Устройство для программного управления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН1198461 5 В 19/18 Я ТЕ Б ТЕЛЬСТ мац енина полим. 50-летияциалистической м ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ОПИСАНИЕ И Н АВТОРСНОМУ СВИД(71) Киевский ордена Лтехнический институт иВеликой Октябрьской сореволюции(56) Авторское свидетельство СССРУ 693339, кл, С 05 В 19/18, 1979.Техническое описание ЦПУ,ГГМ 3.857.003 ПС, 1976.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее пульт, связанный выходом с управляющим входом блока ввода информации и первыми управляющими входами коммутатора, блока задания режима и блока синхронизации, подключенного первым информационным входом к управляющему входу устройства, дешифратор, свя занный с информационным входом блока ввода информации, вторым информационным входом блока синхронизации, информационным входом блока задания режима и первым информационным .входом первого регистра, а также три блока сравнения, подключенных вьиодами соответственно к второму, треть му и четвертому управляющим входам блока задания режима, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, в него введены второй регистр, элемент И, два счетчика импульсов и блок памяти, подключенный инфор- . ным входом к информа у выходу блока ввода информации,дреснцм входом - к выходу первогчетчика импульсов и первому инфоационному входу второго регистраервым управляющим входом - к вьоду коммутатора и первому управяющему входу первого счетчика,торым управляющим входом - выходу пульта, а выходом - к входу дешифратора и второму информационному входу первого регистра, соединенного управляющим входом с управляющими входами второго счетчика и второго регистра, первым выходом блока синхронизации, пятым управляющим входом блока задания режима и вторыми управляющими входами коммутатора и первого счетчика, Подключенного информационным входом к первым информационным входам трех блоковсравнения .и выходу второго регистра, соединен ного вторым информационным входом с вторыми информационными входами второго и третьего блоков сравнения с информационной шиной устройства и :выходом первого регистра, связанного первым информационным входом с первым входом элемента И, подключен. ного вторым входом к выходу блока задания режима и второму управляющему входу блока синхрОнизации, а выходом - к разрешающим входам трех блоков сравнения, причем синхровыход блока ввода информации подключен к информационному входу комму" татора, выход первого блока сравнения подключен к третьему управляющему входу блока синхронизации, связанного вторым выходом с управляющим выходом устройства, а чет 11984611198461 фиг. Составитель А. ЛишанскийРедактор Л. Пчелинская Техред М.Гергель Корректор М. Самборск Заказ 77е писно П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 17/45 ТиражВНИИПИ Государственногпо делам изобретений13035, Москва, Ж, Р 862 Подкомитета СССРоткрытийушская наб., д. 4/5вертым управляющим входом - с выходом второго блока сравнения исчетным входом второго счетчика 1198461импульсов, подключенного выходомк второму информационному входупервого блока сравнения.Назначениесигнала Блок,на ОбозначеБлокиэ которогопоскоторыйпосние сиг- нала тупает сигнал тупает 10 сигнал"Запуск" 15 То же 20 Информационный сигнал Синхронизирующнй сигнал 25 Стробирующий сигнал Стр обирующий сигнал Стробирующий импульсзаписи адреса 35 Импульссбросасчетчика 40 адреса Стробирующий сигнал 45 14 То же 71 15. Изобретениеотносится к автомати.ке и вычислительной технике и можетбыть использовано для программногоуправления технологическим оборудованием, например сверлильнымистанками, автоматами укладки радиокомпонентов на печатные платы, станками,для прошивки постоянных запоминающих устройств,Цель изобретения - повышение производительности работы устройства.На фиг. 1 представлена схемаустройства для программного управления; на фиг. 2 - схема блока синхронизации на фиг. 3 - схема блоказадания режима.