Устройство для микропрограммного управления системами контроля

Устройство для микропрограммного управления системами контроля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С-А Н И:-Е"

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1п) 544966

Собак Советскик

Социалистическими

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.08.74 (21) 2048542/24 с присоединением заявки г е (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.77. Бюллетень Ме 4

Дата опубликования описания 15.02.77 (51) М. Кл з G 06F 9,14

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДK 681.326(088). (72) Автор изобретения

Ю. Ф. Чубаров (71) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

СИСТЕМАМИ КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к области вычислительной и измерительной техники и может быть использовано для построения управляющих автоматов и автоматов обработки измерительной информации высокой производительности.

Известно устройство (1), состоящее из логической схемы (автомат без памяти) и автомата с памятью, в который входят элементы памяти (например, триггеры, образующие регистр), определяющие объем внутренней памяти автомата. На вход автомата с памятью поступают сигналы изменения состояния, а его выход подключен к логической схеме.

Входные сигналы подаются иа логическую схему, а с ее выхода снимаются выходные сигналы.

Проектирование таких устройств при большом числе входных сигналов, что имеет место при контроле, практически невозможно, оио получается с большим числом иедоопределенных состояний, громоздким по конструкции, а унификация исключается.

Из известных устройств, наиболее близким по технической сущности к изобретению, является устройство (2j, содержащее дешифратор команд, выходом подключенный к выходу устройства и к управляющему входу измериTe tk>IIoI o б лока, информационный Bbtxog KQTQрого соединен с информационным входом устройства, выход — с входом дешифратора состояний.

Однако синтез такого устройства довольно сложен и минимизация структуры сопряжена с рядом трудностей, поскольку она зависит от особенностей объекта, алгоритма его функционирования и т. д.

Структурные схемы матрицы внутренних микроопераций II регистров микрокоманд, сое10 диненных между собой матрицей формирования кода следующей микрокомаиды, имеют свою специфику построения, характерную только для заданного объекта, и не пригодны для другого. B связи с этим структурные схе15 мы указанных функциональных узлов, не могут быть унифицированы, а следовательно, и трудно поддаются микроминиатюризации.

Большое число функциональных узлов, I3xoдящих в схему, и логических элементов с па20 мятью и без памяти делает устройство слохкным и громоздким по конструкции, а при увеличении числа управляющих команд значительно усложняется регистр и дешифратор.

Перестройка устройства для работы с дру25 гим изделием практически невозможна, поскольку структура не унифицирована.

Цель изобретения — повышение коэффициента использования оборудования и упрощение перестройки.

30 Это достигается тем, что в устройство вве544966 дена однородная кодирующая структура, входы которой соединены с соответствующими выходами дешифратoра состояний, управляющий вход подключен к управляющему входу устройства, выходы — — к соответствующим входам JeHHIIôðàòo13à команд, однородная кодирующая структура содержит ячейки llo числу команд, каждая из которых включает пары последовательно соединенных элементов

ИЛИ, И ио числу разрядов, Ii трипер. Единичный вход трип ера Ii объединенные входы элементов И подключены к управляю(цему входу однородной кодирую(цей структуры, входы и выходы которой соед(шеиы соответственно с входами элементов ИЛИ и выходами элементов И, единичный выход триггера — с одш(м из входов элемента II, I!1 нулевого разряда, а его иу;le!3011 выход — — с одним

Il3 входов элемеllT!l 1! первого разряда. 11улсвой вход триггера подключен к выходу элемента ИЛИ ilep!3olo разряда.

Структурная схема устройства для микропрограммного управления системами контроля представлена на чертеже.

Устройство, пОДключенное к контролируемой радиоаппаратуре 1 и измерительному блоку 2, соде13ж(г1 дешифратор 3 состояний, дешифратор 4 команд, однородную кодирующую структуру .5. Однородная кодирующая структура состоит из отдельных ячеек, число которых равно к — числу задакицих команд управления Х. Принцип построения каждой ячейки од1»иаков. Б исе вход(п равное число логических элементов И, ИЛИ и один элемент с памятью, например триггер с раздельными входами. На чертеже показаны триггеры б(— б(„элементы ИЛИ 7pp — 7(„элементы И

8pp — 8„,1, вход 9 устройства, выход 10 деишфратора команд, выход 11 устройства.

Работает устройство для микропрограммного управления системами контроля следующим образом.

Совокупность т-выходов каждой ячейки Однородной кодирующей структуры, например

У,(„У»„..., Y i, дает полный набор всех У, соответствующих заданному состоянию выходов измерительного блока qp, ql, ..., q определяющих состояния выходов дешифратора

СОСТояипй Q В К 1>К;11э!Й ill03IЕИТ 1ВТО."с(аТИОГО времени.

