Устройство для программного управления

(51) С 05 В 9/18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ЕНИ ин,Г,И,лительных1979,1981,СССР 1985. полнение есл в том случ т результат ыоманды не зависит олнения предыдуще ил,ГОсудАРстВеннцй НОмитетпо изОБРетениям и ОткРытияПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к автома тике и вычислительной технике и моИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в АСУ технологическими процессами в качестве программируемого контроллера, напримердля станков с числовым программнымуправлением, роботов-манипуляторовс синхронно-асинхронным характеромпротекания процесса управления,Цель изобретения - повышение быстродействия устройства,На фиг.1 показана функциональнаясхема устройства для программногоуправления, на фиг,2 - временнаядиаграмма работы различных элементов устройства при обработке командвсех возможных видов. 2жет быть использовано в АСУ технологическими процессами в качестве программируемого контроллера, например для станков с числовым программным управлением, роботов-манипуляторов с синхронно-асинхронным характером протекания процесса управления. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства - достигается введением счетчика тактовых импульсов, дешифратора, двух элементов ИЛИ, двух элементов И, двух формирователей одиночных импульсов, Сущность изобретения состоит в повышении быстродействия устройства за счет сокращения временного интервала между последовательно выполняемыми командаУстройство содержит (фиг, 1) блок 1 постоянной памяти с выходами;:поле 1. 1 адреса, поле 1.2 кода микро- операций, поле 1.3 кода логических условий, поле 1,4 метки признака ожидания, регистр 2 адреса, регистр 3 микроопераций, мультиплексор 4 логических условий, коммутатор 5, генератор 6 тактовых импульсов, счет- чик 7 импульсов, дешифратор 8, первый 9 и второй 10 формирователи одиночного импульса, первый 11 - чет вертый 14 элементы И, первый 15 третий 17 элементы ИЛИ, вход 18 ПУСК" устройства, вход 19 кода операции, вход 20 логического условия, выход 21 микроопераций уст 1698875ройства, содержащий разряд 21.1 конца команды и разряд 21,2 конца работы, первый 22.1 - третий 22,3 выходы дешифратора 8,Устройство для программного управления работает в следующих режимах: а) выполнение линейных команд,б) выполнение команд ветвления безожидания в) выполнение команд ветФаления с ожиданием,В исходном состоянии все элементй памяти обнулены, разряд 21.1 конца команды имеет единичное значение.Исходное состояние устанавливаетсяперед началом работы устройства ЦеПи установки исходного состояния условно не показаны. На входе 19 кодаоперации устройства устанавливаетсякод операции, являющийся адресом начала программы. При подаче на вход18 триггера 7 единичного импульсаПуска (фиг.2) он переходит в единич.ное состояние, Сигнал с выхода триггера 7 запускает генератор 6 тактовых импульсов, одновременно этотже сигнал поступает на вход второгоформирователя 10 одиночного импуль.:са. Второй формирователь 10 одиночного импульса формирует импульс,ко,торый через третий элемент 17 ИЛИпоступает на синхровход регистра 2адреса. По заднему фронту этого импульса происходит запись в регистр 2адреса кода операций поступающего на,вход 19 кода операций устройства,По первому тактовому импульсу,вырабатываемому генератором 6 такто вых импульсов, включается счетчик 7тактовых импульсов (фиг. 2)., сигналы 4 Ос выхода которого поступают на дешифратор 8. На и-м такте с первого 22,1выхода дешифратора единичный сигналпоступает на третий вход первого 11и первый вход второго 12 элементов И, 4При поступлении на первый вход второго элемента 12 И а-го тактового импульса с генератора 6 тактовых импульсов на его выходе формируетсяединичный импульс, по заднему фронтукоторого происходит запись информации в регистр 3 микроопераций(фиг,2), Кроме сигнала с первого 22,1выхода дешифратора 8 поступающегонатретий вход первого 11 генератора 6 тактовых импульсов (если выполняется линейная команда), с выхода1 3 блока 1 постоянной памяти черезпервый 15 элемент ИЛИ поступает нулевой сигнал на первый (инверсный) его вход. Поэтому при выполнении ли" нейной команды на п-м такте на выходе первого элемента 11 И формируется единичный сигнал, который поступает на первый вход второго элемента 16 ИЛИ. С выхода второго элемента 16 ИЛИ единичный сигнал поступает на вход первой схемы формирователя с одиночного импульса, с выхода которой через Й, задержки импульс поступает на нулевой вход счетчика 7 тактовых импульсови обнуляет его.Сигнал с выхода второго элемента ИЛИ также поступает на синхровход регистра 2 адреса, цто обеспечивает запись в него адреса очередной команды.В режиме выполнения команд ветвления без ожидания устройство работает следующим образом.Очередной тактовый импульс с генератора 6 тактовых импульсов запускает счетчик 7 тактовых импульсов. В поле 1.3 блока 1 постоянной памяти появляется код логического условия, который. подается на мультиплексор 4 логических условий и входы первого элемента 15 ИЛИ. Сигнал с выхода первого элемента 15 ИЛИ поступает на второй вход третьего элемента, 13 И, на первый (инверсный) вход первого элемента 11 И,. Аналогично сигналы с выхода счетчика 7 тактовых импульсов ,поступают на входы дешифратора 8 и на и-м такте импульс с первого 22. 