Устройство для программного управления

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в АСУ ТП, а также в системах программного контроля и испытаний цифровых и аналоговых объектов . Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет возможности контроля, а также повышение быстродействия. Устройство содержит блок 1 памяти команд, первый счетчик 10 адреса, делитель 13, регистр 14 первого канала, регистр 15 второго канала, генератор 16, элемент 21 задержки, В устройство введены блоки 4,7 памяти первого и второго каналов, второй и третий 11,12 счетчики адресов , первый - четвертый элементы И 17-20 и их связи. Изобретение позволяет обеспечить возможность аппаратнопрограммной модуляции сигналов, которые могут быть интерпретированы как сигналы управления, контроля и испытаний , повышения быстродействия на основе параллельной реализации двух алгоритмов управления и контроля. 2 ил. 25 И СО СП о СО

SU..

А1 х

ИСПУбЛИК

gyes 0 05 В 19/18

ГООУДФРстВенный нОмитет

F554 ГНН1 СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к автеснамм саиютввствм

4йисЯ

1 (21) 4684332/24 (22) 03.06,89 (46) 15,05.91. Бюп. У 18 (72) Н,Н. Петров, Г.Н. Тимонькин, В.С. Харчейко, С.Н, Ткаченко и H,Ï. Благодарньй (53) 621,503,55(088.8) (56) Каган Б,М, Электронные. вычислительные машины и системы. - И.: Энергия, 1979, с. 247, рис. 7-2.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1252759, .кл. G 05 В 19!18, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в АСУ ТП, а.также в системах программного контроля и испыганий цифровых и аналоговых объек2 тов. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет возможности контроля, а также повышение быстродействия. Устройство содержит блок 1 памяти команд, первый счетчик 10 адреса, делитель 13 регистр

14 первого канала, регистр 15 второго канала, генератор 16, элемент 21 задержки, В устройство введены блоки

4 7 памяти первого и второго каналов, второй и. третий 11, 12 счетчики адресов, первый — четвертый элементы И

17-20 и нх связи. Изобретение позволя-ет ооеспечить возможность аппаратнопрограммной модуляции сигналов, которые могут быть интерпретированы как сигналы управления, контроля и испытаний, повышения быстродействия на основе параллельной реализации двух алгоритмов управления и контроля.

2 ипе

1649509

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в АСУ ТП, а также в сис" темах программного контроля и испыта5 ний цифровых и аналоговых объектов.

Цель изобретения — расширение области применения за счет. обеспечения возможности контроля и повышение быстродействия. !О

На фиг. 1 приведена функциональная . .схема устройства для программного контроля и испытаний; на фиг. 2временная диаграмма работы устройства.

Устройство для программного конт- 15 роля и испытаний содержит блок 1 памяти команд с выходом 2 кода деления и выходом 3 кода меток, блок 4 памя-. ти управляющей информации первого канала с выходом 5 управляющих сигналов 20 и выходами 6 адреса, блок 7 памяти управляющей информации второго канала с выходом 8 управляющих сигналов и выходами 9 адреса, первый — третий счетчики 10 — 12 адреса, делитель 13, ре- 25 гистры 14 и 15 команд первого и второго каналов, генератор 16 импульсов, первый — четвертый элементы И 17-20, элемент 21 задержки, выходы 23 и 24 датчиков 22.1 и 22,2 объекта 22 управ-30 ления, выходы 25 и 26 управляющих сигналов соответственно первого и второго каналов, выход 27 переполнения делителя 13, первый 28 и второй 29 выходы выхода 3 кода меток.

Блок 1 памяти предназначен для хранения команд, выполняемых устройством, Команды состоят из двух полей: поля кода деления и поля кода меток.

Поле кода деления поступает на выход

2, а поле кода меток — на выход 3 блока 1 памяти.

Поле кода меток содержит два разряда. Значение первого разряда посту- пает на выход 28 и управляет измене- 45 нием содержимого счетчика 11 адреса.

Значение второго разряда поступает на выход 29 и управляет изменением содержимого счетчика 12 адреса.

При единичных сигналах на выходах

28 и 29 импульсы с выхода 27 делителя 13 поступают на входы синхронизации счетчиков 11, 12.

