Устройство для программного управления (его варианты)

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в авто- MaTHuecfCHX системах программного управления или контроля по временным программам. Дель изобретения - повьппение надежности устройства путем исключения влияния длительности тактовых импульсов и уменьшения количества связей при большом количестве каналов. Устройство (первый вариант ) содержит задатчик программ 4, элемент НЕ 3, формирователь 5 импульсов и в каждом канале - триггер, элемент И-НЕ 8-п и элемент И . Устройство (второй вариант) содержит задатчики4 программ, стартовый триггер 9, элемент НЕ, формирователь 5 импульсов и в каждом канале -триггер, элемент И 10-h и элемент И 2-ii. Использование изобретения позволит расширить функциональные возможности устройства путем обеспечения разнесения во времени выходных управлякяцих сигналов. Применение ограниченной номенклатуры элементов улучшает технологичность изготовления устройства. 1 з.п. ф-лы, 6 ил. 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОИ ИИ (Ю4 С 05 В 19 08

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

DO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ --.. -:", Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3735725/24-24 (22} 16.01.84 (46) 28.02.86. Бюл. ¹ 8 .(71) Латвийский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им. Петра Стучки (72) А.А. Кристин (53) 621.503.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 91 1468, кл. G 05 В 19/08, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 968789, кл. G 05 19/08, 1980, (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕН1Я (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57)Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в автоматических системах программного управления или контроля по временным программам. Цель иэобретенияповышение надежности устройства путем исключения влияния длительности тактовых импульсов и уменьшения количества связей при большом количестве каналов, Устройство (первый вариант) содержит задатчик программ 4, элемент НЕ 3, формирователь 5 им,пульсов и в каждом канале — триггер, элемент И-НЕ S""n и элемент И 2-1 .

Устройство {второй вариант) содержит эадатчики 4 программ, стартовый триггер 9, элемент НЕ, формирователь 5 импульсов и в каждом канале -триггер, элемент И 10- И и элемент И 2-п. Использование изобретения позволит расширить функциональные возможности устройства путем обеспечения разнесения во времеви выходных управляющих сигналов. Применение ограниченной номенклатуры элементов улучшает технологичность изготовления устройства.

1 з.п. ф-лы, 6 ил.

215088

1! 1

Изобретение относится к автоматн— ке и вычислительной технике и пред..тазначено для использования в автоматических системах программного управления или контроля по временным программам.

Цель изобретения — повьппение надежности устройства.

Оба варианта устройства позволяют обеспечить возможность разнесения по времени выходных управляющих сигналов, повышают надежность путем исключения влияния длительности такта" вых импульсов и уменьшения количества связей при большом количестве каналОв*

На фиг, 1 дана функциональная схема первого варианта устройства; на фнг, 2 — диаграммы, поясняющие его

-.."боту„ на фиг, 3 — функциональная схема второго варианта устройства; на фиг. 4 — вариант выполнения заqa=:1ика программ; на фиг. 5 - временные диаграммы, поясняющие работу второго варианта устройства; на фиг,, 6 — пример построения формирователя импульсов и временные диаграммы работы (68,5).

Устройство для программного управления (фиг, 1 и 3) содержит тр:.ггеры 1-1, ..., 1-п, элементы И 2-, 2-и элемент НЕ 3, задатчик

n:jограмм 4„ формирователь импульсов

5, запускающий вход 6, тактовую шину 7,. Кроме того, в первом варианте устройства имеются элементы И-НЕ 81,,..., Я-п, а во втором " стартовый триггер 9 и вторые элементы И 10-1, 10-п, а формирователь импульсов содержит > -триггер 11, элемент

НЕ 12, Для обоих вариантов устройства . конструкция задатчика программ 4 може быть различной, например аналогичной привецечной в прототипе.

В простейшем случае зто может быть набор ключей, которые требуемым образом скоммутированы и подают на выхоры задатчика программ 4 информацию, определяющую порядок или последовательность подключения каналов при поступлении тактовых импульсов

-;a тактовую шину 7 устройства. Причем для первого варианта устройства на тину А задатчика программ 4 постоянно или синхронно с тактовыми импульсами подается уровень 1, а

17 яа шину  — постоянный уровень "0".

1О

ЗО

4О

4S

Для второго варианта устройства на шину А синхронно с первым (возможна также и с последующими) тактовым импульсом подается уровень "0", на шину  — постоянный уровень ".1".

Устройство для программного управления (фиг. I) работает следующим образом, В исходном состоянии на запускающем входе 6 имеется уровень "0", триггеры 1-1, ..., i-n находятся в нулевом состоянии, вследствие чего на первые входы элементов И 2-1, 2-и поступают уровни "0" и на всех выходах устройства отсутствуют выходные сигналь|.

При подаче на запускающий вход 6 уровня "1" устройство подготавливается к работе и с приходом первого тактового импульса на тактовую шину

7 начинает отработку программы, определяемой задатчиком программ 4, выполнение которого может быть различным и зависит от способа ввода программ. В общем случае на управляющих входах задатчика программ 4 присутствуют сигналы, определяющие последовательность включения каналов при поступлении им тактовой частоты.

