RU2106676C1 - Device for programmed logical control of electric drives, electronic gates and guarding equipment - Google Patents
Device for programmed logical control of electric drives, electronic gates and guarding equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2106676C1 RU2106676C1 RU96105698A RU96105698A RU2106676C1 RU 2106676 C1 RU2106676 C1 RU 2106676C1 RU 96105698 A RU96105698 A RU 96105698A RU 96105698 A RU96105698 A RU 96105698A RU 2106676 C1 RU2106676 C1 RU 2106676C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- block
- unit
- output
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Logic Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к программируемым и управляющим вычислительным устройствам и может применяться самостоятельно в системах управления различными технологическими линиями, вычислительных комплексах в качестве устройств пересылки однобитовой информации и вычисления булевых функций, освобождая от этих функций многоразрядные микропроцессоры, которые выполняют эти функции неэффективно. The invention relates to programmable and control computing devices and can be used independently in control systems for various production lines, computer complexes as devices for sending single-bit information and computing Boolean functions, freeing multi-bit microprocessors from these functions that perform these functions inefficiently.
Известно устройство, содержащее входной блок, подключенный через общую информационную шину к выходу блока оперативной памяти и к входу вычислительного блока, выход которого через триггер памяти связан с выходным блоком, блоком оперативной памяти и управляемым инвертором, выход которого соединен с управляющим блоком, на входы которого поступают дополнительные командные шины из программного блока, передающие номер внеочередного такта (SU, авторское свидетельство N 1226508, кл. G 08 C 19/16, 1984). A device is known that contains an input unit connected via a common information bus to the output of the RAM block and to the input of the computational block, the output of which is connected via a memory trigger to the output block, the RAM block, and a controlled inverter, the output of which is connected to the control block, to the inputs of which additional command buses are received from the program unit, transmitting the number of an extraordinary beat (SU, copyright certificate N 1226508, class G 08 C 19/16, 1984).
Недостатком данного устройства является то, что для передачи внеочередного такта используются дополнительные командные шины, идущие из программного блока в управляющий блок, что увеличивает число проводов связи, а значит, понижает надежность работы устройства и делает его громоздким. The disadvantage of this device is that for the transmission of an extra cycle, additional command buses are used, coming from the software unit to the control unit, which increases the number of communication wires, which means it reduces the reliability of the device and makes it cumbersome.
Наиболее близким по технической сущности, надежной и эффективной организации процесса управления работой всего устройства является устройство, содержащее входной и выходной блоки, блоки оперативной памяти и синхронизации, коммутационно-вычислительный блок, генератор импульсов и программный блок, причем генератор импульсов связан с блоком синхронизации, который своими выходами соединен с входами коммутационно-вычислительного блока, блока оперативной памяти, выходного и программного блоков, выходы последнего связаны командными и адресными шинами со всеми блоками, кроме блока синхронизации, а выход входного блока связан с входом коммутационно-вычислительного блока, выходы которого соединены соответственно с блоком оперативной памяти и выходным блоком (RU, патент N 1801223, кл. G 05 B 19/08, 1993). The closest in technical essence, reliable and efficient organization of the process of controlling the operation of the entire device is a device containing input and output blocks, RAM and synchronization blocks, a switching and computing unit, a pulse generator and a program block, the pulse generator being connected to a synchronization block, which its outputs are connected to the inputs of the switching and computing unit, the RAM block, the output and program blocks, the outputs of the latter are connected by command and solid buses with all blocks except the synchronization block, and the output of the input block is connected to the input of the switching and computing unit, the outputs of which are connected respectively to the RAM block and the output block (RU, patent N 1801223, class G 05 B 19/08, 1993 )
К недостаткам этого устройства можно отнести обязательность вычисления всей булевой функции, например конъюнкции, даже тогда, когда определено, что первый член в конъюнкции равен "0" и, значит, вся конъюнкция равна "0". Вычисляется и вся дизъюнкция, когда уже установлено, что, например, первая переменная дизъюнкции равна "1", а значит, и вся дизъюнкция равна "1". The disadvantages of this device include the obligation to calculate the entire Boolean function, for example, conjunction, even when it is determined that the first term in the conjunction is equal to "0" and, therefore, the whole conjunction is equal to "0". The entire clause is also calculated when it is already established that, for example, the first clause variable is equal to "1", which means that the whole clause is equal to "1".
