Устройство программного управления с самоконтролем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<н999018

Союз Советских

Соцналнстнческнх

° Реснублнк (61) Дополнительное н авт. свмд-еу— (22) Заявлено 250981 (21) 3340114/18-24 р >д g+-з с присоединением заявки Мо—

G 05 В 19/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2302.83. бюллетень Йо 7

{33} УДК 621.50.

355 (088 8) Дата опубликования опмсания 2392фЗ (72) Автор изобретения

Л-В. Лруэь (71) Заявитель (54 ) УСТРОНСТВО ПРОГРЛММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

С САМОКОНТРОЛЕМ

Изобретение относится к -автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах программного управления объектами с произвольной очередностью управления.

Известно устройство для программного управления, содержащее два генератора импульсов, два распределителя, элементы совпадения, блок задания программы (1 ).

Недостаток устройства заключается в его сложности, связанной с аппаратной избыточностью для выполнения основных функций и отсутствием контроля эа выполнением последовательности задействования объектов, что снижает. надежность и достоверность его работы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее генератор импульсов, сдвигающие регистры и дешифратор (2).

Недостатком известного устройства является низкая надежность и достоверность управлениями объектами, обусловленные тем, что в нем в случае сбоев или отказов при сдвиге и перезаписи информации в сдвигающих регнстрах нарушается заданная последовательность задействования объектов, н это нарушевие не обнаруживается

5. иэ-эа отсутствия контроля эа реализацией заданной последовательности.

Целью изобретения является повышение надежности и достоверности управления обьектамн.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство программного управления.с самоконтролем, содержащее генератор импульсов, по числу объектов управления сдвигающие регист ры, подключенные единичными выходамн последних разрядов к входам дешифратора, введены три регистра, два сумми,ующих блока, вычитамщнй блок, блок уставки, блок сравнения, коммутатор, триггер, элемент задержки, элемент НЕ, четыре элемента И и блок приоритета, соединенный управляющим входом с выходом первого элемента И, а информационными выходами - с установочными входами соответствующих одноименных разрядов сдвигающих регистров, подключенных единичными выходамн к соответствующему входу первого суммирукхцего блока, связанного выходами с первыми входами выЗО читающего блока, подключенного вто999018,рыми входами и ныходам блока уставки, а выходами — к первым входам блока сран«ения, соединенного выходом с первым входом второго элемента И, подключенного выходом и единичному входу триггера, связанного нулевым 5 выходом с первым управляющим входом коммутатора, подключенного информационными входами к выходам дешифра.тора, а вторым управляющим входом — к управляющему входу первого регистра 1Î

4 к первому выходу генератора импульсон, соединенного вторым выходом с вторым входом второго элемента И, третьим выходом — с управляющим входом второго регистра, а четвертым выходом — с .первым входом третьего элемента И и с первым входом первого элемента И, подключенного вторым входом к установочным входам обнуления первого, второго, третьего регистров, к выходу четвертого элемента И и к входу элемента задержки, связанного выходом через элемент НЕ с вторым входом третьего элемента

И, подключенного выходом к управляющим входам сдвигающих регистров и третьего регистра, соединенного выходами с первыми входами второго суммирующего блока, связанного вторыми входами с выходами первого регистра, а выходами — с входами второго регистра, подключенного выходами к вторым входам блока сравнения и к входам первого регистра, причем нулевые выходы последнего разряда каждого сдвиГающего регистра соединены с Ç-I входами четвертого элемента.И, а единичные выходы — сссоответстнующими информационными входами третьего регистра.

