Устройство для задания программы

Ой ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик а 862118(23) Приоритет пю делан нзабретен н еткрыгвй лнковано 07,09.8 ллетень М 33(71) Заявнтел 54) УСТРОЙСТ ЗАДАНИЯ ПРОГРАММЬ возможности команд н ввода инф ры памяти Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техюпси и может быть ис. пользовано в системах числового программного . управлещж станкамиИзвестно устройство для программного уп. равления, содержащее блок ввода программы,выход которого соединен с входами счетчика строк, преобразователя кода и блока памяти, соединенного со входами блока обрабопси координатных перемещений и контрольного16 счетчика по вод 9, причем выход блока отработки координатных неремещеиий соединен с входом контрольного счетчика, входы элемента И соединены с выходами счетчика строк и преобразователя кода; н дополнительный счетчик33 по пки 1 9, вход которого соединен с выходом элемента И, а выход - с блоком памяти Щ;Недостатком этого устройства является то, что оно может обеспечивать контроль преобразования и отработки информации только от входа к выходу устройства и только в том случае, если код вводимой информации н, система исчисления блока отработки координатФных перемещений совпадыет, Это условие ограннчнвает функциональныеройства.Известно устройство для программного управлещя, содержащее блок формированияпоследовательно соединенные блокормации, депщфратор адреса, регист.технологических команд, блок сравнения, подключенный через регистр числа к блоку ввода информации, блок суммирования, блок задания скорости, блок интерпола. цнн, связанный с блоком суммирования и бло. ком памяти и блок управления приводом, ,Блок формирования команд соединен с блоком ввода информации и блоком суммирования, устройство содержит также блок цифровой индикации, элемент сборки, блок коммутации, первьщ счетчик импульсов, последовательно соединенные блок выбора режима, блок управления счетщпсами, второй счетчик импуль; сов и преобразователь кода, выход которого подключен ко входу блока суммирования, а выходы - к выходу блока Формирования команд и входам регйстра памяти технологических команд и блока цифровой индикации, другойз 8621вход которого связан со входом блока сравне.ния и через первый счетчик импульсов с выходом блока управления счетчиками, входыкоото подключены к выходам дешифратораадреса, блока суммирования и блока вводаинформации, другой выход которого через блоквыбора режима подсоединен к входу блокаформирования команд, а вход - к выходу злемента сборки, причем входы блока коммутациисвязаны с выходами блока задания скоростиф 0блока памяти и блока формирования команд,а выход - с входами блока суммирования 21Это устройство позволяет работать с преобразованной информацией, Однако способперевода информации из десятичной систе.5мы в двоичную сложен, требует большихаппаратурных затрат. В устройстве трудноосуществлять непрерывный контроль, поэтомув нем применен тестовый контроль методомобратного преобразования двоичной информации 220в десятичную с выводом результата на индикацию. Это не позволяет осуществлять контрольпреобразования десятичной информации в двоичную в рабочих режимах, и следовательно, необеспечивает должной глубины контроля, Кроме 225того, это требует больших затрат электронногооборудования, что повышает стоимость устройства,Наиболее близким техническим решениемк изобретению является устройство для програм;3,30много управления, состоящее из последовательно соединенных фотосчитывающего устройства,устройства ввода информации со схемой перевода "десять в два", генератора задания скорости,интерполятора и блока управления приводом, а35также устройства управления и блока буфернойпамяти, вход которого подключен к выходуустройства ввода, а выход - к интерполятору,другой вход которого также связан с устройством ввода, выходы устройства управленияприсоединены к входам всех блоков 3),Преимуществом этого устройства являетсявозможность работать с информацией, заданнойв разных системах. кодирования, относитель.ная простота перевода информации из десятичной системы счисления в двоичную, Недостатком устройства является отсутствие контроляпреобразования информации нз десятичной системы счисления в двоичную, что снижает надежность устройства, уеложняет эксплуатацию,50особенно при большом количестве внешнихисточников информации.Целью изобретения является повышение надежности устройства,Поставленная цель достигается тем, что в55устройство для задания программы содержащеепоследовательно соединенные блок управления,согласующий блок, блок коррекции, коммута.