Программируемый контроллер

 

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к программному управлению технологическим оборудованием, и может быть использовано при построении программируемых контроллеров. Цель изобретения - сокращение объема блока памяти микрокбманд устройства. Устройство содержит блок 1 памяти микрокоманд, регистр 2 микрокоманд, дешифратор 3, мультиплексор. 4, генератор 5 тактовых импульсов и группу 6 одновибраторов. Введение группы одновибраторов приводит к достижению цели. 4 ил., 1 табл. фиеЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1352484 A 1 (51)4 0 06 F 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТ01СКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3961071/24-24 (22) 26.09,85 (46) 15.11,87. Вюл, У 42 (71) Московский автомобильный завод им. И.А.Лихачева (72) В.И.Хохлов и A È.ÀHäåðñîí (53) 681.3(088,8) (56) Мейзда Ф. Интегральные схемы, технология и применение, М,: Мир, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 12?607., кл, G 06 F 9/00, 01 ° 10.84 ° (54) ПРОГРАММИРУЕМЫЙ КОНТРОЛЛЕР (57) Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к программному управлению технологическим оборудованием, и может быть использовано при построении программируемых контроллеров. Цель изобретения — сокращение объема блока памяти микрокоманд устройства. Устройство содержит блок 1 памяти микрокоманд, регистр 2 микрокоманд, дешифратор 3, мультиплексор. 4, генератор 5 тактовых импульсов и группу 6 одновибраторов. Введение группы одновибраторов приводит к достижению цели. 4 ил., 1 табл.

2484 2

1 135

Изобретение относится к вычисли тельной технике, а именно к программному управлению технологическим оборудованием, и может быть использовано при построении программируемых контроллеров, в частности реализующих функции алгебры логики, Цель изобретения — сокращение объема блока памяти микрокоманд устройства.

На фиг,l приведена структурная схема программируемого контроллера; на фиг.2 — временная диаграмма работы программируемого контроллера, иллюстрирующая взаимное расположение сигналов на входе блока памяти микрокоманд, выходе регистра микрокоманд, входе установки устройств в исходное состояние, входах и выходах одновибраторов группы и выходе генератора импульсов; на фиг.3 — переключательная схема, изображенная в виде лестничной диаграммы; на фиг,4 — блоксхема алгоритма работы устройства, Устройство (фиг,1) содержит блок 1 памяти микрокоманд, регистр 2 микрокоманд, дешифратор 3, мультиплексор

4, генератор 5 тактовых импульсов, группу 6 одновибраторов, вход 7 начальной установки устройства, вход

8 логических условий устройства, информационный выход 9 устройства, выходы 10 номера модифицируемого разряда кода микрооперации, 11 номера анализируемого логического условия и 12,кода микрооперации, Устройство работает следующим образом.

Значения логических условий поступают через вход 8 устройства и циклически анализируются, Вычисленные в виде кода микрооперации значения функции через одновибраторы группы 6 поступают на выход 9 устройства, В каждом такте микрокоманда из блока 1 памяти загружается в регистр 2 микрокоманд, Адрес следующей микрокоманды формируется в соответствии со значением (О или 1) анализируемого аргумента — логического условия или промежуточного результата вычисления (функции), подаваемого через мультиплексор 4 на первый адресный вход блока 1 памяти и содержимого регистра 2 микрокоманд, поступающего на остальные адресные входы блока 1 памяти, Если анализируемый аргумент входит в вычисляемую булевую функцию с

10.

45 т инверсией и равен " !" или входит без инверсии и равен "О", из блока 1 памяти выбирается следующая микрокоманда, соответствующая аргументу, вхо. дящему в дизъюнкцию к анализируемой части функции. Если такая дизъюнкция отсутствует, инициализации запуска одновибратора не происходит и выбирается следующая микрокоманда, соответствующая проверке первого аргумента очередной функции. Если анализируется аргумент, входящий в вычисляемую булевую функцию с инверсией и равный "О" или входящий без инверсии и равный "1", из блока 1 памяти выбирается следующая микрокоманда, соответстьующая аргументу входящему в конъюнкцию к. анализируемой части функции. Если таковая конъюнкция отсутствует, то выбирается следующая микрокоманда инициализирующая через дешифратор 3 запуск соответствующего одновибратора группы 6, Если выполняется микрокоманда инициализирующая запуск одновибратора группы 6 и выход одновибратора, контролируемый через мультиплексор

4, находится в состоянии "1", выбирается следующая микрокоманда, соответствующая проверке первого аргумента очередной функции, если же выход одновибратора остается в состоянии

"О", то снова выбирается микрокоманда, соответствующая запуску этого одновибратора. Циклы повторения запуска будут повторяться до тех пор, пока на выходе одновибратора не появится сигнал "1". Если этого не произойдет, запуск остальных одновибраторов группы 6 будет прекращен и их выходы переключатся в состояние

"О"

Запись в регистр микрокоманд может инициализироваться по положительному фронту импульсов с генератора 5, а запуск одновибраторов группы 6— по отрицательному фронту.

