Устройство для программногоуправления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240779. (21) 2800215/18-24 (5 1) M. КЛ с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

G 05 В 19/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыт и й

Опубликовано 15.0581. Бюллвтвиь М 18

Дата опубликования описания 1505.81 (53) УДК 621. 503., 55 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.В. Канышев, В.И. Ларионов и И.И. Савин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение от носится к автоматике и может быть использовано в системах автоматического управления и контроля.

Известно программно-переменное командное устройство, содержащее генератор импульсов с делителем частоты, счетчик времени, элементы

И и триггеры, у которых нулевой вход каждого предыдущего соединен соответственно с нулевым выходом каждого последующего, образуя цепочку (1), Это устройство характеризуется отсутствием возможности выдавать команду любой длительности, слож- 15 ностью смены программ иэ-эа съема большого количества механически закрепленных для обеспечения надежного контактирования блоков коммутации одной программы и установки с меха- 20 ническим закреплением такого же количества блоков коммутации программы, отсутствием возможности многократно выдавать команды по одному адресу при выполнении программы. 25

Это программно-временное командное устройство не позволяет организовать проверку сложного объекта, когда необходимо многократно и независимо по каждому адресу выдавать 30 команды различной длительности в большое количество адресов (например, несколько сотен).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для программного управления, содержащее два генератора импульсов, счетчик импульсов, распределитель импульсов, блок задания программ, блоки сравнения кодов времени, блоки сравнения адресов и блок командных триггеров. Это устройство позволяет выдавать многократно команды любой длительности по независимым адресам (2), Недостатком этого устройства является невозможность отработки неограниченного числа вариантов программ, из-за того, что в блоке за) ания программ с каждой ячейки снимается один программный код времени. На каждую команду требуется две ячейки (одна — для включения команды, другая — для ее выключения), причем каждая ячейка используется только в свое время по программе, Кроме того, устройство характеризуется сложностью процесса смены программы. Если ячейки блока задания программ некоммутируемые (типа ячеек

830310

ЗУ), то для смены программы необхо- сдвига первыми выходами соединен дима перепрошивка ЗУ, а если с третьими входами блока сравнения, коммутируемые (типа коммутируемых вторыми выходами - с первым входом диодных матриц), то при смене вторых элементов И, вторые входы программы необходимо перекоммутиро- которых соединены с выходом пятого вать (переставить) диоды каждой элемента И, вторым входом подклюмногоразрядной, например, 24-х ченного ко второму входу девятого разрядной ячейки для программы дли- элемента И, выходу шестого триггера тельностью несколько часов с точ- и второму входу второго элемента ИЛИ, ностью выдачи команд 0,1 сек. второй вход десятого элемента И соеЦель изобретения — расширение динен с выходом четвертого элемента функциональных возможностей за счет ИЛИ и вторым входом первого элеменобеспечения отработки неограничен- та ИЛИ, третий вход десятого элемен.! ного числа вариантов программ. та И вЂ” с выходоМ четвертого элеПоставленная цель достигается мента И, выход блока сравнения — с тем, что в устройство для программ- первым входом шестого триггера, втоного управления, содержащее после- З рой вход которого подключен к выходу довательно соединенные генератор им- счетчика тактов и Первому входу пульсов, делитель частоты, первый третьего триггера, Вторым входом элемент И, счетчик текущего времени соединенного с выходом формирователя и блок сравнения, второй вход кото-. импульсов, второй вход четвертого рого соединен с выходом первого 20 элемента Й - с выходом генератора. триггера и вторым входом первого импульсов, выход третьего элемента элемента И, а также вторые элементы ИЛИ вЂ” с первым входом первого тригИ, выходы которых через первые де- гера, входы четвертого элемента ИЛИ шифраторы соединены со входами вто- с третьими выходами второго дешифрарых триггеров, введены последователь- 25 тора, а второй вход счетчика строк но соединенные блок считывания ин- с выходом восьмого элемента И. формации, формирователь импульсов, На чертеже представлена схема счетчик строк, второй дешифратор, устройства. первый элемент ИЛИ и третий элемент Устройство для программного управИ, последовательно-соединенные ления содержит блок 1 считывания третий триггер, второй элемент ИЛИ, информации, соединенный с регистром четвертый элемент И, счетчик так- 2 сдвига и через сумматор 3, шестой тов, третий дешифратор, четвертый элемент И 4,. третий элемент ИЛИ 5, триггер и пятый элемент И и последо- первый управляющий триггер 6 с бловательно соединенные сумматор, ком 7 сравнения и первым элементом шестой элемент И и третий элемент И 8, формирователь 9 импульсов, соеИЛИ, а также элемент задержки, диненный входом с блоком 1 считывачетвертый элемент ИЛИ, седьмой, ния информации„а выходом — с третьим восьмой, девятый и десятый элементы управляющим триггером 10 и счетчиком

