Многоканальное устройство для программного управления технологическими процессами

 

Многоканальное устройство для программного управления технологическими процессами относительно к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в распределенных системах программного управления, микроконтроллерных системах, станках с числовым программным управлением, АСУ технологическими процессами. Цель изобретения - повышение надежности функционирования устройства. Многоканальнре устройство содержит каналы и в каждом канале блок памяти программ, два буферных запоминающих блока, блок памяти константы , блок синхронизации, коммутатор адреса , регистр адреса, регистр команд, мультиплексор логических условий, схему сравнения, мультиплексор, блок элементов И,, элемент ИЛИ, а дополнительно введены входной мультиплексор, два демультиплексора, коммутатор, второй блок элементов И, триггер отказа, два триггера управления. Отдельные каналы устройства соединены в кольцевую структуру таким образом, что имеется возможность трансляционного обмена командами передачи управления через отказавшие кана лы. 5 ил. (/) С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 05 В 19/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4836146/24 (22) 16,04.90 (46) 30,12,92. БЮл. М 48 (72) В.А,Мельников, A;B,Галицкий, В.А,Jleoненко и А.В.Дигоран (56) Патент США М 4504927, кл. 364/900, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N 1226452, кл. 6 06 F 9/22, 1986.

Патент США М 4665484, кл. 6 06 F

15/16, кл. 364/200, 1987.

Авторское свидетельство СССР

M. 1605212,.кл. G 05 В 19/18, 1988. (54) М НОГО КАНАЛ Ь Н О Е УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХ-

НОЛОГИЧЕСКИМИИ ПРОЦЕССАМИ (57) Многокэнальное устройство для программного управления технологическими процессами относительно к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в распределенных системах

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в распределенных системах программного управления, программируемых контроллерах. станках с числовым программным управлением, АСУ технологическими процессами.

Известен программируемый контроллер, содержащий блок памяти, регистр адреса, выходные регистры, демультиплексоры, генератор, блок элементов И, элементы И, ИЛИ.

Недостатком известного устройства яв-. ляются избыточность блока памяти и отсут> БАЛ,, 1784940 Al

2 программного управления, миКроконтроллерных системах, станках с числовым- программным управлением, АСУ технологическими процессами. Цель изобретения — повышение надежности функционирования устройства. Многоканальное устройство содержит каналы и в каждом канале блок памяти программ, два буферных запоминающих блока, блок памяти константы, блок синхронизации, коммутатор адреса, регистр адреСа, регистр команд, мультиплексор логическйх условий, схему сравнения, мультиплексор, блок элементов

И;, элемент ИЛИ, а дополнительно введены входной мультиплексор, два демультиплексора, коммутатор, второй блок элементов И, триггер отказа, два триггера управления, Отдельные каналы устройства соединейы в кольцевую структуру "таким образом, что ймеется возможйость трансляционного об1 мена командами передачи управления через отказавшие каналы. 5 ил, 00 ствие средств передачи управления на аналогичные устройства.

Известна система для программного управления, содержащая каналы;- а в каждом С канале — блок памяти, блок проверки условий, реп ;тр адреса, два триггера, два элемента ИЛИ, элемент НЕ, В известной системе взаимодействие между каналами организовано в виде команд передачи управления в одном направлении, что ограйичивает класс обменных взаимодействий и увеличивает время взаимодействия, а также снижает надежность системы. Снижение надежности, системы

1784940 обусловлено тем, что при отказе отдельного канала отсутствует возможность его обхода.

Известно многоканальное устройство для программного управления; содержащее каналы, блок основной памяти, шину данных, шину адреса, шину управления, группу арбитрон шин, блок элементов ИЛИ, причем, I-й (t=1, N) канал устройства содержит блок памяти команд, регистр адреса, регистр команд, мультиплексор логических условий, коммутатор адреса.

НедостатКбм известного устрйоства являют ся ог раниченная область применения, обусловленная низкой пропускной способностью, а также низкой надежностью функ ционирования устрбйства.

Низкая пропускная способност обусловлена строго последовательным принципом работы отдельных каналов устройства.

Низкая надежность функционирования устройства обусловлена невоэмо>кностью передачи команд управления при 6тказе одного из каналов устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту t< предлагаемому изобретению является многоканальное устройство распоеделенной системы для программного управления технологическими процессами, содер>кащее каналы; а в каждом канале— блок памяти программ, коммутатор адреса, регистр адреса, мультиплексор логических .условий, блок памяти константы, входной мультиплексор, выходной демультиплексор, блок синхронизации, два блока элементов И., четыре элемента И.

