Устройство управления контролем

128547 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении систем контроля и управления, в частности осуществляющих контроль распределенныхиерархически связанных объектовконтроля,Цель изобретения - расширение области применения устройства за счетреализации управления контролем виерархических системах,На фиг.1 приведена Функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - 4 - Функциональные схемы 15 блока микропрограммного управления, арифметического блока и блока выбора соответственно. на фиг. 5 - схема алгоритма Функционирования устройства, 20Устройство (Фиг.1) содержит блок 1 микропрограммного управления, ариф" метический блок 2, блок 3 выбора, первый 4 и второй 5 дешифраторы, регистр 6, первый 7 и второй 8 счетчи ки, схему 9 сравнения, вход 10 ручной установки запросов на обслуживание, вход 11 запросов на обслуживание, вход 12 синхронизации ручной установки запросов на обслуживание, 30 вход 13 пуска-останова, вход 14 ответа объекта контроля, выход 15 номера объекта контроля, выход 16 задания контролирующего воздействия, вход 17 начальной установки, выходы 18 признака отказа объекта контроля.Блок микропрограммного управления (фиг.2) содержит мультиплексор 19, регистр 20 адреса, блок 21 памяти микропрограмм, регистр 22 микрокоманд, щ генератор 23 импульсов, первый выход 23.1 генератора импульсов, второй выход 23 генератора импульсов, элемент ИЛИ 24,первый элемент И 25, второй элемент И 26, третий элемент И 27, первый вход 28 условия, второй вход 29 условия, третий вход 30 условия, четвертый вход 31 условия, вход 32 пуска- останова, вход 33 на - чальной установки, восьмой выход 34, второй выход 35, выход 35.1 управления элементом И арифметического блока, выход 35.2 управления коммутатором арифметического блока, выход 35.3 управления сумматором арифметическо го блока, выход 35,4 счета счетчика арифметического блока, выход 35.5 записи в счетчик арифметического блока, пятый выход 36,1, шестой выход 1 г36.2, первый выход 37, третий выход38, седьмой выход 39, четвертый выход40, выход 41 поля адреса блока памятимикропрограмм, выход 42 поля операции блока памяти микропрограмм, выход43 поля кода логических условий блока памяти микропрограмм, выход 44поля модифицируемых разрядов адресаблока памяти микропрограмм.Арифметический блок (Фиг.3) содержит регистр 45, счетчик 46, сумматор 47, схему 48 сравнения, коммутатор 4 о, элемент И 50, элемент И-НЕ51, вход 52 кода операции, вход 52,1управления элементом И, вход 52.2управления коммутатором, вход 52.3управления сумматором, счетный вход52.4 счетчика, вход 52.5 записи счет,чика.Блок выбора (фиг,4) содержитрегистр 53, шифратор 54, вход 55 поразрядной установки в ноль, выход 56,Устройство работает следующим об"разом.В исходном состоянии все элементыпамяти устройства устанавливаются внулевое состояние (цепи внешней начальной установки не показаны),Кроме гого, установка в нуевоесостояние может быть осуществленапо сигналу с входа 17 устройства. Вэтом случае сигнал с входа 17 поступает на одноименный вход 33 блока1 (фиг. 1 и 2), где происходит установка в нулевое состояние регистров20 и 22. Кроме того, этот же сигналчерез элемент ИЛИ 24 блока 1 (фиг.2)поступает на выход 40 блока 1 и устанавливает счетчики 7 и 8 (фиг.1)в нулевое состояние по входам Е иВ, соответственно,После установки в исходное состояние устройство готово к работе.Сигнал с выхода 13 (фиг.1) включает генератор 23 тактовых импульсов блока 1 управления (фиг,2) устройстваОдновременно с этим навходы 11 устройства начинают поступать сигналы запросов на выполнениепроверки от объектов контроля. Приэтом соответствующий сигнал с группы входов 11 устанавливает послеподачи импульса синхронизации с входа 39 блока 1 одноименный разрядрегистра 53 (фиг4) в единичное состояние, а приоритетный шифратор 54выдает на группу выходов 56 блока3 код номера объекта контроля стар,шего приоритета, 1285471После включения генератора 23 (фиг.2) по первому тактовому импуль. су с выхода 23,1 генератора 23 в регистр 20 происходит запись информации с выходов 41 поля немодифициру емых разрядов адреса следующей команды 44 блока 21 памяти микрокоманд и с выходов мультиплексора 19, Поскольку регистр 20 предварительно установлен в нулевое состояние, то, следовательно, осуществляется выбор информации из нулевой ячейки блока 21 памяти микропрограмм.