Система программного управления технологическими процессами

/18 АНИЕ ЕТ автоматии может изиро-. ммного ес мической адаптации даирис конъюнкции вычисл. булевых функций,На фиг, 1 представлена функцио проц ная схема предлагаемой системы прграммного управления технологичес. ми процессами; на фиг, 2 - функци ман ,нальная схема блока динамическойадаптации данныхна фиг, 3 - фун ональная схема блока анализа кончет дина-;,стант; на фиг, 4 - функциональная нных, опнсыва яемой системы нальо- киислового изводстипуляение ъобъ е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1012205, кл, С 05 В 19/18, 1983,Авторское свидетельство СССРУ 1418653, кл, С 05 В 19/18, 1988,Авторское свидетельство СССР(54) СИСТЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах для программногоуправления технологическими процессами, Цель изобретения - сокращение .объема памяти констант за счет динамической адаптации данных, описывающих конъюнкции вычисляемой системыулевых функций, Поставленная цель Изобретение относится кке и вычислительной техникбыть использовано в автомаванных системах для програуправления технологическимсами, например в системахпрограммного управления првенных комплексв, роботовторов и т,д.Цель изобретения - сокрема памяти констант за,достигается тем, что в известное ;устройство, содержащее блок управления, тактовый генератор, контроллер, буфер адреса, дешифратор адреса памяти, блок постоянной памяти, блок оперативной памяти, шинный формирователь оперативной памяти, дешифратор адреса устройств ввода/вывода, группу шинных формирователей уст- ройств ввода/вывода, первый-третий элементы ИЛИ, дешифратор, блок постоянной памяти констант, триггер и элемент И, дополнительно введены блок динамической адаптации данньас, четвертый и пятый элементы ИЛИ, группа элементов Ии мультиплексор. Введение новых элементов позволяет осуществлять опережающий просмотр констант в блоке постоянной памяти констант без нарушений информации на шине данных, позволяет отключать младшие разряды постоянной памяти констант от младших разрядов шины адреса системы и адресовать ее адаптивно в режиме динамическоч адаптации данных, 2 з,п, ф-лы, 6 ил, 1688229 2 Ос первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса триггера, адресные выходы блока управления соединены с информационными входами буфера адреса, выходы которого являются адресной шиной системы и соединены с адресными входами блоков постоянной памяти программы и оперативной памяти и с информационными входами дешифратора адреса памяти, дешифратора адреса устройства ввода/вывода и дешифратора, группа управляющих выходов блока управления соединена с группой управляющих входов контроллера, выходы/входы которого являются виной данных системы и соединены с выходами блока постоянной па.мят.л программ, входами/выходами шляпного формирователя оперативной памяти и шинных формирователей устройсгв ввода/вывода, выход подтверждения захвата блока управления соединен с первым и вторым входами разрешения буфера адреса, выход приема 25 блока управления соединен со .вторыми нходамн разрешения блока постоянной памяти программы и шинного формирователя оперативной памяти управляющие выходы контроллера образуют управлякщую щияу системы" ,разряды записи в память и чтения памяти которой соединены с соответствующиж входами первого элемента ИЛИ выход которого соединен с входом разрешения дешиф 35 ратара адреса. памятипервый выход которого соединен с первым входом . ра.эрешения блока постоянной памяти программы и входом разрешения дешифратора, второй выход дешифратора соединен с входом разрешения блокаоперативной памяти и первым входом раэре,пения шинного Формирователя оперативной памяти, вьгкоды которогосое,дннены с информационными входами блока оперативной памяти, выходы которого соединены с входами шинного формирователя оперативной памяти, разряд записи в память шины управления соединен с входом записи блока оперативной памяти, разряд вывода в устройство вывода шины управления соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, вьгход которого соединен с входом раэрешения дешифратора адреса устройств ввода/вывода, вы 55 ходы которого сеедц ень 1 с первыми входами разрешения соответствующих шинньх формирователей устройств ввода/вывода, выходы которых являются информационныйи выходами системы, разряд ввода из устройства ввода шины управления соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ и со вторыми входами разрешения иалнных формирователей устройств ввода/вывода, входы которых являются информационными входами системы, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью сокращения объеИа памяти констант в системе, в нее дополнительно введены четвертый и пятый элементы ИЛИ группф па элементов И и мультиплексор, а также блок динамической адаптации данных, содержащий группу регистров отслеживания, группу регистров просмотра, первый и второй счетчики, дешифратор, первый и второй триггеры, первый - десятый элементы ИЛИ, первый - шестой элементы И, первый - восьмой элементы задержки, перныйи второй одновибраторы генератор и блок анализа констант, причем первая группа информационных входов которого является входами первого регистра просмотра группы, выходы которого соединены с информационными входами второго регистра просмотра группы, выходы которого соединены с информационными входами третьего регистра просмотра группы и с третьей группой входов констант блока анализа констант, управлякиций выход которого соединен с инверсным входом третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход .которого соединен с входом второго элемента задержки и с первым входом шестого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом обратного счета второго счетчика, вьмоды которого яапяются адресными входами блока, вторая группа информационньсс входов блока является входами первого регистра отслеживания группы, выходы которого соединены с информационными входами второго регистра отслеживания 1 Чуппы, выходы которого соединены с информационными входами третьего регистра отслеживания группы и с первой группой входов констант блока анализа констант,.выходы третьего регистра отслеживания группы соединены со второй группой входов кбнстант блока анализа констант, .выходы третьего регистра просмотра группы соединены с четвертой группой входов константблока анализа констант и с входамиседьмого элемента ИЛИ; выход которо"го соединен с первым входом третьегоэлемента И и с инверсным входом шес 5того элемента И, выход которого соединен со вторым входом пятого элемента ИЛИ и с первым входом девятогоэлемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса второго триггера, 1 Овыход которого соединен с входом уп-,равлениягенератора, выход которогоооединен с входом седьмого элементазадержки и с первым входом десятогоэлемента ИЛИ, выход, которого объединен с входом шестого элемента задержки и является выходом чтения блока,вход разрешения блока соединен спервым входом четвертого элемента Ии входом второго одновибратора, выход которого соединен с первым входомвосьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом второго триггера, вход чтения блока соединен с первым входом первого элемента И, вь 1 ход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом прямого счета первого счетчика и с входомпервого элемента задержки, выход ко- ЗОторого соединен с входами синхронизации регистров отслеживания группы ис первым входом второго элемента ИЛИ,выход которого соединен с вкодом прямого счета второго счетчике, входдостижения адреса первой точки программы блока соединен с прямым входомвторого элемента И и с входом первогоодновибратора, выход которого соединен с первым входом пятого элемен Ота И, выход которого соединен со вторым входом восьмого элемента ИЛИ,вход достижения адреса второй точкипрограммы блока соединен с первымВходом четВертого элемента ИЛИ и со 45вторым входом четвертого элемента И,выход которого соединен с входом установки первого триггера, выход ко- .торого соединен со вторым входомпятого элемента И, вход начальногосброса блока соединен со вторым Входом четвертого элемента ИЛИ и с пер-.вым входом третьего элемента ИЛИ;выход которого соединен с входамисброса второго счетчика и перВоготриггера, со вторым входом девятогоэлемента ИЛИ и с входом начальногосброса блока анализа констант, вход ьдостижения адреса третьей точки программы блока соединен с входом чалиси констант блока анализа констант,вход достижения адреса четвертой точки программы блока соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ и с входом программного сброса блока анализа констант, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с входом сброса первого счетчика, информационные выходы которого соединены с входами дешифратора, выход которого соединен с инверсными входами первого и второго элементов И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента задержки соединен с третьим входом шестого элемента ИЛИ и с входомтретьего элемента задержки, выход которого соединен со вторыми входами шестого и девятого элементов ИЛИ, выход шестого элемента задержки соединен с входами записи регистровпросмотра группы и со вторым входомвторого элемента ИЛИ,выход седьмого элемента задержки соединен со вторым входом десятого элемента ИЛИ и с вхо" дом восьмого элемента задержки, выход которого соединен с третьим входом десятого элемента ИЛИ и с входомчетвертого элемента задержки, выходкоторого соединен с прямым входомшестого элемента И и с входом пятого элемента задержки, выход которого соединен со вторым прямым входом третьего элемента И, третий выход дешифратора адреса памяти соединен с первыми входами элемента И и четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом разрешения блока постоянной памяти констант, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы и с первой группой информационных входов блока динамической ацаптации данных, выход чтения которого соединен со вторым входом четвертого и первым входом пятого элементов ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом разрешения блока постоянной памяти констант, управляющий выход прием блока управления соединен со вторыми входами пятого элемента ИЛИ и элемента И, выход которого соединен со вторыми входами элементов И группы, являетсявыходом управления системы и соединен с входом чтения блока динамической адаптации данных, адресные выходы которого соеди 1688229 24нены с первой группой адресных входон мультиплексора вторая группа адресных нходон которого является группой входов уггранления системы выходы соединены с адресными входами блока постоянной памяти констант перный выход дешифратора соединен с входом устанонки триггера, выход которого соединен с. входами разрешения блока динамичес:.кой адаптации данных и мультиплексора, второй выход дешифратора соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ, первый - четвертый выходы дешифратора соеди 15 цены соответственно с входами достижения первой - четвертой точек програю 4 ы блока динамической адаптации данных, выход сброса тактового гене- ф ратора соединен с входом сброса бло 20 ка динамической адаптации данных, выходы группы эг.