На чертеже дана блок-схема уст- 40 ройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов с выходами: 2 — для тактовых импульсов ТИ 1,3 — для; тактовых импульсов ТИ 2, 4 - для тактовых импуль- 4 сов ТИ 3,5 - для тактовых импульсов

ТИ 4,сдвигающие регистры б с разрядами 7 - 9, первый суммирующий блок 10, вычитающий блок 11, третий элемент

И 12, первый элемент И 13, четвертый элемент И 14, элемент 15 задержки, элемент HE 16, блок 17 приоритета с группами элементов 18 коммутации, блок уставки 19 с элементами 20 коммутации, третий регистр 21, второй суммирующий блок 2, второй регистр

23, первый регистр 24, дешифратор

25 „ блок сравнения 26, второй элемент

И 27, сбросовый вход 28 триггера 29, выход 30 сигнала ошибки устройства, коммутатор 31 с пятыми элементами И

32, выходы 33 устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 29 и сдвигающие регистры б обнулены, прйф3 этом высокие потенциалы с нулевых ныходон разрядов 9 открывают четвертый элемент И 14, сигнал с выхода которого запирает через элемент задержки 15 и элемент НЕ 16 третий элемент И 12 и подготавливает к открыванию перный элемент И 13. Кроме того, сигнал с выхода четвертого элемента

И 14 поступает на вход обнуления регистров 21 - 24 и обнуляет их. Высокий потенциал с выхода обнуленного триггера 29 поступает через первый управляющий вход коммутатора 31 на первые входы его элементов И 32 и подготавливает их к открыванию. С помощью блока приоритета 17 задается очередность задействования объектоа. В блоке 17 каждая группа коммутационных элементов 18 соответствует определенному номеру очередности задействования объектов, а число элементов 18 в каждой группе определяется двоичными кодами, которые кодируют .номера объектов. Замыканием соответствующих элементов 18 н каждой группе устанавливаются коды номеров объектов, а принадлежность номера объекта данной группе элементов 18 задает очередность их задействования.

Изменением наборов элементов 18 обеспечивается возможность управления объектами н любой очередности. С помощью элементов 20 блока уставки (контрольной группы ) 19 задается сумма всех чисел-кодов номеров заданных объектов, которая заранее известна, так как известны номера задействуемых объектов. Код этой с,"-"мы подается на вторые входы вычит .:.,— цего блока 11. Генератор импульсов

1 после своего запуска вырабатывает серии импульсов на своих выходах

2 — 5, причем,н каждом .такте — четыре импульса, сдвинутых во времени относительно друг друга: ТИ 1, ТИ 2, TH 3, ТИ 4 соответственно на ныходах 2 — 5, Импульс ТИ 1 обеспечивает считывание информации с блока приоритета 17 и сдвиг информации н реги страх б. Импульс ТИ 2 обеспечивает запись суммы во второй регистр 23 с выхода второго суммирующего блока 22.

Импульс ТИ 3 обеспечивает считывание сигнала ошибки с выхода блока сравнения 26. Импульо ТИ 4 обеспечивает

"запись информации в первый регистр

24 из второго регистра 23 и управление коммутатором 31.

В первом такте работы устройства импульс ТИ 1 с четвертого ныхода

2 генератора 1 поступает через первый элемент И 13 на вход блока 17 и считывает с элементов 18 коммутации установленные коды номеров объектов, которые записываются в соответствующие одноименные разряды 7 - 9 сдвигающих регистров б. Каждая совокупность одноименных разрядов сдви999018

Таким образом, при отсутствии ошибок в кодах номеров объектов после сдвига и уетановки информации в разрядах сдвигающих регистров ь, коды чисел на входах блока сравнения

26 совпадают. При этом триггер 29 остается в нулевом положении и импульс ТИ 4 в каждом такте считывает сигнал задействования с соотнвтстгаищих регистров б образует регистр

1 араллельного кода, который хранит код номера объекта, а размещение этих кодов и разрядах 7 — 9 соответствует заданной очередности их задействования. При этом в последних 5 разрядах 9 размещается код. номера объекта, который будет действовать первым, в предпоследних разрядах 8 код номера объекта, который будет действовать вторым и т. д., в первых 10 разрядах 7 - код Номера .объекта, который задействуется последним. После установки кодов объектов н разрядах 7 - 9 регистров 6 снимаются высокие потенциалы с соотнетствующих )5 разрядов 9, закрываются четвертыми и первый элементы И 14 и 13; При этом