Недостатком известного устройства яв ляется низкая надежность, обусловленная невоэмо>кностью передачи команд управления при отказе отдЕльных кайдалов устройства, Целью изобретения является повышение надежности функционирования устройства, Поставленная цель достигается тем, что многоканальное устройство для программного управления технологическими процессами, содержащее каналы, а в каждом канале блок памяти программ, первый буферный запоминающий блок, блок памяти константы, блок синхронизации, коммута - тор адреса, регистр адреса, регистр команд, выходной регистр, схему сравнения, мультиплексор логических условий. мультиплексор, блок элементов И, блок элементов

ИЛИ, элемент ИЛИ; причем, выход коммутатора адреса соединен с информационным входом регистра адреса, выход которого соединен с входом блока памяти программ, выход которого соединен с информацион5

20 ным входом регистра команд, выход поля проверяемых логических условий регистра команд соединен с первым информационным входом мультиплексора логических условий, выход которого соединен с модифицированным входом адерса первого информационного вхбда коммутатора адреса, выход поля модифицируемого разряда адреса регистра команд соединен с вторым информационным входом мультиплексора логических условий, управляющий вход которого соединен с входом логических условий канала. выход поля немодифицируемых разрядов регистра команд соединен с входом немодифицируемых разрядов адреса йервого информационного входа коммутатора адреса, первый выход блока синхронизации соединен с синхрониэирующим входом регистра адреса. выход первого поля входного регистра соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом блока памяти константы, выход схемы сравнения соединен с управляющим входом мультиплексора, вы25 ход которого соединен с информационным и. первым управляющим входами первого буферного запоминающего блока, информационный выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора

30 адреса, управляющий выход первого буферного запоминающего блока соединен с пер- вым входом блока синхронизации, второй выход которого соединен с синхронизирующим входом регистра, команд, выход метки

35 и риэнака конца программы которого соединен с прямым и инверсным управляющими входами коммутатора адреса, вторым.входом блока синхронизации и вторым управляющим входом буферного запоминающего

40 блока, тактовый вход котЬрого соединен с третьим выходом блока синхронизации, вход кода программы l-го (i = 1. N) канала соединен с первым информационным входом мультиплексора, информационный вы45 ход j-ro(j = 1, N-1) канала соединен с вторым информационным входом (j+1)-ro канала, группа выходов первого поля входного регистра соединена с вторым информацион- . ным входом мультиплексора, rpyhrtoA

50 информационных входов блока элементов И и с группой входой элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом блока синхронизации, группа выходов второго поля входного регистра соединена с второй

55 группой входов элемента ИЛИ и группой информационных входов блока элементов

И, инверсный управляющий вход которого соединен с выходом схемы сравнения и дополнения. в каждый канал введены входной мультиплексор, первый и второйдемультип1784940 лексоры, коммутатор, второй блок элементов И, второй буферный запоминающий блок, триггер отказа, триггер фиксации отказа "левого" канала, триггер фиксации отказа "правого" канала, причем, первый информационный вход К-го (К = 2, N) канала соединен с информационным выходом (К-1)5 го канала, первый информационный вход первого канала соединен с информацион- . ным выходом N-го канала, первый информа- 10 ционный вхоц i-го (I = 1,N) канала соединен с первым информационным входом входного мультиплексора и с группой информационных входов второго блока элементов И, 15 выход которого соединен с первой группой входов блока элементов ИЛИ, выход входного мультиплексора соединен с информационным и синхронизирующим входами входного регистра и входом считываний

20 блока памяти константы, выход метки — признака передачи управления регистра команд соединен с управляющим входом первого демультиплексора, прямым и инверсным управляющими входами коммутатора, первым управляющим входом второго. 25 буферного запоминающего блока, группа информационных выходов которого соединена с первой группой инфорамционных входов коммутатора, второй управляющий

