Многокоординатная система программного управления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) Ц 1) 7)4 С 05 В 19/18 ИСАН ЕТ тносится к автом льной технике, в зобретение ике и вычислит астности к сис ам автомати и может быт сногоотами ия - упрощение с ащения аппаратных ор саменячи 2 ока о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 23.04.89. Бюл. У 15 (71) Всесоюзный проектно-конструкторский институт технологии электротехнического производства (72) В.Д.Гинзбург.(56) Авторское свидетельство СССР У 446034, кл. С 05 В 19/18, 1974.Авторское свидетельство СССР У 1203485,. кл. С 05 В 19/18, 1986.(54) МНОГОКООРДИНАТНАЯ СИСТЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к авто-,матике и вычислительной технике,в частности к системам автоматического управления, и может быть использовано для программного управления промышленными роботами. Цель ского унравления,пользовано для програления промьппленными р Цель изобретен темы за счет сокр затрат. Сущность изобретения заклю ся в том, что один программа блоком обработки прерываний ет несколько реверсивных сче На фиг.1 представлена фун нальная схИма системы; на фи временная диаграмма работы б ределения направления двнженизобретения - упрощение системы засчет сокращения аппаратных затрат.Поставленная цель достигается тем,что в известное устройство, содержащее блок управления, привод рабочего органа, группу датчиков, программатор и блок памяти, введеныгруппа блоков определения направления движения, группа выходных регистров, блок формирования управляющих сигналов, генератор тактовых импульсов, блок приоритетныхпрерываний и дешифратор. Введениеновых элементов позволяет существенно повысить число обрабатываемых координат, сократить при этомаппаратные затраты, повысить производительность системы и скоростьобработки информации, поступающейот датчиков, 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 2Система (фиг.1 и 2) содержит блок 1 управления, привод 2 рабочего органа и датчик 3 перемещения, включающий группу датчиков 4 импульсов, число которых соответствует чис лу координат, связанных механически с приводом 2 рабочего органа, группу блоков 5 определения направления дви жения, причем каждыи блок 5 определения направления движения включает инвертор 6, первый 7 и второй 8 В- триггеры, программатор 9, группу выходных регистров 10 по каждой координате, блок 11 памяти, блок 12 формирования управляющих сигналов, гене ратор 13 тактовых импульсов, блок 14 приоритетных прерываний и дешифратор 15.Конфигурация системы связана стипом применяемого программатора,в качестве которого можно использовать микросхему типа К 580 ИК 80 А,Система работает следующим образом.При движении привода 2 рабочегооргана в том или ином направлениипо каждой координате на выходах соответствующего датчика 4 импульсовформируются две серии (А, Б,фиг.З)прямоугольных импульсов, сдвинутыеотносительно друг друга на 90 . Влевой части фиг,З а показано опережение фазы серии А относительно сеории Б на 90 , а в правой части Г -отставание серии А относительно серии Б на 90,Опережение или отставание фазыодной серии относительно другой определяются направлением движенияпривода рабочего органа по соответствующей координате.Одна из серий импульсов (А) поступает на синхровходы Э-триггеров7 и 8 так, что в моменты прохождения передних фронтов этих импульсов С С , С , Спроисходитпись в триггеры состояний на ихВ-входах. В эти моменты состояния наЭ-входах первого и второго 0-триггеров всегда противоположны, так какодин подключен к входу, а другой -к выходу инвертора 6. В результатена Я-выходе одного или другого Ртриггера в зависимости от знакаразности фаз серий А и В, т,е, отнаправления движения привода 2 рабочего органа по соответствующейкоординате, появляется фронт им-,пульса. В части а фронт появляетсяна выходе 0-триггера 7,в части ивна выходе Р-триггера 8.Появляющиеся асинхронно, т,е.независимо друг от друга, на выходах блоков 5 определения направления движения фронты импульсов поступают на входы блока 14 приоритетных прерываний. Каждый такой фронтвоспринимается последним как запроспрерывания, Дисциплина обслуживанияпрерываний может быть различной.