И, пятый и шестой триггеры и регистр 11 строк, выходы которого соединены сдвига, первыми входами соединенный 46 со входами второго дешифратора 12, со вторыми выходами блока считыва- третьи выходы которого соединены ния информации и первыми входами через четвертый элемент ИЛИ 13 сумматора, второй вход которого с первщю элементом ИЛИ 14 и десятым подключен к выходу седьмого элемента элементом И 15, первый выход соеИ, первым входом соединенного с - g5 динен через первый элемент ИЛИ 14 выходом третьего триггера, а вторым и третий элемент И 16 с регистром 2 входом — со вторым входом третьего сдвига, другой выход соединен с блоэлемента И и вторым выходом третьего ком 1 считывания информации, восьмым дешифратора, третий выход которого элементом И 17 и шестым элементом подключен к первым входам пятого О И 4, второй элемент ИЛИ 18, первый триггера и восьмого элемента И, вто- вход которого соединен с третьим рым входом соединенного со вторым управляющим триггером 10 и седьмым выходом второго дешифратора, первым элементом И 19, а выход через четвервходом блока считывания информа- тый элемент И 20 соединен со счетции и вторым входом шестого элемен чиком 21 тактов сдвига и десятым та И, третий вход которого подклю- элементом И 15, третий дещифратор 22, чен ко вторым входам четвертого и соединенный входами со счетчиком 21 пятого триггеров, выход пятого триг- тактов сдвига, а другим выходом гера соединен через девятый элемент соединен с четвертым элементом И 16, И со вторыми входами блока считы- через седьмой элемент И 19 с суммавания информации и регистра сдвнга, 69 тором 3 и через четвертый управляющий а через последовательно соединенные триггер 23, пягый элемент И 24, втоэлемент задержки и десятый элемент рые элементы И 25.,„ и 25,ц,, первые

И вЂ” с третьим входом регистра сдви- дешифраторы 26 и 26я адреса с втога, четвертым входом подключенного Рыми триггерами 27,1 и 27„, первым к выходу третьего элемента И, регистР,выходом соединен с шестым элементом

830310

И 4, четвертым управляющим триггеро

23 и пятым управляющим триггером 28, выход которого соединен.с девятым элементом И 29 и через линию зацержки 30 и десятый элемент И 15 с регистром 2 сдвига, одни выходы которо го соединены с блоком 7 сравнения, а другие - со вторыми элементами

И 25 и 25„« шестой управляющий триггер 31, соединенный одним входом с блоком 7 сравнения, другим входом — c третьим управляющим триггером 10 и счетчиком 21 тактов сдвига, генератор 32 импульсов, соединенный с четвертым элементом И 20 и через делитель 33 частоты, первый элемент

И 8 со счетчиком 34 текущего времени (n — количество дешифраторов адреса, определяемое числом одновременно включаемых команд к — количество элементов И перед каждым дешифратором адреса, определяемое разрядностью кода адреса (к з 2); m = 2 "1 возможное количество командных триггеров на выходе каждого дешифратора адреса), Реальное число командных триггеров, дешифраторов адреса и элементов И перед ними определяется требуемым числом адресов,по которым выдаются команды.

Устройство для программного управления работает следующим образом.

Перед началом работы в блок считывания информации заправляется программоноситель, например перфолента, на которой для каждой команды своим кадром, состоящим из нескольких, например i, строк, размещена закодированная информация о времени выдачи команды, адресе выдачи ее и контрольная ° После включения устройство приводится в исходное состояние, при котором блок 1 считывания информации, регистр 2 сдвига, сумматор 3, счетчик

11 строк, счетчик 21 тактов сдвига, счетчик 34 текущего времени и управляющие триггеры б, 10, 23, 28, 31 обнулены, По сигналу ПУСК на второй вход управляющего триггера б с него выдается сигнал одновременно на разрешающий второй вход блока 7 сравнения и второй вход элемента И 8. Так как сравниваемые коды обнуленных регистра 2 сдвига и счетчика 34 текущего времени одинаковы, то в блоке 7 сравнения сразу же вырабатывается импульс на первый вход управляющего триггера 31, выходной сигнал с которого поступает на вторые входы элемента И 24, элемента