ементон И соединены с шиной данных системы и второй группой информационных входов блока динамической адаптации данных, 252, Система по п, 1 о т л и ч аю щ а я с я тем, что блок анализа констант содержит первый и второй элементы ИЛИ,. группу элементов И, группу регистров первой константы группу регистров второй константы, группу блоков определения ортогональности и сдвигаюший регистр, причем первая группа нхсдсн констант блока является информационными входами первого регистра группы регистров нтОООЙ кон танты р Выходы каждог о из регистров группы регистров второй константыи регистров группы регистров первой константы, кроме последнего, ггодключены к информационным входам последующего по номеру регистра. групггь 1 а нходы синхронизации регистров группы объединены и являются. входом эаписц констант блока анализа 45 констант, который также является входом сдвига сдвигающего регистра, выходы регистров группы, регистров первой константы подключены к первым группам инФормационных входов соответствующих блоков определения орто 50 гональности группы, выходы регистров группы регистров второй константы подключены ко вторым группам инфо 1 рма-, ционных нходон соответствующих блоков определения ортогональности группь 1,55 тр"тья и четвертая группы информационных входов которой являются четвертой и третьей группами входов констант блока соответственно, информационные входы первого регистра группы регистров первой константы являются второй группой входов констант блока,выходы блоков определения ортогональности группы соединены со вторыми входами соответствующих элементон И группы, первые входы которых подключены к соответствующим разрядам выходов сдвигающего регистра, выходы элементов И группы соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого является управляющим выходом блока, входы начального сброса и программного сброса блока соединены соответственно со вторым и первым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса сднигающего регистра, информационный вход сдвига вправо которого через ограничительный резистор подключенк положительной шине источника питания. 3, Система по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что каждый блок определения ортогональности содержит первую и вторую группы элементов И, группу элементов сложения по модулю два, элемент ИЛИ, причем первые входы элементов И второй группы подклю(чены к соответствующим разрядам первой группы информационных входов блока, а вторые входы элементов И второй группы подключены к соответствующим разрядам третьей группы информационных входов блока, выходы элементов И второй группы подключены к первым входам соответствующих элементов И первой группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов сложения по модулю два группы, первые входы элементов сложения по модулю два группы подключены к соответствующим разрядам второй группы .информационных входов блока, а вторые входы элементов сложения по модулю два группы подключены к соответствующим разрядам четвертой группы информационных входов блока, выходы элементов И первой группы подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого является информационным выходом блока.ЗО ма блока определения ортогональности,на Фиг, 5 - временная диаграмма отслежинания констант в группе регнстров 4, на фиг, 6 - фрагмент временнойдиаграммы опережающего просмотраконстант с помощью группы регистрсвпросмотра,Система программного управлениятехнологическими процессами содержитблок управления 1, имеющий адресныевыходы 1,1, входы/выходы данных 1,2выходы управления 1,3, тактовые входыпервой 1,4 и второй 1,5 Фаз, нхсдсброса 1,6, вход готовности 1,7 ивыход синхронизации 1,8; тактовыйгенератор 2; имеющий вход синхронизации 2, 1 тактовые выходы первои ивторой Фаз 2,2 и 2,3, выход сброса24, выход готовности 2,5, выходсинхронизации 2,6 контроллер 3с выходами/Входами данных 31 у являющимися шинойданных системы, выходами управления 32, являющимися шинойуправления системы, буФер адреса 4,выходами 4, 1, являющимися шиной ад-.реса системы; дешифратор 5 адресапамяти, содержащий выход 5,1 подключения блока постоянной памяти, выход5.2 подключения блока оперативнойпамяти, выход 5,3 подключения блокапостоянной памяти констант, блок 6постоянной памяти программ, блок 7оперативной памяи, шинный Формирователь 8 оператиннсй памяти дешифратор 9 адреса устройств ввода/вывода,группу 10 шинных формирователей устройств ввода/вывода, первый 11 - пятый 15 элементы ИЛИ, дешиФратор 16,блок 17 постоянной памяти констант,триггер 18, элемент И 19, группу40элементов И 20, мультиплексор 21,блох 22 динамической адаптации данныхБлок 22 содержит (Фиг, 12) груп 45пу регистров отслеживания 23,1, 23,2233, группу регистров просмотра 24.1,24.2, 24,3, первый 25 и второй 26счетчики, дешифратор 27, первый 28и второй 29 триггеры, первый 30. -десятый 39 элементы ИЛИ, первый 40 -50шестой 45 элементы И, первый 46восьмой 53 элементы задержки, первый54 и второй 55 одновибрагоры генератор 56, блок 57 анализа констант,Блок 57 содержит (фиг, 2,3) первую5557, 1 - четвертую 5,4 группы входонконстант, вход 57.5 записи констант,вход 57,6 начального сброса, выход 57,7, вход 57,8 программного сброса,первый 58 и второй 59 элементы ИЛИ,группу элементов И 60,1-60.п, гдеи - максимальное количество взаимнонеортогональных конъюнкций в системахбулевых Функций вычисляемых программно, группу регистров б 1.1-61,п первой константы, группу регистров 62,162,п второй константы, группу блоков63. 1-63,п определения ортогональностикаждый х-й блок определения ортогональности ( = 1,п) содержит четырегруппы информацйонных входов 63,а,163,ь.4 и выход 63,5, регистр 64,Каждый блок 63 определения ортогональности содержит (фиг, 4) первую.группу элементов И 65,1-65,о, гдег - разрядность шины данных, вторуюгруппу элементов И 66,1-66.