В этой ячейке содержится адрес первой микрокоманды микропрограммы функционирования устройства. При этом кодом с выхода 43 блока 21 памяти микропрограмм задается передача кода модифицируемых разрядов адреса следующей микрокоманды без изменения через муль О типлексор 19 блока 1 (фиг.2). Таким образом, по первому тактовому импульсу в регистр 20 записывается адрес первой микрокоманды работы устройства,По второму тактовому импульсу свыхода 23,2 генератора 23 осуществляется запись кода микрокоманды врегистр 22, а по сигналам с выходов 3040, 42 и 44 блока 21 памяти микропрограмм формируется адрес следующей микрокоманды аналогично описанному вышее,Сигнал с выхода 35,2 регистра 22 35через группу выходов 35 блока 1,(Фиг.2) поступает на вход 52,2 блока 2, настраивая тем самым коммутатор 49 на соединение выхода 56 блока 3 с Р-входами регистра 45. 40Кроме того, выдается сигнал с соответствующего разряда 36.2 группывыходов 36 регистра 22 блока 1 (фиг.2)сброса признака отказа объекта.Далее по очередному первому тактовому импульсу с выхода 23.1 генератора 23 (Фиг.2) и по сигналу свыхода соответствующего разряда регистра 22 срабатывает элемент И 25,выходной сигнал которого поступаетна выход 37 блока 2 (фиг.3) и разрешает запись кода номера объекта контроля верхнего уровня одновременнов регистр 45 блока 2 и регистр 6(Фиг,1) устройства,55По этому же первому тактовому импульсу с выхода 23.1 генератора 23(фиг.2) осуществляется запись кодаадреса очередной микрокоманды в регистр 20. По второму тактовому импульсу с выхода 23,2 генератора 23 происходит запись в регистр 22 кода очередной микрокоманды управления работой устройства. В этой микрокоманде возбуждены выходы регистра 22 для синхронизации арифметического блока и управления счетчиком, Поэтому, по очередному первому тактовому импульсу с выхода 23.1 генератора 23 блока 1 (Фиг,2) срабатывает элемент И 26, сигнал с выхода 38 которого производит увеличение содержимого счетчиков 7 и 8 устройства (фиг.1) на единицу,Кроме того, в рассматриваемой микрокоманде сигналами с группы выходов 43 блока 21 памяти микропрограмм (Фиг,2) задается проверка значечий выходных логических условий схемы 9 сравнения (Фиг,1), на входах 30 и 31 блока 1 управления.При этом, если сигнал на выходе 30 равен нулю, а на выходе 31 присутствует, что свидетельствует о неравенстве содержимого счетчика 7 и регистра 6 (Фиг.1), то модификация разрядов 44 поля адреса очередной микрокоманды мультиплексором 19 блока 1 (фиг.2) не производится, Поэтому в регистр 20 по очередному первому тактовому импульсу с выхода 23. 1 генератора 23 блока 1 записывается адрес предыдущей микрокоманды. По этой микрокоманде аналогично рассматриваемому выше производится сигналами с выхода 38 увеличение содержимого счетчиков 7 и 8 и далее циклически повторяются описанные выше действия для данной микрокоманды.Причем всякий раэ при достижении кода в счетчике 8 заданного значения размера группы объектов контроля срабатывает дешифратор 4 (Фиг,1) и осуществлят по входу К 1 установку счетчика 8 в нулевое состояние,Выход из описанного цикла Функ- . ционирования устройства происходит при достижении равенства содержимого регистра 6 и счетчика 7, В этом случае сигналы на выходах схемы 9 сравнения изменяются на противоположные. Поэтому мультиплексором 19 модифицируемые разряды поля адреса следующей микрокоманды, поступающие с выходов 44 блока 21 памяти микропрограмм (Фиг,2), преобразуются таким12 образом, что блок 1 (Фиг,1) перехо-дит к реализации очередной микро- команды управления, следуюшей за описанным циклом.По этой микрокоманде устроиство переходит к реализации очередного этапа работы, состоящего в последовательном опросе заданной группы объектов контроля. Для этого в данной микрокоманде вырабатывается сигнал микрооперации с выхода 35.5 регистра 22 блока 1 (фиг.1), Этот сигнал через группу выходов 35 блока 1 (фиг.1) поступает на вход 52,5 счетчика 46 блока 2 (фиг.