Устройство содержит пульт 1,блок 2 ввода информации, блок 3памяти, коммутатор 4, блок 5 синхронизации, блок 6 задания режима,дешифратор 7, первый 8 счетчик импульсов (счетчик адреса), первый 9регистр (регистр подготовки информации), элемент И 10, первый 11,второй 12 и третий 13 блоки сравнения, второй 14 регистр (регистрподпрограмм), второй 15 счетчикимпульсов (счетчик циклов), управляющий вход 16 устройства, управляющий выход 17 устройства и информационную шину 18.Блок 5 синхронизации (фиг.2)имеет генератор 19 импульсов, триггер 20, узел 21 формирования разрешающего. сигнала, первый 22 второй23, третий 24, четвертый 25, пятый26 и шестой 27 формирователи коротких импульсов, второй 28 и третий29 элементы И, первый логическийузел 30 и четвертые элементы И 31.Блок 6 задания режима (фиг,3)содержит второй логический узел 32второй триггер 33, третийлогическийузел 34, третий триггер 35, пятыйэлемент И 36 и четвертый триггер 37.В таблице представлены сигналы,используемые при описании блоковустройства. Сигналы блоков устройства1198461 Продолжение таблицы Продолжение таблицы,НазначенИесигнала ОбознаБлок,из коБлок,на Блок,из коОбоБлок,на Назначениесигнала зна торогопоскоторый че торогопоскоторыйпосче ние ние тупает сигнал сиг- пос сиг- нала тупает сигнал тупает нала тупает сигнал сигнал 5 "Метка" 16 1 с Готовность исполнитель 15 ных механизмов к приему команд 10 ч Испол 5 "Ацрес исполнительного механизма" 20 Стробирующий сигнал занесения 17 нительные ме- ханизмы команд в,исполнительные механиз 5 "Конец отработки подпрограммы" 25 мы Сигнал отработки подпрограмм 5 "Конец подпрограммы" 30 10 То же Запускающийсигнал 15 35 5 Разрешениевыдачи сигналов с выхода 17 6 "Начало подпрограммы" 40 Блок 3 памяти выполнен на микросхемах К 565 РУУ и имеет байтовый формат. Считываемая информация буфериру.ется с помощью регистра. Имеется.возможность наращивания емкости памя ти модуляции по 1 кбайт.Коммутатор 4 представляет собойлогическую схему У-УИ-УИЛИ-НЕ инабор формирователей короткихимпульсов, формирующих стробирующие 50 сигналы для блока 3 памяти и счетчика 8 адреса. У "Конец программы"В качестве счетчика 8 используется двоичный реверсивный счетчик в следующих режимах: "Сброс", "За/ 5 "Отработка55 подпрограммы 1дешифратор 7 выполнен на схемах И-НЕ и инверторах входных и выходных сигналов.(3) 50 5 11 несение информации", "Счет в прямом направлении".Регистр 9 подготовки информации реализован на сдвиговых регистрах, Для обеспечения очистки регистра применена схема управления режимом работы, реализующая функцию ИЛИ-НЕ. Изменение режима работы регистра 9 происходит при поступлении из дешифратора 7 сигналов по линиям я кк . 3Блок 5 синхронизации содержит генератор 19 импульсов, выход кото,ого связан с первым входом триггера 20, второй вход которого связан. с выходом узла 21 формирования разрешающего сигнала. На его входы поступают сигналы е блока 6 задания режима, сигналы 2 1 Ь 1 3 дешифратора 7 и сигналыГотовности исполнительных механизмов к приему команд, Сигнал 2 триггера 20 поступает на вход коммутатора 4 и форми рователь 22, с выхода которой сигнал ш поступает на регистр 9 подготовки информации и Формирователь 23. Выход формирователя 23 соединен с входом формирователя 24 и первым входом элемента И 28, второй, третий, четвертый и пятый входы которого соединены по линиям и с блоком 6 задания режима, о - с блоком 12 сравнения, р - с блоком 13 сравнения и- с дешифратором 7. Выход О элемента И 28 связан со счетчиком 8 адреса. Вы-. ход формирователя 24 связан с входом формирователя коротких импульсов 25 и по линии г с блоком 6 задания режима. Выход формирователя 25 соединен с входами формирователя 26 и первым входом элемента И 29, второй вход которой соединен с вторым входом элемента И 28, а третий по линии е - с блоком 6 задания режима. Выход