г, группуэлементов 67,1-67,г сложения по модулю два и элемент ИЛИ 68,Система такжс содержит вход сброса 69, вход готонности 70, вход захвата 71, вход прерывания 72, выходожидания 73, выход 74 разрешения прерывания, информациочные выходы 75,информационные входы 76, выход управления 77, группу выходов управления78, группу входов управления 79,Система программногс управлениятехнологическими процессами работаетследующим образом,Обычный режим работы,В данном режиме тактовый генератор2 (Фиг, 1) Формирует дне неперекрывающиеся тактовые последовательности,которые с его выходов 2,2 и ,3 поступают на тактовые входы первой 1,4и второй 1,5 Фаэ блока управления 1,Блок управления 1 генерирует сигналы адреса данных и упранлечия;- после подачи сигнала сброса насоотнетстнующий его вход 1,6, причемвнешний сигнал сброса со входа 69программного управления стробируетсяв тактовом генераторе 2 и поступаетна его выход 2,4; .- после установления уровня логической "1" на входе 70 готовностисистемы программного управления, причем сигнал готовности стробируетсяв тактовом генераторе 2 и с его выхода 2,5 поступает на вход готовности 1,7 блока управления 1, Если жена входе 70 системы установлен сигнал логического "0", то на выходе 73системы устанавливается сигнал логической "1", свидетельствующий о1688229 30 том, что блок управления 1 находится в режиме ожидания готовности,Блок управления 1 выдает словосостояния на шину данных, 1,2 по синхросигналу на соответствующем выходе1,8, поступающему на вход 2.,1 тактового генератора 2 в первом такте каждого цикла, а стробированный по первойфазе сигнал синхронизации (системный строб) с выхода 2,6 тактового генератора 2 поступает на вход синхронизации контроллера 3, в который записывается слово состояния блока управления 1 с входовгвыходов данных1,2, Контроллер 3 по слову состоянияи сигналам с выходов управления 1,3блока управления 1 Формирует шинууправления 3.2, а также Формируетшину данных 3. 1, обеспечивая ее 20требуемую нагрузочную способностьи двунаправленность передачи данныхна входах/выходах данных 1,2 блокауправления 1,БУфеР адреса 4 Формирует по адресным сигналам на соответствующих 1.1выходах блока управления 1 шину адреса 4,1, обеспечивая ее требуемуюнагрузочную способность,Блок управления 1 считывает ивыполняет программу, записанную вблоке б,постоянной памяти либо в блоке 7 оперативной памяти, При этом дешифратор 5 адреса памяти дешифрируетадрес, выставленный на шине адреса4,1, если на шине управления 3.2 выс 35тавлен один из сигналов "Чтение памяти", "Запись в память", при этомактивируется выход первого элементаИЛИ 11 и вхОД Управления Дешифратора 405. Если на шине адреса 4.1 системывыставлен адрес блока 6 постояннойпамяти, то активизируется выход 5,1дешифратора 5 и первый вход управления блока 6 постоянной памяти,Если на шине адреса 4.1 системывыставлен адрес блока 7 оперативнойпамяти, то активизируется выход 5.2дешифратора 5, вход управления блока7 оперативной памяти и первый входуправления шинного формирователя оперативной памяти 8,Выходы блока постоянной памяти 6подключаются к шине данных 3,2 сис"темы, если активирован второй входуправления сигналом "Прием" с соответствующего разряда выходов управления 1,3 блока управления 1, Данныесчитываются из блока 6 постоянной 6памяти в блок управления 1 по шинеданных 3,2 системы, через входы-выходы данных контроллера 3 на входы/выходы данных 1,2 блока управления 1в соответствйи с адресами, поступающими на ее адресные входы с шиныадреса 4.1,Для считывания данных из блока оперативной памяти 7, кроме активнрования входа управления, на вход записиподается сигнал логического "О" ссоответствующего разряда шины управления 3,2 системы "Запись в память",а второй вход управления шинного формирователя 8 оперативной памяти активизируется разрядом выходов управления 1,3 блока управления 1 "Прием",Это переводит шинный формировательпамяти 8 в режим приема, т,е, организуется передача данных с вьмодовблока 7 оперативной памяти на шинуданных 3,1 системы, Данные считываются из блока 7 оперативной памятипо шине данных 1.3 системы в соответствии с адресами, поступающими на ееадресные входы с шины адреса 4.1системы,Блок управления 1 может записыватьданные в блок 7 оперативной памяти,при этом шинный формирователь 8 оперативной памяти по второму входу управления, с которого снимается активный уровень сигнала соответствующимразрядом выходов управления 1,3 блока управления 1, переводится в режимввода данных с шины данных 3,1 системы, Блок 7 оперативной памяти, который активизируется по входу записисоответствующим разрядом Запись впамять" шины управления 3,2 системы,переводится в режим записи. Данныес .шины данных 3.1 системы записываются в блок 7 оперативной памяти всоответствии с адресом, поступающимна его адресные входы с шины адреса4,1 системы, При отсутствии активныхуровней управляющих сигналов выходыблока 6 постоянной памяти и выходы/входы шинного формирователя 8 оперативной памяти находятся в высокоимпедансном состоянии и отключены отшины данных 3,1 системы.Система программного управлениявводит данные со своих информационных входов 76 или выводит данные насвои информационные выходы 75, Дешифратор адреса 9 устройств ввода/вывода дешифрирует адрес, выставленныйна шине адреса 4,1 системы, если активнрован его вход управления выходомвторого элемента ИЛИ 12 при активировании его входов одним иэ сигна. -лов ввода из устройства ввода Вы-.и 5вод в устройстве вывода" на соответствующих разрядах шины управления3,2 системы,Выходы дешифратора 9 адреса уст 10ройства ввода/вывода активируют,первый вход разрешения одного изшинных формирователей ввода/вывода10, соответствующего адресу, поступающему на адресные входы дешифратора 15адреса 9 устройства ввода/вывода,Режим работы (ввод или вывод)шинных Формирователей ввода-вывода 10определяется сигналом на вторых входах разрешения, т,е. соответствующимразрядом "Ввод из устройства вводашины управления 3,2 системы, В режимеввода данные с информационных входовб системы поступают на входы соответствующего шинного формирователя 2510 ввода/вывода, а с его входов/выходов - на шину данных 3,1 системычерез контроллер Э в блок управления1 по его входам/выходам данных 12.