30 вход второго буферного запоминающего блока соединен с выходом схемы сравнения, выходы первого блока элементов И соединены с информационными входами второго буферного запоминающего блока, 35 управляющий выход которого соединен с третьим управляющим входом первого буферного запоминающего блока и с четвертым управляющим входом блока синхронизации, группа выходов операципервого демультиплексора соединена с вто- 45 рой группой информационных входов коммутатора, выход которого и четвертый выход блока синхронизации соединен с информационным входом второго демультип50 лексора, первый выход которого соединен с первым информационным выходом канала, управляющий выход первого буферного запоминающего блока соединен с пятым Bxo" дом блока синхронизации, вторая группа выходов второго демультиплексора соединена с второй группой входов блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с вторым информационным выходом канала, первый . управляющий вход I-го (I . 1, N) канала соединен с S-входом триггера отказа. прямой онного поля регистра команд соединена"с 40 группой информационных входов первого демультиплексора, группа первых выходов которого соединена с группой управляю-. щих выходов канала; вторая группа выходов.выход которого соединен с шестым входом блока синхронизации и вторым управляющим выходом i-го (1 = 1, N) канала, второй управляющий выход v-ro канала(v-— = 2, N 1) соединен с вторым управляющим входом ( +1)-го канала и третьим управляющим входом (v- -1)-го канала, второй управляющий выход первого канала соединен с вто,рым управляющим входом второго канала и третьим упарвляющим входом N-ro канала, второй упавляющий вход которого соединен с вторым управляющим входом первого канала и третьим управляющим входом (N1)-ro канала, второй управляющий вход i-го (i = 1,N) канала соединен с S-выходом триггера фиксации отказа "левого" канала, пря- . мой выход которого соединен с управляющим входом входного мультиплексора, третий выход блока синхронизации соединен с тактовым входом второго буферного блока, третий управляющий вход 1-го канала соединен с S-входом триггера фиксации отказа "правого" канала, прямой выход которого соединен с управляющим входом второго демультиплексора второй информационный выход i-ro (i=1,N-2) канала соединен с вторым информационным входом (1+2)-го канала, второй информационный выход (N-1)-го канала соединен с вторым информационным выходом N-го канала, с

8TopblM информационным ВхОдОм Второго канала, второй информационный вход i-го (1=1,N) канала соединен с второй группой информационных входов входного мультиплексора.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Программа, выполняемая 1-м (I=1,N) каналом устройства, состоит иэ двух подмножеств команд. команд М1 управления и команд М2 обмена, причем, M=M> A М2, .. Форман команды может быть и редставлен как:

М2 +M1 < A2+ Mп, где А — код (номер) канала приемника информации;

А2 — метка-признак передачи угравления (команды обмена);

Ф вЂ” знак сцепления отдельных кодов.

Отдельные каналы устройства соединены между собой таким образом, что образуют кол ьцевую структуру.

Кроме того, соединены через одного, что позволяет осуществлять передачу команд обмена (передачи управления) транзистом. минуя.отказами канал.

Введение второго буферного запоминающего блока и обусловленных им связей

1784940 необходимо для временного хранения передаваемых транзитов команд обмена.

Введение входного мультиплексора и обусловленных им связей. необходимо для перекоммутации входного потока при отказе предыдущего канала устройства.

Введение первого демул ьтиплексора и обусловленных им связей необходимо для разделения команд в зависимости от их типа, Введение коммутатора, второгодемультиплексора и обусловленных ими связей не= обходимо для коммутации команд управления в зависимости от состояния последующего канала, Введение триггера отказа, трйтгеров фиксации отказа "левого" и "правого" кана.лов необходимо для идентификацйи состояния каналов и организаций передачи информации.

В известных технических рейеййях от- сутствует указанная выше совокупность конструктивных признаков и вследствие этого отсутствует возможность обмейа командами передачи управления между каналами в зависимости от внешних условий, например, при отказах отдельных каналов, что ограничивает область их целесообраз- ного применения;

Введение указанной выше совокупности конструктивных признаков в предложенном многОканальном устройстве позволяет организовать динамическую адаптацию структурй устройства.

На фиг.1 представлена функциональная схема 1-to канала (1=1,N) многоканального устройства для программного управления технологическими-процессами; на фиг,2— функциональная схема второго буферного запоминающего блока; на фиг.З вЂ” функциональная схема первого буферного запоми; на ющего блока; на фиг.4 — фуй кционал ьная запоминающая схема блока-синхронизации; на фйг,5а — структурная схема многоканального устройства с условным выделением коммутаторов (К); на фиг.5б— примеры прохождения информации в канале в зависимости от состояний отдельных каналов: нет отказа, об отказе "собственного" канала, при отказе предшествующего (левого) канала, при отказе последующего (правого) канала.

1-й (1 = 1, N) канал устройства (фиг.1) содержит блок памяти программы 1, второй буферный запоминающий блок 2, первый буферный запоминающий блок 3.. регистр 4 адреса., регистр 5 команд с полями: 5.1— логических условий, 5.2 — модифицируемого разряда адреса, 5,3 — немодифицируемых разрядов адреса, 5.4 — признака передачи для программного управления технологическими процессами возможна в следующих режима: режиме. обработки "собственных" команд управления; режиме выдачи команд

50 обмена; режима .приема и обработки команд обмена; режиме функционирования при появлении отказов в отдельных каналах устройства

Т.к. в многоканальном устройстве кана лы идентичны и"могут работать независимо, то работу устройства рассмотрим на примере работы отдельного канала, управления, 5.5 — операционным полем, 5.6 — признака конца программы, входной регистр 6, блок памяти 7 константы, входной мультиплексор 8, мультиплексбр 9. первый

5 демультиплексор 10, второй демультиплексор 11, блок синхронизации 12, схему сравнения 13, коммутатор 14 адреса, коммутатор 15, первый блок элементов И 16. второй блок элементов И 17, мультиплексор

10 18 логических условий, триггер 19 фиксации отказа "левого" канала, триггер 20 фиксации отказа "правого" канала, триггер 21 отказа, блок элементов ИЛИ 22, элемент ИЛИ 23, вход 24 кода программы, первый информа15 ционный вход 25 канала, второй информа цио нный вх од 26 канала, первый управляющий вход 27, второй 28 и третий 29 упавляющие входы, вход 30 логических условий, первый управляющий выход 31, пер20 вый 32, второй 33 информационные выходы, второй управляющий выход 34 канала.