тор, первый сдвигающий регистр, блок преоб. 18 41,разователей кода и второй сдвигающий регистр,первый выход которого подключен к вторымвходам блока преобразователей кода и согласующего блока, соединенного вторым, третьим ичетвертым выходами с первыми входами соответственно блока задания скорости, интерполятора и блока ввода информации, первые выходы которого подключены к вторым входамкоммутатора, а вторые выходы - к вторымвходам согласующего блока, блока заданияскорости и интерполятора, соединенного третьимвходом с выходом блока задания скорости,введены блок сравнениг, первый, второй,третий и четвертый элементы И, последовательно соединенные первый двухразрядный комбинационный сумматор, второй пвухразрядпыйкомбинационный сумматор и первый двухраз.рядный регистр и последовательно соединенныетретий двухразрядный комбинационный сумма.тор, второй двухразрядный регистр и третийдвухразрядный регистр, выходы которого соединены с первыми входами третьего двухраэряд.ного комбинационного сумматора, второй вход -с вторыми входами первого и второго двухраэ.рядных регистров и с вторым выходом блокауправления, а третий вход - с первымивхода,ми второго, третьего и четвертого элементов И,с третьим входом первого двухразрядного регистра, с вторыми входами блока преобразовате.лей кода и первого и второго сдвигающих регистров и с третьим выходом блока управления,четвертый, пятый и шестой выходы которогоподключены соответственно к третьему входукоммутатора, к третьему входу второго двух.разрядного регистра и к первому входу первого элемента И, соединенного выходом совторым входом блока управления, а вторымвходом - с выходом блока сравнения, входыкоторого подключены к выходам первого ивторого двухразрядных регистров, вторые вхо.ды второго двухразрядного комбинационногосумматора соединены с соответствующими выходами первого двухраэрядного регистра, а тре.тий вход и второй выход - соответственно свыходом и вторым входом третьего элемента И,первые входы первого двухразрядного комбинационного.сумматора подключены к выходамкоммутатора, а вторые вход и выход - соот.ветственно к выходу и второму входу второго эле.мента И, причем вторые входы третьего двухразрядного комбинационного сумматора соединеныс выходами второго сдвигового регистра, атретий вход и второй выход - соответственнос выходом и вторым входом червертого эле.мента И.Структурная схема предлагаемого устройства изображена на чертеже, оно содержитблок 1 ввода информации, коммутатор 2, пер.вый сдвигающий регистр 3, блок 4 преобразо2 1 2 1 запись 1 2 1 5 8621вателейода, второй сдвигающий регистр 5,согласующий блок 6, блок 7 задания скорости,интерполятор 8, блок 9 коррекции, блок 10управления, первый 11 и второй 12 двухразрядные комбинационные сумматоры, первый двухразрядный регистр 13; построенный на Э К григ.герах, блок 14 сравнения, первый элемент 15 И,третий двухразрядный комбинационный сумматор16, второй 17 и третий 18 двухразрядиые регист.ры, второй 19, третий 20 и четвертый 21 элементы И,Работает устройство следующим образом,Информация программы с некоторого внешнего устройства, например цифрового ма-.нито.фона, дисплея, оперативной памяти, фотосчиты.вателя, внешнего канала связи с ЭВМ или другого источника поступает на вход блока 1, гдепроисходит ее дешифрирование и распределение следующим образом: информация, дальнейшая отработка которой должна выполняться20в двоичной форме, поступает иа вход.коммутатора 2 (информация о величинах перемещенийи численных значениях скоростей подач), информация о режимах работы блока 7 поступает навход этого блока (информация о способахкодирования подачи мм/об, мм/мм, масштабирование, признак торможения и т, д.), информация о режимах работы интерполятора 8(тип интерполяции или резьбы) поступает иавход интерполятора 8, подготовительные функции, определяющие алгоритмы преобразованиявводимой информации, поступают в блок 6,сиихроимпульсы и вспомогательные сигналы,типа "Конец кадра", "Условный останов", ит. д. поступают в блок 10. При вводе десятичной информации через блок 1 сигнал с выхода блока 10 устанавливает такое состояние коммутатора 2, что выходы блока 9 отключены от регистра 3 и сумматора40 11, а выходы блока 1 подключены, Благодаря этому десятичная информация поразрядно эапи, сывается в регистр 3, в котором сдвигается младшими разрядами вперед и поступает в блок 4 для перевода десятичной информации в41 двоичную, откуда переписывается уже в двоичном виде в регистр 5 также младшими..1 Двоично. десятичная 800 400 200 1000 Двоичная запись 2048 1024 512 256 18 6 разрядами вперед, Из регистра 5 информациив процессе перевода всех десятичных чиселциркулирует по цепи: регистр 5, блок 4, ре.