В режиме вывода данные иэ блокуправления 1 по входам/выходам данных1,2 через контроллер Э по шине данных 3, 1 системы поступают на. входы/выходы соответствующего шинного Формирователя ввода/вывода 10 а с его35выходов - на информационные выходы 75системы программного управления,При отсутствии активных уровнейсигналов управления шинные формирователи 10 ввода/вывода отключены отшины данных 3,1 (находятся в высоконмпедансном состоянии),Режим Вычисления булевых функцийеБ этом режиме предлагаемая система программного управления реализуеталгоритм моделирования программируемой логической матрицы программакоторого записана и блоке 6 постоянной памяти, вычисляя значения булевыхФункций от аргументов входов 76 кото 50рые несут дискретную информацию состояния датчиков технологического оборудования и выводят значения управляющих дискретных сигналов на выходы75, Система программного управленияможет вычислять не одну систему булеВых функций, а несколько - от различных аргументов с различных входов 76(входов 76 несколько - по числу шинных формирователей устройств ввода/вывода 10).При Вычислении одной системы булевых функций на управляющих входах79 системы должен быть постоянноустановлен код старших адресов таблицы констант для вычисления булевыхФункций (одной системы), При необходимости вычисления нескольких системстаршие адреса, соответствующиекаждой таблице констант (одна таблица для одной системы Функций), и неизменяемые на протяжении всей таблицы должны быть записаныс выходовуправления 78 во внешний регистр посигналу на выходе управления 7(либо по первому, либо по каждому -информация на выходах 78 одна привычислении одной системы функции) иподаны с его выходов на входы управления 79 системы,Рассмотрим вычисления одной системы функции. Старшие адреса соответствующей таблицы констант установленына входах управления 79, Младшимиадресами адресуются константы внутритаблицы,Вычисляя систему булевых функций,блок управления 1 обращается к блоку17 постоянной памяти констант, в котором с начальных адресов, огределяемых старшими разрядами шины адреса4,1, записаны таблицы констант дляВычисления систем булевых Функций.В исходном состоянии триггер 18(фиг, 1) обнуляется через элементИЛИ 13, так же как и все остальныеблоки, системным сбросом, с выхода2,4 тактового генератора 2 (блок 22обнуляется по входу 22,9),Поэтому через мультиплексор 21блок 17 адресуется всеми разрядамишины адреса 4, 1, При чтении константиз блока 17 аналогично описанномувозбуждается выход 5,3 дешнфратора 5,выход шины управления 1,Э блока управления 1 "Прием" и через элементыИЛИ 14, 15 активизируются входы разрйшения блока 17, информация с выходов которого поступает на вход 22,1блока 22, а через групгу элементовИ, с тремя состояними на выходе 20 -на шину данных 3,1 системы, Черезэлемент И 19, выход которого активируется при чтении информации изблока 17, активируется вход 22,6 блока 22, Так как триггер 18 обнуденвход 22.5 блока 22 н вход адресамультиплексора 21 не активирсваны. При чтении данных из блока 17 элементы И группы 20 подключаются кс входу разрешения выходом элемента И 19, При реализации грограммы вычисления5 булевых функций дешифратор 16 отслеживает адреса ее команд, дешифрируя информацию на шине адреса 4,1 по разрешающему сигналу чтения с соот 1 О ветствующего выхода дешифратора 5, Выходы дешифратора 16 возбуждают соответствующие входы блока 22 динамической адаптации данных: 22,7, 22,8, 22,10, 22,11, При этом в блоке 22 ди намической адаптации данных происходит следующее, В группу регистров отслеживания 23.1-23,3 постоянно записываются константы, считываемые блоком управления 1 из блока 17 постоянной памяти констант, Зтс происходит при поступлении первого импульса чтения сс входа 22,6 блока 22, формируемого элементом И 19 при возбуждении выхода 5,3 дешифратора 5,3 25 1и линии "Прием" выходов 1,3 управления блока управления 1, Он через элемент И 40, ИЛИ 30, задержки 46 записывает в первый регистр 23, 1 с шины данных 3,1 (входов 22,2 блока 22) константу ХО, считываемую блоком управления 1 для производства вычислений. При этом во второй регистр 23,2 из первого 23,1, а в третий 23,3 из второго 23.2 переписывается некоторая исходная информация, которая не используется - по этому же первому импульсу чтения, Задним фронтом первого импульса изменяется состояние счетчика 25 и счетчика 26 через эле мент ИЛИ 3 1. По второму импульсу в первый регистр 23,1 запиаывается вторая константа ХП;, а во второй регистр 23,2 переписывается первая константа ХО;, Изменяется состояние счетчиков 25,26, При поступлении третьего импульса чтения в первый регистр 23,1 записывается константа Е;, во второй регистр 23,2 из первого переписывается вторая константа ХР, а в третий регистр 23,3 из второго 23,2 переписывается первая ХО;, Вновь изменяется состояние счетчиков 25,26 и выход дешифратора 27 активируется, при этом блокируются элементы И 40, 41, В дальнейшем при работе програм 55 мы поступает импульс с выхода 16,3 дешифратора 16 на вход 22.7 блока 22, . ио, так как элемент И 40 блокирован,это нн к чему не приведет, состояние счетчиков 25 26 не изменится.