Второй буферный запоминающий блок .

2 (фиг.2) содержит блок регистров 35.1-35,1 (I — глубина очереди), группу блоков элемен25 тов ИЛИ 36.1 — 36,1-1 демультиплексор 37, блок элементов И-НЕ 38.1-38,1, блок элементов И 391-39.l, блок элементов ИЛИ

40.1-40,l, первый 41 и второй 42 элементы

И. элемент ИЛИ 43.

30 Первый буферный запоминающий блок

3 (фиг.3) содержит блок регистров 44.1 — 44, К (где К вЂ” глубина очереди), группу блоков элементов ИЛИ 45.1-45,К-1, блок элементов

И-НЕ 46.1-46,К, блок элементов И 47,135 47.К, блок элементов ИЛИ 48.1-48.К, демультиплексор 49, первый 50 и второй 51, третий 52 элементы И, первый 53 и второй.-"

54 элементы ИЛИ, одновибратор 55, управ- ляющий выход 56.

40 Блок синхронизации 12 (фиг.4) содержит триггер 57 запуска, генератор 58 тактовых импульсов. счетчик 59, дешифратор 60, . первый элемент ИЛИ 61, первый элемент И .

62, второй элемент ИЛИ 63 и второй эле45 мент И 64, Работа многоканального устройства

1784940

10

25

35

45

55

В исходном состоянии элементы памяти канала находятся в нулевом. состоянии (за исключением разряда регистра 5 команд, определяющего признак конца программы — поле 5.6). Перед началом работы элементы памяти устанавливаются в нулевое состояние (цепи обнаружения не показаны).

В блоке памяти 7 константы (номера канала) записан код. определяющий местоположение канала в устройстве, построенном в виде кольцевой структуры на основе однотипных каналов. Этот код является идентификатор канала.

Режим обработки "собственных" команд.

Работа канала в этом режиме начинается при поступлении на вход 24 начального адреса программы. Одновременно, с начальным адресом команды на вход 24 подается импульс синхронизации. Информация о начале выполнения программы подается на вход мультиплексора 9 (фиг,1). Т.к. нэ выходе элемента сравнения 13 присутствует сигнал логического нуля, то поступает на управляющий вход мультиплексора 9, раз: решает; тем самым, прохождение через него информации с входа 24 канала!

Начальный адрес программьг поступает нэ информационный вход буферного запоминающего блока 3 (фиг,3). Блок регистров

44.1-44,К (где К вЂ” глубина очереди) находится в нулевом состоянии и на выходах элементов И-НЕ 46.1-46.К присутствуют сигналы логического нуля, которые, поступая на адресный вход демультиплексорэ 49, разрешают поступление кода программ нэ информационный вход регистра 44,1 через блок элементов ИЛИ 45.1. Синхронизирующий импульс, поступающий через элемент

И 52 и элемент ИЛИ 48.1 нэ синхронизирующий вход регистра 44,1, разрешает запись кода программы. Состояние регистра 44,1 будет отличным от нулевого и на выходе элемента И-НЕ 46.1 появляется сигнал логической единицы. Этот сигнал определит изменение адресного кода на входе демультиплексорэ 49 и, тем самым, подготовит запись очередного кода программы в регистр

44.2. Кроме того, сигнал логической единицы образуется на выходе элемента ИЛИ 53, сигнал с выхода которого поступает на уп-равляющий выход 56 буферного запоминающего блока 3 (фиг.1), который затем поступает на вход блока синхронизации 12 и через элемент ИЛИ 61 устанавливает в единичное состояние триггер 57 запуска (фиг,4). На управляющем входе генератора

58 тактовых импульсов появляется сигнал логической единицы. Генератор 58 формирует тактовые импульсы. Первый тактовый импульс с выхода блока синхронизации 12 (фиг.1) поступает на синхронизирующий вход регистра 4 адреса, В поле 5.6 регистра

