Управляющая логическая машина

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ к вто ском свидитильстау

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 532862 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено13 05.75 (21) 2136274/24 с присоединением заявки М (23) Приоритет(43) Опубликовано25,10.76.Бюллетень М 39 (45) Дата опубликования описания 29.03.77 (51) М Кл "- (л 06 F 15/20

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) у ДК681.325 (088.8) А, Ф. Волков, Н. Н, Краснопольский, С, В. Лебедев, Г. А, Лукашенко, К. N. Лунеко, Г. К. Сорокин и В. И. Харламов (У2) Ав торы изобретения (71) Заявитель (54) УПРАВЛЯЮШАЯ ЛОГИЧЕСКАЯ МАШИНА

Изобретение относится к вычислигельноф технике, в частности к техническим средст ва:;. комплексной автоматизации сложных производственных процессов, гребу-ющей ре ненни больного числа логических задач, связанных с блокировкой при дистанционном автоматическом управлении, с авгомагичес ким выполнением дискретных операций гищ

"включить-выключить" при пуске, осганове или изменении режима работы механизмов, агрегатов или их групп, двухпозиционным регулированием, защи той технологического оборудования при аварийных ситуациях и сигнализацией в процессе контроля хода техно логическогс процесса и состояния технологического оборудования, когда переменные состояния процесса и управляющие сигналы характеризуются двумя логическими значеtïûìè 0 или 1, Известна управляющая логическая маши- gp

„„a,êoãoðàë содержит блок памяти команд, пульт оператора, блок управления, блок сопряжения и блок вычисления логической функции, Эта машина по заранее заданной программе, расположенной в блоке памяти 25 команд, производит электронную обработку большого числа входных сигналов, предстаю ляющих цифровую одноразрядную информацию, для управления автоматическим техно логическим оборудованием посредством вывода из блока вычисления логической функции большого числа выходных сигналов. B состав этой машины входит устройство для последовательно-параллельной групповой обработки логической информации, которое позволяет значительно увеличить скорость вычислений значений логической функции за счет одновременной по времени обрабог . ки группы взаимно независимых аргументов, Известно также логическое устройство, предназначенное, в частности, для управления автоматическим технологическим оборудованием, которое содержит накопитель для командных слов, командный счетчик, управ ляющий блок с тактовым генератором, тактовым блоком и регистром для операционной части командных слов, и блок вводавывода. В состав этого логического устройства, кроме того, введены логические эле532862

ИЛИ соединены с соответствующими входами узла вьщеления несущественного этапа вы числения, соответствующие выходы которого соединены с третьим входом реверсивного счетчика скобок и единичными и нулевыми входами триггеров левых и правых скобок, Входы импульсов рабочего цикла, числа скобок, вида скобок и вида логической операции логического блока соединены с одноименными входами узла выделения несуществен- !9 ного этапа вычисления, Вход типа операции соединен с одноименным входом узла вьщеления несущественного этапа вычисления и вторыми входами элементов И. Вход вида аргумента соединен с первым входом пер- И вого и с вторым входом второго элементов

"Эквивалентность", Вход сигнала записи соединен с вторым входом регистра запоминания результатов, информационный вход соединен с вторым входом первого элемента "Эквивалентность", а вход сигнала чтения соединен с третьими входами элементов И и четвертым входом реверсивного счетчика скобок. Выходы вычитания скобок и существенности этапа вычисления логичен- + кого блока подключены к одноименным выходам узла выделения несущественного этапа вычисления. Выход операнда подключен к единичному выходу триггера запоминания результата, информационный выход результата вычисления подключен к выходу второго элемента "Эквивалентность", информационный выход группы аргументов подключен к выходу регистра запоминания результатов, а выход запрета подключен к выходу элемента ИЛИ. Кроме гого, блок организации приема операндов содержит первый коммутатор, информационный регистр, второй коммутатор, узел сравнения адресов, элементы "Запрет", элемент И и элементы ®