1 его выхода, единичный сигнал через второй элемент 12 И поступает на синхровход регистра 3 микроопераций; по которому производится запись информации в него. Со второго 22,2 выхода дешифратора 8 единичный импульс на п+1 такте поступает на четвертый вход третьего элемента 13 И; на третий (инверсный). вход которого также поступает нулевой сигнал с выхода 1,4 блока 1 постоянной памяти, а на первый - тактовые импульсы с генератора 6 тактовых импульсов. На выходе третьего элемента 13 И формируется единичныи сигнал, который через второй элемент 16 ИЛИ поступает на вход первого формирователя 9 одиночных импульсов и на первый вход третьего элемента 17 ИЛИ. Первый формирователь 9 одиночного импульса формирует импульс, который через с задержки поступает на нулевой входсчетчика 1 тактовых импульсов и обнуляет его.При совпадении кодов логическихусловий, поступающих на входы мульти-.плексора 4 логических условий с выхода 1.3 логических условий блока 1постоянной памяти и входа 20 логического условия устройства, он осуществляет модификацию адреса очередной микрокоманды. Нодифицированныйадрес через коммутатор 5 поступаетна информационный вход регистра 2адреса, Б свою очередь единичный-сигнал с выхода второго элемента 16ИЛИ через третий элемент 17 ИЛИ,поступающий на синхровход регистра2 адреса, обеспечивает запись в него адреса очередной команды,Рассмотрим работу устройства в 20режиме выполнения команд ветвления сожиданием,Очередной тактовый импульс с генератора 6 тактовых импульсов включает,счетчик 7 тактовых импульсов. С выхода 1,4 блока 1 постоянной памятиединичный сигнал поступает на второйвход четвертого элемента 14 И, Сигналы с выхода счетчика 7 тактовыхимпульсов поступают на входы дешифратора 8, с первого 22. 1 выхода которого на п-м такте единичный сигнал. через второй элемент 12 И поступаетна синхровход регистра 3 микроопераций, по которому в него производится запись информации, На и + К + 1такте с третьего 22,3 выхода дешифратора 8 единичный сигналпоступаетнатретий вход четвертого элемента.14 И; на первый и второй вход которого поступают соответственно синхроимпульсы с выхода генератора 6 тактовых импульсов и сигнал с выхода 1.4блока 1 постоянной памяти. На выходе четвертого элемента 14 И при этом 45появляется единичный сигнал, которыйчерез второй 16 и третий 17 элементы ИЛИ поступает на синхровходрегистра 2 адреса и обеспечивает запись очередного модифицированного ад"реса, Тот же сигнал поступает навход первого формирователя 9 одиночного импульса, импульс с выхода которого через задержки обнуляет счетчик7 тактовых импульсов.По окончании обработки последнейпрограммы единичный сигнал с выхода2 1.2 конца работы поступает на К-входтриггера 7 пуска и обнуляет его. формула и 3 о б р е т е н и я Устройство для программного управления, содержащее блок постоянной памяти программ, группа адресных входов которого подключена к разрядным выходам регистра адреса, группа информационных входов которого соединена с группой выходов коммутатора, группа информационных входов регистра микроопераций соединена с группой выходов поля кодов микрооперации, блока постоянной памяти программ,выход разряда конца команды которого подключен к прямому и инверсному управляющим входам коммутатора, а остальные разрядные выходы являются выходом устройства, а также триггер пуска, мультиплексор логических условий, генератор тактовых импульсов и первый элемент ИЛИ, вход пуска устройства соединен с Я-входом триггера пуска, выход которого соединен с входом генератора тактовых импульсов, группа выходов немодифицируемых разрядов поля адреса блока постоянной памяти программ и выход мультиплексора логических условий соединены с первой группой информационных входов коммутатора, вторая группа информационных входов которого соеди-, нена с группой входов кода операций устройства, группа входов логических условий которого соединена с первой группой информационных входов мультиплексора логических условий, вторая группа информационных входов которого подключена к группе выходов поля логических условий блока постоянной памяти программ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно дополнительно содержит счетчик тактовых импульсов, дешифратор, второй и третий элементы ИЛИ, четыре элемента И, два формирователя одиночных импульсов, причем выходы поля кода логических условий блока постоянной памяти программ соединены с группой входов первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом первого элемента И, выход генератора тактовых импульсов - с счетным входом счетчика тактовых импульсов, с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И,выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемнта И, выход10 15 поля признака команды ветвления блока постоянной памяти программ - с инверсным входом третьего и с вторым входом четвертого элементов И, первый выход дешифратора соединен с вторыми входами первого и второго лементов И, второй выход - с третьи входом третьего элемента И, Третий вход - с третьим входом четертого элемента И, выходы первого, ретьего и четвертого элементов И оединены соответственно с первым, вторым и третьим входами второго элемента ИЛИ, выход которого соедийен. с первым входом третьего элемента ИЛИ и с входом первого формирователя одиночных импульсов, выход которого соединен,с К-входом счетчика тактовых импульсов, выход третьего элемента И - с синхровходомрегистра микроопераций, выход разряда конца работы которого соединенс К-входом триггера пуска, выход которого соединен с входом второго формирователя одиночных импульсов, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выходтретьего элемента ИЛИ соединен ссинхровходом регистра адреса, выходгенератора тактовых импульсов соединен со счетным входом счетчика тактовых импульсов, выход которого соединен с входом дешифратора.1698875 рректор Н.Ревс А. Доли ниц Т и ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Г а,тЗаказ 4396ВНИИПИ Гуд авитель В.Харченкед Л.Олийнык Тираж Подписное нного комитета по изобретениям и открытия 3035, Москва, Ж, Раушская наб д. /5