Устройство для контроля управляющего автомата

(51) 4 ЗОБР ПИСА К АВТОРСК ИДЕТЕПЬ нина иков,Ю,Е.Уса СССР1979.ССР197.основы ТЭЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена Лэлектротехнический институтим. В.И,Ульянова (Ленина)(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯУПРАВЛЯЮЩЕГО АВТОМАТА, содержащеепервый, второй и третий элементыИЛИ, первый и второй элементы И,первый и второй триггеры, причем первая и вторая группы выходов контролируемого автомата соединены с входами первого и второго элементовИЛИ соответственно, выходы которыхсоединены с первыми входами первогои второго элементов И соответственно, единичный и нулевый вь(ходыпервого триггера соединены с вторыми входами соответственно первогои второго элементов И, выходы первого и второго элементов И соединенысоответственно с первым и вторымвходами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен. с 3 -входомвторого триггера и через элементзадержки с тактовым входом второготриггера, выход второго триггера является выходом неисправности устройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения эффектив.ности контроля, в него введены четвертый и пятый элементы ИЛИ, ре-."гистр сдвига, первый и второй эле"менты ИЛИ-НЕ, причем первая и вторая группы входов контролируемогоавтомата соединены с входами четвертого и пятого элементов ИЛИ соответственно, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с входом сдвигавлево регистра сдвига и нулевым входом первого триггера, выход пятогоэлемента ИЛИ соединен с входом сдвига вправо регистра сдвига и единичным входом первого триггера, выходыпервого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первым ивторым входами первого элемента ИЛИНЕ, выход которого соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ иявляется выходом идентификации про"падания сигнала на выходе контролйруемого автомата, выходы первого ивторого разрядов регистра сдвига сое.динены с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которогосоединен с четвертым входом третьего элемента ИЛИ и является выходомидентификации неисправности входныхсигналов, 1 1187Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля асинхронного параллельного управляющего автомата.Цель изобретения - повышениеэффективности контроля параллельного асинхронного управляющего автомата.На чертеже показана схема предлагаемого устройства.Устройство содержит элементы ИЛИ 1 О 1-5, элементы ИЛИ-НЕ б и 7, элементы И 8 и 9, универсальный двухразрядный сдвиговый регистр 10, КЗ-триггер 11 (первый триггер), элемент 12 задержки, синхронный 0-триггер 13 (второй 15 триггер)Входы элементов ИЛИ 1 и 2 являющиеся одними из входов устройства, , соединены с первой 14 и второй 15 группами входов контролируемого под 20 автомата соответственно, выходы эле-ментов ИЛИ 1 и 2 соединены с нулевым и единичным входами КЯ-триггера 11 соответственно, а также с входами сдвигавлевои вправоуниверсального двух-.25Жразрядного сдвигового регистра 10 соответственно, первый и второй выходы универсального двухразрядного сдвигового регистра 10 соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ-НЕ 6 соответственно, выход элемента ИЛИНЕ 6, являющийся выходом идентификации неисправности входных сигналов, соединен с первым входом элемента ИЛ 1 5, второй и третий входы которо. 35 го соединены с выходами элементов И 8 и 9 соответственно, первые входы элементов И 8 и 9 соединены с едини чим и нулевым выходами КБ-тригге:. 11 соответственно, вторые входы 40 .лементов И 8 и 9 соединены с выходами элементов ИЛИ 3 и 4 соответственно, выходы элементов ИЛИ 3 и 4 соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ-НЕ 7 соответственно, выход эле мента ИЛИ-НЕ 7, являющийся выходом 20 идентификации факта пропадания выходных сигналов контролируемого подавтомата, соединен с четвертым входом элемента ИЛИ 5, выход которо го соединен с Р-входом синхронного Р-триггера 13 и с входом элемента 12 задержки, выход которого соединен с входами синхроннизации синхронного 1)-триггера 13, единичный выход кото рого является выходом 21 идентификации факта ошибки в контролируемом подавтомате, входы элементов ИЛИ 3 167 2 и 4, являющиеся одними из входовустройства, соединены с первой 16 и второй 17 группами выходов контролируемого подавтомата, вход 18 начального сброса устройства контроля соединен с соответствующими входами КБ-триггера 11, универсального двухразрядного сдвигового регистра 10 и синхронного 0-триггера 13, и предназначен для установки нулевых состояний КЯ-триггера 11, синхронного Э-триггера 13, второгоразряда универсального двухразрядного сдвигового регистра 10 и единичного состояния первого разрядауниверсального двухразрядного сдвигового регистра 10. Устройство для контроля управляющего автомата работает следующим образом.