Блок 4(7) памяти служит для хранения управляющей информации первого (второго) каналов. Управляющая информация, хранящаяся в ячейках блока 4(7) памяти, состоит из двух полей: поля кода уровня управляющего сигнала и поля следующего адреса Поле кода уровня управляющего сигнала поступает на выход 5(8) блока 4(7) памяти, Поле следующего адреса поступает на выход 6(9) адреса блока 4 (7) памяти. Поле следующего адреса состоит из немодифицируемой части адреса и оита проверки условия, Счетчики 10-12 предназначены для задания адресов ячейки блоков 1, 4 и

7 памяти соответственно. При поступлении сигнала на счетный вход счетчика

10 его содержимое увеличивается на единицу. В счетчик 11(12) загружается следующий адрес с выхода 6(9) блока

4(7) памяти (при наличии единичного сигнала на управляющем входе и поступлении сигнала на вход синхронизации).

Если на управляющем входе сигнал отсутствует и на вход синхронизации поступает сигнал, то содержимое счетчика 11(12) увеличивается на единицу.

Делитель 13 предназначен для формирования сигнала при окончании выполнения текущей команды (такта работы устройства). Иа управляющий вход делителя

13 поступает код, задающий коэффициент деления.

На счетный вход делителя 13 поступают импульсы с генератора 16. После поступления (К+1)-го импульса (где

К вЂ” коэффициент деления) на выходе 28 появляется импульс и делитель 13 устанавливается в исходное (нулевое) состояние.

Генератор 16 служит для формирования импульсов. Период следования и длительность импульсов,формируемых генератором 16, определяются минимальной длительностью такта работы устройства и условием обеспечения устойчивости работы элементов и узлов устройства.

Элементы 17 и 18 позволяют формировать на входы синхронизации счетчиков 11 и 12 сигналы в конце тактов работы устройства.

Элементы И 19 и 20 служат для формирования сигналов на управляницие входы счетчиков 11, 12, Элемент 21 задержки предназначен для обеспечения устойчивости работы устройства.

Принцип действия устройства состоит в следующем.

В процессе функционирования устройства выполняется последовательность команд, 11ри выполнении каждой команды

5 1649509 на первый и второй канал объекта управления выдаются коды уровня управляющих сигналов, При переходе к выпол-, нению очередной команды значения кодов управляющих сигналов могут изме5 няться без учета значений сигналов о состоянии объекта управления (сигналов с выходов датчиков 22.1, 22.2) либо изменяться с учетом этих значений.

Во втором случае осуществляется аппаратно-программная модуляция значений кодов уровней управляющих сигналов.

Учет состояния объекта управления путем аппаратно-программной модуляции значений кодов управляющих сигналов позволяет повысить точность процессов управления, контроля и испытаний цифровых и аналоговых объектов, а следовательно, расширить область примене- 20 ния устройства, Программное формирование кодов управляющих сигналов для двух каналов наряду с расширением области применения устройства позволяет улучшить его 25 динамические характеристики .

Рассмотрим алгоритм функционирования устройства. В исходном состоянии в счетчиках 10-12 хранятся соответственно коды адресов команды и управля- 30 ющих сигналов .первого и второго каналов, а в регистры 14(15) записаны начальные значения кодов уровней управляющих сигналов первого (второго) канала (цепи установки в исходное состо- 35, яние на схеме условно не показаны).

При этом из блока 1 памяти выбирается код команды, состоящий из кода деления (выход 2) и кода меток (выход 3) °

Код деления поступает на делитель 40

13 и настраивает его на заданный коэффициент деления, а сигнал с выхода 3 блока 1 памяти воздействует на элементы И 17 и 18.

Генератор 16 формирует импульсы на счетный вход делителя 13. После поступления (К+1)-го импульса на делитель 13 на выходе 27 появляется им. пульс переполнения. По этому импульсу изменяется содержимое счетчика 11 или

: (и) 12. Код меток на выходе 3 блока

1 памяти задает счетчик, изменяющий состояние. Если на выходах 28 и 29 присутствуют единичные сигналы, .то изменяется состояние счетчиков 11 и

12. Если единичный сигнал имеет место на выходе 28(29), то изменяется содержимое только счетчика 11(12).

Содержимое счетчиков 11 и 12 может изменяться двояко в зависимости от сигнала на управляющем входе. Если на управляющий вход поступает нулевой сигнал, то по импульсу с выхода элемента 17(18) содержимое счетчика

11 (12) увеличивается на единицу. В противном случае в счетчик 11(12) через информационный вход заносится код очередного адреса с выхода 6(9) адреса соответственно блока 4(7) памяти. Значение сигнала на управляющем входе счетчика 11(12) определяется значением сигнала проверяемого условия, поступающего с выходов 23(24) датчиков объекта 22 управления на элемент

И 19(20). Если при формировании значений управляющих сигналов на выходах

25(26) в текущем такте проверяется значение сигнала с выхода 23(24) объек-. та 21 управления, то элемент И 19(20) открыт сигналами битов проверки условий, поступающими с выходом 6(9) блоков 4(7) памяти. В противном случае сигналы битов проверки условий отсутствуют и сигналы с выходов 23(24) объекта 22 управления через элементы

19(20) и .не проходят. Если сигналы на выходах 28 и 29 выхода 3 отсутствуют, то элементы И 17 и 18 закрыты и счетчики 11, 12 своего состояния не изменяют, а следовательно, информация на выходах блоков 4 и 7 памяти не изменяется .