элемента И 29 по линии з связан с регистром 14 подпрограмм и счетчиком 15 циклов. Выход Формирователя 26 соединен с первым входом логического узла 30, второй, третий, четвертый входы которого соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым входами элемента И 28, а шестой и седьмой по линиям Ь- с дешифратором 7. Пятый вход узла 30. по линиие связан с блоком 6 задания режима, а выход по линии ц - со счетчиком 98461 бадреса 8. Вход формирователя 27связан с выходом формирователя 26,а выход - с первыми входами элементов И 31, вторые входы которых полинии е соединены с блоком 6, атретьи по линиям 1 - с дешифратором7. Выходы ч элементов И 31 связаны сисполнительными механизмами. Узелформирования разрешающего сигнала 21 10 реализован с помощью микросхемыК 155 ЛРЗ с расширением по ИЛИ на микросхемах К 155 ЛДЗ.Логическая функция узла 21 формирования разрешающего сигнала представляется следующим образом: Р:Кккл+м)кЬккк" кКк,макк,лккЯМ20где 11 с - сигнал дешифратора исоответствующий ему сигнал готовности исполнительного механизма.Логическое выражение в круглыхскобках задается с помощью программирующих колодок.Логический узел 30 реализует функ О (лплолрл 11 чЬч(Кл Ь),30где к - сигнал с формирователя 26коротких импульсов.Период колебаний генератора 19выбирается таким образом, чтобыдлительность полупериода колебанийна выходе триггера 20 обеспечиваланадежное срабатывание коммутатора 4,управляющего блоком 3 памяти. Длительность импульсов, вырабатываемых фррмирователями в сумме должна 40быть меньше длительности полупериода колебаний, поступающих с триггера 20 для обеспечения формированияуправляющих сигналов по каждомукоду, считываемому из блока 3 памя ти.Логический узел 32 блока 6 задания режима реализует логическую функЦи)О; Логический узел 34 блока 6 задания режима реализует логическую функцию5592 =бчоьрдфункционирование блока 5 синхронизации происходит следующим образомПосле подачи сигнала по линиина выходе логического узла 30 формируется сигнал ц, вызывающий установку счетчика 8 адреса в исходное состояние. С входа е на узел 21 формирования разрешающегося сигнала поступает сигнал и согласно выражению(1) происходит формирование сигнала р, поступающего на вход триггера20, разрешая его работу. Триггер20 производит деление частоты генератора 19 импульсов, По высокомууровню сигнала линии 1 производитсясчитывание информации из блока 3памяти, по низкому уровню происходит последовательный запуск формирователей и выдаются сигналы ш, г.При считывании из блока памятикода символа "Начало программы"после формирования снимается сигнале и в дальнейшем сигнал р выдается только при наличии сигналов с дешифратора 7 и истинности выражения (1).При считывании из блока 3 памятикода исполнительного механизма блокируется работа триггера 20 в случаеотсутствия сигналов готовности исполнительных механизмов согласно(1) и тем самым прекращается счи-тывание. информации из блока 3 памяти,После восстановления сигналов готовности узел 21 формирования разрешающего сигнала формирует сигнал р,а на выходе одного из элементов И 31соответствующего сигналу дешифратора 7, формируется сигнал ч.При считывании из блока 3 памятикода "Отработка подпрограммы" послеформирования сигнала г в блок 5синхронизации поступает сигнал и,который гоступает на вход элементаИ 29, на выходе которого при появлении на втором входе сигнала формирователя 25 формируется сигналз. Сигнал Ь поступает на вход логического узла 30, и при поступлениисигнала с формирователя 26 на выходе логического узла 30 формируется сигнал и согласно (2).При наличии сигналов и, 1 в зависимости от состояния сигналов о,р формируется сигнал о на выходеэлемента И 28 либо сигнал ц на вы"ходе логического узла 30.