гистр 5, а по окончании перевода поступает в блок 6, где и преобразуется согласно заданно.му из блока 1 в блок 6 алгоритму, Если в процессе пГ збразования вводимой информациинеобходима ее коррекция на некоторую величину, хранимую в блоке 9, то благодаря переключению коммутатора она аналогично пересылается в блок 6 и при этом переводится в двоичную форму.С выхода блока 6 информация, необходимым образом преобразованная и подготовленная, пересылается в блок 7 и интерполятор 8. Блок 7 вырабатывает частоту подачи, которая поступает в интерполятор 8 и управляет скоростью его работы. Интерполятор 8 отрабатывает заданный кадр, и его выходные сигналы, поступая на вход приводов станка (на чертеже не показаны),обеспечивают обработку детали.Устройство состоит из двух приблизительно равных по объему электронного оборудования частей, которые отличаются способом представпения информации, Действительно информация в блоке 1. с его сложными внешними устройствами (фотосчитывающим устройством, циф. ровым магнитофоном, дисплеем, ЗУ и т. д,) а также в блоке 9 представлена в коде.180 и двоично-десятичном виде, в то время как востальных блоках системы, куда она пересылается через блок 4, она используется в двоичном коде. В случае возникновения сбоя илинеисправности, их локализация и ремонт крайнезатруднены из - за различия одинаковой информации, заданной в разных кодах в различных блоках системы. Локализация и исправлениенеисправностей и сбоев значительно упрощаются,если известно, что сбой произошел в каналах десятичной или двоичной информации, т. е.до или после преобразования "десять в два" Для выяснения этого служит тракт контроляперевода двоичной информации в десятичную,работа которого основана на свойстве совпаде.ния остатков по модулю "3" одноименныхразрядов двоичных и двоично-десятичных чисел,что видно из таблицы. 80 40 20 10 84 21 Остаток 2 1 2 1 21 21 пюд 3 128 64 32 16 84 21 2 1 2 1 21 21вод 386211Поскольку для двух одинаковых чисел суммы разрядов, в которых стоят единицы, равны, контроль перевода "десять в два" можно осществлять простым суммированием по вод 3 двухразрядных фрагментов чисел с последующим сравнением остатков по вод 3 устройстве это реализуется следующим образом.Десятичная информация, поступающая с вы. хода коммутатора 2: на вход регистра 3, па. раллельно по два разряда суммируется сумма. тором 11, в котором имеется цепь циклического переноса, коммутируемая элементомИ 19. Наличие этой цепи обеспечивает тождественность остатка 00 и 11, так как для двухразрядных чисел прибавление к любому числу кода 11 его значение не меняет.Таким образом, изменение происходит только при суммировании с остатком, равным 00, ио, поскольку Ц и 00 дает одинаковые остатки по щод 3, блок 14 построен таким обраэом 1, что считает эти комбинации тождественными.С выхода сумматора 11 остаток (свертка) по вод 3 десятичной цифры поступает на вход сумматора 12, также имеющего цепь циклического переноса, коммутируемую элементом И 20 На вторые входы сумматора 12 воздействуют выходные сигналы прямых выхоцов регистра 13, построенного на 3 К.триггерах. Благодаря этому ьа выходе сумматора 12 имеется код свертки суммы вновь поступившей десятичной цифры и предшествующих десятичных уифр одного числа, Для того, чтобы остатки предыду. щих десятичных чисел не искажали остатки последующих, блок 10 при смене адреса десятичной информации вырабатьгвает сигналЭ 5 "Сброс", который сбрасывает в нуль регистры 13, .17 и 18. Суммировшие и запись суммы в регистр 13 осуществляются по еинхроимпуль. сам, вырабатываемым блоком 10, причем запись новой комбинации в регистр 13 осуществляется по заднему фронту синхроиыпульса, а элементы 19, 20, 21 в цепях циклического переноса сумматоров 11, 12 и 16 открываются только на время действия синхроимпульса, что исключает превращение этих сумматоров в триггерную схему, запоминающую в некоторых комбинаци ях единицу переноса. Таким образом к момен. ту окончания ввода всех цифр десятичного числа в регистр 3 в регистре 13 окажется свертка по вод 3 десятичного числа.0Одновременно осуществляется свертка по вод 3 двоичного числа, но она осуществляется по двухтактной схеме, что позволяет отказаться от использования дорогих 2 К.триггеров в регистрах 17 и использовать ЯЯ-триггеры со стробируемыми входами, Кроме того, двухтакт ная схема удобнее тем, что при суммировании по два разряда последовательно сдвигаемого двоичного числа, кроме такта суммирования,8 8совпадающего с тактами сдвига, необходим ещеодин такт сдвига, который можно испольэоватьдля вспомогательной пересылки.