Полное множество выходов контролируемого подавтомата разбивается на две не пересекающиеся группы в соответствии с очередностью появления сигналов на них таким образом, чтобы выработка выходного сигнала второй группы предшествовала выработке выходного сигнала первой группы и наоборот, при этом принимается, что в любой момент времени на выходах подавтомата присутствует один и толькоодин сигнал, а выходной сигнал, вырабатываемый подавтоматом в начальном состоянии, принадлежит к первой группе. Такое разбиение множества выходных сигналов всегда возможно в асинхронном автомате, для кодирования состояний которого используются соседние коды, т,е, метод кодирования, при котором коды состояний, между которыми возможен переход, отличаются только в одном разряде. Так, например, выходные сигналы подавтомата, вырабатываемые из состояний, для кодирования которых использовано четное количество единиц, могут быть отнесены в первую группу, а выходные сигналы, вырабатываемые из состояний, для кодирования которых использовано нечетное количество единиц - во вторую. При этом выходные сигналы иэ первой и второй группвсегда будут чередоваться. Контролируемый подавтомат должен иметь дополнительные выходы, соответствующие выходным сигналам, вырабатываемым в тран.зитных состояниях, если такие сосз 11871тояния необходимо ввести в алгоритмфункционирования подавтомата длякодирования его состояний соседнимикодами, поскольку эти выходные сигналы необходимы для функционированияустройства контроля,Полное множество входных сигналовтакже разбивается на две непересекающиеся еруппы в соответствии стем, к появлению выходного сигнала 1 Окакой группы приводит появление выбранного входного сигнала. При этомконтролируемый подавтомат должениметь дополнительные выходы, на которых формируются сигналы, переключающие его из транзитных состояний,причем принимается, что на входахподавтомата действует одновременноне более одного входного сигнала.20Правильно функционирующий подавтомат в начальном состоянии вырабатывает выходной сигнал первой группы, после чего приходит входной сигнал, второй группы и переключает подавтомат в состояние, в котором вырабатывается выходной сигнал второй группы, после чего приходит входной сигнал первой группы, переключающий подавтомат в состояние, в котором вырабатывается выходной сигнал первой группы и так далее, причем на выходах подавтомата всегда присутствует один и только один сигнал, а на входах - не более одного сигнала.35Устройство контроля проверяет соответствие группы выходного сигнала группе вызвавшего его появлениевходного сигнала, контролирует очеред. ность поступления входных сигналов, выявляет случаи одновременно появления на выходах подавтомата выходных сигналов разных групп, а также случаи пропадания выходных сигналов. Для эффективного асинхронного параллельно 45 го управляющего автомата, условно разбитого на И подавтоматов, необходимо введение предлагаемых устройств контроля, выходы которых можно объединить по логической функции ИЛИ. 50Исходным состоянием устройства контроля является нулевое состояние КЯ-триггера 11, синхронного 0-триггера 13, второго разряда универсального двухразрядного сдвигового ре гистра 1 О и единичное состояние пер- вого разряда универсального двухразрядного сдвигового регистра 10. 67 4Вырабатываемый подавтоматом в исходном состоянии выходной сигнал первой группы (группа входов 16) черезэлемент ИЛИ 3 поступает на первыйвход элемента И 8, на второй входкоторого поступает нулевои сигнал сединичного выхода КЯ-триггера 11,находящегося в нулевом состоянии, ина выходе элемента И 8 - нулевой сигнал, соответствующий правильному,функционированию подавтомата. Еслив исходном состоянии подавтоматошибочно вырабатывает выходной сигнал второй группы (группа 17 входов),то этот сигнал через элемент ИЛИ 4.поступает на первый вход элементаИ 9, на второй вход которого поступает единичный сигнал с нулевоговыхода КЯ-триггера 11, находящегося в нулевом состоянии, и на выходе элемента И 9 - единичный сигнал,поступающий через элемент ИЛИ 5на Э-вход синхронного 3-триггера13, и далее через элемент 12 задержки на вход синхронизации синхронного 0-триггера 13, что приво"дит к установке синхронного 0-триг"гера 13, находящегося в нулевомсостоянии, в единичное состояние поистечении времени, определяемогозадержкой элемента 12 задержки,что сг"нализирует о неисправностиподавтомата.