SU1425607A1 - Устройство дл программного управлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  автоматического управлени  промышленными объектами . Цель изобретени  состоит р повьппении надежности работы устройства . Устройство содержит первый 1 и второй 4 регистры, первый 2 и второй 5 буферные регистры, блок пам ти 3, счетчик 11, генератор тактовых импульсов 7, элемент Н 10, элемент ИЛИ 12, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 9, триггер 6 и мультиплексор 8. Изобретение позвол ет повысить надежность работы устройства за счет введени  дополнительных элементов и соответству- юшлх св зей,осуществл ющих контроль введенных команд непосредственно самим устройством и осуществл ющих блокировку синхронизации устройства в случае ввода неправильной команды. В аварийных ситуаци х устройство посыпает запрос прерывани  старшему уровню системы управлени  и не вьщает управл ю- с щих воздействий на объект управлени  до решени  старшим уровнем задачи выхода из конфликтной ситуации. 2 шт.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  автоматического уттравлени  промышленными объектами.

Цель изобретени  - повьшение надежности работы устройства.

На фиг. 1 представлена функциональ |а  схема устройства дл  программно- ijo управлени ; на фиг. 2 - формат и 1 аименование полей микрокоманды устройства ,

: Устройство ДЛЯ Программного управ- лени  содержит первые регистр 1 и буферный регистр 2, блок 3 пам ти, вто- р|ые регистр 4 и буферный регистр 5, т|риггер 6, генератор 7 тактовых им- г ульсов, мультиплексор 8, элемент ЙСЮЮЧАЮЩЕЕ И:М-НЕ 9, элемент И 10, dqeT mK 11, элемент ИЛИ 12, входы устройства: первого адреса программы 13, начальной установки 1А, записи начального адреса 15, логических условий 16, выходы устройства: управ- л  ющий 17, запроса прерывани  18. Второй регистр имеет выходы: адреса перехода 4 , управл ющих воздействий , адреса мультиплексора 4, , обнулени  счетчика 4, переключени  буферов 45. Мультиплексор В имеет вхо- ды: адреса 8, и информационные (логических условий) 8. Регистр 1 принимает и хранит код начального адреса программы, котора  хранитс  в блоке 3 пам ти. Триггер 6 идентифицирует наличие адреса в первом регистре 1. С помощью мультиплексора 8 производитс  выбор логического услови .Эле- мЁнты 9 и 10 осуществл ют блокировку синхронизации при неправильном коде начального адр.еса или при его отсутствии к,моменту окончани  программы. Счетчик 11 формирует в зтом случае запрос прерывани  дл  старшего уровн  (СУ).

Устройство работает следующим образом .

Дл  установки устройства в исходное состо ние на вход 14 устройства подаетс  импульс, который обнул ет содержимое второго регистра 4 и сбрасывает триггер 6 в нулевое состо ние . Логический нуль с выхода 4 второго регистра 4 включает второй буферный регистр 5 и отключает первый буферный регистр 2 от адресных разр дов блока 3 пам ти. Логический нуль с выхода 44 второго регистра 4 обнул ет счетчик 11. На управл ющие выходы

устройства поступают логические нули с в.1хода ч., второго регистра 4. Так как второй буферный регистр 5 находитс  во включенном состо нии, а первый буферный регистр 2 - в отключенном , то на первый адресный вход блока 3 пам ти ( адресные разр ды) поступают логические нули с выхода 4, второго регистра 4.

Вследствие того, что на адресные входы 3 мультиплексора 8 подаютс  логические нули с выхода 4 второго регистра 4, то на старший адресный разр д (второй адресный вход) блока 3 пам ти поступает состо ние информационного входа мультиплексора 8, вы - бираемого по нулевому адресу.На этот информационный вход посто нно подаетс  нулевой логический уровень. Следовательно , на старший адресный разр д блока 3 пам ти поступает логический нуль. В соответствии с зтим из блока 3 пам ти выбираетс  информаци , расположенна  по нулевому адресу. Информаци , записанна  в блоке 3 пам ти представл ет собой микрокоманду, формат которой показан на фиг. 2.