Импульс с выхода 27 делителя 13, задержанный элементом 21 задержки на вреют, необходимое для срабатывания счетчиков 11 и 12 и выборки информации из блоков 4 и 7 памяти, поступает на входы синхронизации регистров 14 и 15.

При этом в регистры 14 и 15 соответственно с выходов 5 и 8 блоков 4 и 7 памяти заносится новое значение кодов

45 уровней управляющих сигналов (либо заносится старое значение кодов управляющих сигналов, если содержимое счетчика 12 и (или) 13 не изменилось). Коды уровней управляющих сигналов с выходов

50 25 и 26 устройства поступают на объект

22 управления. Объект 22 управления через датчики 22.1 и 22.2 вьщает на выходы 23, 24 осведомительные, сигналы (условия) об изменениях своего состоя55 ния после воздействия управляющих сигналов.

При появлении импульса на выходе

27 делителя 13 устройство переходит к выполнению следующей команды. Далее

1649509 устройство функционирует аналогично описанному алгоритму. Проверка значе1 ний условий с выходов датчиков 22. 1 и 22;2 позволяет двояко изменять содержимое счетчиков 11 и 12, а следовательно, формировать одно из двух возможных значений кодов уровней управ-! ляющих сигналов на выходах 25 и 26.

Это позволяет осуществлять аппаратно- .jO микропрограммную модуляцию уровней управляющих сигналов.

Иа фиг. 2 показана последовательность изменений значений кодов управляющих сигналов на выходах 25 и 26 в процессе функционирования устройства, Формула из о брет ения

Устройство для программного управления, содержащее блок памяти команд, первый счетчик адреса, делитель, регистр команд первого канала, регистр команд второго канала, генератор импульсов, элемент задержки, выход генератора импульсов соединен со счет- 25 ным входом делителя, выход делителя соединен со счетным входом первого счетчика адреса, выход первого счетчика адреса соединен с входом блока памяти команд, выход кода деления бло-30 ка памяти команд соединен с управляющим входом делителя, выход регистра команд первого канала является выходом управляющих сигналов первого канала, выход регистра команд второго канала является выходом управляющих сигналов второго канала, выход делителя через элемент задержки соединен с входами синхронизации регистров команд IIepBQI 0 и Второго канала о т 4g

3 и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения, возможности контроля и повышения быстродействия, оно допол кительно содержит первый и второй дат 15 чики объектов, блоки памяти управляющей информации первого и второго канапов, второи и третий счетчики адре-, сов, с первого по четвертый элементы

И, причем выход делителя соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого датчика объек- та управления соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с управляющим входом второго счетчика адреса, выход второго счетчика адреса соединен с входом блока памяти управляющей информации первого канала, выходы управляющих сигналов блока памяти управляющей информации первого канала соединены с информационным входом регистра команд первого канала, выходы немодифицируемой части адреса выходов адреса блока памяти управляющей инфомации первого канала соединены с информационным входом второго счетчика. адреса, выход бита проверки условия выходов адреса блока памяти управляющей информации первого канала соединен с вторым входом третьего элемента И, выход второ- . го датчика объекта управления соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом управления третьего счетчика адреса, выход третьего счетчика адреса соединен с входом блока памяти управляющей информации второго канала, выходы управляющих сигналов блока памяти управляющей информации второго канала соепи-j невы с информационным входом регистра команд второго канала, выходы немодифицируемой части адреса выходов адреса блока памяти управляющей информации второго канала соединены с информационным входом третьего счетчика адреса, выход бита проверки условия выходов адреса блока памяти управляющей информации второго канала соединен с вторым входом четвертого элемента И, первый и второй выходы выхода кода кода, меток блока памяти команд соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И.

1649509 г7

ЙпВЯВНИВ 004

ВеИленаеааХ

Фиг2

Составитель И. Швец

Техред Л,Сердюкова

Редактор Л. Пчолинская

КорректоР Н ° Ревская

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

/, Заказ 1521 Тираж 490 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5