Положим, что поданы управляющие сигналы У и q (в данном случае в .виде уровней "1"), т.е. на выходе второго и четвертого каналов управления сигнал должен отсутствовать.

После подачи уровня "1" на запускающий вход 6 по положительному

Фронту первого тактового импульса переключается триггер 1-1, на прямом выходе которого появляется уровень "1, поступающий на первые входы элемента И 2-1 и элемента И-HE

8-1. Так как на втором входе этого элемента находится уровень "0", то на его выходе сигнал не меняется, После окончания тактового импульса на выходе элемента НЕ 3 появляется уровень "1" и на элементе И 2-1 наступает совпадение, вследствие чего на выходе первого канала устройства появляется уровень "1", который держится до прихода второго тактового импульса, При приходе второго тактового импульса на выходе элемента НЕ 3 появляется уровень "0", закрывающий по третьему входу элементы И 2-1, 2-и. По переднему фронту такто1215088!

О !

20 вого импульса переключается триггер

1-2, на прямом выходе его и на первом входе элемента И-НЕ 8-2 появляется уровень "1", на второй вход которого с задатчика программ 4 подан также уровень "l ". Ввиду этого на выходе элемента И-НЕ 8-2 появляется уровень "0", который поступает на

Я-вход триггера 1-3 и переключает. его. Так как на втором входе элемента И-НЕ 8-3 находится уровень "0", то дальнейшее распространение сиг" нала на этом прекратится. Элементы

И 2-1 и 2-2 по второму входу закрыты уровнем "0" с инверсных выходов триггеров 1-2 и 1-3, а элементы И

2-4, ..., 2-и закрыты по первому входу уровнями "0" с прямых вьи одов соответствующих триггеров 1-4,..., 1-и. Поэтому после окончания второго тактового импульса уровень "1" будет на всех трех входах только у элемента И 2-3, что и вызовет появление сигнала на выходе третьего канала устройства, минуя второй, Работа последующих каналов аналогична.

Формирователь 5 работает следующим образом.

Если на выходе n-ro канала устpoficTsa дожен быть сигнал, то после тактового импульса, опрокидывающего триггер 1-и (фиг.1 и 6а), íà D- u -входах триггера 11 формирователя

5 ..появляется уровень "1" (см.фиг.63, кривая 1-и). На о -входе триггера

11 сохраняется уровень "1 " (так как управляющий сигнал „ имеет уровень "0"). С приходом следующего тактового импульса триггер 11 опрокидывается по С-входу. Через время

2 3 (где - время задержки распространения сигнала через логический элемент) на выходе элемента НЕ

I2 появится уровень "0", который поступит на 1 -входы триггеров 1-1, ?-и. Через время 2 эти триггеры установятся в нулевое состояние. При этом íà R -вход триггера

ll с прямого выхода триггера 1-и поступит уровень "0" и спустя время

2 этот же уровень появится на выходе триггера ll a спустя еще 1",, уровень "1" появится на выходе элемента НЕ 12, таким образом закончится формирование импульса сброса, а формирователь 5 возвратится в исходное состояние. Длительность выход25

55 ного импульса формирователя 5 в этом случае равна 5с (для 155 серии это время порядка 100 нс).

Если на выходе и-го канала сигнала не должно быть, то после переключения триггера 1-и с задержкой 1 « на выходе элемента И-НЕ 8-и появляется уровень "0", который через 2 Г появляется на выходе формирователя

5 (на выходе элемента НЕ 12) (см. фиг, 7 ). Далее формирование выходного сигнала происходит аналогично.

После того, как переключится триггер I-n возвожны два варианта работы устройства. Если на выходе и-го канала должен быть сигнал, то формирователь 5, на втором (разрешающем) входе которого имеется уровень "1", запускается по переднему фронту следующего тактового импульса, устанавливая устройство в исходное состояние путем подачи "0" на R -входы триггеров 1-1, ..., I-n.

Если на выходе п-го канала сигнала не должно быть, то сразу же с переключением триггера 1-и в единичное состояние на выходе элемента И-НЕ

8 появляется уровень "0", который запускает формирователь 5, приводящий устройство в исходное состояние.

Одновременно с приведением устройства в исходное состояние с запускающего входа 6 снимается уровень "!" и устройство готово к следующему циклу управления.

Устройство для программного управления согласно второму варианту (фиг. 3) работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры

1-1, ..., 1-и и стартовый триггер 9 на прямом выходе имеют уровень "0", который по второму входу блокирует первые элементы И 2-1,..., 2-и и по первому входу вторые элементы И 101, ..., 10-и. На выходах каналов управления сигналы отсутствуют. После подачи "1" на запускающий вход 6 по переднему фронту первого тактового импульса переключится стартовый триггер 9 и одновременно синхронными с тактовыми импульсами сигналами нулевого уровня. с задатчика программ 4 осуществляется переключение тех триг" геров 1-1. .. 1-п соответствующие которым каналы устройства не должны иметь выходных сигналов управления, например 1-2 и 1-4, как на фиг. 2 (в триггеры 1-1, ..., 1-п

1215088

16 !