В поле Адрес перехода микрокоманды , расположенной по нулевому адресу , записана единица в двоичном виде . В поле Адрес мультиплексора этой микрокоманды записан адрес, соответствующий выбору информационного входа мультиплексора 8, соединенного с выходом триггера 6. Во всех остальных разр дах этой микрокоманды записаны логические нули. Так как с выхода 4j второго регистра 4 на первый вход элемента ИСКЛЮЧА 01ЦЕЕ ИЛИ- НЕ 9 поступает логический нуль, а на второй вход этого элемента с второго выхода блока 3 пам ти, соответствующего разр ду Признак начала программы микрокоманды, также поступает логический нуль, то на первый вход элемента И 10 с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 9 подаетс  логическа  единица, разрешающа  прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 7 через элемент И 10 на вход записи второго регистра 4. Первый тактовый импульс записывает информацию , выбранную из блока 3 пам ти , во второй регистр 4. Следовательно , на первый адресный вход блока 3 пам ти устанавливаютс  единица в двоичном виде, а на второй адресный вход блока 3 пам ти через мультиплек

сор 8 передаетс  состо ние выхода триггера 6. Так как триггер 6 сброшен установкой устройства в исходное состо ние , то на второй адресный вход блока 3 пам ти поступает логический нуль. Таким образом, из блока 3 пам ти выбираетс  микрокоманда, записанна  по первому адресу. Эта микрокоманда полностью повтор ет записанную по нулевому адресу, и, следовательно , тактовые импульсы, поступающие на вход записи второго регистра 4, не измен ют состо ние устройства. Данное состо ние  вл етс  исходным.

Как только в первый регистр 1 произведена запись первого адреса, сопровождающа с  подачей строб-импульса на вход записи первого регистра 1 и на вход установки триггера 6, выход триггера 6 и, соответственно, старший адресный разр д блока 3 пам ти

установитс  в 1 и из блока 3 пам ти

На первьй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 9 подаетс  логическа  единица с выхода 45 второго регистра 4, 15 на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подаетс  также логическа  единица с управл ющего выхода блока 3 пам ти. Следовательно, на первый вход элемента И 10 поступает логическа  единица, разрешающа  прохождение тактовых импульсов на вход записи второго регистра 4. Первьш тактовый импульс записывает выбранную из блока 3 пам ти информацию во второй регистр 4. Буфервыберетс  нова  информаци , записанна  по тому же, но с единицей в стар- 25 ные регистры 2 и 5 переключаютс  в шем разр де, адресу. Нова  микроко- исходное состо ние - на адресные вхопрограммы , где в разр де D записан. ;логический нуль. В поле Адрес перехода записан адрес следующей микрокоманды программы, в пол х Управл ющие воздействи  и Адрес мультиплексора записана информаци , соответствующа  алгоритму программы. В разр дах Обнуление счетчика и Переклю

чение.буферных регистров записаны логические нули.

На первьй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 9 подаетс  логическа  единица с выхода 45 второго регистра 4, на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подаетс  также логическа  единица с управл ющего выхода блока 3 пам ти. Следовательно, на первый вход элемента И 10 поступает логическа  единица, разрешающа  прохождение тактовых импульсов на вход записи второго регистра 4. Первьш тактовый импульс записывает выбранную из блока 3 пам ти информацию во второй регистр 4. Буферные регистры 2 и 5 переключаютс  в исходное состо ние - на адресные вхо

манда отличаетс  от предьщущей следующим: в поле Адрес перехода записана двойка в двоичном виде, в разр дах Обнуление счетчика и Пере- кпючение буферных регистров записаны логические единицы.Во всех остальных разр дах микрокоманды записаны . логические нули. Так как на оба входа элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 9 поданы логические нули, то тактовый импульс беспреп тственно проходит на вход записи второго регистра 4 и происходит запись новой- микрокоманды во второй регистр 4.

Вследствие того, что на выходе 45- второго регистра 4 по вилась логическа  единица, происходит переключение буферов и, следовательно, на первый адресньй вход блока 3 пам ти посту- .пает информаци ,, записанна  в первом регистре 1. Триггер 6 сбрасьшаетс  в О. Так как на адресные входы 8 мультиплексора 8 подаютс  логические нули, то на старшем адресном разр де блока 3 пам ти устанавливаетс  логический нуль.

В соответствии с -установленным адресом на выходах блока 3 пам ти уста

навливаетс  перва  микрокомавда про--gg последней микрокоманды записываетс 

граммы. В разр де Признак началаее собственный адрес (дл  организапрограммы первой микрокоманды про-. ции перехода на себ , если триггер

граммы записана логическа  единица в6 находитс  в состо нии логического

отличие от последующих микрокоманднул ), в поле 4 записываетс  логи

ды блока 3 пам ти поступает информаци  с выхода 4, второго регистра 4, на старший адресный разр д блока 3 пам ти передаетс  состо ние информационного входа мультиплексора 8, выбранного в соответствии с установленным на входе 8 адресом. Управл ющие воздействи  с выхода 4 второго регистра 4 поступают на выход 17 устройства . Счетчик 11 сбрасываетс  в О.