Четвертый импульс чтения формируемый)программой, не пройдет на сннхрсвхс - ды регистров 23.1-23,3, не изменится состояние счетчиков 25,26. Зтсесбхсднмс для того, чтобы не нарушить адресацию массива констант, так как по алгоритму работы блока управления 1 в этом случае четвертый импульс и следующий за ним пятый формируются при обращении к одной и той же ячейке памяти, Далее формируется импульс на выходе 16,4 дешифратсра 16, поступающий на вход 22,8 блока 22, сбнуляющий счетчик 25 через элемент ИЛИ 33, Счетчпк 26 остается в том же состоянни и адресует очередную константуХО + 1,Такой вариант следования импульсов при работе программы соответствует вычисленной единичной конъюнкции,Второй вариант следования импульсовпри работе программы на другой ветвисоответствует вычисленной нулевойконъюнкции,Н этом случае после втсрсд о импульса чтения (так как блок управления 1 отрабатывает другую ветвь алгоритма) поступает импульс на вход22,7 блока 22, Поэтому, так как выходдешнфратора 27 не активирован, то через элемент И 41 поступает синхроимпульс 22,7 на регистры 23,1-23,3и счетчики 25.26, В первый регистр23,1 записывается некоторая случайнаяинформация с шинь) данных, а вс втором 232 и третьем 23,3 счетчикахокажутся соответственно константыХВ, ХО, Изменение состояния с летчика 25 приведет к возбуждению выходадешифратсра 27 н блокировке элемента И 41, Поэтому очередной (в этомслучае - третий) импульс чтения также не изменит состояния счетчика 26,который будет продолжать адресоватЬочередную константу ХО; +Поступивший затем импульс на вход22,8 блока 22 обнулит счетчик 25,подготавливая систему к отслеживанию процесса вычисления очереднойконъюнкции,Если ни одна вычисляемая программно конъюнкция не равна единице, тосистема программного управления вдальнейшем работает так, как описанодля второго случая следования импульсов чтения.Обнаружив окончание массива констант (нулевой байт), она закончитреализацию алгоритма, поэтому дешифратор 16 сформирует импульс 16.2,по которому обнулится счетчик 265:и подтвердится нулевое состояние тригьгеров 28,29 по входу 22. 11 блока 22:какая-то конъюнкция равна 1, то в,дальнейшем система программного управления работает следующим образом.Устанавливается триггер 18 возбужденным выходом 16,1 дешифратора 16,который дешифрирует соответствующуюветвь программы и пе 1 реключает мультиплексор 21 (см, Фиг, 26), В дальнейшем постоянная память констант17 будет адресоваться только счетчиком 26, который в режиме,отслеживания установлен на очередную константу (старшие адреса блока 17, соответствующие отрабатываемой таблице констант, устанавливаются микропроцессором для адресации констант достаточно емкости счетчика 26),Теперь необходимо заранее просмот Ореть оставшиеся константы, соответствующие еще не вычисленным конъюнкциям, которые надо вычислять тольков том случае, если они не ортогональны вычисленной единичной, Константы,списывающие вычисленную единичную35конъюнкцию, записаны к этому моментув группе регистров отслеживания 23,123,3, Поэтому по сигналу 16,1 дешифратора 16 константы ХО, ХР., со второго 23,2 и третьего 23,3 регистровзаписываются в блок анализа констант57 по входам 57. 2, 57, 1 соответственно врегистры 61,1, 62,1 стробом 5.5.По сигналу триггера 18 через вход22,5 блока 22 возбуждается одновибратор 55 и его импульс через элементИЛИ 37 устанавливает триггер 29, Генератор 56 формирует первый импульс,который через элемент ИЛИ 39 черезвыход 27,4 блока 22 и элементы ИЛИ14, 15 обеспечивает чтение ячейкиблока памяти 17, адресуемой счетчиком 26, причем выходы блока 17 отключены через блок 20 от шины данных3.1, и запись информации ХО через55элемент задержки 5 1 в первый регистр24.1 группы регистров просмотра,При этом во второй регистр 24,2 пе нреписывается некоторая исходная инФормация иэ первого 24,1, а в третий24,3 - из второго регистра 24.2, Впервом регистре 24.1 оказываетсяочередная константа ХО + Затем сзадержкой, формируемой элементомзадержки . 52, на выходе элементаИЛИ 39 появляется очередной импульсчтения, который обеспечивает чтениеизапись в первый регистр 24,1 второйконстанты ХП+ причем во второйрег истр 24,2 перемещается константаХО+1 , Затем с выхода элемента задержки 52 через элемент .задержки 53и элемент ИЛИ 39 формируется третийимпульс чтения и записи так, что вгруппе регистров просмотра 24.1-24.3оказывается записанными константыЕ + ХЭ + ХО+,соответственно, асчетчик 26 адресует очередную констату ХО , так как эти три импульсазадним фронтом через элемент ИЛИ 31обеспечивают соответствующее изменение состояния счетчика 26, необходимое для просмотра постоянной памяти 17 "Вперед", С задержкой, формируемой элементом задержки 49, импульсс его выхода проверяет на элементеИ 45 наличие маркера окончания массива констант (нулевая информацияХО =. 6 ) в третьем регистре 24,3групп регистров просмотра 24.1-24.3,т,е, если на выходе элемента ИЛИ 36имеется к этому моменту (не показанона фиг. 6) логический "О", то активируется выход элемента И 45, обнуляющий в этом случае триггер 29 черезэлемент ИЛИ 38. Генератор 56 останавливается и не формирует импульсы,В этом случае импульс с выхода элемента И 45 через элемент ИЛИ 34 и элемент ИЛИ 35 поступит первый импульс,на вычитающий вход счетчика 26 затемс задержкой, определяемой элементомзадержки 47, поступит через элементИЛИ 35 второй импульс, затем с задержкой, определяемой элементом задержки 48, через элемент ИЛИ 35 - третий импульс,.Следовательно, счетчик26 возвращается в состояние, адресующее последнюю считанную константуХОс+ . Импульс с выхода элементазадержки 48 подтверждает сброс триггера 29, В этом случае (при обнаружении маркера окончания данных)нулевые состояния выхода элементаИЛИ 36 блокирует элемент И 42 иимпульс проверки ортогональности свыхода элемента задержки 50 не пройдет на вход элемента ИЛИ 34 (есликонстанта ХО равна нулю, это приведетк выработке сигнала неортогональностии возбуждению вхоДа элемента ИЛИ 35,т,е, к ложному формированию еще трехвычитающих импульсов на вход реверса счетчика 26, что недопустимо), Нафиг, 6 показан другой случай - когдавыработался сигнал ортогональностина выходе 57,7 блока 57, Поэтому поимпульсу на выходе элемента задержки50 не активируется выход элементаИ 42, Затем формируется второй импульс 5генератора 56, причем период следования импульсов больше времени, необходимого для формирования трех вычи-тающих импульсов в случае необходимости и обнуления триггера 29 дляпрекращения счета и остановки генератора 56, Далее устройство работаетаналогично, осуществляет просмотрконстант, которые "в будущем" будетобрабатывать микропроцессор. 