20

ЗО

4О

55 возможна предварительная запись информации, т.е. до запуска устройства). На прямых вьиодах стартового триггера 9 и триггеров 1-2 и 1-4 появляются уровни "1". На выходах вторых элементов И 10-1, ..., 10-и сохраняются уровни "0", так как на первом входе элемента И 10-1 сохраняется уровень "0", На 3 -вход триггера 1-1 поступает уровень "1" с прямого выхода стартового тригге" ра 9, подготавливая.его к переключению в единичное состояние. После окончания тактового импульса на выходе элемента HE 3 устанавливается уровень "!" и на входах элемента И

2-1 наступает совпадение, вызывающее появление сигнала управления на выходе первого канала.

При поступлении второго тактового импульса переключается триггер

1-1, на выходе элементов И 10-1 и

10-2 появляется уровень "1", подготавливая для переключения в единичное состояние триггер !-3. Злемент

И 2-1 закрывается по первому входу, элемент И 2-2 уже после первого так" тового импульса закрыт по первому входу ввиду переключения триггера

1-2 в единичное состояние сигналом с задатчика программ 4, поэтому выходной сигнал после окончания тактового импульса формируется на выхо(де элемента И 2-3, т. е, на выходе третьего канала, минуя второй, Работа следующих каналов устройства аналогична.

После формирования сигнала на выходе и-ro канала следукпцим тактовым импульсом включается триггер l-п, на его прямом вьиоде появляется уровень "l" поступающий на первый вход элемента И 10-п на втором входе которого уже имеется такой же уровень. На выходе элемента И 10-п появляется сигнал, запускающий формирователь 5, который формирует сигнал сброса для триггеров 1-1, l-n и 9. Одновременно проис- ходит снятие уровня "1",с запускающего входа 6 устройства, которое таким образом подготавливается к следующему, циклу управления. —.Фм»-Длительность выходного управляющего сигнала каналов и время между следующими друг за другом сигналами изменяется путем изменения паузы между тактовыми импульсами и изменением длительности тактовых импульсов соответственно. Минимальная длительность тактовых импульсов определяется временем распространения сигнала через элементы устройства и, например, применительно к

ТТЛ элементной базе не превышает десятых долей микросекунды, что .соответствует режиму работы прототигга. Максимальная длительность тактовых импульсов не ограничена и определяется практической потребностью разнесения во времени следующих друг за другом выходных управляющих сигналов. Управление длительностью тактовых импульсов и паузой между ними может осуществлять общий блок управления устройства (на фиг, 1 и

3 не показан) по жесткой или самокорректирующейся программе.

Формула изобретения

1. Устройство для программного управления, содержащее задатчик программ и в каждом канале управления элемент И и триггер, R --входы которых соединены между собой, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены элемент НЕ, формирователь импульсов и в каждый канал управления элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом триггера канала, с первым входом элемента И и I3 -входом триггера последующего канала, второй вход элемента И-НЕ подключен к соответствующим выходам задатчика программ, а выход — к о -входу триггера последующего канала, С-входы триггеров соединены между собой, подключены к первому входу устройства для программного управления, первому входу формирова-. теля импульсов и через элемент HE подключены к вторым входам элемента

И каждого канала, третий вход которых соединен с инверсным выходом триггера последующего канала, а выходы — с выходами устройства для программного управления, прямой выход триггера последнего канала соединен с вторым входом формирователя импульсов, третий вход которого соединен с выходом элемента И-HK последнего канала, а выход — с-R -вхо1215088

Tuemgf

Ф(Ж

SВ-5

В-Ч

2-1

2-Э дом триггеров всех каналов, З -вход триггера первого канала соединен с вторым входом устройства для программного управления, 2. Устройство для программного управления, содержащее задатчик программы, стартовый триггер, в каждом канале управления триггер, инверсный выход которого соединен с первым входом первого элемента И, прямой выход — с первым входом второго элемента И, а R --входы соединены между собой, вторые входы первого и второго элементов И первого канала подключены к прямому выходу стартового триггера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены формирователь импульсов и элемент

НЕ, вход которого соединен с первым входом устройства для программного управления и с С-входом триггера кажл дого канала, а выход — с третьим входом первого элемента И первого канала и с вторыми входами первых элементов И остальных каналов, третьи входы которых подключены к З -входу триггера данного канала, к выходу второго элемента И предыдущего канала и второму входу второго эле>О мента И данного канала, выход второго элемента И последнего канала соединен через формирователь импульсов с 1 -входом триггеров каждого канала и R "входом стартового триггера, 5 -вход триггера в каждом канале подключен к соответствующему информационному выходу задатчика программы, 3 -вход стартового тригггера соединен с запускающим входом устройства для программного управления, а

D -вход триггера первого канала соединен с прямым выходом стартового триггера.

12)503g

I 215088 вагаюд

ШУН0 ф®ЖУ5 ,.:Уо)

Ф(УгУч)

Заа@од

У

1-1

1-2

l-5

1-Ч !

О" 1

" 10-8

f215088

ВНИИПИ Заказ 905/55 тираж 837 : Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4