В блоке 3 пам ти выбираетс  следующа  микрокоманда программы,в разр де Признак начала программы которой записан уже логический нуль, по даваемый на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 9. На первый вход . этого элемента подаетс  также логический  уль с выхода 4j второго регистра 4. Таким образом, начинает выполн тьс  программа, начавша с  с адреса, поступившего от внешних устройств на вход 13. В конце этой программы устройство вьшолн ет действи , аналогичные тем, которые выполн лись при установке начального состо ни : анализируетс  состо ние триггера 6. При этом в поле 4( адреса перехода

ческа  единица, разрешающа  счет счетчику 11,

Если триггер 6 находитс  к этому моменту в единичном состо нии (т.е., поступил очередной начальный адрес с входа 13), то устройство начинает функционировать, как описано. Если очередного начального адреса не посt5

20

топило, то устройство переходит в ре-jg Дальнейша  работа устройства зависит жнм ожидани . Переходы осуществл ют- CJJ на себ  в последней микрокоманце пр|ограммы. Одновременно йачинаетс  И1 кремент счетчика 11. Врем  ожида- нЦ  определ етс  временем заполнени  сметчика 11. Если за врем  ожидани  на1 устройство не поступит очередной нa aльHi)Iй адрес, то устройство сформирует запрос прерывани  дл  системы уп завлени  верхнего уровн  с выхода nejieHoca счетчика 11 на выход 18. ЭтЬт сигнал побуждает старший уровень сиртемы управлени  вьщать адрес первой микрокоманды программы, если это не: произошло ранее.

;Однако возможен случай,.когда на устройство поступил начальный адрес, но при передаче в его коде произошел сбой. В этом случае последовательность действий устройства такова.

Устройство в исходном состо нии посто нно анализирует состо ние выхода триггера 6. Если это состо ние - единичный логический уровень, то происходит переключение буферных регистров , а следовательно, на первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 9 поступает логическа  единица. Дп  дальнейшего функционировани  устройства не25

30

35

от алгоритма действий всей системы управлени  в целом. Может быть либо осуществлен повторный ввод адреса мик рокоманды в первый регистр 1, либо подачей на вход 14 устройства устройство может быть установлено в исходное состо ние.

Таким образом, устройство позвол ет повысить надежность работы нижнего уровн -и, следовательно, всей сиетемы управлени  в целом. Благодар  введению новых элементов и соответствующих св зей между ними устройство дл  программного управлени  самосто тельно осуществл ет непосредственный контроль вводимого адреса микрокоманды , и в случае ввода неправильного адреса прекращает работу, вьщав старшему уровню (СУ) запрос на повторный ввод адреса. Кроме того, устройство может осуществл ть- аналогичным образом контроль за работой исполнительного устройства. Например, если в процессе выполнени  программы анализи руетс  то или иное логическое условие и при этом разрешена работа счетчика, то по истечении времени, необходимого дл  заполнени  счетчика, на старший уровень с выхода счетчика также посту

обх:одимо, чтобы и на второй вход эле- до пает запрос прерывани , сигнализируюмен;та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 9 также hoc- логическа  единица. Однако, как указано, в разр де Признак начала программы микрокоманды логическа  единица записана лишь в первой микрокоманде программы. Так как рассматриваетс  случай ошибочного ввода адреса в первый регистр 1, то на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 9 подаетс  логический нуль. Вследствие этого прохождение тактовых импульсов от генератора 7 к входу записи второго регистра 4 невозможно и уст)ройство Прекращает, дальнейшую смену состо ний.

При этом тактовые импульсы подают с  на инкрементирующий вход счетчика 11, а так как на вход обнулени  счетчика 11 с выхода 4 второго регистра

щий.о том что за отведенное врем  не произошла необходима  смена состо ни  сигнализируемого логического услови . В этом случае сложивша с  си- 45 туаци  может быть проайализирована старшими уровн ми, и нижнему уровню, вьщаетс  соответствующа  команда

50

55

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  программного управлени , содержащее генератор тактавьк , импульсов, счетчик, первый и второй регистры, триггер, элемент И, второй вход которого соединен с выходом генератора , мультиплексор, элемент ИЛИ, блок пам ти, первый выход которого соединен с информационным входом второго регистра, выход которого  вД поступает логическа  единица (счет разрешен), то происходит последовательное заполнение счетчика 11, Как только произойдет его переполнение, сигнал с выхода 18 устройства поступает к старшему уровню системы управлени , сигнализиру  о том, что введен неправильньй адрес микрокоманды.

