Устройство управления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Дф 1 тт,КБО,ЬИБЙИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(54) УСТРОЙСТВО УП (57) Изобретение отно вычислительной техни пол ьзовано в качестве нологическими пр изобретения является РАВЛЕНИЯсится к автоматике и ке и может быть, исконтроллера АСУ техоцессами. Целью сокращение аппараГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕ ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР СКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1368880, кл. 6 06 Г 9/00, 1985.Авторское свидетельство СССРМ 1042018, кл. 6 06 Г 9/22, 1983,42 н 1 бб 0000 А 1(5) 5 6 06 Е 9/00, 9/22; 6 05 В 19/18 турных затрат, Устройство содержит блок 1 формирования команд, регистр 2, дешифраторы 3, 4, с первого по седьмой элементы И 5 - 11, коммутатор 12, мультиплексор 13, счетчик 14, блок 15 элементов И, триггеры 16, 17, элементы ИЛИ 18 - 20, генератор 21 синхроимпульсов с соответствующими связями. Функционирование устройства с переменной длительностью такта, кратной минимально необходимому времени выполнения любого такта, позволяет оптимально повысить быстродействие устройства, а получение выходных управляющих сигналов в серии импульсов, синхронизированных с синхроимпульсами генератора, значительно расширяет класс решаемых задач. 3 ил.10 15 20 25 30 35 40 45 выходе устройства. На их первые входы подаются сигналы с выхода первого дешифратора 3 и на вторые входы сигнал с выхода мультиплексора 13.Вычитающий счетчик 14 предназначен для хранения и выдачи информации о длительности паузы и рабочего такта, Инфор 50 мация с выходов счетчика подается на информационный вход мультиплексора 12 и входы дешифратора 4. Запись информации в счетчик 14 происходит в момент поступления заднего фронта тактового импульса нв его синхровход,Изобретение относися к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве контроллера АСУ технологическими процессами,Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат.На фиг.1 представлена функциональнаясхема устройства управления; на фиг,2, 3 -временные диаграммы функционированияустройства при наличии паузы и в случае ееотсутствия.Устройство управления (фиг,1) содержит блок 1 формирования команд,регистр2, первый 3 и второй 4 дешифраторы, с первого по седьмой элементы И 5 - 11, коммутатор 12, мультиплексор 13, счетчик 14, блокэлементов И 15, первый 16 и второй 17 триггеры, с первого по третий элементы ИЛИ18-20, генератора 21 синхроимпульсов.На фиг.2, 3 использованы обозначения,введенные на фиг,1, Назначение некоторыхфункциональных элементов состоит в следующем.Блок 1 формирования команд предназначен для формирования микрокоманд о рабочем такте и паузе. С этой целью на еговход поступает информация с первой группы выходов регистра 2 и с внешних источников информации (цепи записи непоказаны).Сформированный сигнал о рабочем такте поступает на вход коммутатора 12, а опаузе записывается в регистр 2,Регистр 2 используется для записи, хранения, выдачи информации о паузе и адресеследующей микрокоманды. Его выходы подключены к входу коммутатора 12, входамдешифратора 3 и адресным входом мультиплексора 13.Первый дешифратор 3 применяется дляпреобразования кода, поступающего на его, входы с выхода регистра 3 в унитарный код,В результате на входе одного из элементовИ 15 возникает управляющий сигнал операции,Блок элементов И 15 предназначен дляформирования управляющих сигналов на За время рабочего цикла (рабочий такт и пауза) на вход С счетчика 14 поступают два синхроимпульса, Вычитающие импульсы проходят на вычитающий вход счетчика 14 при условии, что триггер 17 находится в единичном состоянии и в счетчик 14 записан ненулевой код,Генератор 21 синхроимпульсов используется для формирования и выдачи импульсов положительной полярности с целью синхронизации работы всего устройства,Второй дешифратор 4 используется для распознавания кода, записанного в счетчик 14 с целью организации управления устройства,Первый триггер 16 управления применяется для переключения триггера 17 в исходное нулевое состояние при отработке рабочего цикла, а также для управления работой мультиплексора 13. Он работает в счетном режиме. Переключение в другое состояние осуществляется в момент поступления на вход счетчика 14 последнего вычитающего импульса, это переключение возможно при отсутствии запрещающего сигнала на входе элемента И 10.