5 команд присутствует признак окончания предыдущей программы. Эта метка поступает на управляющие входы коммутатора 14 адреса и разрешает, тем самым, проходящие коды программы .с информационного выхода буферного запоминающего блока 3 (фиг.1) через коммутатор 14 адреса на информационный вход регистра 4 адреса. По первому тактовому импульсу с выхода блока синхронизации 12 код программы (адрес первой команды) с выхода регистра 44.1 (фиг.3) буферного запоминающего блока 3 будет занесен в регистр 4 адреса. Будет проведено обращение к блоку памяти программы 1. По второму тактовому импульсу с выхода блока синхронизации 12 сосчитанная команда будет занесена в. регистр 5 команд, Формат занесенной в регистр 5 команды содержит код проверяемого логического условия Х (если команда является командой ветвления) (поле 5.1), модифицируемый разряд адерса Ам (поле 5,2), код немодифицируемых разрядов адреса Пн (поле 5.3), метку.-признак Мп передачи управления (поле 5.4), В данном режиме Мл = О, код операционной команды 04 (поле 5.5) и метка-признак конца программы Мк(Мк = О).

Т;к. M> = О, то операционная часть команды с поля 5.5 регистра 5 команд поступает через демультиплексор 10 на выход 31 канала для управления технологическим процессом, например, разворотом антенной решетки.

Переход к выполнению очередной ко манды осуществляется следующим образом, Если сосчитанная команда не является командой ветвления, то адрес очередной команды полностью определяется содержимым полей 5,2 и 5.3 регистра 5 команд (фиг.1):

A = A,IAMB, где А — код немодифицируемой части адреса;

Ам — одифицируемый разряд адреса;

Ф вЂ” знак конкатенации (сцепления).

Этот адрес поступает на информационный вход коммутатора 14 адреса и по тактовому импульсу очередной импульсной последовательности, поступающему на синхрониэирующий вход регистра 4 адреса, заносится в него. Далее канал функционирует аналогично рассмотренному.

Если сосчитанная команда является командой ветвления. то в поле 5,1 регистра 5

1784940

12 команд заносится код проверяемого логического условия, определяющий дальнейший ход процесса управления, Логическое условие поступает с входа 30 канала. Модифицируемый разряд адреса Аи. = 0 может быть промодифицирован поступившим условием мультиплексором 18 логических условий.

Сформированный код адреса очередной команды через коммутатор 14 адреса по тактовому импульсу заносится в регистр 4 адреса й.производит по нему выборку очередной команды из блока памяти 1. Далее, канал функционирует аналогично рассмотренному.

В процессе функционирования i-й канал (I = 1,N) устройства может выдать в (i+1)й канал команду передачи управления, команду обмена.

Режим выдачи команд обмена.

В этот режиме функционирования в ре гистр 5 команд заносится команда, формат которой содержит в поле 5.4 метку-признак передачи управления М = 1 (фиг.66).

В этом случае поле 5.5 регистра 5 команд содержит вместо операционной части команды код команды обмена, содер>кащей код номера канала-приемника информации

MÄp и кода номера команды M„„Этот код через коммутатор 15 и демультиплексор 11 поступает на выход 32 канала (фиг. i) к соседнему каналу устройства (фиг.5а). Одновременно с выдачей команды обмена с выхода блока синхронизации 12 выдается импульс для организации начала работы соседнего канала. Далее канал функционирует аналогичным образом.

Режим приема и обработки команд обмена.

Код команды обмена с выхода 32 i-ro (i=1,N) канала поступает на вход 25 (i+1)-го канала (фиг,1). С входа 25 код команды об; мена через мультиплексор 8 поступает на информационный вход регистра 6. По поступающему импульсу код команды обмена будет занесен в регистр 6 и одновременно с этим, будет произведено обращение к блоку памяти 7 константы. Блок памяти 7 константы содер>кит код номера канала, определяющего его местоположение в кольцевой структуре устройства.

Если код номера канала-приемника Мпр команды обмена совпадает с идентификатором канала (хранимом в блоке памяти 7 константы}, на выходе схемы сравнения 13 формируется сигнал логической единицы.

Этот сигнал поступает на управляющий вход мультиплексора 9, к коду номера команды М с выхода поля регистра 6 будет занесен в один из регистров 44 J (j = 1,К) буферного запоминающего блока 3 (фиг.3) и далее. обсужден в порядке поступления запросов аналогичного рассмотренному ранее, Если (1+1)-й канал устройства не был за5 нят обработкой команд, то производится запуск блока синхронизации 12 следующим образом.

При занесении команды обмена в регистр 6, на выходе элемента ИЛИ 23 форми10 руется сигнал логической единицы, поступающий на вход блока синхронизации

12. Этот сигнал поступает через элемент

ИЛИ 61 (фиг.4) на $-вход триггера 57 запуска и устанавливает его в единичное состояние.

15 Генератор 58 начинает формировать тактовые импульсы для синхронизации работы канала.