Блок функционирует следующим образом,При поступлении сигнала 6 спульта 1 триггер 37 устанавливается в единичное состояние, инициируяс помощью сигнала на линии г установку счетчика 8 в исходное состояние. По окончании ввода технологической программы по сигналу дешифратора .7 на линии Й производится установка триггера 37 в исходное состоя .1 О ние. В режиме "Работа" сигналом гс пульта 1 управления устанавливается триггер 37 и вновь производитсяустановка счетчика 8 в исходноесостояние. Наличие на входах триггерров 33 и 35 сигналов, поступающихс пульта 1 и триггера 37 в этом режиме разрешает их работу.При считывании из блока 3 памяти кода "Начало программы" напервом входе логического узла 32 появляется сигнал е дешифратора 7и с приходом сигнала г на второйвход триггера 32 происходит его установка в единичное состояние. Налинии е формируется активный уровень сигнала.При считывании из блока 3 памяти кода "Отработка программы" напервом входе логического узла 34и втором входе триггера 35 появляется сигнал Ь с дешифратора 7 и с приходом сигнала г триггер 33 устанавливается в "О" (снимается сигнал е) а триггер 25 - в "1", т.е.вырабатывается сигнал на линии и.При этом согласно (3) запрещаетсясрабатывание логического узла 32 посигналу ц с дешифратора 7 на времяотработки подпрограммы.При поступлении сигнала ч от блока 13 сравнения с приходом сигналаг триггер 33 устанавливается ввырабатывая сигнал е, При поступлении сигнала линиис дешифратора7 переключаются триггеры 33 и 35 в 45 зависимости от состояния сигналов налиниях о, р блоков 12 и 11 сравнения.При этом триггер 3 устанавливается в"О" при условии появления на выходе 5 О элемента И 36 сигнала "1"Устройство работает следующимобразом.Устройство работает в двух режимах "Запись" и "Работа", которые Ы задаются оператором с пультаВ режиме "Запись" производитсяперезапись программы с перфолентыс помощью блока 2 ввода информации9 11 в блок 3 памяти. С пульта 1 на управляющие входы блока 2 ввода информации, коммутатора 4, блока 3 памяти, блока 5 синхронизации, блока 6 задания режима поступает сигнал. По этому сигналу в блоке 3 памяти устанавливается режим записи информации, коммутатор 4 подключает к своему выходу синхронизирующий выход блока 2 ввода информации, срабатывает триггер 37 блока 6 задания режима и вырабатывает сигнал, поступающий в блок 5 синхронизации, Блок 5 синхронизации согласно уравнению (3) формирует на линии и сигнал, который поступает на счетчик 8 адреса и устанавливает его в исходное положение. После выработки сигналов на линиях 1, и работа блоков 5 и 6 в режиме "Запись" прекращается, так как сигнал на линии С с пульта 1 запрещает переключение триггеров 35 и 36 и блока 6 задания режима. При этом не могут быть выработаны сигналы по линиям и, е блоком 6 задания режима, а блок 5 синхронизации выраба. тывать только сигналы на линияхш, г, которые не могут изменить состояние устройства. Одновременно в блоке 2 ввода информации по сигналу линии С пульта 1 происходит включение фотосчитывающего устройства (не показано). Начинается движение перфоленты и происходит считывание информации, которая поступает на информационный вход блока 3 памяти. Сигналы с синхронизирующего выхода блока 2 ввода информации, являющиеся сигналами синхродорожки перфоленты, через коммутатор 4 поступают на входы управления блока 3 памяти и счетчика 8 и вызывают запись на них единицы, т.е, задается номер следующей ячейки блока памяти, в которую запишется очередная команда программы. На выходе блока памяти присутствует очередная записанная информация. Поэтому при записи в символа "Конец программы дешифратор 7 по линии Й выдает сигнал, который поступает на входы блока 2 ввода информации и блока 6 задания режима, завершая работу устройства в режиме "Запись".