И 29 и через второй вход элемента

ИЛИ 18 на первый вход элемента И 20 разрешая прохождение импульсов по его второму входу на счетчик 21 тактов сдвига с генератора 32 импульсов, с которого импульсы через делитель 33 частоты и первый вход элемента И 8 поступают также на м счетчик 34 текущего времени, начиная отсчет времени программы. Сигналы с первого и третьего выходов дешифратора 22, поступающие соответственно на второй и первый входы

5 управляющего триггера 28, формируют на его выходе сигнал, который через первый вход элемента И 29 поступает на запуск блока l считывания информации, Сигналы с первого, второго и третьего выходов дешифратора 22 в запускающем цикле работы счетчика

21 тактов сдвига не проходят через запертые в исходном состоянии эле- менты И 4, 16, 17, 19. Сигнал с выхода управляющего триггера 23, сформированный из поступающих соответственно на его первый и второй входы сигналов со второго и первого выходов дешифратора 22, поступает через первый вход элемента И 24 на вторые

20 входы элементов И 25 „ и 25„„, разрешая съем кода с адресных вторых выходов регистра 2 сдвига, который находится пока в исходном состоянии.

Сигнал переполнения с другого выхода счетчика 21 тактов сдвига устанавливает по второму входу управляющий триггер 31 в нулевое состояние, заканчивая цикл запуска программы. Со вторых выходов запущенного блока 1 считывания информации построчно поступает кадр информации первой команды на первые входы сумматора 3 и регистра 2 сдвига, Параллельный код информации каждой строки кадра сопровождается синхроимпульсом, поступающим на формирователь 9 импульсов, в котором по переднему фронту синхроимпульса вырабатывается короткий импульс, По первому синхроимпульсу счетчик 11 строк устанавливается

40 в первое состояние и с третьего выхода дешифратора 12 через элемент

ИЛИ 13 поступает сигнал на второй вход элемента И 15 и через второй вход элемента ИЛИ 14 на первый вход элемента И 16. По тому же первому синхроимпульсу управляющий триггер 10 устанавливается в единичное состояние и выходной сигнал с него поступает на первый вход элемента И 19 и чеРез первый вход элемента ИЛИ 18 на первый вход элемента И 20, разрешая прохождение тактовых импульсов на счетчик 21 тактов сдвига. Сигнал со второго выхода дешифратора 22 через второй вход элемента И 19 поступает на второй вход сумматора 3 для приема и сложения в нем параллельного кода информации первой строки, а через второй вход элемента И 16 поступает на четвертый вход регистра

2 сдвига для приема, по его входам, на приемные разряды той же информации первой строки, Сигнал с выхода управляющего триггера 23, устанавливаемого в единичное состояние по тому же сигналу со второго выхода

8зоз10 дешифратора 22, не проходит через, второй вход открытого элемента И 19 запертый элемент И 24. Сигнал с пер- на второй вход сумматора 3 для приевого выхода второго дешифратора 22 ма и сложения параллельного кода инобнуляет управляющий триггер 23 формации. В случае приема правильи устанавливает в единичное состояние ной информации (1-1) строк содержиуправляющий триггер 28, сигнал с вы- . мое сумматора 3, после сложения хода которого через запертый элемент правильной информации i-ой строки, И 29 не проходит, а поступает через равно нулю и сигнал с его выхода линию задержки 30 на первый вход отсутствует на первом входе элемента элемента И 15, разрешая поступление И 4. Тогда сигнал с первого выхода тактовых. импульсов по третьему входу дешифратора 22 не проходит через регистра 2 сдвига для сдвига информа- третий вход элемента И 4 и первый ции иэ его приемных разрядов. Число вход элемента ИЛИ 5 на обнуление импульсов сдвига определяется раз- управляющего триггера 6. B случае рядностью принимаемого параллельно приема неправильной информации хотя

ro кода информацйи и одинаково для бы в одной иэ i строк содержимое каждой стРоки, Сигнал с тРетьего вы- 15 сумматора 3 не равно нулю и сиг„a хода дешифратора 22 обнУлЯет управ с его выхода поступает на первый лЯющий тРиггеР 28, пРекращаЯ постУп вход элемента И 4, Тогда сигнал с ление тактовых импульсов сдвига первого выхода второго дешифратора через третий вход элемента И 15 22 проходит через третий вход в регистр 2 сдвига а чеРез закры 20 элемента И 4 и первый вход элемента тый элемент И 17 не проходит, Сигнал ИЛИ 5 на обнуление управляющего переполнения с другого выхода счет- триггера 6, с выхода которого сничика 21 тактов сдвига обнуляет мается сигнал, разрешающий сравнение управляющий триггер 10 и поступление параллельных кодов в блоке 7 сравнетактовых импульсов прекращается. д ния и прохождение импульсов через