При появлении сигнала на выходе схе. мы сравнения 13, идентифицирующего при20 надлежность пришедшего сообщения (кода номера команды) данному каналу, операционная часть сообщения с выхода второго поля регистра 6 через мультиплексор 9 поступает на информационный вход буферно-.

25 го запоминающего блока 3. При поступлении тактового импульса с выхода блока синхронизации заносится в зависи-. мости от состояния очереди и один из регистров блока регистров 44.1-44;К (фиг.3).

30 Далее, поступившее сообщение(код номера программы) начинает обслуживаться rio мере обработки предыдущих программ.

При окончании обслуживания предыду- щей программы на выходе поля 5.6 регистра

35 5 команд выдается метка-признак конца программы. Эта метка поступает на управляющие входы коммутатора 14 адреса (фиг.1) и разрешает, тем самым, прохождение очередного кода программы с выхода

40 буферного запоминающего блока 3. Эта же метка поступает на управляющий вход буферного запоминающего блока 3 (фиг.3). На выходе одновибратора 55 формируется импульс, поступающий через элементы ИЛИ

45 48.1 — 48.К на синхронизирующие входы бло. ка регистров 44.1-44.К, в результате чего происходит сдвиг информации. При поступлении тактового импульса с выхода блока синхронизации 12 на синхровход регистра-:-50 4 адреса информации первого регистра 44,1 буферного запоминающего блока 3 буфера занесена в него и в дальнейшем происходит обработка аналогично рассмотренному ранее.

55 При несовпадении кодов номеров канала с кодом номера приемника информации на входе схемы сравнния 13 будет сигнал логического нуля, Этот сигнал поступает на инверсный управляющий вход блока weментов И 16 и поступившее сообщение с

1784940

10 формации) 25

35

40 выходов полей регистра 6 при поступлении тактового импульса в буферный запоминающий блок 2 (фиг,2), Буферный запоминающий блок 2 (фиг.2) функционирует следующим образом.

Передаваемая транзитом через канал информация с информационного входа буферного запоминающего блока 2 поступает на информационный вход демультиплексора 37, Блок регистров 35.1 — 35.I (где I — глубина очереди), в исходном состоянии формирует на выходах элементов И-ME

38,1-38.I сигналы логического нуля. Эти сигналы, поступая на управляющий вход демультиплексора 37, определяют порядок занесения информации в блок регистров

35,1-35.1. В данном случае процедура занесения информаици строго последовательная, начиная с регистра 35.1-35Л, т.е. реализуется дисциплина обслуживания 20

"первым пришел-первым обслужен" (F1FO), Буферный запоминающий блок 2 функционирует в двух режимах; режиме записи информации и режиме сдвига (выдачи инВ режиме записи информации управляющий сигнал с выхода схемы сравнния 13 (фиг.1) поступает на инверсный вход элемента И 41 и по приходу тактового импульса о выходе блока синхронизации 12 на выходе элемента И 41(фиг,2) формируется импульс, Этот импульс поступает на управляющие входы элементов И 39.1-39Л, При нулевом состоянии регистров 35.1-35.l этот импульс через элементы ИЛИ 40,1-40Л поступает на синхронизирующие входы регистров 35.1—

35,1, производя запись информации с информационного входа блока 2 в тот регистр, который является по очереди пустым, В режиме сдвига инфорамции с выхода

5.4 регистра 5 команд (выдача команды обмена от данного канала имеет. приоритет по отношению к транзитным командарм обмена) поступает на инверсный управляющий вход коммутатора 15 и управляющий вход буферного запоминающего блока 2. С управляющего входа блока 2 (фиг.2) этот сигнал пОступает на инверсный вход элемента

И 42 и при поступлении тактового импульса на выходе элемента И 42 образуется сигнал, 50 блокирующий демультиплексор 37 и поступающий через элементы ИЛИ 40.1-40.! на синхронизирующие входы блока регистров

35,1-35.1, Производится сдвиг информации, При выдаче тактового импульса с выхо- 55 дов блока синхронизации 12 информация с выхода буферного запоминающего блока 2 через коммутатор 15 поступает на вход демультиплексора11, В зависимости отсостояния последующего канала, определяемого триггером 20, информация выдается на выход 32 к (!+1)-му каналу, а при его отказе через блок элементов ИЛИ 22 (фиг.1) на вход

33 к (i+2)-му каналу.

Далее устройство функционирует аналогичным образом.

Режим функционирования при появлении отказов в отдельных каналах устройства.

Функционирование каждого канала контролируется, например, на основе контроля на четность (на фиг,1 не показано). При обнаружении отказа его признак поступает на вход 27 канала и переводит триггер 21

Отказа в единичное состояние. Сигнал логической единицы с прямого выхода триггера

21 поступает на вход:блока синхронизаации

12 (фиг.4), который через элемент ИЛИ 63 устанавливает триггер 57 запуска в нулевое состояние.