Ф с задержкой, обеспечиваемой элементом 15 на врем, действия (длительности ) импульса ТИ 1, формируется высо- 2О кий потенциал на выходе элемента НЕ

16, который .подготавливает к открыванию третий элемент И 12. Одновременно коды, установленные в разрядах 7 — 9 регистров б, поступают на входы первого суммирующего блока 10, где суммируются. Значение этой суммы подается на первые входы вычитавщего блока 11. При отсутствии ошибок н кодах номеров объектов значение разности сумм на входах блока 11 в первом такте равно нулю. Код разности с выхода блока 11 поступает на первые входы блока сравнения 26. В перном такте содержимое третьего регистра

21 и второго суммирующего блока 22 35 равно нулю, импульсами TW 2 регис. р

23 также устанавливается в "ноль".

Код нуля с выходов этого регистра

23 подается на вторые входы блока сравнения 26. При совпадении кодов 40 на обоих входах блок сравнения 26 не формирует сигнал ошибки на своем выходе. При этом второй элемент И 27 закрыт и импульс ТИ 3 не считывает сигнал ошибки. Одновременно код 45 номера объекта, эадействуемого первым, с выходов разрядов 9 сдвигающих регистров 6 подается на дешифратор 25. В дешифраторе 25 код объекта декодируется, при этом возбуждается соответствующий выход дешифратора, сигнал с которого подается на вход соответствующего элемента И 32 коммутатора 31. При отсутствии ошибок триггер 29 остается в нулевом положении, тактовым импульсов ТИ 4 открывается указанный элемент И 32 и сигнал с его выхода поступает по выходу

33 в цепь задействования соответствующего объекта. Кроме трго, импульсом

ТИ 4 переписывается содержимое второго регистра 23 в первый регистр 24.

С выходов регистра 24 код числа (в первом такте — "нуль" ) подается на вторые входы второго суммирующего блока 22. 65

В последуищих тактах, начиная с второго, импульсы ТИ 1 с четвертого в..хода 2 генератора импульсон 1 поступают через третий элемент И 12 на управляющие входы сдвигающих регистров б и на вход разрешения записи регистра 21. При этом в каждом такте содержимое разрядов 9 реги гров 6 переписывается в третий регистр 21.

Кроме того, в регистрах 6 происходит сдвиг информации иэ разрядов 7 в разряды 8 и т. д., из разрядов 8 н разряды 9. В процессе сдвига.информации разряды 7 — 9 последовательно обнуляются. В последних разрядах

9 в каждом такте с заданной очередностью сменяются коды номеров объектов. Эти коды декодируются дешифратором 25, который подготавливает к открыванию соответствующие элементы

И 32 коммутатора 31, а импульсы ТИ 4 открывают н соответствующих тактах эти элементы И 32, которые выдают сигналы управления по выходам 33 в цепи соответствующих объектов.

С выходов регистра 21 код считанного н каждом такте из разрядов 9 регистров 6 числа поступает на первые входы второго суммирующего блока 22, где суммируются с содержимым первого регистра 24. В регистре 24 хранится значение суммы чисел, "сдвинутых" из регистров 6 за время предыдущих тактов работы. Эта сумма с выходов регистра 23 записывается в регистр 24 импульсом ТИ 4 и подается с его выходов на вторые входы суммирующего блока 22. Суммирующий блок 22 определяет в данном такте ра"oты текущую сумму чисел, "сдвинутых" из регистров 6 за время данного н всех предыдущих тактов работы, Значение этой текущей суммы переписывается в регистр 23 импульсов ТИ 2 и подается на вторые входы первого блока сравнения 26. В процессе сдвига информации первый суммирующий блок 10 определяет и каждом данном такте сумму чисел, оставшихся н разрядах 7 — 9 регистров б.