Седьмой элемент И 10 используется для формирования сигнала, переключающего триггер 16 при наличии разрешающих сигналов на входе дешифратора 3 и регистра 2.Второй элемент ИЛИ 19 предназначен для анализа состояния регистра 2 и разрешает или запрещает переключение триггера 16.Четвертый элемент И 8 служит для управления работой мультиплексора в зависимости от состояний триггеров 16, 17. Управляющие импульсы проходят на вход мультиплексора при обработке рабочего такта устройством.Второй триггер 17 предназначен для обеспечения последовательной записи информации через коммутатор в счетчик, а также для синхронизации работы мультиплексора 13 и регистра 2.Принцип работы устройства управления состоит в следующем.При включении питания устройства все триггеры и счетчик устанавливаются в нулевое состояние, на нулевом выходе дешифратора 4 высокий потенциал (фиг,2). Первый синхроимпульс с выхода генератора 21 синхроимпульсов проходит через элемент И 6, разрешает запись информации о паузе в регистр 2 и одновременно с этим через элемент ИЛИ 20 переключает второй триггер 17 в единичное состояние и разрешает запись в счетчик 14 кода рабочего такта с блока 1 через коммутатор 12, 166000010 15 20 25 30 35 40 45 50 После прохождения первого импульса в результате переключения триггера 17 и второго дешифратора 4 элемент И 6 закрывается, а элемент И 5 открывается,Следующий импульс через открытый элемент И 5 поступает на вычитающий вход счетчика 14, и производится вычитание. Так как первый триггер 16 находится в нулевом состоянии, а второй триггер 17 в единичном состоянии, то на управляющий вход мультиплексора 13 поступает разрешающий сигнал. Поэтому в зависимости от адреса, записанного в регистр 2, на вторые входы блока элементов И 15 поступают сигналы различной длительности, Сигнал с выхода первого дешифратора 3 открывает один из элементов И 15, на выходе которого мы получаем управляющий сигнал. Следующий импульс через открытый элемент И 5 поступает на вычитающий вход счетчика 14 и производит вычитание, в зависимости от состояния счетчика 14 выходной управляющий сигнал меняется. Вычитание происходит до тех пор, пока не вычтется (К)-й импульс, В момент, когда счетчике 14 остается записанный код единицы, на втором выходе второго дешифратора 4 появляется высокий потенциал, который открывает шестой элемент И 10, К-й импульс с выхода генератора синхроимпульсов 21 обнуляет счетчик 14. Задний фронт сигнала с второго выхода дешифратора 4 переключает первый триггер 16 в единичное состояние. При этом элементы И 5 и 8 закрываются, т,е. сигнал на выход мультиплексора 13 и вычитающий вход счетчика 14 не проходит. Рабочий такт отработан.(К)-й импульс проходит через элементИ 7, элемент ИЛИ 18 и поступает на вход разрешая запись информации о паузе с регистра 2 через коммутатор 12 в счетчик 14, Так как в связи с изменением состояния счетчика высокий потенциал на нулевом выходе дешифратора исчезает, то элемент И 5 открывается, а элемент И 7 закрывается.Следующий импульс через элемент И 5проходит на вычитающий вход счетчика, и начинается вычитание, которое продолжается без изменений до (М)-го в импульса.На выходе устройства сигнал отсутствует, так как отсутствует управляющий сигнал на управляющем входе мультиплексора 13, и на выход мультиплексора 13 сигнал не проходит,При поступлении (М)-го импульса навычитающий вход счетчик 14 на втором вы ходе дешифратора 4 появляется высокийпотенциал, который открывает элементы И 9 и 10. М-й импульс производит вычитание последнего импульса, на первом выходе второго дешифратора 4 устанавливается высокий потенциал, переключается в исходное нулевое состояние второй триггер управления 17, и задним фронтом сигнала с второго выхода дешифратора 4 осуществляется переключение первого триггера управления 16 в нулевое состояние,Устройствб имеет некоторые отличия в работе при нулевом коде паузы (фиг,3), Отработка рабочего такта осуществляется аналогично до момента подачи (К)-го импульса,При вычитании (К)-го импульса на втором выходе второго дешифратора 4 появляегся высокий уровень, но элемент И 10 остает:я закрытым, так как на выходе регистра 2 нулевой код. Следовательно К-й импульс не переключает первь 1 й триггер 16 в единичное состояние,М-й импульс производит вычитание в счетчике, на первом выходе второго дешифратора 4 появляется единичный сигнал, и одновременно с этим сигнал проходит через элемент И 11, элемент ИЛИ 20 и переключает второй триггер 17 в нулевое состояние, т.