Устройство для программного управления (его варианты)

.( 71) Латвийский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. Петра Стучки (72) А,А. Кристин(56) Авторское свидетельство СССР У 91 1468, кл. С 05 В 19/08, 1982.Авторское свидетельство СССР У 968789, кл. С 05 19/08, 1980, (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УП РАВЛЕНИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ).ретение относится к автомаислительной технике и предо для использования в авто матических системах программного управления или контроля по временным программам, Цель иэобретения - повышение надежности устройства пу(57)Изоб ке и выч назначен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ тем исключения влияния длительности тактовых импульсов и уменьшения количества связей при большом количестве каналов, Устройство (первый вариант) содержит задатчик программ 4, элемент НЕ 3, формирователь 5 им,пульсов и в каждом канале - триггер, элемент И-НЕ 8"и и элемент И 2-11. Устройство (второй вариант) содержит задатчики 4 программ, стартовый триггер 9, элемент НЕ, формирователь 5 импульсов и в каждом канале -триггер, элемент И 10- и и элемент И 2-п. Использование изобретения позволит и- расширить Функциональные возможностиФ устройства путем обеспечения разве- Е сения во времени выходных управляющих сигналов, Применение ограниченной номенклатуры элементов улучшает технологичность изготовления устройства. 1 з.п. Ф-лы, 6 ил. Й215088 1Изобретение относится к автоматн - ке и вычислительной технике и предназначено для использования в автоматических системах программного управления или контроля по временным программам,Цель изобретения - повышение надежности устройства.Оба варианта устройства позволяют обеспечить возможность разнесения по времени выходных управляющих сигналов,. повышают надежность путем исключения влияния длительности такта" вых импульсов и уменьшения количества связей при большом количестве каналов,На Фиг, 1 дана Функциональная схема первого варианта устройства; наФнг, 2 - диаграммы, поясняющие его,-.".боту на Фиг, 3 - Функциональнаясхема второго варианта устройства;на Фиг. 4 - вариант выполнения задат 1 ика программ; на Фиг. 5 " временные диаграммы, поясняющие работу второго варианта устройства; наФиг 6 - пример построения Формирователя импульсов и временные диаграммы работы (68,1).Устройство для программного управления (Фиг, 1 и 3) содержиттр ггеры 1-1, , 1-н, элементы И 2-,2-п, элемент НЕ 3, задатчикпрограмм 4 Формирователь импульсов5, запускающий вход 6, тактовую шину 7,. Кроме того, в первом вариантеустройства имеются элементы И-НЕ 81, , , Я-п, а во втором " стартовыйтриггер 9 и вторые элементы И 10-1,10-п, а Формирователь импульсов содержит 1 -триггер 11, элементНЕ 12,Для обоих вариантов устройства . конструкция задатчика программ 4 может быть различной, например аналогичной привецечной в прототипе. В простейшем случае зто может быть набор ключей, которые требуемым образом скоммутированы и подают на выхоры задатчика программ 4 информацию, определяющую порядок или последовательность подключения каналов при поступлении тактовых импульсов на тактовую шину 7 устройства. Причем для первого варианта устройства на вину А задатчика программ 4 постоянно или синхронно с тактовыми импульсами подается уровень 1 , а1 1 Ф яа шину В - постоянный уровень "О". 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Для второго варианта устройства нашину А синхронно с первым (возможнотакже и с последующими) тактовым импульсом подается уровень "0", на шину В - постоянный уровень ".1".Устройство для программного управления (фиг, 1) работает следующимобразом,В исходном состоянии на запускающем входе 6 имеется уровень 0",триггеры 1-1.1-и находятся внулевом состоянии, вследствие чегона первые входы элементов И 2-1,2-и поступают уровни "0" и навсех выходах устройства отсутствуютвыходные сигналы,При подаче на запускающий вход 6уровня "1" устройство подготавливается к работе и с приходом первоготактового импульса на тактовую шину7 начинает отработку программы, определяемой задатчиком программ 4,выполнение которого может быть различным и зависит от способа вводапрограмм. В общем случае на управляющих входах задатчика программ 4присутствуют сигналы, определяющиепоследовательность включения каналов при поступлении импульсов тактовой частоты.Положим, что поданы управляющиесигналы У и 4 (в данном случаев .виде уровней "1"), т.