З) и разрешает запись содержимого счетчика 8, определяющего число объектов в группе, которые необходимо проверить, в регистр 45 (фиг, 3).Опрос объектов контроля в группе начинается с объекта самого нижнего уровня, имеющего наименьший номер в группе. Для этого вычисляется наименьший номер объекта в группе по очередной микрокоманде, в которой выдвигается сигнал микрооперации с выхода 35.5 -регистра 22 (фиг.2) блока 1, Этот сигнал поступает через соответствующий разряд группы входов 35 блока 2 (фиг.З) на учравляющий вход 52,3 сумматора 47 блока 2 (фиг,З), при этом происходит вычитание из кода, содержащегося в регистре 45, кода счетчика 46. Результирующий код с выхода 15 сумматора 47 выдается в качестве сигнала - идентификатора и опроса на командную магистраль,к которой подключены все объекты кЬнтроля. Этот сигнал воспринимается только тем объектом контроля, номер которого совпадает.с кодом на вьгходах 15 блока 2 (фиг.1). 854716Этот сигнал с выхода 35,1 блока 1 поступает на вход 52,1 блока 2 и далеена вход элемента И 50 (фиг.З), надругой вход которого поступает выходной сигнал схемы 48 сравнения.Выходной сигнал элемента И 50(фиг,З) используется на входе 28мультиплексора 19 (фиг.2) как логическое условие ветвления в микропрог рамме управленияЕсли сигнал на выходе 28 блока 2(фиг.З) присутствует, что свидетельствует об исправности заданного объ-,екта с выходов 15,то устройство пере ходит к очередной микрокоманде управляющей микропрограммы, в которой посигналу микрооперации с выхода 35,4регистра 22 блока 1 (фиг,2), которыйпоступает на вход 52.4 блока 2 (фиг,З) 20 происходит уменьшение содержимогосчетчика 46 на единицу и далее поочередной микрокбманде аналогичноописаннному выше осуществляется вычитание на сумматоре 47 содержимогосчетчика 46 из содержимого регистра45. Таким образом формируется кодобъекта следующего высшего уровня идалее осуществляются описанные вышеоперации по опросу его состояния, 30Если же сигнал на выходе 28 ",лемента И 50 блока 2 (фиг,З) отсутствует, что свидетельствует об отказе в заданном объекте контроля, то по сигналу логического условия (нулево 35го в данном случае), поступающего на вход 28 мультиплексора 19 блока 1 (фиг.2), управление переходит к очередной микрокоманде управления, которая предусматривает следующие действия.С выхода 36.1 блока 1 микропрограм.- много управления на выходы 18 устройства поступает сигнал признака откаПо этому коду осуществляется опрос состояния заданного объекта.Признаком работоспособного состояния заданного объекта считается выдача этим объектом кода ответа равного его собственному коду (адресу) в группе. Код ответа объекта контроляпоступает на группу входов 14 блока 2 (фиг.1), В случае равенства кодов на входах А и В схемы 48 сравнения (фиг.З) на выходе его выдается сигнал, который опрашивается по сигналу микрооперации с выхода 35.1 регистра 22 (фиг,2) в очередной микрокоманде функционирования блока 1,45 50 55 за объекта контроля. Далее устройство переходит к выполнению очередной микрокоманды управления, которая реализуется аналогично описанному выше,Таким образом, устройство после-довательно осуществляет опрос группы объектов контроля до их исчерпывания. Как только при выполнении очередной микрокоманды управления устройством содержимое счетчика 46 (Лиг,З) становится равным нулю, срабатывает элемент И-НЕ 51, выходной сигнал 29 которого является логическим условиемокончания контроля заданной группыобъектовЭто логическое условие по7 12 ступает на вход 29 мультиплексора 19 блока 1 (Фиг,2), который осущест. вляет модификацию адреса очередной микрокоманды управления таким образом, что устройство переходит к микрокоманде завершения цикла опроса заданной группы обьектов,85471 В этой микрокоманде вырабатывается сигнал микрооперации на выходе 34 регистра 22 блока 1 (фиг.2), по которому срабатывает дешифратор 5.На 0-входы этого дешифратора с выходов регистра 6 поступает код объекта высшего уровня, выдавшего запрос на проверку, Унитарный код с выходов дешифратора 5 (фиг.1 и 4) устанавливает в нулевое состояние разряд К регистра 53, соответствующий обслуживаемому запросу,После этого устройство переходитк очередной микрокоманде управления,по которой осуществляется подготовка элементов памяти устройства к оп.