установки входного счетчика импульсов, а группа информационных входов соединена с выходами младших разрядов выходного регистра, счетный вход входного счетчика импульсов подключен к выходу элемента запрета, первый вход которого соединен с первым выходом блока уп- равления, а второй вход - с входом устройства для программного управления, второй информационный вход мультиплексора соединен с выходом шифратора, группа входов которого соединена с группой информационных входов устройства.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение при управлении системами в реальном масштабе времени. Цель изобретения расширение области применения при управлении системами по жесткой временной циклограмме. Устройство содержит входной счетчик импульсов 5, счетчик адреса 9, блок постоянной памяти программы 7, выходной регистр 3 и дешифратор 2. Кроме того, для обеспечения реакции на нештатные ситуации в устройстве содержатся шифратор 12, элементы И 10,15, элементы ИЛИ 6, 17, а также демультиплексор 1 и мультиплексор 11, генератор импульсов 16, четырехразрядный сдвигающий регистр 14. В устройстве выборка команд программы управления осуществляется с различной частотой, а при возникновении аварийной ситуации оно переходит к выполнению соответствующей программы. 1 ил.