Управляющий сигнал отказа канала с прямого выхода триггера 21 поступает на вход 34 канала для перехода к формированию команд каналами, исключающими возможность обращения к i-му каналу на основе анализа. логический усилий. Кроме того, управляющий сигнал отказа канала поступает на управляющий вход блока элементов И 17 и входная информация с входа 26 через блок элементов И 17 и блок элементов

ИЛИ 22 поступает транзитом or(i-1)-го канала к (i+1)-му каналу (фиг.5б) и далее в зависимости от состояний последующих каналов.

Отказ "левого" канала идентифицируется поступлением сигнала на вход 28,п, Этот сигнал переводит триггер 19 в единичное состояние. Сигнал логической единицы с прямого выхода триггера 19 поступает на управляющий вход мультиплексора 8 и, тем самым, осуществляет перекоммутацию информационных входов с (! — 1)-го канала (отказавшего) íà (I-2)-й канал (фиг.5б);

При отказе "правого" канала на вход 29 поступает сигнал, устанавливающий триггер 20 отказа в единичное состояние. Сигнал с прямого выхода триггера 20 поступает на управляющий вход демультйплексора 11.

Выходная информация с I-ro канала будет поступа1ь на выход 32 к (i+1)-му каналу, э через блок элементов ИЛИ 22 на выход 33 к (I+2)-му каналу.

Далее устройство функционирует в одном из описанных режимов.

Окончание процессов функционирования канала заключется в следующем.

Метка-приказ конца программы формирования управляющей llîñëåäoвательнoсти с выхода 5.6 регистра команд поступает на вход блока 12 синхронизации (фиг.1, 4). С

1784940 схемы сравнения соединен с управляющим входом мультиплексора, выхОд которого соединен с информационным и с первым управляющим входом первого буферного запоминающего блока, информационный выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора адреса, управляющий выход первого буферного запоминающего блока соединен с первым входом блока синхронизации, второй выход которого соединен с синхронизирующим входом регистра команд, выход метки признака конца программы которого соединен с прямым и инверсным управляющими входами коммутатора адреса, вторым входом блока синхронизации и вторым управляющим входом буферного запоминающего блока,. тактовый вход которого соединен с третьим выходом блока синхронизации, 20 вход кода программы i-го (i = 1, N) канала соединен с первым информационным входом мультиплексора, информационный вы25 группа выходов первого поля входного регистра соединена с вторым информационным входом Мультиплексора, группой с группой входов блока элементов И и с

30 группой входов элемента ИЛИ, выход которого соединена с третьим входом блока син35

И, инверсный управляющий вход которого соединен с выходом схемы сравнения, о т л ича ю щеес я тем,что, с целью повышенйя надежности функционирова40 ния, дополнительно в каждый канал введены входной мультиплексор, первый и рой блок элементов И, второй буферный за поминающий блок, триггер отказа, триггер фиксации отказа "левого" канала, триггер

55 тов ИЛИ, выход входного. мультиплексора соединен с информационным и синхронизирующим входами входного регистра, синхвыхода блока 12 синхронизации сигнал логической единицы поступает на вход элемента И 62. Если очередь поступивших на обслуживание запросов в буферном запоминающем блоке 3 (фиг.3) пуста, то на выхо- 5 де элемента ИЛИ 53 будет сигнал логического нуля. Этот сигнал, а также сигнал логического нуля с пустой очереди запросов буферного запоминающего блока 2 (фиг.2) с выхода элемента ИЛИ 43 поступает 10 на инверсные входы элемента И 64 (фиг,4).

Сигнал логической единицы с выхода элементов И 64 поступает на вход элемента И

62 блока 12 синхронизации (фиг.4), Если регистр 6 находится в нулевом со- 15 стоянии (нет входной информации) на выход элемента ИЛИ 23 поступает сигнал логического нуля. Этот сигнал поступает на инверсный вход элемента И 62 блока сийхронизации t2 и разрешает, тем самым, обнуление триггера 57. На этбм канал"завершает свою работу.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для программного управления технологическими процессами, содержащее в каждом канале блок памяти программ, первый буферный запоминающий блок, блок памяти констан- информаицонных входов блока элементов И ты, блок синхронизации, коммутатор адреса, регистр адреса, регистр команд, входной регйстр, схему сравнения, мультиплексор логических условий, мультиплексор, блок элементов И, блок элементов йЛИ, элемент