В режиме "Работа" сигнал линии С пульта 1 запрещает работу блока98461 1 О 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2 ввода информации и задает в бло- . ке памяти режим считывания. В блоке 6 задания режима сигнал линии С устанавливает триггер 37 в единичное состояние и разблокирует триггеры 33 и 35. Сигнал по линииблока 6 задания режима поступает в блок 5 синхронизации, который вырабатывает сигнал на линии ц согласно уравнению (3) для установки счетчика 8 в исходное состояние. Одновременно сигнал с пульта 1 переклю" чает коммутатор 4 на работу по сигналам линии 1 блока 5 синхронизации.В соответствии с уравнением (1) узел 2 формирования разрешающего сигнала блока 5 синхронизации при равенстве "О" сигнала на линии Е блока 6 задания режима разрешает работу триггера 20 блока 5 синхронизации. Блок 5 вырабатывают сигналыпоступающие через коммутатор 4 на блок 3 памяти и счетчик 8 адреса. Происходит последовательное считывание информации иэ блока памяти и увеличение содержимого счетчика адреса 8 на единицу. Кроме того, вырабатываются сигналы линий ш, г, поступающие на регистр 9 и блок 6 задания режима соответственно.Считываемая из блока 3 памяти информация поступает на вход дешифратора 7. При считывании информации, соответствующей коду "Начало программы", дешифратор 7 выдает сигнал на линии я на блок 6 задания режима. Логический узел 32 согласно уравнению (3) вырабатывает сигнал "1", и по приходу очередного сигнала линии г блока 5 синхронизации триггер 33 блока 6 задания режима устанавливается в единичное состояние и тем самым вырабатывается сигнал линии е, разрешающий выдачу в дальнейшем сигналов линии ч блоком 5 синхронизации на управляемые устройством исполнительные механизмы, Этот же сигнал переключает узел 21 Формированияразрешающего сигнала на работу по сигналам линий К исполнительных механизмов о готовности к приему команд и сигналам линий Й, Р, Ь, д, поступающим из дешифратора 7 в соответствии с уравнением (1). При совпадении на входах регистра 9 сигнала линии ш с блока 5 синхонизации и сигнала линии Г с дешиф11 11 ратора 7, соответствующего коду технологической операции, происходит занесение этого кода в регистр 9 и выдача его на выход 18.При считывании из блока 3 памяти кода, соответствующего обозначению одного из исполнительных механизмов, дешифратор 7 вырабатывает один из сигналов на линиях 1, который поступает на узел 21 формирования разрешающего сигнала и элементы 31 блока 5 синхронизации. Если уравнение (1) не выполняется,то узел 24 запрещает работу триггера 20 блока 5 синхронизации, что приводит к переходу устройства в состояние ожидания требуемой комбинации сигналов полиниям 1 исполнительных механизмов о готовности к приему команд, которая задается поль зователем, После появления требуемой комбинации сигналов К узел 21 формирования разрешающего сигнала блока 5 синхронизации выдает разрешающий сигнал на вход триггера 20 и работа блока 5 синхронизации возобновляется, т.е. происходит запуск формирователей 22 - 27. При появлении сигнала на выходе формирователя 27 срабатывает один из элементов И 31, соответствующий одному из сигналов линий 1 с дешифратора 7. Сигнал с выхода этого элемента поступает в соответствующий исполнительный механизм и обеспечивает занесение кода, присутствующего на выходе 18 устройства. При считывании из блока памяти 3 кода, соответствующего команде "Отработка подпрограмм", дешифра 1 тор 7 выдает сигнал на линии Ь, поступающий на логический узел 34, триггер 35 блока 6 задания режима, узел 21 формирования разрешающего сигнала и логический узел 30 блока 5 синхронизации. Узел 21 вырабатывает разрешающий сигнал, триггер 20 срабатывает и происходит запуск формирователей блока 5 синхронизации, Происходит выдача сигналов линий т,. з, и. В результате этого в регистр 14 заносится содержимое счетчика 8 импульсов регистра 9 и производится установка в исходное состояние счетчика 15 импульсов. При поступлении в блок Ь задания режима сигнала по линии г происходит переключение триггера98461 12 55 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 33 согласно (4) в нулевое а триг-гера 35 в единичное состояние. Это приводит к снятию сигнала на линии Е и установке сигнала по линии и блоком 6, т.