25При обнаружении констант ХО, ХВ,соответствующих конъюнкции, неортогональной вычисленной единичной, поимпульсу с выхода элемента задержки50 активируется выход элементов И 42, 30ИЛИ 34,35 и из содержимого счетчика .26 вычтется единица, затем с задержкой, определяемой элементом задержки47на выходе элемента ИЛИ 35 сформируется второй импульс реверса, ас задержкой, определяемой элементомзадержки 48, - третий импульс реверса, Счетчик, адресовавший следующую константу ХО 11+, , возвратится всостояние, адресующее константу ХО. 40По импульсу с выхода элемента задержки 48 через элемент ИЛИ 38 обнулится триггер 29 и генератор 56 остановится не успев сформироватьочередной импульс,45Просмотр памяти констант заканчи-.вается (так выбирается частота синхронизации - во время выполнениямикропроцессором команд без обраще.ния к памяти) до выполнения командыпрограммы, по адресу, возбуждающемувыход 16,3 дешифратора 16, активируется вход 22,7 блока 22, Аналогичноописанному сигнал со входа 22.7 непроходит через элемент И 41, так.каквыход дешифратора 27 в случае вычисления единичной конъюнкции активирован., Так как вход 22,5 активированвыходом триггера 18 (фиг, 1), то при активировании входа 228 через элемент И 43 установится триггер 28, выход которого возбуждает вход элемента И 44, Это необходимо для того,чтобы в дальнейшем триггер 29 устанавливался одновибратором 54 через элемент ИЛИ 37 сигналом 22,7 (выход 16,6 дешифратора 16, как в случае, если конъюнкция ранна 1, так и в случае, если конъюнкция равна 0), Это необходимо для того, чтобы после того, как система определит, что хотя бы одна конъюнкция равна " 1", просмотры осуществлять в любом случае и находить константу, соответствующую конъюнкции, неортогональной вычислительной среди оставшихся конъюнкций,. В дальнейшем, аналогично описанному, на вход 22.6 поступает четвертый импульс чтения, который, так как выход дешифратора 27 активирован и элемент И 40 блокирован, не изменяет состояния счетчиков 26,25, Счетчик 26 адресует требуемую ячейку памяти с константой ХО первой конъюнкции, неортогональной вычисленной единичной, Это константу выбирает из памяти микропроцессор, определяет, что маркера окончания данных нет, и начинает новый цикл вычислений. При формировании сигнала 22,8 дешифратором 16 на выходе 16,4 аналогично описанному обнуляется счетчик 25 через элемент ИЛИ 33, Далее микропроцессор работает по программе, осуществляя новый цикл вычислений, При этом система работает аналогично описанному; формируется очередной импульс чтения на входе 22,6 и т.дРсли блок управления 1 обнаруживает маркер окончания данных (адрес этой ячейки может "подставить" и счетчик 26, не обнаружив констант конъюнкций, неортогональных уже вычисленным), то процесс вычислений заканчивается, при этом формируется импулвс на входе 22,11 выходом 16,2 дешифратора 16 (фиг, 1), При этом обнуляются счетчик 26 через элемент И 32 (фиг, 2), блок 57 анализа констант по входу 57,8,.через элемент ИЛИ 38 подтверждается нулевое состояние триггера 29, обнуляется триггер 28, В дальнейшем система программного управления работает аналогично описанному.При очередном вычислении системы булевых функций все начинается сначала, если обнаруживается единичнаяс; 16882конъюнкция, то начинается просмотрпамяти констант "вперед" и поиск констант, соответствующих первой конъюнкции, неортогональной вычисленнойединичной. При этом, как было описано, адресация блока памяти констант17 осуществляется счетчиком 26, Константы, соответствующие вычисленнойединичной конъюнкции записываютсяв блок 57 анализа констант по входам 1057,1, 57,2 с выходов регистров 23,2,23,3 стробом по входу 57,5 (см,Фиг, 2), Анализ ортогонапьности последующих констант осуществляется блоком 57 по входам 57,3, 57,4 с выходов регистров 24,2, 243, Причем,если в дальнейшем среди оставшихсяконъюнкций обнаружатся единичные,то они запишутся в блок 57 анализаконстант соответствующим сигналом по 20входу 22,10, Формируемым в этом случае, Поэтому буде проводиться анализ оротогональности последующихконъюнкций по отношению к всем вычисленным единичным.25Просматриваемые константы размещаются в регистрах 24,1-24,3, причемдля анализа ортогональности исследуется информация на выходах регистров24,2, 24,3, Если эта информация соот- ЗОветствует неортогональной конъюнкциипо отношению к уже вычисленным, топри контроле этого признака сформируются три вычитжощих импульса навход реверса счетчика 26 и просмотрзакончится, Просмотр заканчиваетсятакже, если выбран маркер окончаниямассива данных, при этом также Формируются три вычитанкцих импульсана вход реверса счетчика 26, Таким 40образом, в дальнейшем предлагаемаясистема программного управления работает аналогично описанному,Пи вычислении другой системыбулевых ФункЦий блок управления 1 45работает по той же программе вычисления булевых Функций, причем началь"ный адрес таблицы констант для другой системы булевых Функций задаетсяпрограммно перед обращением к программе, при обращении к блоку памяти, констант 1/ это приводит к "смещению" на старших адресах блока памятиконстант 17 и к соответствующемуизменению информации на входах 79. 55Хаким абрахом, и при вычислениидругой системыбулевых функций предлагаемая система программного управления работает аналогично описанно 29 16му, ведь адреса команд программь,возбуждающие выходы дешифратора 16,остались неизменными (программа таже), а сигналы чтения блока 17 формируются в прежнем порядке,Блок управления 1 вводит входнойвектор со входом 76, вычисляет значение системы булевых функций и выводит его на выходы 75, Блок анализаконстант 57 (Фиг, 3) работает следующим образом, При поступлении сигналазаписи констант на его входе 57,5константы со входов 57,1, 57,2 записываются в группы регистров 61,161.