ИЛИ. Выход первого из элементов ИЛИ соединен с первыми входами элемента И и первого элемента "Запрег", подключенными вторыми входами к выходу узла сравнения адресов. Выход элемента И через последовательно соединенные второй элемент ИЛИ и второй элемент "Запрег" соединен с первым входом первого коммутатора, выход которого соединен с первым входом информационного регистра, а его выход соединен с первым входом второго коммутатора. Входы существенности этапа вычисления, сигнала перезаписи и сигнала приема информации блока организации приема операнда соединены с соответствую» Q цими входами первого элемента ИЛИ. Вход адреса аргумента в группе соединен с вторым входами первого и второго коммутаторов, входы типа операции, адреса требуемой группы аргументов, адреса принятой груп- ® пы аргументов и окончания приема соединены, соответственно, с другим входом второго элемента "Запрег, первым входом узла сравнения адресов, вторым входом узла сравнения адресов и другим входом второго элемента ИЛИ. Информационный вход группы аргументов соединен с вторым входом информационного регистра, а информационный вход результата вычисления соединен с третьим входом первого коммутатора. Выходы разрешения приема информации и сигнала чтения блока организации приема операнда подключены к выходу первого элемента "Запрет" и второго элемента ИЛИ, соответственно, информационный выход аргумента в группе подключен к выходу второго коммутатора, а информационный выход группы аргументов подключен к выходу информационного регистра.

На чертеже изображена функциональная схема управляющей логической машины.

Управляющая логическая машина содержит блок управления 1, логический блок 2, блок организации приема операнда 3, блок сопряжения 4, блок памяти команд 5 и пульт оператора 6.

Логический блок 2 содержит узел выделения несущественного этапа вычисления 7, триггер левых скобок 8, триггер правых скобок 9, элемент ИЛИ 10, реверсивный счетчик скобок 11, дешифратор нулевого состояния 12, регистр запоминания резуль гатов 13, элементы "Эквивалентность" 14 и 15, триггер запоминания результата 1 6, элементы И 17 и 18 и элемент HE 19.

Блок организации приема операнда 3 содержит информационный регистр 20, первый коммутатор 21, второй коммутатор 22, элемент "Запрет" 23 и 24, узел сравнения адресов 25, элементы ИЛИ 26 и 27 и элемент И 28.

Работа управляющей логической машины в режиме обновления значения логической переменной в некотором двоичном разряде многоразрядного информационного слоя, Управляющая логическая машина имеет дополнительно две служебные команды: "Перезапись" и "Восстановление", По команде "Перезапись" в информационный регистр 20 блока организации приема операнда 3 через внешний вход блока сопряжения 4 осуществляется ввод гого многоразрядного информационного слова, адрес которого указан в первой адресной части команды "Перезапись". По окончании ввода многоразрядного информационного слова в двоичный разряд, номер которого указан во второй адресной части команды "Перезапись", записывается с выхода элемента "Эквивалентность" 14 новое (прямое или инверсное, 532862 в соответствии с признаком в операционной части команды) вычисленное значение логической переменной, По команде "Восстановление" многоразрядное информационное слово с информациоц- у ного регистра 20 блока организации приема операнда 3 передается на внешний выход блока сопряжения 4. В адресной части команды "Восстановление" указан адрес внеш него устройства (на чертеже не показано), р которому это слово адресуется, Например, требуется обновить значение логической переменной, находящееся в В-ом разряде многоразрядного информационного ц слова, расположенного во внешнем устройстве, имеющем адрес А», и передать это слово с обновленным значением B-ro разряда во внешнее устройство, имеющее адрес А

Подпрограмма обновления значения логи- 36 ческой переменной в В-ом двоичном разряде А » многоразрядного информационного слова состоит из двух команд и записывается следующим образом:

Перезапись А» 3, ВВ

Восстановление А2 .

При выполнении первой команды подпрограммы с кодом операции "Перезапись" на выходе сигнала перезаписи блока управления

1, подключенном через одноименный вход блока организации приема операнда 3 к входу элемента ИЛИ 26, формируется сигнал логической "1", Адрес А» с выхода адреса требуемой группы аргументов блока управления 1 пс сгупаег на одноименные входы блока сопряжения 4 и блока организации приема огеранда 3, Вход адреса требуемой группы аргумен QB блока организации приема операнда

3 подключен к первому входу узла сравнения адресов 25, второй вход которого подключен к входу адреса принятой группы блока организации приема операнда 3, подключенного к одноименному выходу блока сопряжения 4„

Если адрес 4» не совладает с адресом

С, принятым в информационный регистр 20

Ори выполнении одной из предыдущих команд программы группы аргументов, то на выходе узла сравнения адресов 25 формируется сигнал логического "О", Если же

A = С, го на выходе узла сравнения адре» сов 25 формируется сигнал логической "1".