росу очередной группы объектов.В этом случае сигналом микроопераций с выхода соответствующего разряда регистра 22 через элемент ИЛИ24 (фиг.2) осуществляется сброссчетчиков 7 и Я (Фиг,1), а сигналоммикрооперации с выхода регистра 22блока 1 (Фиг.2) нри наличии тактового импульса с выхода 23.2 генератора 23 с выхода 39 блока 1 выдаетсясигнал синхронизации приема запросов в регистр 53 блока 3 (фиг.4).Далее устройство переходит к выбору и обработке запроса наивысшегоприоритета аналогично описанномувьппе,Задание кода объекта в блоке 3(фиг.4) может осуществляться нетолько с выходов 11 устройства(фиг.1), но и с входа 10 ручной установки запроса по сигналу 12 синхронизации записи ручной установкизапроса. В этом случае входной сигнал 12 поступает на вход синхронизации регистра 53, в который заносится информация с входов 10 устройства. При .необходимости прекратить работу устройства на его вход 13 (Фиг.1) поступает сигнал останова. В результате этого генератор 23 блока 1 (Фиг,2) отключается, прекращая тем самым работу устройства,5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55,Формула изобретения 1. Устройство управления контролем,содержащее блок микропрограммного управления, арифметический блок, первый и второй счетчики, причем первый и второй выходы признаков результата арифметического блока соединены соответственно с первым и вторым входами условйй блока микро-, программного управления, вход ответа объекта контроля устройства соединен с первым информационным входом арифметического блока, первый и второй информационные выходы ариф". метического блока являются соответственно выходом номера объекта контроля и выходом задания контролирующего воздействия устройства, первый выход блока микропрограммного управления соединен с входом синхронизации арифметического блока, второй выход блока микропрограммного управления соединен с входом кода операции арифметического блока, третий выход блока микропрограммного управления соеринен со счетными входами пер" вого и второго счетчиков, четвертый выход блока микропрограммного управления соединен с входом установки в нольпервого счетчика и с первым вхо" дом установки в ноль второго счетчика, вход начальной установки устройства соединен с входом начальной ус-. тановки блока микропрограммного управления, вход пуска-останова устройства соединен с входом пуска-останова блока микропрограммного управления, информационный выход второго, счетчика соединен с вторым информационным входом ариФмеТического блока, пятый и шестой выходы блока микропрограммного управления объединены и являются выходом признаков от" каза объекта контроля устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет реализации управления контролем в иерархических системах, устройство дополнительно содержит схему сравнения, первый и второй дешифраторы, регистр, блок выбора, содержа" щий регистр и шифратор, причем входы запросов на обслуживание устройства соединены с входами установки в единицу разрядов регистра блока выбора, седьмой выход блока микропрограммного управления соединен с первым входом синхронизации регистра выбора,1285 А 71 9вход ручной установки запросов на обслуживание устройства соединен с информационным входом регистра блока выбора, вход синхронизации ручной установки запросов на обслуживание устройства соединен с вторым входом синхронизации регистра блока выбора, выход которого соединен с входом шифратора блока выбора, выход которого соединен с третьим инФормационным входом арифметического блока и с информационным входом регистра, информационный выход второго счетчика соединен с входом первого дешиФратора, первый выход которого соединен с вторым входом установки в ноль второго счетчика, информационный выход регистра соединен с первым вхо- . дом схемы сравнения и с информационным входом второго дешифратора, выходы которого соединены с входами установки в ноль разрядов регистра блока выбора, информационный выход первого счетчика соединен с вторым входом схемы сравнения, выходы равенства и неравенства которой соединены соответственно с третьим и четвертым входами условий блока микропрограммного управления, восьмой выход которого соединен со стробиру(1 ющим входом второго дешиФратора, ,первый выход блока микропрограммного управления соединен с входом синхронизации регистра. 