е, на выходевторого и четвертого каналов управления сигнал должен отсутствоватьПосле подачи уровня "1" на запускающий вход 6 по положительномуФронту первого тактового импульсапереключается триггер 1-1, на прямом выходе которого появляется уровень "1", поступающий на первые входы элемента И 2-1 и элемента И-НЕ8-1, Так как на втором входе этогоэлемента находится уровень "О", тона его выходе сигнал не меняется,После окончания тактового импульсана выходе элемента НЕ 3 появляетсяуровень "1" и на элементе И 2-1 наступает совпадение, вследствие чегона выходе первого канала устройствапоявляется уровень "1", которыйдержится до прихода второго тактового импульса,При приходе второго тактовогоимпульса на выходе элемента НЕ 3появляется уровень "0", закрывающийпо третьему входу элементы И 2-1,2-и. По переднему Фронту тактоО 5 20 вого импульса переключается триггер 1-2, на прямом выходе его и на первом входе элемента И-НЕ 8-2 появляется уровень "1", на второй вход которого с задатчика программ 4 подан также уровень "1 ". Ввиду этого на выходе элемента И-НЕ 8-2 появляется уровень "О", который поступает на Я-вход триггера 1-3 и переключает. его. Так как на втором входе элемента И-НЕ 8-3 находится уровень "0", то дальнейшее распространение сиг" нала на этом прекратится. Элементы И 2-1 и 2-2 по второму входу закрыты уровнем "0" с инверсных выходов триггеров 1-2 и 1-3, а элементы И 2-4, , 2-и закрыты по первому входу уровнями "0" с прямых выходов соответствующих триггеров 1-4 1-и. Поэтому после окончания второго тактового импульса уровень "1" будет на всех трех входах только у элемента И 2-3, что и вызовет появление сигнала на выходе третьего канала устройства, минуя второй,Работа последующих каналов аналогична.формирователь 5 работает следующим образом. Если на выходе и-го канала устройства дожен быть сигнал, то после тактового импульса, опрокидывающего триггер 1-и (фиг,1 и ба), на Р- и -входах триггера 11 формирователя 5 .появляется уровень "1" (см.фиг.6, кривая 1-и). На б -входе триггера 11 сохраняется уровень "1 " (так как управляющий сигнал У имеет уровень "0"). С приходом следующего тактового импульса триггер 11 опрокидывается по С-входу. Через время 2 8 (где- время задержки распространения сигнала через логический элемент) на выходе элемента НЕ 12 появится уровень "0", который поступит на 1 -входы триггеров 1-1,1-и. Через время 2 эти триггеры установятся в нулевое состояние, При этом на-вход триггера 11 с прямого выхода триггера 1-и поступит уровень "0" и спустя время 2 этот же уровень появится на выходе триггера 11, а спустя еще 13 уровень "1" появится на выходе элемента НЕ 12, таким образом закончится формирование импульса сброса, а формирователь 5 возвратится в исходное состояние. Длительность выход 25 30 35 40 45 50 55 ного импульса формирователя 5 в этом случае равна 5 ь (для 155 серии это время порядка 100 нс).Если на выходе и-го канала сигнала не должно быть, то после переключения триггера 1-и с задержкой 1на выходе элемента И-НЕ 8-и появляется уровень "0", который через 2 Г появляется на выходе формирователя 5 (на выходе элемента НЕ 12) (см, фиг, 7 ь). Далее формирование выходного сигнала происходит аналогично,После того, как переключится триггер 1-и, возвожны два варианта работы устройства. Если на выходе и-го канала должен быть сигнал, то формирователь 5, на втором (разрешающем) входе которого имеется уровень "1", запускается по переднему фронту следующего тактового импульса, устанавливая устройство в исходное состояние путем подачи "0" на-входы триггеров 1-1, , 1-и. Если на выходе и-го канала сигнала не должно быть, то сразу же с переключением триггера 1-и в единичное состояние на выходе элемента И-НЕ 8 появляется уровень "0", который запускает формирователь 5, приводящий устройство в исходное состояние. Одновременно с приведением устройства в исходное состояние с запускающего входа 6 снимается уровень и устройство готово к следующему циклу управления.Устройство для программного управления согласно второму варианту (фиг. 3) работает следующим образом.В исходном состоянии триггеры 1"1, , 1-и и стартовый триггер 9 на прямом выходе имеют уровень "О", который по второму входу блокирует первые элементы И 2-1 2-и и по первому входу вторые элементы И 10- 1, , 10-и. На выходах каналов управления сигналы отсутствуют, После подачи "1" на запускающий вход 6 по переднему фронту первого тактового импульса переключится стартовый триггер 9 и одновременно синхронными с тактовыми импульсами сигналами нулевого уровня. с задатчика программ 4 осуществляется переключение тех триг" геров 1-1.1-и, соответствующие которым каналы устройства не должны иметь выходных сигналов управления, например 1-2 и 1-4, как на фиг. 2 (в триггеры 1-1, , 1-и5 1 О 5 20 25 ЗО 35 4 О 45 50 55 возможна предварительная запись информации, т,е, до запуска устройства). На прямых вьиодах стартового триггера 9 и триггеров 1-2 и 1-4 появляются уровни "1". На выходах вторых элементов И 10-1, , 10-и сохраняются уровни "0", так как на первом входе элемента И 10-1 сохраняется уровень "0", На 3 -вход триггера 1-1 поступает уровень "1" с прямого выхода стартового тригге" ра 9, подготавливая.