Например, если все координаты равноценны с точки зрения необходимостиобработки соответствующих сигналов,уровни приоритетов всех запросовпрерывания могут быть сделаны равными. В этом случае блок 14 приори 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тетных прерываний обрабатывает их впорядке очереди,Если в качестве схемы приоритетных прерываний использовать микросхему К 589 ИК 14, то для того, чтобы сделать все входы прерывания равноприоритетными, надо постоянноподавать логический "0" (заземлить)на входы шифратора приоритетов -контакты 1, 2, 3.Выдаваемый в начале каждого цикла работы программатора 9 на шинуданных байт состояния записываетсяв блоке 12 формирования управляющихсигналов, в качестве которого можетбыть применена микросхема системного контроллера КР 580 ВК 28, Записьбайта состояния происходит с помощью стробирующего сигнала с выходаБУМС программатора 9, который появляется одновременно с байтом состояния.Байт состояния определяет характер работы программатора в начавшемся циклеБлок 12 формированияуправляющих сигналов использует трибита из байта состояния: МЕМЕ - "Чтение из памяти", ОЧТ - "Запись в портвывода", ТИТА - "Подтверждение прерывания", В зависимости от выполняемых программатором 9 действий вцикле в нужный момент на выходахРВ 1 И (" Прием" ) или ЪВ (" Выдача) программатора 9 появляются сигналы.Эти сигналы также используются дляформирования выходных сигналов блоком 12.В паузах между процессами обработки прерываний программатор 9 находится в состоянии останова, ипрерывания в нем разрешены - на выходе 1 ИТЕ уровень "1". Поэтому появление. фронта импульса на каком-либо выходе блоков 5 определения направления движения вызывает поступление сигнала прерывания на вход1 МТ программатора 9 с одноименноговыхода схемы приоритетных прерываний. Начнется цикл работы программатора 9 - он выйдет из состоянияостанова, Под воздействием сигнала1 ИТА. РВ 1 И, сформированного блоком12, блок 14 приоритетных прерываний с выходов ЦЦ , Цвыдаст нашину данных код прерывания, Этоткод воспринимается программатором,как одна из команд рестарта (КБТп,где п = 07), В результате про"20 35 грамматоореидет к выполнению соответствующей программы обработкипрерывания.Одновременно код прерывания свыходов Я Ц ,блока 14 приори 5тетных прерываний поступает на входы дешифратора 15, в качестве которого может быть использована микросхема дешифратора К 155 ИД 4. В зависимости от кода на выходах 0Й 2,блока 14 (одна из восьми комбинаций) на одном из восьми выходовдешифратора появится сигнал, который поступит на сбросовый вход Ртриггера, который вызвал текущеепрерывание, Таким образом Р-триггер,который переключался, фиксируя изменения на + 1 по соответствующейкоординате, сбрасывается в моментначала обработки вызванного им прерывания и вновьстановится готовымк фиксации нового такого же изменения этой координаты. Сигнал же навыходе дешифратора 15 появляется25на короткое время - время действиясигнала 1 ИТАРВХМ, поступающего настробирующие входы дешифратора(К 155 ИД 4 - это входы Я, и Б ).Программатор 9 выполняет подпрограмму обработки прерывания. Команды считываются из блока 11 памяти по шине данных в соответствии садресом, выдаваемым программатором9 на шину адреса. Передача кодовиз блока памяти синхронизируетсясигналом МЕМК ВВ 1 М, вырабатываемымблоком 12 формирования управляющихсигналов,Содержание подпрограммы обработ 40ки прерывания заключается в инкременте или декременте содержимого соответствующего выходного регистра.Если содержимое выходйых регистров10 дублировать во внутренних реги 5страх программатора 9, подпрограмма обработки прерывания включает инкремент или декремент одного из внутвнутренних регистров программатора9 и записи его содержимого в соответствующий выходной регистр 10.50Передача из программатора 9 инФормации по шине данных в выходнойрегистр 10 синхронизируется сигналом ОЧТ Ъ 1 К, вырабатываемым блоком12 формирования управляющих сигналов.Использование сигнала ОЧТ Ю, длясинхронизации записи в выходные регистры 10 означает, что обращение к ним происходит,как к портам вывода (а не ячейкам памяти), Для упрощения схемы можно так подобрать адреса выходных регистров, чтобы отпала необходимость в дешифраторе адреса.Каждая подпрограмма обработки прерываний завершается командами разрешения прерывания и останова.Генератор 13 тактовых импульсов обеспечивает работоспособность системы.