Технический результат изобретения направлен на ускорение процесса вычисления булевых функций при использовании уже имеющихся в прототипе командных и адресных шин в качестве носителей информации о внеочередном номере такта. Этот результат достигается тем, что в известное устройство для дистанционного программного управления электроприводными механизмами и сигнализацией, содержащее входной и выходной блоки, блок оперативной памяти, блок синхронизации, коммутационно-вычислительный блок, программный блок и генератор импульсов, причем коммутационно-вычислительный блок связан входами с выходами входного блока, блок оперативной памяти и блока синхронизации, двумя управляющими выходами соединен с входами блоков оперативной памяти и выходного, а информационным выходом связан с соответствующими входами последних блоков, оставшиеся два входа которых и вход программного блока подключены к выходам блока синхронизации, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, дополнительно введен блок ускорения, состоящий из элементов ИЛИ и НЕ, двух= и четырехвходовых элементов И, контрольного триггера, ячеек памяти, первого и второго электронных ключей, при этом входы элемента ИЛИ соединены с управляющими выходами коммутационно-вычислительного блока, выход элемента ИЛИ связан с входами элемента НЕ и двухвходового элемента И, второй вход которого подключен к второму выходу блока синхронизации, а выход соединен с входом установки нуля контрольного триггера, установочный в "1" вход которого связан с дополнительной шиной программного блока, а выход контрольного триггера и вход элемента НЕ подключены к двум входам четырехвходового элемента И, остальные входы которого соединены с первым выходом блока синхронизации и с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ коммутационно-вычислительного блока, а выход - с управляющим входом первого электронного ключа, выходы которого связаны с установочными входами счетчика импульсов программного блока, а входы подключены к выходам ячеек памяти, входы которых подключены вместе с входами второго электронного ключа к командным, адресным и дополнительной шинам блока программ, а выходы второго электронного ключа связаны с командными входами коммутационно-вычислительного блока. The technical result of the invention is aimed at accelerating the process of calculating Boolean functions when using the command and address buses already available in the prototype as information carriers about an extra-measure number. This result is achieved by the fact that in the known device for remote control of electric drive mechanisms and signaling, comprising input and output blocks, a random access memory block, a synchronization block, a switching and computing unit, a program unit and a pulse generator, the switching and computing unit being connected by inputs to the outputs of the input block, the block of RAM and the synchronization block, two control outputs connected to the inputs of the blocks of RAM and output, and information the output is connected to the corresponding inputs of the last blocks, the remaining two inputs of which and the input of the program block are connected to the outputs of the synchronization block, the input of which is connected to the output of the pulse generator, an acceleration block is also introduced, consisting of the elements OR and NOT, two = and four-input elements AND, control trigger, memory cells, first and second electronic keys, while the inputs of the OR element are connected to the control outputs of the switching and computing unit, the output of the OR element is connected to the inputs of the element NOT and a two-input element And, the second input of which is connected to the second output of the synchronization block, and the output is connected to the input of the zero setting of the control trigger, the setting in "1" of which is connected to the additional bus of the program unit, and the output of the control trigger and the input of the element are NOT connected to two inputs of the four-input element AND, the remaining inputs of which are connected to the first output of the synchronization unit and to the output of the EXCLUSIVE OR element of the switching and computing unit, and the output - with the control input of the first electro key, the outputs of which are connected to the installation inputs of the pulse counter of the program unit, and the inputs are connected to the outputs of the memory cells, the inputs of which are connected together with the inputs of the second electronic key to the command, address and additional buses of the program block, and the outputs of the second electronic key are connected to command inputs switching and computing unit.
Предлагаемое устройство поясняется схемой, изображенной на фиг.1. The proposed device is illustrated by the circuit depicted in figure 1.