е, схема возвращается в исходное состояние и готова к приему и обработке нового цикла.При такой комбинации целесообразно для повышения быстродействия задавать код рабочего такта на единицу меньше,Функционирование устройства с переменной длительно"тью такта, кратной минимально необходимому времени выполнения любого такта (именно из этого условия и выбирается частота синхроимпульсов генератора), позволяет оптимально повысиь быстродействие устройства, а получение выходных управляющих сигналов в виде серии импульсов, синхронизированных с синхроимпульсами генератора,значительно расширяет класс решаемых имзадач, Формула изобретения Устройство управления, содержащее блок формирования команд, регистр, первый дешифратор, первый элемент ИЛИ, с первого по третий элементы И, мультиплексор, счетчик, блок элементов И, генератор синхроимпульсов, причем выход кода адреса регистра соединен с входом адреса блока формирования команд, выход поля операций которого соединен с информационным входом регистра, выход поля операций которого соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с первым входом блока элементов И, выход которого является выходом операций устройства, выход поля номера операции регистра соединен с адресным входом мультиплексора, выходкоторого соединен с вторым входом блока элементов И, выход генератора синхроимпульсов соединен с первыми входами с первого по третий элементов И, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с входом синхронизации регистра и с входом вычитания единицы счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения аппаратурных затоат. оно содержит первый и второй триггеры, второй дешифратор, второй и третий элементы ИЛИ, коммутатор, с четвертого по седьмой элементы И, причем выход генератора синхроимпульсов соединен с первыми входами пятого и седьмого элементов И, с первым информационным входом мультиплексора, выход первого элемента И соединен с первыми входами первого и третьего элементов ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом второго триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, с управляющим входом коммутатора и с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вторым информационным и со стробирующим входами мультиплексора, выход поля длительности операции регистра соединен с первым информационным входом коммутатора, выход которого соединен с информаИииилиВИЛК 20тг /7игиисибгабсг;ФТгЛбив ЛПБ 2 ционным входом счетчика, информационные выходы которого соединены с остальными информационными входами мультиплексора и с входами второго дешиф ратора, первый выход которого соединен свторыми входами первого и третьего элементов И и с третьим входом второго элемента И, инверсный выход второго триггера соединен с третьими входами первого и 10 третьего элементов И, выход третьего элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи счетчика, выход поля длительности паузы регистра соединен с вто рым информационным входомкоммутатора, с входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И, с первым входом шестого элемента И, выход которого 20 соединен со счетным входом первого триггера, выход которого соединен с вторыми входами четвертого и пятого элементов И, выход пятого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, второй вы ход второго дешифратора соединен с вторым входом шестого элемента И, с третьими входами пятого и седьмого элементов И, выход седьмого элемента И соединен с третьим входом третьего элемента И.1660000 ОИ 16 7 г 3 П Составитель В. СошкинМ. Циткина Техред М.Моргентал Корректор М. КучеряваяУГ I/ Ре 10 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага Заказ 1846 Тираж 425 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5