Выход элемента ИЛИ 26 подключен к первым входам элементов И 28, и "Запрег"

24, вторые входы которых подключены к выходу узла сравнения адресов 25, Выход элемента И 28 подключен к входу элемента ИЛИ 27, другой вход когорого подключен к выходу окончания приема блока сопряжения 4 через одноименныйвход блока организации приема операнда 3.

Выход элемента "Запрет" 24 подключен к входу разрешения приема информации блока сопряжения 4 через одноименный выход блока организации приема операнда 3, Если А: — С, то на входе разрешения приема информации блока сопряжения 4, подключенном к одноименному выходу блока организации приема операнда 3, формируется сигнал "Прием информации", Если А» = С, го в блок сопряжения 4 по цепи: выход сигнала перазаписи блока управления 1 — вход сигнала перезаписи блока организации приема операнда 3— вход и выход элемента ИЛИ 26 — вход и выход элемента "Запрет" 24 — выход разре шения приема информации блока организации приема операнда 3 — вход разрешения прие ма информации блока сопряжения 4, поступает сигнал "Прием информации". По этому сигналу блок сопряжения 4 на внешней свой выход выдает адрес А» внешнего устройся ва (на чертеже не показано), .а с внешнего входа принимает многоразрядное информационное слово, которое записывается в информационный регистр 20, Первый вход этого регистра подключен к информационному выходу группы аргументов блока сопряжения

4 через одноименный вход блока организации приема операнда 3, По окончании прие» ма информации на выходе элемента ИЛИ 27, вход которого подключен к выходу окончания приема блока сопряжения 4 через одноименный вход блока организации приема

Операнда 3, формируется сигнал "Чтение", На все время работы блока сопряжения

4 сигналом с его выхода запрета, подклю ченного к одноименному входу блока управления 1, запрещается формирование последовательности управляющих импульсов на выходе импульсов paGo÷åão цикла блока управления 1.

Если А, С, го сигнал "Чтение" формиру-ется по цепи: выход сигнала перезаписи блока управления 1 — вход сигнала перезаписи блока организации приема операнда

3 — вход и выход элемента ИЛИ 2 6 — вход и выход элемента И 28 — вход и выход элемента ИЛИ 27, Выход элемента ИЛИ 27 с одной cãopoíû подключен к входу элемента

"Запрег" 23„а с дру;ой через выход сигн ла чтения блока организации приема операн да 3 и одчоименный вход логического блока 2 — к входам элементов И 17 и 18.

На другис входы элементов "Запрет" 23 и И 17, 18 поступает сигнал логического

"0" с выхода типа операции блока управл .

862

3, Машина по п, 1, î r л и ч а ю» ш а я с я тем, что блок организации приема операндов содержит первый коммутатор, информационный регистр, второй коммутатор, у-зел сравнения адресов, элементы

"Запрет", элемент И и элементы ИЛИ, выход первого из которых соединен с первыми входами элемента И и первого элемента "Запрет", подключенными вторыми входами к выходу узла сравнения адресов, выход элемента И через последовательно соединенные второй элемент ИЛИ и второй элемент