Устройство состоит из входного блока 1, соединенного с входом коммутационно-вычислительного блока 2, связанного с блоком 3 оперативной памяти, с выходным блоком 4 и через блок 5 синхронизации - с генератором 6 импульсов, программным блоком 7 и блоком 8 ускорения, содержащим элемент ИЛИ 9, соединенный через элемент НЕ 10 и двухвходовой элемент И 11 с контрольным триггером 12 и с четырехвходовым элементом И 13, выход которого подключен к входу управления первого электронного ключа 14, связанного оставшимися входами с выходами ячеек 15 памяти, управляющий вход которого связан с управляющим входом второго электронного ключа 16. The device consists of an
Работа электронного ключа 14 блока 8 состоит в том, что при наличии логической "1" на выходе элемента И 14 ключ 14 пропускает логические сигналы с выходов ячеек памяти 15 на входы A1 ... Aj блока 7 программ, а при наличии логического "0" - не пропускает и на выходах A1 ... Aj имеются логические "0". Работа ключа 16 состоит в том, что при наличии логического "0" на шине C блока 7 значения командных сигналов C1 ... C5 поступают на входы блока 2. При Cj+1 = 1 значения C'1 ... C'5 всегда равны "0". Стрелками, направленными к элементам и блокам, помечены входы всех элементов блоков.The operation of the electronic key 14 of block 8 is that if there is a logical "1" at the output of AND 14, key 14 passes logic signals from the outputs of memory cells 15 to the inputs A 1 ... A j of
C'1. ..C'5 - командные сигналы, равные сигналам C1 ... C5 при C = 0, управляющие работой блока 2;
C6...Cj - адресные сигналы, определяющие номер ячеек памяти в блоках 3 и 4, или номер входа в блоке 1. Они также определяют номер внеочередного такта при C = 1.C ' 1 . ..C ' 5 - command signals equal to signals C1 ... C5 at C = 0, controlling the operation of
C 6 ... C j - address signals that determine the number of memory cells in
X1 . .. Xn - значения входных сигналов, поступающих от объекта управления;
a1 ... aj - сигналы, устанавливающие счетные триггера блока 7 в состояние, соответствующее внеочередному номеру следующего такта;
b1 - значение выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ в блоке 2;
b2 и b3 - сигналы, поступающие из блока 2 в блок 8.X 1 . .. X n - values of the input signals coming from the control object;
a 1 ... a j - signals that set the counting triggers of
b 1 - value of the output of the element EXCLUSIVE OR in
b 2 and b 3 - signals from
Входной блок известной конструкции представлен на фиг.2, Он состоит из элементов 20 согласования, через которые входные сигналы X в нужной форме поступают на элементы 21 считывания типа элементов И, выходы которых связаны с элементом ИЛИ 22, дешифратор 23 управляет элементами 21 по сигналам C6 ... Cj.The input unit of known construction is presented in figure 2, It consists of matching
Программный блок 7 (фиг.4) известной конструкции состоит из счетчика 28 импульсов, на счетный вход которого поступают импульсы из блока 5 синхронизации, а на установочные входы подаются сигналы a1 ... aj из блока 8, которые при Cj+1 = 1 переводят счетчик 28 во внеочередное состояние. При Cj+1 = 0 счетчик 28 работает в обычном режиме дешифратора 29, распределяющего импульсы по элементам 30 постоянной памяти (например, серии ПЗУ 155РЕ3), на которые записывается программа работы всего устройства. Перед началом работы счетчик импульсов устанавливается в нулевое состояние. Подробная схема счетчика 28 представлена на фиг.10, где индексом 50 обозначен элемент НЕ, а индексом 51-счетные триггеры с установочными входами J и K.The program unit 7 (Fig. 4) of known construction consists of a
Выходной блок 4 (фиг.3) состоит из элементов И 24, ячеек 25 памяти, куда заносится информация из блока 2 и соответствующих усилителей 26, передающих логические сигналы из ячеек памяти на электроприводы, по адресным сигналам C6 ... Cj и командам из блока 2, поступающим на дешифратор 27.The output unit 4 (Fig. 3) consists of
Блок 3 оперативной памяти, который представлен на фиг.5, содержит элементы И 31 обращения к ячейкам памяти, в качестве последних можно использовать стандартные ОЗУ, или, как в нашем примере, отдельные элементы 32 памяти, элементы 33 считывания (элементы И), элементы ИЛИ 34, первый и второй дешифраторы 35, через соответствующий элемент заносит или считывает информацию соответствующую ячейку памяти по командам из блока 2 и адресному коду C6 ... Cj.The
Блок 2 известной структуры (фиг.6) состоит из трехвходового дешифратора 36, своими входами связанного с выходами C1, C2, C3 блока 8, а первым /верхним/ и вторым выходами соединенного с первыми входами элементов И 37 и 38, вторые входы последних подключены к входному блоку и блокам оперативной памяти 1 и 3, а выходы - к входам элемента ИЛИ 39, выход которого связан с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 40, второй вход последнего соединен с выходом C4 блока 8, а выход соединен через элемент И 41 с управляющим входом ячейки 42 памяти, информационный вход которой соединен с выходом C5 блока 8 ускорения, а выход - с информационными входами блока 3 и блока 4. Третий и четвертый выходы дешифратора 36 связаны с управляющими входами блоков 3, 4 и 8.