   Дальнейша  работа устройства зависит

   от алгоритма действий всей системы управлени  в целом. Может быть либо осуществлен повторный ввод адреса микрокоманды в первый регистр 1, либо подачей на вход 14 устройства устройство может быть установлено в исходное состо ние.

   Таким образом, устройство позвол ет повысить надежность работы нижнего уровн -и, следовательно, всей сие. темы управлени  в целом. Благодар  введению новых элементов и соответствующих св зей между ними устройство дл  программного управлени  самосто тельно осуществл ет непосредственный контроль вводимого адреса микрокоманды , и в случае ввода неправильного адреса прекращает работу, вьщав старшему уровню (СУ) запрос на повторный ввод адреса. Кроме того, устройство может осуществл ть- аналогичным образом контроль за работой исполнительного устройства. Например, если в процессе выполнени  программы анализируетс  то или иное логическое условие и при этом разрешена работа счетчика, то по истечении времени, необходимого дл  заполнени  счетчика, на старший уровень с выхода счетчика также постущий .о том что за отведенное врем  не произошла необходима  смена состо ни  сигнализируемого логического услови . В этом случае сложивша с  си- туаци  может быть проайализирована старшими уровн ми, и нижнему уровню, вьщаетс  соответствующа  команда

   Формула изобретени 

   Устройство дл  программного управлени , содержащее генератор тактавьк , импульсов, счетчик, первый и второй регистры, триггер, элемент И, второй вход которого соединен с выходом генератора , мультиплексор, элемент ИЛИ, блок пам ти, первый выход которого соединен с информационным входом второго регистра, выход которого  в7

   л етс  управл юпим пых. устройства , о т л и ч а ю m е е с   тем, что, с целью повышени  надежности работы устройства, в него введены первый и второй буферные регистры, соединенные информационными входат с информационными выходами соответственно первого и второго регистров,

   1А

   причем первый адресный вход блока па- |Q мациониый вход первого регистра  в- м ти подключен к выходам первого и л етс  входом первого адреса програм- второго буферных регистров, элемент мы устройства, вход записи первого

   ИСКЛЮЧАЮЩЕр ИЛИ-НЕ, первый вход которого подключен к п тому выходу второго регистра, второй вход - к вто- 15 рому выходу блока пам ти, а выход соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с входом записи второго регистра, при этом п тьй выход второго регистра соединен с первым входом элемента ИЛИ, с входом разрешени  работы первого буферного

   регистра, соединенный с входом установки триггера,  вл етс  входом записи в устройство первого адреса программы , обнул ющий вход второго регистра , соединенный с вторым входом элемента ИЛИ,  вл етс  входом установки устройства в исходное состо ние, 20 при этом выход элемента ИЛИ подключен к входу сброса триггера, а выход переполнени  счетчика  вл етс  выходом

   регистра и с входом запрещени  работы запроса прерывани  устройства, чет- второго буферного регистра, адресньй вертый выход второго регистра соеди- вход мультиплексора соединен с третьим25 нен с входом обнулени  счетчика.

   VnТ )

   5607 8

   входом второго регистра, первьй информационный вход мультиплексора соединен с выходом триггера, с второго по (п-1)-н информационные входы мультиплексора  вл ютс  входами логических условий устройства, при этом выход мультиплексора соединен с вторым адресным входом блока пам ти, инфор

   регистра, соединенный с входом установки триггера,  вл етс  входом записи в устройство первого адреса программы , обнул ющий вход второго регистра , соединенный с вторым входом элемента ИЛИ,  вл етс  входом установки устройства в исходное состо ние, при этом выход элемента ИЛИ подключен к входу сброса триггера, а выход переполнени  счетчика  вл етс  выходом

   5;

   Ъо

   Adpec перемда {/прабллющие Воздгистби 

   АЗрее мультипдвнсора

   обнуление cvemvufta

   nepeNAHi tHUf SygieflMAfx pftue/npffS

   Признан науома npotpofiffbt