При этом, в случае отсутствия ошибок значение разности между контрольной суммой, заданной блоком уставки

19, и суммой, вычисленной блоком 10, равно текущей сумме чисел, считанных н регигтр 21 за время данного и предыдущих тактов, т. е. сумме на выходах суммирующего блока 22, 999018 вуюшего элемента И 32 на выход 33 соответствующего объекта.

При наличии ошибок — сбоев, отказов а кодах номеров сдвигающих регистров 6, т. е. при несоответствии кодов номеров объектов в регистрах

6 заданным, коды чисел на входах блока сравнения 26 не совпадают, блок сравнения 26 вырабатывает сигнал ошибки, который подается на элемент

И 27. Импульсом ТИ 3 в данном такте этот сигнал считывается с второго элемента:И 27 и подается на единичный вход триггера 29 ° Триггер 29 блокирует элементы И 32 коммутатора 31, запрещает задействование объектов и выдает сигнал ошибки через выход

30 устройства во внешнюю цепь. Сброс триггера 29 в нулевое положение про- ,.ффэодится по входу 28 от внешнегэ устройства. После сдвига всей инфор- 20 мации из регистров б все разряды 7-9 обнуляются, и устройство возвращается в исходное положение.

Таким образом, в предлс енном устройстве автоматически контролируются 25 коды задействуемых объектов, обнаруживаются кратные и одиночные ошибки в этих кодах, тем самым обеспечивается реализация заданной последовательности управления объектами, 30 повышается достоверность и надежность работы устройства.

Формула изобретения устройство программного управления с самоконтролем, содержащее генератор импульсов, по числу объектов управления сдвигающие регистры, подключенные единичными выходами последних разрядов к входам дешифратора, 40 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и достоверности управления объек тами, в него введены три регистра,. два суммирующих блока, вьчитающий 45 блок, блок уставки, блок сравнения, коммутатор, триггер, элемент задержки, элемент Нг, четыре элемента И и блок приоритета, соединенный управляющим входом с выходом первого 50 элемента И, а информационными виходами — с установочными входами соответствующих одноименных Разрядоа сдвигающих регистров, подключенных единичными выходами к соответствующему входу первого суммирующего блока, связанного выходами с первыми входами вычитающего блока, подключенного вторыми входами к выходам блока устааки, а выходами — к первым ходам блока сравнения, соединенноо выходом с первым входом второго лемента И, подключенного выходом к единичному входу триггера, связанного нулевым выходом с первым управляющим входом коммутатора, подключенного информационными входами к выходам дешифратора, а вторым управляющим входом — к управляюк,ему входу первого регистра и к первому выходу генератора импульсов, соединенного вторым выходом с вторым входом второго элемента И, третьим выходом - с управляющим входом второго регистра, а четвертым выходом — с первым входом первого элемента И, подключенного вторим входом к установочным входам обнуления первого, второго, третьего регистров, к аиходу четвертого элемента И и к входу элемента задержки, связанного выходом через элемент НЕ с вторым входом третьего элемента И, подключенного выходом к управляющим входам сдвигающих регистров и третьего регистра, со диненного выходами с первыми входами второго суммирующего блока, связанного вторыми входами с выходами первого регистра, а выходами - с входами второго регистра, подключенного выходами к вторым вхо.дам блока сравнения и к входам первого регистра, причем нулевые выходи последнего разряда каждого сдвнгающего регистра соединены с входами

Четвертого элемента И, а единичные выходы - с соответствующими информационными входами третьего регистра. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 456254, кл.. С 05 В- 19/08, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 4 /7396, кл. G 05 В 19/08, 1975 (прототип) .999016

Составитель Н. Горбунова

Редактор В. Иванова Техред Е.Харитончик Корректор В. Бутяга е

Заказ 1154/70 Тираж 872 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Косква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4