е. устройство переходит в состояние поиска начала подпрограм мы. В результате снятия игнала на линии е блоком 6 задания режима блокируется выдача команд в исполнительные механизмы с выхода 18, так как не могут быть выработаны сигналы по линиям ч блока 5 синхронизации.В состоянии поиска начала подпрограммы устройство производит последовательный опрос ячеек блока 3 памяти. Анализ сигналов линий 1 узлом формирования разрешающего сигнала 21 блока 5 синхронизации не производится, так как сигнал линии е находится в состоянии "0", поэтому триггер 20 периодически переключается сигналами генератора 19 и выдает сигнал на линии 1, поступающий через коммутатор 4 на блок 3 памяти и счетчик 8 импульсов. Сигнал линии п с триггера 35 блока 6 задания режима поступает в блок 5 синхронизации и на элемент И 10.При считывании из блока памяти 3 кода символа "Метка" дешифратоо 7 выдает по линии х сигнал, поступающий в блоки 5 и 6 и на элемент И 10, который выдает по коньюнкции сигналов на линиях д, и разрешение на работу блоков 11 - 13 сравнения. В этом случае, если блок сравнения 13 выдает по линии ч сигнал равенства содержимого регистра 9 и регистра 14, логический узел 32 блока 6 задания режима согласно (3) выдает сигнал, по которому с приходом очередного сигнала линии г из блока 5 синхронизации устанавливается триггер 33 блока 6 и выдает сигнал на линию е, по которому устройство переходит в состояние отработки подпрограммы с выдачей команд с выхода 18 устройства по сигналам линий ч блока 5 синхронизации.Выход устройства из состоянияотработки подпрограммы происходитпри считывании из блока памяти кодасимвола "Метка" при условии, чтоблок 12 сравнения выдает сигналв линию о, Этот сигнал поступаетна логический узел 34 и элементИ 36 блока 6 задания режима, эле 13 1 мент И 28 и логический узел 30 блока 5 синхронизации, а также на вход счетчика 15 циклов, увеличивая его содержимое на единицу, Сигнал с выхода счетчика 15 поступает на вход блока 11 сравнения, Далее возможны два варианта работы устройства.Если блок сравнения 11 не выдает по линии р сигнала равенства содержимого счетчика 15 и регистра 14 согласно уравнению (2), логический узел 30 при очередном срабатывании Формирователя 25 блока 5 синхронизации вьдает сигнал по линии и и счетчик адреса 8 устанав-. ливается в исходное состояние, Кроме того, логический узел 34 блока б задания режима выдает сигнал согласно (4), по которому триггер 33 с приходом сигнала по линии г из блока 5 синхронизации устанавливается в нулевое состояние, снимая ,сигнал линии е. Таким образом, устройство вновь переходит в состояние поиска начала подпрограммы,Если сигнал р вьдается, срабатывает элемент И 28 блока 5 синхронизации и по его сигналу на линии а происходит занесение кода, хранящегося в регистре 14, в счетчик 198461148. Далее по сигналу элемента И 36 .сприходом сигнала по линии г срабатывает триггер 35 и устанавливается в нулевое состояние, снимая сигнал на5 линии Ь. Устройство переходит в состояние отработки программы с адресав блоке 3 памяти, следующего за адресом кода символа "Отработка подпрограммы".10 При считывании из блока 3 памятикода символа "Конец программы" дешиФратор 7 вьдает сигнал на линии д,который поступает на вход триггера37 блока б и переводит его в нуле 15 вое состояние. Сигнал с выкода триггера поступает нв К-входы триггеров33 и 35 блока 6 и переводит их внулевое состояние. Снимается сигнална линии е, блокируя вьдачу команды20 в исполнительиые механизмы.Таким образом, завершается работаустройства в режиме "Работа". Предлагаемое устройство обеспечивает исключение непроизводительнык затрат рабочего времени на перемотку перФоленты и сокращение длины технологической программы обработки нескольких однотипнык изделий, что 30 позволяет повысить производительностьоборудования.