Действительно, в первом такте сдвига врегистре 5 информация иэ регистра 17 переписывается в регистр 18, а в следующем тактедва разряда информации, стоящие в двух старших разрядах регистра 5, суммируются с информацией, стоящей в регистре 18, послечего происходит сдвиг в регистре 5. В следующем такте вновь происходит сдвиг в регистре 5и перепись информации иэ регистра 16 в регистр 17. Это происходит до конца перевода десятичной цифры в двоичную. Синхроимпульсырегистров 17 и 18 сдвинуты на 180, В концеэтого перевода в регистре 17 окажется остаток(свертка по вод 3 двоичного числа, котороепоступает на входы блока 14, логика работыкоторого описана выше, В это время блок 10вырабатывает сигнал "Проверка", которыйчпоступает на вход элемента И 15, и если модули десятичного и двоичного чисел равны, навтором входе элемента И 15 имеется разрешающий потенциал с выхода блока 14, поэтому на его выходе появится сигнал "Верно",который поступает в блок 10. В результате блок10 продолжает вырабатывать последовательностьуправляющих сигналов, в частности дает сигналыПуск ввода" и "Пуск преобразования" соот.ветственно в блоки 1 и б, В случае несравнения модулей двоичного и десятичного чиселдальнейшего пуска не будет, устройство остановится и блок 10 включит лампочку "Сбойперевода десять в два (лампочка на чертежене показана),Устройство позволяет приблизительно вдвоесократить объем электроники, подлежащейпроверке в у:тройстве при его выходе изстроя. Кроме того, довести до высокого уров.ня надежность блока 4 перевода"десять в два".Формула изобретенияУстройство для задания программы, содержа 1 цее последовательно соединенные блок управления, согласующий блок, блок коррекции, коммутатор, первый сдвигающий регистр, блок преобразователей кода и второй сдвигающий регистр, первый выход которого подключен к вторым входам блока преобразователей кода и согласующего блока, соединенного вторым, третьим и четвертым выходами с первыми вхо. дами соответственно блока задания скорости, . интерполятора и блока ввода информации, первые выходы которого подключены ко вторым входам коммутатора, а вторые выходы - к вторым входам согласующего блока, блока задания скорости и иятерполятора, соединенного2118 10 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мф 397891,кл, 6 05 В 19/4, 1971,2. Авторское свидетельство СССР йф 517004,кл, 6 05 В 19/18, 1974.эч 3, Сб. "Электроавтоматика станков, способыподготовки программ и интерполяторы для,контурных систем числового управления стан.ками, М "Машиностроение", 1970, с. 43 7(прототип),9 86 третьим входом с выходом блока задания ско. рости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены блок сравнения, первый, зторой, третий и четвертьщ элементы И, последовательно соединенные первый дяухразрядный комбина. цнонный сумматор. второй двухразрядный ком. бинацнонный сумматор я первый двухразрядный регистр и последовательно соединенные третий двухразрядный комбинационный сум. матор, второй двухразрядный регистр и третий двухразрядный регистр, выходы которого сое. динеиы е первыми входамя третьего двухразряд. ного комбинационного сумматора, второй вход - с вторыми входами первого и второго двухразрядных регистров и с вторым выходом блока управления, а третий вход - с первыми входами второго, третьего н четвертого эяе. ментов И, с третьим входом первого двухраэ. рядного регистра, с вторыми входами блока преобразователей кода и первого и второго сдвигавщнх регистров и с третьим выходом блока управления, четвертый, пятый и нюстой выходы которого подключены соответственно к третьему входу коммутатора; к третьему входу второго двухразрядного регистра и к первому входу первого элемента И, соеди.пенного выходом с вторым входом бяока уи. равлеиия, а вторым входом - с выходом бяо. ка сравнения, входы которого подключены квыходам первого и второго двухраэрядныхрегистров, вторые входы второго двухраэрядного комбинационного сумматора соединены ссоответствующими выходами первого двух.разрядного регистра, а третий вход н второй;выход - соответственно с выходом и вторымвходом третьего элемента И, первые входыпервого двухразрядного комбинационного сума матора подключены к выходам коммутатора, авторые вход и выход - соответственно к выхо.ду н второму входу второго элемента И, причем вторые входы третьего двухразрядного ком.бинацнонного сумматора соединены с выходамивторого сдвигового регистра, а третий вход нвторой выход - соответственно с выходоми вторым входом четвертого элемента И,