На этом цикл операций в устройстве элемент. И 8 на счетчик 34 текущего по приему информации первой строки времени, остановку счета которого кадра заканчивается, Этот цикл фиксирует оператор. Сигналом с повторяется (i-2) раз, когда прини- третьего выхода дешифратора 22 чемается информация (i-2) строк кад- реэ первый вход элемента И 17 обнура в сумматор 3 и регистр 2 сдвига, 30 ляется счетчик 11 строк. Сигналом с последующим сдвигом информации переполнения счетчика 21 тактов из приемных разрядов- в регистре 2 сдвига, с его другого выхода, обнусдвига. Информация (i-1) строки ляется управляющий триггер 10 и кадра является последней для ре- прекращается прохождение тактовых гистра 2 сдвига, поэтому сдвиг после импульсов через элемент И 20. На ее приема осуществлять не надо, этом заканчивается прием с програмдля чего по (i-1) синхроимпульсу моносителя кадра информации об односигнал на выходе элемента ИЛИ 13 от временно выдаваемых командах. С персутствует, а на первый вход элемента вых выходов регистра 2 сдвига инфорИ 16 подаетсн сигнал чеРез пеРвый 40 мация о времени выдачи команды по; вход элемента ИЛИ 14 с первого выхо- ступает на вход блока 7 сравнения, да дешифратора 12, Последняя (i-я) а со вторых выходов регистра 2 строка в кадре содержит только конт- сдвига информация об адресе выдачи рольную информацию, дополняющую команды поступает на первые входы до обнуления код, выработанный в сум- 4 элементов И 251 и 25як,При налиматоре 3 в результате сложения ин- чии разрешающего сигнала с управформации (i-1) строки. В связи с ляющего триггера 6, в момент раэтим информация i oé строки прини- венства кодов, бегущего с мается только в сумматор 3, что и выходов счетчика 34 текущего вреобусловливает отличия в работе Уст- 0 мени и программного — с первых выройства в i-ом цикле приема инфор- ходов регистра 2 сдвига, с выхода мации от работы в первых (1-2) цик- блока 7 сравнения поступает импульс лах. По i-му синхроимпульсу со на первый вход управляющего триггевторого выхода дешифратора 12 посту- ра 31, выходной сигнал с которого пает сигнал на вторые входы элемен- по вторым входам подготавливает тов И 4 и 17 и на первый вход бло- элементы И 24 и 29, а через второй ка 1 считывания информации для пре- вход элемента ИЛИ 18 поступает на крашения считывания информации первый вход элемента И 20, разрешая

Элементы И 15, 16, 24 и 29 по 1-ому прохождение тактовых импульсов на синхроимпульсу остаются запертыми счетчик 21 тактов сдвига, Сигнал из-эа отсутствия сигналов соответ- 60 со второго выхода дешифратора 22 ственно с выходов элемента ИЛИ 13, устанавливает в единичное состояние элемента ИЛИ 14 и обнуленного управ- Управляющий триггер 23, сигнал с ляющего триггера 31. Сигнал со вто- выхода которого через первый вход рого выхода дешифратора 22 поступает, элемента И 24 поступает на вторые как и ранее в (i — 1) циклах, через 65 входы элементов И 25 „ и 25 . Раэ—

830310

f åøàÿ по первым их входам прохождение информации со нторых выходов регистра 2 сдвига на дешифраторы

2б„ и 26 адреса для включения или выключения сигналами с них соотнетствующих вторых триггерон 271 и 2 „

11

Так выдается первая группа одновременных команд, информация с которых заложена в первом кадре. Сигналом с первого ныхода дешифратора 22 обнуляется управляющий триггер 2З и устанавливается в единичное состояние управляющий триггер 28, с выхода которого сигнал поступает через элемент И 29 на второй вход регистра

2 сдвига для обнуления и на второй вход блока 1 считывания информации для приема второго кадра информации о второй группе одновременно выдавае" мых команд, Сигнал с третьего выхода дешифратора 22 обнуляет управляющий триггер 28. Сигнал переполнения с другого выхода счетчика 21 тактов сдвига обнуляет управляющий триггер