Блок 5 синхронизации известной конструкции (фиг. 7) содержит первый счетный триггер 43, подключенный прямым выходом к элементу И 44, а инверсным выходом - к первым входам элементов И 45 и И 46, второй вход последнего подключен к выходу элемента И 47, входы которого связаны с прямым выходом второго счетного триггера 48 и с выходом инвертора 49, вход которого вместе с входом триггера 43 являются входами блока 5 и соединены с генератором 6 импульсов. При этом выход элемента И 44 блока 5 подключен к счетному входу счетчика 28 блока 7 и входу элемента И 13 блока 8, выход элемента И 47 блока 5 связан с входом элемента И 41 блока 2 и с входом элемента И 11 блока 8, а выход элемента И 45 блока 5 связан с входами дешифраторов 35 и 27 соответственно блоков 3 и 4. Работа блока 5 поясняется диаграммами на фиг. 8 и фиг. 9.
Работу предлагаемого устройства опишем на примере вычисления логической функции X1 • X2 • X3 (X4 + X5 • X6 + X7) = Ф, содержащей функционально полный набор логических функций. На первом такте по команде Cj+1 = 1 в ячейки 15 памяти блока 8 записывается номер такта, записывающий результат вычисления функции Ф в блок 3 и одновременно триггер 12 блока 8 переводится в единичное состояние. На втором такте при C'4 = 1; C'5 = 1 и при нулевых значениях C'1, C'2 и C'3 в ячейку 42 памяти блока 2 записывается "1". На третьем такте переменная X1 под действием команд C'1, C'2 и C'3, а также адресных сигналов C6 ... Cj поступает из блока 1 через элементы 37, 39, 40 и 41 на вход управления ячейки 42 памяти. Учитывая, что на третьем такте C'4=1 и C'5=0 можно утверждать, что, если X1 = 1, то в ячейке 42 памяти сохранится "1" и процесс вычисления функции Ф будет продолжаться, а если X1=0, то очевидно, что функция Ф равна "0" и дальше ее вычислять нет смысла. Поэтому под действием команды b1, поступающей с выхода элемента 40 блока 2, единичного сигнала на выходе триггера 12 блока 8 и очередного счетного импульса на выходе блока 5 на выходе элемента 13 блока 8 появляется "1" и значение номера такта, ранее записанного в ячейки 15 блока 8, через ключ 14 поступает на установочные входы счетчика 28 блока 7 и на его выходах C1 ... Cj устанавливаются сигналы, обеспечивающие запись результата вычисления функции Ф в нужную ячейку памяти блока 3. Таким образом для вычисления функции Ф потребовалось всего три такта вместо тринадцати, как это требовалось бы в прототипе.We describe the operation of the proposed device using the example of computing a logical function X 1 • X 2 • X 3 (X 4 + X 5 • X 6 + X 7 ) = Φ containing a functionally complete set of logical functions. At the first clock cycle, with the command C j + 1 = 1, the clock number is written in the memory cells 15 of block 8, which writes the result of the calculation of the function Ф into
Допустим, что результат вычисления конъюнкции X1, X2, X3 равен "1", тогда этот результат запишется в блок 3 по адресу C6 ... Cj и одновременно при C'4 = 1 и C'5 = 0 логический "0" запишется в ячейку памяти 42 блока 2, а триггер 12 блока 8 возвращается в нулевое состояние. На седьмом такте под действием команды Cj+1 = 1 в ячейке памяти 15 блока 8 запишется номер такта, который определяется значениями C1 ... Cj, поступающими из блока 7 и определяющими работу всего устройства после вычисления всей функции Ф, и одновременно триггер 13 блока 2 примет единичное значение. На восьмом такте при Cj+1 = 0 и C'5 = 1 под действием команд C'1, C'2 и C'3 активизируется первый выход дешифратора 36 блока 2 и переменная X4, адрес которой в блоке 1 определяется значениями C6 ... Cj, через элементы 37 и 39 блока 2 поступает на вход элемента 40, на второй вход которого поступает команда C'4 = 1 и, если переменная X4 = 0, функцию Ф нет смысла вычислять дальше, т.к. она равна "1" и на выходе элемента 40 блока 2 появится единичный сигнал, который обеспечит вместе с сигналом на выходе блока 5 наличие "1", на выходе элемента 13, и на установочные входы счетчика тактов блока 7 с выхода элементов 14 блока 8 поступит номер такта, записанный ранее в ячейки 15 блока 8, который определяет работу всего устройства после вычисления функции Ф. Таким образом функция Ф была вычислена за 8 тактов вместо тринадцати. Если же значение функции Ф еще не определено (X4 = 1), то вычисление функции Ф продолжается.Suppose that the result of calculating the conjunction X 1 , X 2 , X 3 is "1", then this result is written in
Из вышеизложенного можно сделать два вывода:
- применение блока 8 ускорения новой конструкции и с новыми связями позволяет ускорить процесс вычисления булевых функций за счет анализа только активных входных сигналов X, т.е. от которых зависит значение конъюнкции или дизъюнкции в булевых функциях;
- применение блока 8 позволяет использовать командные и адресные шины C1 . . . Cj в качестве шин, передающих номера внеочередных тактов, которые предварительно, как это было показано выше, записывались в ячейки 15 памяти блока 8 из блока 7 памяти.From the foregoing, two conclusions can be drawn:
- the use of acceleration unit 8 of a new design and with new connections allows you to speed up the process of computing Boolean functions by analyzing only the active input signals X, i.e. on which the meaning of conjunction or disjunction in Boolean functions depends;
- the use of block 8 allows the use of command and address buses C 1 . . . C j as buses transmitting the numbers of extraordinary clock cycles, which previously, as shown above, were recorded in the memory cells 15 of the block 8 from the
При этом команды C'1 ... C'5 блокируются сигналом Cj+1 = 1 и никаких операций в блоке 2 не производится, что, в отличие от аналога, позволяет существенно сократить число линий связи вустройстве.In this case, the commands C ' 1 ... C' 5 are blocked by the signal C j + 1 = 1 and no operations are performed in
Технико-экономический эффект от применения предложенного устройства заключается в возможности повысить быстродействие обработки дискретной информации, что повышает точность управления за счет уменьшения времени между изменением сигналов датчиков (X) на объекте управления и выдачей управляющих сигналов на электропривод объекта управления. Также сокращается число линий связи в устройстве, а значит, его надежность и помехоустойчивость повышаются. The technical and economic effect of the application of the proposed device consists in the possibility to increase the speed of processing discrete information, which increases the accuracy of control by reducing the time between the change of the sensor signals (X) at the control object and the issuance of control signals to the electric drive of the control object. The number of communication lines in the device is also reduced, which means that its reliability and noise immunity are increased.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96105698A RU2106676C1 (en) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Device for programmed logical control of electric drives, electronic gates and guarding equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96105698A RU2106676C1 (en) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Device for programmed logical control of electric drives, electronic gates and guarding equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2106676C1 true RU2106676C1 (en) | 1998-03-10 |
RU96105698A RU96105698A (en) | 1998-05-20 |
Family
ID=20178464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96105698A RU2106676C1 (en) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | Device for programmed logical control of electric drives, electronic gates and guarding equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2106676C1 (en) |
-
1996
- 1996-03-22 RU RU96105698A patent/RU2106676C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH04304531A (en) | Emulation device and microcontroller using this device | |
RU2106676C1 (en) | Device for programmed logical control of electric drives, electronic gates and guarding equipment | |
US3624611A (en) | Stored-logic real time monitoring and control system | |
US5155826A (en) | Memory paging method and apparatus | |
JP2005509930A (en) | Storage system used in custom loop accelerators | |
US4001789A (en) | Microprocessor boolean processor | |
RU2134442C1 (en) | Device for logic program control of electric drives, electronic switches, and alarms | |
JPS638493B2 (en) | ||
RU2095846C1 (en) | Software-control device for logical control of electric drives and guarding alarm | |
RU2097819C1 (en) | Programmable device for control of electric drives and alarm system | |
RU2117978C1 (en) | Programmable device for logical control of electric drives and alarm | |
US5619714A (en) | Microcomputer having an instruction decoder with a fixed area and a rewritable area | |
RU2092886C1 (en) | Device for remote control of electric drives and alarm | |
RU2199774C1 (en) | Programmable device for controlling electric drives, electronic switches, and signaling facilities | |
RU2154852C1 (en) | Programmable device for logic control of electric drives, electronic gates and alarm | |
SU924690A1 (en) | Information input device | |
SU1737440A1 (en) | Device for software processing of digital data | |
RU1801223C (en) | Device for remote program controlling signalling and conducting mechanisms | |
SU591858A2 (en) | Logical device | |
JPH02280263A (en) | Microprocessor | |
SU593216A1 (en) | Device for setting object operation time cycles | |
SU1198521A1 (en) | Device for controlling operation sequence of digital calculator | |
SU1173414A1 (en) | Program control device | |
RU1789975C (en) | Device for inputting discrete signals into microcomputer | |
JP2777133B2 (en) | Central processing unit |