2Устройство по п.1, о т л и - ,.ч а ю щ е е с я тем, что блок микропрограммного управления содержит мультиплексор,. регистр адреса, блокпамяти микропрограмм, регистр микрокоманд, генератор импульсов, элемент ИЛИ, с первого по третий элементы И, причем с первого по четвертый информационЯые входы мультиплексора соединены соответственно с первого по четвертый входами условийблока, выход регистра адреса соединен с адресным входом блока памяти микропрограмм, выход поля адреса которой соединен с вторым информационным входом регистраадреса, выходполя модифицируемых разрядов адреса блока. памяти микропрограмм соединен с пятым инФормационным входоммультиплексора, выход которого соединен с первым информационным входом регистра адреса, выход поля кода логических условий блока памяти микропрограмм соединен с управляющим входом мультиплексора, выход псля операции блока памяти микропрограмм соединен с информационным входом регистра микрокоманд, первый выход поля местного управления которого соединен с восьмым выходом блока,вход запуска генератора импульсовсоединен с входом пуска-остановаблока, первый выход генератора им пульса соединен с входом синхронизации регистра адреса и с первыми входами первого и второго элементов И,выходы которых соединены соответственно с первым и третьим выходами 15 блока, второй выход генератора импульсов соединен с первым входомтретьего элемента И и с входом син"хронизации регистра микрокоманд,второй выход поля местного управле ния которого соединен с вторым выходом блока, выходы установки в нольрегистра микрокоманд и регистра адреса и первый вход элемента ИЛИ объединены и соединены с входом начальной установки блока, первый и второй выходы признаков неисправностиобъекта контроля регистра микрокоманд соединены соответственно. с пятым и шестым выходами блока, третьей З 0 выход поля местного управления регистрамикрокоманд соединен с вторымвходом элемента ИЛИ, выход которогосоединен с четвертым выходом блока,четвертый, пятый и шестой выходы по"ля местного управления регистрамикрокоманд соединены с вторымивходами соответственно первого,второго и третьего элементов И, выходтретьего элемента И соединен с седь" 40 мым выходом блока.3. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что арифметический блок содержит счетчик, регистр,коммутатор, сумматор, схему сравне ния, элемент И, элемент И-НЕ, причемпервый вход элемента И, управляющийвход коммутатора,стробирующий входсумматора, счетный вход и вход записи счетчика объединены и соединены 50 с входом кода операции блока, информационный выход счетчика соединен свходом первого слагаемого сумматораи с входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым выходом 55 признака результата блока, информационный вход счетчика соединен с вторым информационным входом блока, инФормационный вход регистра соединенс третьим информационным входом бло".ка, вход синхронизации регистра соединен с входом синхронизации блока, первый вход схемы сравнения соединен с первым информационным входом блока, информационный выход регистра соединен с входом второго слагаемого сумматора и с первым информационным входом сумматора, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения и с вторым инормацион,ным выходом блока, выход равенствасхемы сравнения соединен с вторымвходом элемента И, выход которого соединен с первым выходом прнзнака результата блока, выход сумматора соединен с вторым информационным входом коммутатора и с первым информационным выходом блока,28547Составитель А.СошЕ.Папп Техред А.Кравчук р орректор А.Обручар Заказ 7526/5 д.4 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектна Тираж б 70 НИИПИ Государстве по делам изобрете 13035, Москва, Жного ий и 5, Р Подпис омитета ткрытнй шская н