Устройство для программного управления

1462251 30 устройства. Устройство для программного управления содержит блок 1 задания скорости, динамический клапан2, генератор 3 высокой частоты, регистры 4-6 приращений перемещений покоординатам, делители 8-10 с переменным коэффициентом .деления, дешифратор11, мультиплексоры 12 и 14, элементыИ 19-21, 31-39 и сдвиговые регистры15-17. Данное решение позволяет повысить быстродействие устройства для Изобретение относится к автоматике и цифровой вычислительной технике, и может быть использовано в системах числового программного управления движением исполнительного органа по двум или трем координатам.1 ель изобретения - повышение быстродействия устройства с сохранением его простоты,На фиг, 1 изображена структурнаясхема устройства; на.фиг. 2 - функциональная схема регистра приращений; на Фиг. 3 - функциональная схема трехкоординатного делителя спеременным коэффициентом деления попервой координате; на Фиг, 4 - функциональная схема дешифратора; нафиг. 5 - функциональная схема динамического клапана; на Фиг. б - вре 1менная диаграмма работы ИМС 155 ИЕ 8;на фиг. 7 - временная диаграмма,поясняющая работу устройства. Устройство для программного управления (фиг. 1) содержит блок 1 задания скорости (БЗС), динамический клапан 2, генератор 3 высокой частоты, регистры 4-7 приращений перемещений по координатам Х, У и 2 и ведущей координате, делители 8-10 с переменным коэффициентом деления по координатам Х, 7, Е, дешифратор 11, мультиплексор 12, элемент 2 ИНЕ 13, мультиплексор 14, сдвиговые регистры 15-17 с параллельной записью по каждой из координат Х, У, Е соответственно, элемент НЕ 18, элементы И 19-21, старшие каскады 225 10 15 20 25 программного управления с сохранением его простоты. Упрощается программирование, так как отпадает необходимость коррекции скорости обработки в зависимости от перемещения вкадре, улучшаются динамические характеристики. Данное решение позволяет неограничено наращивать количество одновременно управляемых координат без снижения быстродействияустройства, 1 з,п. Ф-лы, 7 ил,24 шестиразрядных делителей с переменным коэффициентом деления по каждой из координат, последующие каскады 25-27, младшн.е каскады 28-30, элементы И 31-33, элементы И 34-36, элементы И 37"39, элемент НЕ 40, шину "Ноль устройства" 41, шина приращений по координатам "Х" 42, Ю", 43, ЪЕ 44, а также шины "Г записи" 45, "Сброс" 46, "Код ведущей ко ординаты" 47, "Конец отработки кад"Вых. 2" 51.Регистр приращений (фиг. 2) содержит первый 52, второй 53 третий 54 регистры хранения. Трехкаскадный делитель (фиг. 3) содержит старший 22, последующий 25, младший 28 каскады делителей с переменным коэффициентом деления, второй 31, третий 34 и четвертый 37 элементы И, ДешиФРатоР (фиг. 4) содержит элементы ИЛИ 55-57. Динамический клапан (Фиг. 5) содержит первый 58, второй 59, третий 60, четвертый 61 0-триг" геры, а также пятый элемент И 62. Устройство работает следующим образом. В исходное состояние все элементысхемы устанавливаются сигналом "Сброс"(шина 46), в регистры 4-7 приращенийперемещений по координатам Х, У, Е и ведущей координате записываются в . двоичном коде соответствующие приращения перемещений по координатам.Запись ведется последовательно с памяти устройства (шины 42-44) с по 146225135 мощью высокой частоты записи "Г записи" (шина 45), вырабатываемой автоматикой устройства (не показано) .На управляющие входы первого 12и второго 14 мультиплексоров подается код ведущей (максимальной) координаты (шина 47), определяемыйпри расчете управляющих программ.Таким образом, при записи информа Оции на информационный вход регистра7 ведущей координаты мультиплексор 12коммутирует максимальную координату,Так как в дальнейшем рассматривается восемйадцатиразрядное устройство для программного управления, торегистры выполняются восемнадцатиразрядными и соединены по схемесдвигового последовательного регистра. Функциональная схема регистра .приращений перемещения по первой координате представлена на фиг, 2, Такое,же построение и других регистровприращений. Первый выход регистра 52 - старший, т.е. в начале отработки кадра управляющей программы в ре-.гистрах приращений по координатам записаны в двоичном коде приращения перемещений по координатам, в регистреведущей координаты - приращения мак- ЗОсимальной координаты, на шине "Кодведущей координаты" 47 - информация о. коде ведущей координаты.