Входной сигнал подавтомата второй группы (группа 15 входов),появляющийся после выработки подавтоматом выходного сигнала первойгруппы, через элемент ИЛИ 2,поступает на единичный вход КБ-триггера11 и устанавливает его в единичноесостояние. Если после появлениявходного сигнала второй группы подавтомат вырабатывает выходной сигнал второй группы, (группа 17 входов), то этот выходной сигнал через элемент ИЛИ 4 поступает на первый вход элемента И 9, на второйвход которого поступает нулевойсигнал с нулевого выхода КЯ-триггера 11, находящегося в единичномсостоянии, и на выходе элементаИ 9 - нулевой сигнал, соответствующий правильному функционированиюподавтомата. Если после приходавходного сигнала первой группы подавтомат ошибочно вырабатывает выходной сигнал первой группы (группа 16входов), то этот выходной сигнал,через элемент ИПИ 3 поступает на30 первый вход элемента И 8, на второйвход которого поступает единичныйсигнал с единичного выхода КБ-триггера 11, находящегося в единичномсостоянии, и на выходе элементаИ 8 - единичный сигнал, что приводит к появлению единичного сигналана выходе элемента ИЛИ 5 и, какописано, к установке синхронногоВ-триггера 13, находящегося в нулевом состоянии, в единичное состояние, что сигнализирует об ошибкеподавтомата.Аналогично входной сигнал подавтомата первой группы (группа 14входов), появляющийся после выработ.ки подавтоматом выходного сигналавторой групйы, через элемент ИЛИ 1поступает на нулевой вход КЯ-триггера 11 и устанавливает его в нулевоесостояние. Контроль соответствиягруппы выходного сигнала группе вызвавшегося его появление входногосигнала йри этом происходит аналогично, так что вырабатываемый правильно функционирующим подавтоматомвыходной сигнал первой группы (груп.па 16 входов) не приводит к формированию сигнала неисправности, апри ошибочной выработке подавтоматомвыходного сигнала второй группы(группа 17 входов) синхронный Р-триггер 13 устанавливается в единичноесостояние, что сигнализирует о неисправности автомата,Если подавтомат ошибочно вырабатывает выходные сигналы первой и второй группы одновременно, то, поскольку появление одного из них не соответствует правильному чередованиювыходных сигналов подавтомата, этоприводит к выработке сигнала неисправности на единичном выходе 21 синхронного 0-триггера 13, как описано. 4Если на выходах подавтомата отсутствуют сигналы, то на выходах элементов ИЛИ 3 и 4 - нулевые сигналы,что приводит к появлению единичногосигнала на выходе 20 элемента ИЛИНЕ 7, входы которого соединены с выходами элементов ИЛИ 3 и 4, что приводит к появлению единичного сигналана выходе элемента ИЛИ 5, и как опи-сано, к установке в единичное состояние синхронного П-триггера 13, чтосигнализирует о неисправности подавтомата,При правильном чередовании входных сигналов подавтомата разных групп(группы 14 и 15 входов) они черезэлементы ИЛИ 1 и 2 поочередно поступают на входы сдвига вправо и влевоуниверсального двухразрядного сдвигового регистра 10, что обеспечиваетперемещение единственной записаннойв нем единицы в пределах его разрядов так, что на одном из входовэлемента ИЛИ-НЕ 6, соединенных свыходами универсального двухразрядного сдвигового регистра 10 - единичный сигнал и на выходе 19 элементаИЛИ-НЕ 6 - нулевой сигнал, соответствующий правильному. чередованиюгрупп входных сигналов подавтоматаНарушение порядка чередования группвходных сигналов подавтомата приводит к последовательному приходу двухвходных сигналов одной группы, чтовызывает перемещение единственнойединицы в универсальном двухразрядном сдвиговом регистре 10 за пределы его разрядов так, что на входахэлемента ИЛИ-НЕ 6 - нулевые сигналы,что приводит к появлению на его выходе 19 единичного сигнала, который через элемент ИЛИ 5, как описано, устанавливает в единичноесостояние синхронный Э-.триггер 13,что сигнализирует об ошибке подавтомата,Элемент 12 задержки обеспечиваетправильное функчионирование устройства контроля с учетом задержекподавтомата так, что кратковременноеотсутствие выходных сигналов подавтомата или запаздывание переключения подавтомата после прихода входного сигнала не приведет к фиксациисигнала ошибки устройством контроля.Таким образоМ, время задержки элемента 12 задержки должно быть неменее максимальногц времени переключения контролируемого подавтомата,Вход 18 начального сброса устройства контроля предназначен для начальной установки устройства кончроля при пуске контролируемогоподавтомата.1187167 оставитель И.Сигалехред А. Кикеме зей ктор О.Луго Редактор Н.Данкули ираж 709 аз 6551/5 о илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений13035, Москва, Ж, Раушс Подписно омитета СС открытий наб., д.