Устройство приводится в иачалиьое состояние, когда Х=О, У=О, Q=O. Подается одна из команд управления на вход устройства, например Х=Х(, 0. При этом включается к-я ячейка однородной кодирующей структуры и запускается триггер этой ячейки. С един(чиого выхода триггера через элемент ИЛИ нулевого разряда на вход элемента И того же разряда подается единица и на его выходе появляется управляющий сигнал У(31,. = 1. Все остальные У»,= Y I,=...= Y„;1,=0, в результате чего на выходе к-й ячейки образуется первая микрокоманда 00...001, которая вызывает появления управляющей команды иа выходе дешифратора команд в виде заданной комбинации Уъ

Необходимые кu3!a!I;3»I Y поступают на вход ко(п ролирусмой радиоаппаратуры, а другая

5 их часть à — — непосредственно на измерительный блок 2, !3 который входят элементарные автоматы с памятью, сравнивающие устройства и связанные с ними электронные ана;io! o!3»1e преобразователи.

10 Команды Y и Y заставляют радиоаппаратуру работать 13 заданном режиме и выдавать иа элементы памяти, сравнивающие устройства и аналоговые преобразователи аналоговую !

l дискретную информацию.

15 В процессе сравнения и обработки информации элементы памяти измерительного блока приходят в такое состояние, что на его выходе появляется комбинатия qp, qi, ..., q, соответс(вующая на выходе дсшифратора 3 со20 стояний, например, сигналу Q, - (остальные

Qp Q,---...=Qi- I=0). Сигнал Q, возбуждает вход элеме1гга ИЛИ первого разряда и вызывает опрокидывание триггера.

В результате этого на всех трех входах и

25 выходе элемента И первого разряда появляются едшшчные сигналы, а иа входах элементов I I;IH нулевого и других разрядов все входные величины равны нулю. На выходе к-й ячейки возникает новая микрокоманда 00...010, 50 преобразуемая дешифратором 4 в следующую выходную команду Ур, У,, ..., Y . Эта команда з;(ставляет отрабатывать радиоаппаратуру и измерительный блок 2 следующий этап алгоритма управления. В результате блок 2

35 приходит в состояние, что вызывает появление новой микрокоманды 00...011 и т. д. В дальнейшей работе sl÷eéêii триггер не принимает участия.

По окончании обработки команды Х(„ как

10 правило все Ypl„У»„..., У,(, принимают значение единицы. Зта команда обычно заканчивает этап управления и с выхода измерительного блока 2 выводится аналоговая или дискретная информация о значении контролируемой величины для дальнейшей обработки или регистрации.

Задание входи»1х команд может осуществляться в десятичном и двоичном коде. В

irepI3o3; случае ири поступлении команды включается o;3»;I ячейка, во втором число включсииы ячеек определяется двоичным кодом.

Псрсстрой"a устройства обеспечивается переклю leiilie31 связей выходов дешифратора 3

55 состояний и ш одов элементов ИЛИ всех ячевиут13енних связей входов и выходов дешифратора 4.

Формула изобретения

60 1. Устройство для микропрограммного управления системами контроля, содержащее дешифратор команд, выход которого подключен к выходу устройства и к управляющему входу измерительного блока, информационный вы05 ход которого соединен с информационным

544966 входом устройства, выход — с входом дешифратора состояний, о т л н ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения коэффициента использования оборудования и упрощения перестройки, в него введена однородная кодирующая структура, входы которой соединены с соответствующими выходами дешифратора состояний, управляющий вход подключен к управляющему входу устройства, выходы подключены к соответствующим входам дешифратора команд.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что однородная кодирующая структура содержит ячейки по числу команд, каждая из которых включает пары последовательно соединенных элементов ИЛИ, И по числу разрядов, и триггер, единичный вход которого и объединенные входы элементов И подключены к управляющему входу однородной кодируюшей структуры, входы и выходы которой соединены соответственно с входами элементов ИЛИ и выходами элементов И, единич5 ный выход триггера соединен с одним из входов элемента ИЛ11 нулевого разряда, нулевой выход триггера — с одним из входов элемента И первого разряда, нулевой вход триггера подключен к выходу элемента ИЛИ пер10 ного разряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Папернов А. Л. Логическпе основы цифровых машин и программирования. М., «Нау15 ка», 19б8, с. 77 — 79. рис, 5.10.

2. Лазарев В. Г. и Пийль Е. И. Синтез управляющих автоматов. М., «Энергия», 1970. с. 309. рис. б — 9 (прототип).