31 и устройство готово к приему информации и синхроимпульсов второго кадра, приняв который устройство ожидает сравнения программного кода времени с первых выходон регистра 2 сдвига с бегущим . кодом со счетчика 34 текущего времени, Так последЬвательно отрабатывается вся программа, Оператор по внешнему входу

СТОП на второй вход элемента ИЛИ 5 может остановить программу, е

Использование устройства позволяет значительно расширить функциональные воэможности за счет обеспечения отработки устройством, без всяких переналадок, неограниченного числа .вариантов программ. В известном устройстве блок задания программы состоит из ячеек, каждая из которых соответствует одной команде, а значит и весь набор ячеек блока задания программы соответствует одной програм ме, использовать подвижный программоноситель, изготовление и контроль которого осуществляется автоматически на комплекте любой ЭВМ, а в известном контроль изготовления программы осуществляется визуально, легко корректировать программоноситель путем вклейки (вставки) дополнительного программоносителя с необходимым количеством информации, а в известном измейейие программы ограничено конструкцией, удобно и быстро менять подвижный программоноситель, например смена перфоленты занимает ъ 1 мин, а смена программы, например иэ 100 команд, в известном устройстве займет несколько часон из-за необходимости перекоммутации (перестановки), например 24-х разрядной, ячейки при продолжительности программы в несколько часов н с точностью выдачи команды 0,1 сек, а также обеспечить зкономию за счет сокращения аппаратурных затрат, Формула изобретения

Устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, первый элемент И, счетчик текущего времени и блок сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого триггера и вторым входом первого элемента И, а также вторые элементы И, выходы которых через первые дешифраторы !

5 соединены со входами вторых тригге1 он, о т л и ч а ю щ е е с я тем, то, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены последовательно соединенные

Щ блок считывания ин*ормации, формиронатель импульсов, счетчик строк, нторой дешифратор, первый элемент ИЛИ и третий элемент Й, последовательно соединенные третий триггер, второй элемент ИЛИ, четвертый элемент И, счетчик тактов, третий дешифратор, четвертый триггер и пятый элемент И и последовательно соединенные сумматор, шестой элемент И и третий элемент ИЛИ, а также элемент задержки, четвертый элемент ИЛИ, седьмой, восьмой, девятый и десятый элементы

И, пятый и шестой триггеры и регистр сдвига, первыми входами соединенный со вторыми выходами блока считывания информации и первыми входами сумматора, второй вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, первым входом соединенного с выходом третьего триггера, а вторым входом—

40 со вторым входом третьего элемента

И и вторым выходом третьего дешифратора, третий выход которого подключен к первым входам пятого триггера и восьмого элемента И, вторым входом

45 соединенного со вторым выходом второго дешифратора, первым входом блока считывания информации и вторым входом шестого элемента И, третий вход которого подключен ко вторым входам четвертого и пятого триггеров, выход пятого триггера соединен через девятый элемент И со вторыми входами блока считывания информации и регистра сдвига, а через последовательно соединенные элемент задержки и дезэ сятый элемент И вЂ” с третьим входом регистра сдвига, четвертым входом подключенного к выходу третьего элемента И, регистр сдвига первыми выходами соединен с третьими входами

g0 блока сравнения, вторыми выходами с первым входом вторых элементов И, вторые входы которых соединены с выходом пятого элемента И, вторым .входом подключенного ко второму входу девятого элемента И, выходу

830310

Составитель И. Швец

Редактор M. Погориляк Техред. Н. Келушак Корректор E. Рошко

Тираж 940 Подписное

Вниипи государственного комитета сссР по делам иэобретений и открытий

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

Заказ 2795/27

Филиал ППП Патент, r ужгород, ул. Проектная, 4 шестого триггера и второму входу второго элемента ИЛИ,второй вход десятого элемента И соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ и вторым входом первого элемента ИЛИ, третий вход десятого элемента И.с выходом четвертого элемента И, выход блока сравнения -..с первым входом шестого триггера, второй вход которого подключен к выходу счетчика тактов и-первому входу третьего триггера, вторым входом соединенного с выходом формирователя импульсов, второй вход четвертого элемента И с выходом генератора импульсов, выход третьего элемента ИЛИ - с первым входом первого триггера, входы четвертого элемента ИЛИ вЂ” с третьими выходами второго дешифратора, а второй Вход счетчика cTpolc с Вы ходом восьмого элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Авторское свидетельство СССР

9 383001, кл.G 05 В 19/10, 1970.

2, Авторское свидетельство СССР

9 54/854, кл.G 05 В 19/18, 1974 (прототип).