Перед началом работы устройства через вход 7 начальной установки на четвертый стробирующий вход дешифратора 3, запрещающий включение его выходов, подается импульс, длительность которого превышает:максимально возможное время, необходимое для вычисления кода микрооперации. В таблице представлено назначение полей регистра 2 микрокоманд, з 135

Количество А информационных каналов мультиплексора 4, разрядность В входом блока памяти и длина С микрокоманды"(cM, таблицу) связаны соотношением

A=M+ N;

С = ЬОК2А И

В=С+1, где М вЂ” разрядность входа 8 устройства;

N — разрядность выхода 9 устройства;

Б — максимальная входимость аргумента с одним идентификационным номером в ветви программы °

Наличие единиц в поле 12 микрокоманды может являться признаком выполнения операций запуска одновибратора, тогда максимальная входимость функции используемой в качестве аргумента в ветвях микропрограммы S — — S — 1.

Для программирования микрооперации требуются две микрокоманды. Таким образом, всего может- быть запрограммировано (M+N) S микроопераций, Учитывая, что пля каждого одновибратора длительность должна прево ать максимально возможное время Сц, необходимое на вычисление всех функций, на величину, например, равную t„, где — период следования импульсов reМ нератора, имеем при необходимости дублирования циклов инициализации запуска одновибраторов группы в п раз = Т <+ (н+1) t > или f= (M+N)-S t„+

+(n+I ) - t„, Окончательно получим С = (.(М+ ) ° + и +I)

Проиллюстрируем работу устройства при реализации булевых функций, предI ставленных в виде лестничных диагиамм (фиг.3). Идентификационный номер контактов (аргументов) и катушек реле (функций) указан на диаграмме цифрой, стоящей перед точкой. Зтот номер занимает поля 10 и 11 микрокоманды. Пусть в процессе вычислений аргумент анализируется не более 8 раз, тогда разрядность поля 12 микрокоманды равна 3 °

2484 (фиг ° 4), логические блоки которого выполняют следующие действия: проверить логическое условие "1". на равенство "0"; проверить логическое условие 2 на равенство "0"; проверить логическое условие 3 на равенство "0"; проверить значение функции 4 на равенство "0"; проверить значение функции 5 на равенство "0"; установить значение функции 4 рав)5 ным "1."ь установить значение функции 5 равным "1", Программируемый контроллер, содержащий блок памяти микрокоманд, регистр микрокоманд, мультиплексор > дешифратор и генератор тактовых импульсов, 25 выход которого соединен с входом синхронизации регистра микрокоманд и с первым стробирующим входом дешифратора, информационный вход регистра микрокоманд соединен с выходом блока памяти микрокоманд, вход самого старшего разряда адреса которого соединен с выходом мультиплексора, k — и информационный вход (k =I,М, где

M — количество входов логических условий устройства) которого соединен

35 с k-м входом логических условий устройства, выходы поля номера модифицируемого разряда выходного управляющего слова регистра микрокоманд со40 единены с информационными входами дешифратора, со старшими разрядами управляющего входа мультиплексора и со старшими разрядами адресного входа блока памяти микрокоманд, выходы

45 поля номера анализируемого логического условия регистра микрокоманд соединены с первой группой стробирующих входов дешифратора, со средними разрядами адресного входа блока па5п мяти микрокоманд и младшими разрядами управляющего входа мультиплексора, выходы поля микрооперации регистра микрокоманд соединены с младшими разрядами адресного входа блока памяти

H ч а M H É тем, что, с целью сокращения объема блока памяти микрокоманд, в него введены группа иэ 1! одновибраторов (N — разрядность выходного управляюОчередность проверки аргумента с одним идентификационным номером в процессе отработки микропрограммы указаны на диаграмме (фиг,4) цифрами, стоящими после точки, При реализации переключательной схемы (фиг.3) устройство будет работать по алгоритму

Формула изобретения

Разряд- Поле ность

Функциональное назначение полей микрокоманд для блоков

Блок 1 Блок 2 Блок 3 Блок 4

Log< А 10

Микрокоманды

Признак инициализации функции

Los Б 12 Ь хоо генерол оОо У

Рыло bnona ломюн и /

Юыд оРроеис@ran иинооно оно 2

ВхооиодиооиБр нюроо epynns

Вымойодноди раньеро/ арус г м б

Юд оР è ó åñ

5 щего слова контроллера), причем вход L-го одновибратора (L=l,N) соединен с Ь-м выходом дешифратора, выход Ь-го одновибратора соединен с

L+N-м информационным входом мультиплексора и Ь-м выходом устройства, Часть адреса следующей микрокоманды

1352484

6 . выходы поля микрооперации регистра микрокоманд соединены с второй группой стробирующих входов дещифратора, 5 второй стробирующий вход которого соединен с входом начальной установки устройства.

Идентифика- Идентифиционный но- кационный мер функции номер аргумента

Код микроко- Не испольманды (запуск зуется одновибратора) 1352484

Составитель A,Àéàíàñüåâ

Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Редактор Ю. Середа

Заказ 5566/48- Тираж 671 Подписное

BHHKIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раукская наб,, д ° 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4