его к переключению в единичное состояние. После окончания тактового импульса на выходе элемента НК 3 устанавливается уровень "1" и на входах элемента И 2-1 наступает совпадение, вызывающее появление сигнала управления на выходе первого канала.При поступлении второго тактового импульса переключается триггер 1-1, на выходе элементов И 10-1 и 10-2 появляется уровень "1", подготавливая для переключения в единичное состояние триггер 1-3. Элемент И 2-1 закрывается по первому входу, элемент И 2-2 уже после первого так" тового импульса закрыт по первому входу ввиду переключения триггера 1-2 в единичное состояние сигналом с задатчика программ 4, поэтому выходной сигнал после окончания тактового импульса формируется на выхо( де элемента И 2-3, т.е, на выходе третьего канала, минуя второй,Работа следующих каналов устройства аналогична.После формирования сигнала на выходе и-го канала следующим тактовым импульсом включается триггер 1-п, на его прямом вьиоде появляется уровень "1 " поступающий на первый вход элемента И 10-п, на втором входе которого уже имеется такой же уровень, На выходе элемента И 10-п появляется сигнал, запускающий формирователь 5, который формирует сигнал сброса для триггеров 1-1,1-и и 9. Одновременно проис-ходит снятие уровня "1" .с запускающего входа 6 устройства, которое таким образом подготавливается к следующему, циклу управления.- ФвДлительность выходного управляющего сигнала каналов и время между следующими друг за другом сигналами изменяется путем изменения паузы между тактовыми импульсами иизменением длительности тактовыхимпульсов соответственно, Минимальная длительность тактовых импульсовопределяется временем распространения сигнала через элементы устройства и, например, применительно кТТЛ элементной базе не превышаетдесятых долей микросекунды, что,соответствует режиму работы прототипа. Максимальная длительность тактовых импульсов не ограничена и определяется практической потребностьюразнесения во времени следующих другза другом выхоцньи управляющих сигналов. Управление длительностьютактовых импульсов и паузой междуними может осуществлять общий блокуправления устройства (на фиг, 1 и3 не показан) по жесткой или самокорректирующейся программе,Формула изобретения 1. Устройство для программного управления, содержащее задатчик программ и в каждом канале управления элемент И и триггер, Й -входы которьи соединены между собой, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности, в него введены элемент НЕ, формирователь импульсов и в каждый канал управления элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом триггера канала, с первым входом элемента И и Э -входом триггера последующего канала, второй вход элемента И-НЕ подключен к соответствующим выходам задатчика программ, а выход - к б -входу триггера последующего канала, С-входы триггеров соединены между собой, подключены к первому входу устройства для программного управления, первому входу формирова- теля импульсов и через элемент НК подключены к вторым входам элемента И каждого канала, третий вход которых соединен с инверсным выходом триггера последующего канала, а выходы - с выходами устройства для программного управления, прямой выход триггера последнего канала соединен с вторым входом формирователя импульсов, третий вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ последнего канала, а выход - с 8 -вхо/-л 2 дом триггеров всех каналов, 3 -входтриггера первого канала соединен свторым входом устройства для программного управления,2, Устройство для программногоуправления, содержащее задатчикпрограммы, стартовый триггер, вкаждом канале управления триггер,инверсный выход которого соединенс первым входом первого элемента И,прямой выход - с первым входом второго элемента И, а 0 -входы соединены между собой, вторые входы первого и второго элементов И первогоканала подключены к прямому выходустартового триггера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыщения надежности, в него введеныформирователь импульсов и элементНЕ, вход которого соединен с первымвходом устройства для программногоуправления и с С-входом триггера каждого канала, а выход - с третьим входом первого элемента И первого канала и с вторыми входами первых элементов И остальных каналов, третьивходы которых подключены к З -входу триггера данного канала, к выходу второго элемента И предыдущегоканала и второму входу второго эле О мента И данного канала, выход второго элемента И последнего канала соединен через формирователь импульсовс 1 -входом триггеров каждого канала и Р "входом стартового триггера,5 -вход триггера в каждом каналеподключен к соответствующему информационному выходу задатчика программы, 3 -вход стартового тригггера соединен с запускающим входом устройства для программного управления, а11 -вход триггера первого канала соединен с прямым выходом стартовоготриггера.