ИЛИ, причем выход коммутатора адреса соединен с информационным входом регист- формационных входов блока элементов ра.адреса, выход которого соединен с . входом блока памяти программ; выход которого соединен с информационным входом регистра команд, выход поля проверяемых логических условий регистра команд соединен с первым информационйым входом мультиплексора логических условий, выход второй демультиплексоры, коммутатор, втокоторого соединен с модифицируемым входом адреса первого информацйонного входа коммутатора адреса, выход поля 45 модифицируемого разряда адреса регистра фиксации отказа "правого" канала, причем команд соединен с вторым информацион- первый информационный вход К-го (K = 2, N) ным входОм мультиплексора логических ус- канала соединен с информационным выхоловий, управляющий вход которого дом(К-1)-ro канала, первый информационсоединен с входом логических условий ка- ный вход первого канала соединен с нала, выход поля немодифйцируемых раз- информационным выходом N-го канала, рядов регистра команд соединен с входом первый информационный вход i-го (1 = 1,N) немодифицируемых разрядов адреса пер- канала соединен с первым информационвого информацйонного входа коммутатора ным входом входного мультиплексора и с адреса, первый выход блока синхронизации группой информационных входов второго соединен с синхронизирующим входом ре- блока элементов И. выход которого соедигистра адреса, выход первого поля входного нен с первой группой входов блока элеменрегистра соединен с первым входом схемы сравнения. второй вход котоРой соединен с выходом блока памяти константы, выход

1784940

18 рониэирующий вход входного регистра сое- ным выходом канала, первый управляющий динен с входом считывания блока памяти вход !-го (! = 1, N) канала соединен с S-вхоконстанты, выход метки-признака передачи дом триггера отказа, прямой выход которого управления регистра команд соединен с уп- соединен с шестымвходом блока синхрониравляющим входом первого демультиплек- . 5 эации и вторым управляющим выходом !-го сора, прямым и и инверсным (I = 1 N) канала, второй управляющий выход управляющими входами коммутатора, fiep- v-го канала (v= 2, N — 1) соединен с вторым вымуправляющимвходомвторогобуферно- управляющим входом (v +1)-го канала и

ro запоминающего блока, группа третьим управляющим входом (v 1)-го каинформационных выходов которого соеди- 10 нала; второй управляющий выход первого нена с первой группой информационных канала соединен с вторым управляющим входов коммутатОра. второй управляющий . входом второго канала и третьим управлявход второго буферного запоминающего щим входом N-го канала, второй управляюблока соединен с выходом схемы сравне- щий вход которого соединен с вторым ния, выходы первого блока элементов И со- 15 управляющим входом первого канала и единены с информационными входами . третьим управляющим входом (N-1)-го канавторого буферного запоминающего блока, ла, второйуправляющий вход !-ro(N-го) управляющий выход которого соединен с (I = 1,N) канала соединен с S-выходомтригтретьим управляющим входом,nepebro бу- гера фиксации отказа "левого" канала, пряферного запоминающего блока, и с четвер- 20 мой выход которого соединен с тым входом блока синхронизации, группа управляющимвходомвходногомультиплеквыходов операционного поля регистра ко - сора. третий выход блока синхронизации манд соединена с группой информацион- соединен с тактовым входом второго буферных входов первого демультиплексора, íoro запоминающего блока, третий управпервая группа выходов которого соединена -25 ляющий вход l-го канала соединен с с группой управляющих выходов канала; S-входомтриггера фиксацииотказа "правовторая группа выходов первого демультип- го" канала, прямой выход которого соедилексорасоединенасвторойгруппойинфор- нен с управляющим входом второго мацианных входов коммутатора, выход демупьтиплексорэ, второй информацирнный которого и четвертый выход блока синхро- 30 выход l-го (! = 1, N — 2) канала соединен с низации соединены с информационным вторым информационным входом (! + 2)-го входом второго демультиплексора, первый .. канала, второй информационный выход(Й— выход которого соединен с первым инфор- 1)-го канала соединен с вторым информацимационным выходом канала, управляющий онным входом первого канала, второй инвыход первого буферного запоминающего 35 формационный выход N-ro канала соединен блока соединен с пятым входом блока син- с вторым информационным входом второго хрониэации, вторая группа выходов второго канала, второй информационный вход l-го (! демультиплексорасоединенасвторой груп- = 1, N) канала соединен с второй группой пой входов блока элементов ИЛИ. выход информационных входов входного мультикоторого соединен с вторым информацион- 40 плексора.

1784940

1784940

Редактор

Заказ 4363 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул;Гагарина, 101

Нет. 0m mu

Ори отказе Лриоткаюе Лри атказе

)ИНПАР -ЛР8020 МОИ6ЛО "Л й73РРЮ 42 ЖЫУ

РУР. Х

Составитель В.Мельников

Техред М.Моргентал Корректор (;,Ïàòðóøåâà