Информация с регистров приращений по координатам поступает на информационные входы соответствующихделителей 8-10 с переменным коэффициентом деления по каждой из координат. Функциональная схема делителя по первой координате представлена на фиг. 3. Такое же построениеделителей и по двум другим координатам. Не используются только выходыразрешения счета младших каскадов.Все каскады делителя в исходномсостоянии сброшены.При поступлении первого импульФса скорости из БЗС 1 на вход динамического клапана 2 (функциональнаясхема представлена на фиг. 4), срабатывают триггеры 60 и 61 и с выхода элемента И 62 высокая частота генератора 3 начинает поступать насчетные входы всех каскадов делителей 8-10,55Работа делителя такова, что наего выходе частота будет пропорциональна тактовой частоте-и, в большей степени, двоичному коду числа,поданному на его информационныевходы, С момента начала заполненияделителя до появления сигнала наего выходе разрешения счета, с выхода делителя снимается количествоимпульсов, равное по величине числу,поданному в двоичном коде на его информационные входы. На фиг. 6 представлена временная диаграмма работыделителя. Как видно из диаграммы приуровне "1" на его входе, соответствующим информации 2 на его выходебудет каждый 2 импульс, из подаваемых на его счетный вход. При наличиивысокого уровня на 2" входе - каждый4, на 2. входе - каждый 8 и т.д.Таким образом, после того, какимпульс с БЗС 1 открывает динамический клапан 2, делители по координатам начинают заполняться импульсамивысокой частоты с генератора 3. Предположим, что в регистр 4 - записанавеличина ЬХ = 2 , в регистр 5 - величина ЬУ = 2, в регистр 6 - величина ЬЕ = 2 + 2. В этом случае врегистр 7 записано максимальное перемещение, т.е, 2 . С регистра 7 информация поступает на дешифратор 11(фиг. 4), который собран на элементах ИЛИ. Если перемещение по ведущейкоординате таково, что есть информация в разрядах 17-12 ведущей координаты, то на выходах элементов ИЛИ 55и 57 -"1". Следовательно,на вторыевходы вторых 31-33 и третьих 34-36 элементов И подаются "1" и заполнение делителя начинается со старшего каскада.Если в шести старших разрядах ведущей координаты информация отсутствует, то на выходе элемента ИЛИ 55"0", а на выходе элемента ИЛИ 57 -"1", Следовательно, на выходе элементов И 31-33 - "0", т.е, на входы разрешения счета вторых каскадов 25-27подается низкий уровень и заполнениеделителей начинается со второго каскада,Если информация отсутствует вдвенадцати старших разрядах ведущейкоординаты, то на выходах элементов55 и 57, и на выходах элементов И 3 136 - низкий уровень, следовательно, сразу начинают заполняться младшие каскады делителей по координатам.(такая ситуация представленав примере) .Как видно иэ временной диаграммыделителей на выходе элемента И 37 появляется импульс. Он записывает 1 в регистр 15, одновременно через мультиплексор 14 и инвертор 18. стробирует информацию на выходах регистров 15-17. В данном случае с вьиода элемента И 19 снимается импульс перемещения по координате Х. Кроме того, этот же импульс с мультиплексора 14 закрывает динамический клапан 2, т.е. триггер 58 фиг. 5) сбрасывает триггер 6 1, который закрывает элемент И 62, и подача высокой частоты генератора на делители прекращается.С приходом следующего импульса с БЗС возобновляется подача высокой частоты на делители, которые .,продолжают заполняться. Этот же импульс блока задания скорости сбрасывает регистры 15-17.В примере сначала появляются импульсы на выходах элементов 38 и 39, которые записывают высокий уровень в первые, разряды регистров 16 и 17. Затем, по мере заполнения, появляется импульс на выходе элемента 37, который записывает высокий уровень в первый разряд регистра 15 и, являясь импульсом ведущей координаты, одновременно стробирует элементы И 19-21, с выходов которых снимаются импульсы перемещения по координатам. Импульс ведущей координаты закрывает динамический клапан 2, и цикл повторяется.Как видно из временной диаграммы (фиг. 7) до появления импульса разрешения счета по каждой из координат отрабатывается то количество импульсов,которое записано в регистрах приращений перемещений по координатам, Причем частота следования импульсов по ведущей координате равна частоте, задаваемой из блока 1, Импульс разрешения счета (или импульс переполнения счетчика) воспринимается автоматикой устройства (не показано) как конец отработки кадра и по нему автоматика вырабатывает все необходи,мыесигналы для записив регистрь устройства информации следующего кадра.