lf

"Запрет соединен с первым входом первого коммутатора, выход которого соединен с первым входом инфэрмапиэчнэгэ регистра, выхэд кэторэгэ соединен с первым входом второго ко. лмут тэра, входы суше ственцости этапа вычисления, сигнал; перезаписи и сигнала приема информации блэка организации приема операнда соединены с соответству-ющими входами первого элемента ИЛИ, вход адреса аргумен-,à в группе соединен со вторыми входами первого и второго коммутаторов, входы типа операции, адреса требуемой группы аргументов, адреса принятой группы аргументов и окончания приема соединены соответственнс с другим входом второго элемента "Запрет", первым входом узла сравнения адресов, вторым входом узла сравнения адресов и другим входом второго элемента ИЛИ, информационный вход группы аргументов соединен со вторым входом информационного регистра, а информационный вход результата вычисления соединен с третьим входом первого коммутатора, выходы разрешения нены с соответствуюшими входами узла вы» деления несущественного этапа вычисления, соответствующие выходы которого соединены с третьим входом реверсивного счетчи- 39 ка скобок и единичными и нулевыми входами триггеров левых и правых скобок, вхоцы импульсов рабочего цикла, число скобок, вида скобок и вида логической операции логического блока соединены с одноимен- N ными входами узла выделения несушественНого этапа вычисления, вход типа операции соединен с одноименным входом узла выделения несущественного этапа вычисления и вторыми входами элементов И, вход ви- ф

532 вход блока управления соединены с одноименными входами и выходом блока памяти команд, а внешние входы и выходы блока сопряжения — c соответствуюшими входами и выходами управляющей логической машины, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, умен шения аппаратурных затрат и эксплуатационных расходов, в ней выход типа операции блока управления соединен с одноименным )р входом блока организации приема операнда, вход сигнала перезаписи которого подключен к одноименному выходу блока управления, информационный выход группы аргументов соединен с одноименным входом блока со- ц пряжепия, а информационный вход результата вычисления подключен к одноименному выходу логического блока, Машинапоп,1, отличаю— ш а я с я тем, что логический блок содержит узел выделения несущественного этапа вычисления, регистр запоминания результатов, элементы "Эквивалентность", логические элементы, триггер запоминания результата, дешифратор нулевого состояния, реверсивный счетчик скобок и триггеры левых и правых скобок, единичные выходы которых соединены, соответственно, с первыми и вгорымч входами элемента ИЛИ и реверсивного счетчика скобок, выход которого соедипец с входом дешифратора нулевого состояния, выход первого элемента

"Эквивалентность" соединен с первым входом первого элемента И непосредствэHHO, g а с первым входом второго элемента И— через элемент НЕ, выход первого и второго элементов И соединены соответственно с единичным и нулевым входами триггера запоминания результата, единичный р выход которого через второй элемент "Эквивалентность" соединен с первым входом регистра запоминания результатов, единичный ч нулевой выходы три.-гера запоминания результата, выход дешифратора пулевс ф

ro состояния и выход элемента ИЛИ соедида аргумента соединен с первым входом первого и со вторым входом второго эла» мента "Эквивалентность", вход сигнала за»» циси соединен со вторым входом регистра запоминания результатов, информационный вход соединен со вторым входом первого элемента "Эквивалентность", а вход сигнала чтения соединен с третьими входами элементов И и четвертым входом реверсивного счетчика скобок, выходы вычитания скобок и существенности этапа вычисления логического блока подключены к одноименным выходам узла выделения несушественного этапа вычисления, выход операнда подключен к единичному выходу триггера запоминания результата, информационный выход результата вычисления подключен к выходу второго элемента "Эквивалентность", информационный выход группы аргументов подключен к выходу регистра запоминания результатов, а выход запрета подключен к выходу элемента ИЛИ.

532862

Составитель И „Ха зова

Техред И. Ковач

1 О1КСИ!;

Корректс, Редактор .Е. Гончар

«\» . а !

Заказ 5 Х 19 203 Тираж 864 Подпиcíî. °

11НИИПИ Государственного ко...1итета Совета, М п-пcrj ОВ .-,-Р по дел!а, изобрсòñH1fé и открь1ти

113С!35, Москва, 7КИ5, Пау!локан нао.. л. 4УЛ

Филиал ППП "Пагенг", г. Ун!гонон, ул, Пгое!!гнан, 4 йриема информации и сигнала чтения блока организации приема операнда подключены к выходу первого элемента "Запрет" и второ го элемента ИЛИ соответственно, информаЦИОННЪШ ВЫХОД аРГлг МЕНта В i P>-П11Е ПОДКЛЮ» чен к выходу втопого коммутатора, а инфорМаЦИОННЬП1 ВЬ1ХОД . РУг ПЫ аРГУ „ЕитоВ ПОДКЛ1О чен к Выходу и11формацпонного регистра,