Блок 1 управления асинхронно в произвольные моменты времени опрашивает выходные регистры 10, выдавая на один из своих выходов сигнал опроса. При этом содержимое регистра 10, на Ю-вход .которого поступил сигнал опроса, выдается на Ч-выходы поступает на вход блока 1 управления и используется последним для контроля перемещения привода 2 рабочего органа по соответствующей координате,Формула изобретения1. Многокоординатная система программного управления, содержащая блок управления, привод рабочего органа, механически связанный с группой датчиков импульсов, программатор и блок памяти, причем управляющие выходы блока управления соединены с соответствующими входами привода рабочего органа, младшие разряды адресных выходов программатора соединены с адресными входами блока памяти, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения системы за счет сокращения аппаратных затрат, в нее введены группа блоков определения направления движения, группа выходных регистров, блок Формирования управляющих сигналов, генератор тактовых импульсов, блок приоритетных прерываний и дешифратор, причем первые и вторые сигнальные выходы датчиков импульсов группы соединены с соответствующими входами соответствующих блоков определения направления движения группы, первые и вторые управляющие выходы которых соединены с соответствующимИ входами блока приоритетных прерываний, первый управляющий выход которого соединен с первым информационным входом дешифратора и с третьим ин 1474593формационным входом-выходом программатора, вход на запрос прерывания которого соединен с выходом запроса прерывания блока приоритетных прерываний, второй управляющий выход которого соединен с вторым информационным входом дешифратора и четвертым информационным входом-выходом программатора, выход подтверждения прерывания которого соединен с вхо дом подтверждения прерывания блока приоритетных прерываний, третий уп" равляющий выход которого соединен с вторым и третьим управляющими входами дешифратора и с пятым информационным входом-выходом программатора,. выход разрешения приема которого соединен с входом разрешения ввода данных блока формирования управляющих сигналов, выход подтверждения прерывания которого соединен с входом разрешения прерывания блокаприоритетных прерываний и с первым и вторым стробирующими входами дешифратора, (2 п)- и 2 п-выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами и-го блока определения направления движения, выходы выдачи и синхронизации программатора соединенысоответственно с входами готовности записии входом строба состоянияблока формирования управляющих сиг-. . налов, выход чтения памяти которого соединен с входом считывания блока памяти, информационные выходы которого соединены с информационными входами-выходами программатора, информационные входы-выходы которого 1 соединены с информационными входамиблока формирования управляющих сигналов, выход записи которого соединен с соответствующими входами выходных регистров, соответствующиевходы выбора кристаллов которыхсоединены с соответствующими разрядами адресных выходов программатора, информационные входы-выходыкоторого соединены с информационными входами выходных регистров, информационные выходы которых соединены с соответствующими информационными входами блока управления, управляющие выходы которых соединеныс входами считывания выходных регистров, первый и второй выходы генератора тактовых импульсов соединены с соответствующими входамипрограмматора. 2. Система по п.1, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что .блок определеня напРавления движени содержит инвертор, первый и второй триггеры, синхровходы которых являютсяпервым сигнальным входом блока,динамический вход первого триггера 30соединен с выходом инвертора, входкоторого, а также динамический входвторого триггера являются вторымсигнальным входом блока, возвратные входы первого и второго триггеров являются соответственно первым 35 и вторым управляющими входами блока, инверсные выходы первого и вто-.рого триггеров являются соответственно первым и вторым управляющимивыходами блока.40,Лончако Тираж 78 аказ 189 Подпи по ивобретениям и -35, Раушская наб. НИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 Е диход дюифролароф блон одра дола, ПРЕрьйюгЮ11 9Фиг,2Составитель О.ФомТехред Л.Сердюков екрытиям при ГКНТ СССРд. 4/5