п и 62,1-62.п соответственно,причем при каждом очередном импульсеинформация из одного регистра групп61,1-61.п, 62,1-62,п переписываетсяв другой, последующий,Таким образом, в группу регистров6 1.1-61,п записываются первые константы вычисленных единичнык конъюнкций, а в группу регистров 61,1-62,п -,вторые константы этих конъюнкций,Исходная информация, имеющаяся в регистрах после включения питания, неиспользуется и не нарушает работуустройств, так как количество -аписей констант подсчитывается сдвигающим регистром 64, Формирующим "столбик" единицФ 4 количество которыхравно количеству .записанных в блок 57кокстант одного вида, Причем регистр64 обнуляется сигналом начальногосброса по входу 57,6 или программногосброса 57,8 через элемент ИБ 4 59,Информационный вход регистра 64 подключен через ограничительный резистор к положительной шине источникапитания, в связи с чем по заднемуФронту импульса сдвига на первом еговыходе появится логическая единица,по. следующему импульсу - две единицына первом и втором выходах и т,д,Разрядность выходов регистра о 4 = и.Единицы на разрядах выходов регистра 64 подключают соответствукццие элементы И группы элементов И 60.1-60.п.Информация с выходов 1-х регистровгрупп 61,62 поступает на входы 63,1.1,63,.2 соответствующих блоков определения ортогональности 63.диавходы 633, 63.34 которых со входов 57.4, 57,3 блока 57 поступаютпервая и вторая константы анализируемой конъюнкции, Блоки 63,1-63.п формируют иа выходах 63 .15 сигналы ортогональности, поступающие,на входйсоответствующих элементов И группы60,1-60,п, Если сигналиэируемаяконъюнкция ортогональна некоторымиз тех констант, которых записаны вгруппах регистров 61,1-61,п, 62.162.п, то на выходах соответствующихим блоков 63, определения ортогональности будут сформированы логическиеединицы, Поэтому и на выходах соответствующих элементов И групп элементов И 60,1-60.п будут установленыединицы и активируется выход элемента ИЛИ 58, возбуждающий выход 57,7блока 57,По окончании программы вычисления Функций активируется вход 57,8блока и через элемент ИЛИ 59 регистр64 обнуляется,При очередном программном вычислении булевых функций вновь будетосуществлена запись констант, соответствующих единичным конъюнкциям,в группы регистров 61,1-61,п, 62. 162.п и в дальнейшем блок анализаконстант будет работать аналогичноописанному,Каждый из блоков 63 1-63.п определения ортогональности (фиг, 4) работает следующим образом. На первыевходы первой группы элементов И 66, 166,г поступает информация. разрядовпервой константы со входов 63,д. 1.Первая константа - это константа существенных переменных, имеющая единицы в разрядах, соответствующим переменным из входного вектора, входящимв данную конъюнкцию, Поэтому для оп.ределения ортогональности надо сравнивать только существенные разрядыдвух констант; на вторые входы эле- .ментов И группы 65,1-66.,г поступает, информация первой константы со входов 63,ь.3 (константы анализируемойконъюнкции, а входы 63,.1 соответствуют одной иэ единичных конъюнкций),Следовательно, если эти первые константы имеют единицы. в одинаковыхразрядах, то возбуждаются соответствующие выходы элементов И 66, 1-66,г,активирующие первые входы соответствующих элементов И группы элементовИ 65, 1-65,г, Разряды вторых констант .вычисленной единичной конъюнкции ианализируемой конъюнкции со входов63,х,2 и 63.х.4 соответственно поступают на соответствующие элементысражения по модулю 2 группы 67, 1 -67,г, выходы которых возбуждаются,если разряды вторых констант двухза 40 51015 конъюнкций не совладают, что соответствует ортогональности конъюнкций по этим разрядам, Поэтому ихвозбужденные выходы, если соответствующий элемент И группы 65,1-65,гактивирован по первому входу, возбуждают выходы элементов И группы65. 1-65, г. Таким образом, выход элемента ИЛИ 68, активирующий выход63,1,5 блока 63., возбуждается приортогональности конъюнкций хотя бын одном разряде, что соответствуетопределению ортогональности, Еслипо всем существенным разрядам разряды вторых констант совпадают, то выход элемента ИЛИ 68 (выход 635)не возбуждается, т.е. конъюнкции неортогональны по всем взаимно существенным разрядам. формула изобретения 1, Система программного управления технологическими процессами, содержащая блок управления," тактовый генератор, контроллер, буфер адреса, дешифратор адреса памяти, блок постоянной памяти программы, блок оперативной памяти, шинный формирователь оперативной памяти, дешифратор адреса устройств ввода/вывода, группушинных формирователей устройств вво- да/вывода, первый, второй и третий элементы ИЛИ, дешифратор, блок постоянной памяти констант, триггер иэлемент И, причем первый и второй управляющие входы тактового, генератора являются соответственно входамисброса и готовности системы, тактовыевыходы первой и второй Фаз тактовогогенератора соединены соответственнос тактовыми входами первой и второй Фаз блока управления, выход синхронизации которого соединен с входомсинхронизации тактового. генератора,выходы готовности и синхронизации которого соединены соответственно свходом готовности блока управленияи с входом синхронизации контроллера,информационные входы/выходы которогосоединены с информационньыи выходами/входами блока управления, входы захвата и прерывания и выходы ожидания иразрешения прерывания которого являются соответственно входами захватаи прерывания и выходами ожидания иразрешения прерывания системы, выходсброса тактового генератора соединенсо входом сброса, блока управления и