Если информация по ведущей координате есть и в старших разрядах, то дешифратор 11 не блокирует старшие каскады делителей и заполнение делителей происходит, начиная со старших каскадов.510 Таким образом, для того, чтобычастота следования импульсов перемещения по ведущей координате соответствовала частоте, задаваемой из,блока 1 независимо.от заданного перемещения по координате, необходимо,чтобы частота заполнения делителей,а следовательно, и частота генератора, была в .2 раз выше частоты, зада"ваемой из блока 1. Это условие можетс большим запасом выполняться длясамых скоростных устройств,15 Формула изобретения1. Устройство для программногоуправления, содержащее первый и второй элементы НЕ, динамический клапан,первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами генератора высокой частоты, блока заданияскорости н с первым входом элемента2 И-НЕ, второй вход которого подключен 25 к шине "Сброс" устройства, а выход -к тактирующим входам параллельнойзаписи и к входам выбора режима работы сдвиговых регистров с параллельной записью по каждой координате, ЗО первые информационные входы параллельной записи которых объединеныс первыми информационными выходамитех же сдвиговых регистров соответственно, а вторые информационныевходы подключены к шине "Логическийноль".устройства, вторые информационные выходы сдвиговых регистров покаждой координате соединены с первымивходами первьи элементов И, вторые о входы которых через первый элементНЕ соединены с выходом первого мультиплексора и с третьим входом динамического клапана, вьиоды первыхэлементов И являются выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены регистр ведущей координаты, дешифратор, второй мультиплексор вторые элементы И и по каждой координате регистр приращений перемещений, делитель с переменным коэффициентом деления, первые информационные входы которого соединены с информационными выходами регистра приращений перемещений, вьиоды - с соответствующими, входами соответствующих вторых элементов И, выходы которых подключены к информационным входам сдви 14622511 О говых регистров и к соответствующим входам первого мультиплексора, управляющий вход которого соединен шиной "Код ведущей координаты" и с управляющим входом второго мультиплексора, .информационные входы которого соединены с информационными входами регистров приращений, перемещений по координатам и с шинами этих перемещений, выход второго мультиплексора подключен к информационному входу регистра ведущей координаты,. выходы которого соединены с входами дейифратора, выходы которого 15 соединены с вторыми информационными входами делителей с переменным коэффициентом деления каждой координаты, счетные входы которых объединены и соединены с выходом динамического 2 р клапана, входы "Сброс" делителей с переменным коэффициентом деления через второй элемент НЕ подключены к шине "сброс" устройства, а входы разрешения счета и стробирования - 25 к шине " Логический ноль" устройстЪва, шина "Запись" которого соединена с тактовыми входами регистров приращений перемещений по координатам и регистра ведущей координаты, 30 шина устройства "Конец обработки кадра" соединена с дополнительным выходом.делителя с переменным коэффициентом деления по первой координате. 2. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю ш е е с я тем, что делитель с переменным коэффициентом деления содержит три каскада делителей, третий и четвертый элементы И, выходы которых подключены к входам разрешения счета и стробирования младших каскадов, первые входы - к входам разрешения счета соответствующих старших каскадов, а вторые входык вторым информационным входам делителя с переменным коэффициентом деления, первые информационные входы которого соединены с соответствующими информационными входами каждого каскада, счетные входы которых соединены с счетным входом делителя с переменным коэффициентом деления, вход разрешения счета и стробирования которого соединен с входом разрешения счета и стробирования старшего каскада, вход "Сброс" с входом сброса каждого каскада, инверсные выходы которьнС подключены к соответствующим выходам делителя с переменным коэффициентом деления.14 б 2251 Редактор И. Касард оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,арина,10 Заказ 672/ НИИПИ Гос Ь в еэФ 3 еар ъ ъ Я ф.л, .ьФЙ . фф фъ аа ец фа файф Составитель И, ШвецТехред М,Ходанич Корректор Л, Патай Тираж 788 Подпис.ноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5