HU196004B - Control mechanism of programable control with program and mapping stores - Google Patents

Description

A találmány tárgya program- és leképező memóriával rendelkező PC-vezérlömü, amely után feldolgozó egység van kapcsolva. Λ feldolgozó egység optimális idő- és energiafelhasználással dolgoz fel olyan 16 bites utasításokat, amelyek magukba foglalják a leképező memória címeit és a műveleti kódot, különösképpen programozható kis vezérlésekhez.

Az ismert programozható vezérlések a bitfehlolgozáshoz elsősorban 16 bites szóhosszúságú vezérlőszót használnak. A vezérlöszó így 16 bites utasításokat tartalmaz, amelynek első része a műveleti kód, második része pedig egy változó címe. A szervezése bitsoros, azaz minden bit egyenként címezhető. A leképező memória tartalmát a változó elmével címezik, a memória tartalmazza a programozható vezérlés (PC) bitenként mozgatható adatait. Ezek az adatok általában a he- és kimeneti változók és a flagek. Ezen ismert technika állása például a 27 43 060 sz. vagy a 33 02 909 sz. DE közrebocsátási iratokból ismert.

A. PC-programok tárolásához használt memória-áramkörök a 16 bites szöformétummal ellentétben úgy vannak szervezve, hogy egy cim mindig egy 8 bit szélességű szót (byte—ot) hív meg. Hogy ezekkel az áramkörökkel a PC-utasítás számára 16 bites szóformátumot állítsunk elő, két áramkör párhuzamos kapcsolása szükséges, igy a programiár moduláris felépítése is mindig két memória-áramkörrel lehetséges. Még akkor is, ha viszonylag kis tárolókapacitás szükséges, és ehhez egy mcmöeiaárainkör is elég lenne, mint pl. kis vezérléseknél, a 16 bites PC-utasiLás első és második byte-jának párhuzamos hívása miatt kél memória-áramkört kell alkalmazni. Az a lehetőség, hogy a 16 bites utasítást időben egymás után, két lépésben egy mcinóriaáramkörliöl olvassuk ki és csak ezután végezzük el a feldolgozó egységben az utasítás végrehajtását., jelentősen csökkenti a feldolgozási sebességet. Az ilyen megoldás · csak akkor használható, ha a csökkentett feldolgozási sebesség a speciális felhasználáshoz megfelel. Szerszámgcpvezérléseknél azonban nein engedhető meg a nagyobb memóriához fordulási idő, amely csökkenti a feldolgozási sebességet.

Programozható kis vezérléseknél gyakran igenyelt, konfiguráció a programozható vezérlés kiépítési fokozata kb. 100 be- és kimenetre, 1024 utasításra. Bár ezt a szükséges 1024 utasítást tárolókapacitását tekintve egyetlen memória-áramkör (pl. 2716-os típus) is fel tudná venni, a 16 bites formátum kezelése és a feldolgozási sebesség miatt minden eddig ismert programozható vezérlésnél legalább két memória-áramkört kellett párhuzamosan alkalmazni.

Ilyen felépítésű, azaz mindenkor párhuzamosan kapcsolt memória-áramkörből álló programozható vezérlések például a Schiele vagy BBC cégek folyóirataiban találhatók. Ez a vezérlési struktúra a inegnövekedetl memória-igény mellett elfoglal értékes terel is, ami ellentétben áll a kompakt vezérlésként való kivitelezési törekvésekkel.

A találmány azt tűzi ki célul, hogy a programozható vezérlésekben felhasznált memória-áramkörök tárolókapacitását jobban kihasználjuk és igy különösen kis vezérléseknél minimális memória-felhasználást érjünk el és csökkentsük a vezérlés méreteit.

A találmány feladata, hogy olyan PC-vezérlóművel. hozzunk létre, amely lehetővé teszi a 16 bites utasítások előnyös felhasználását PC-ulasitésokhoz anélkül, hogy ezeket az utasításokat a programtárból párhuzamosan, azaz egyidejűleg kellene kiolvasni, viszont ennek’ ellenére megtartsuk a feldolgozási sebességet.

A találmány a feladatot úgy oldja meg, hogy a leképező memória címét tartalmazó első byte és a műveleti kódot tartalmazó második byte egyetlen memória-áramkör egymás utáni inemóriarekeszeiben vannak tarolva, ahol az egyetlen memória-áramkörből álló programtár nyolc kimenete első kapun keresztül a leképező memória a címbemenetére és párhuzamosan második kapun keresztül hót kimenete a feldolgozó egység bemenetére, egy kimenete pedig szelektor vezérlő-bemenetére van csatlakoztatva. A leképező memória kimenete a szelektoron keresztül a feldolgozó egységre csatlakozik.

Előnyös módon a programlárnak az első byte-ot tartalmazó memóriarekeszének megcímz.ésével egyidejűleg átkapcsolható az első kapu a leképező memória cinibemenelére. A pregramtárnak a második byte-ot tartalmazó meiiióriarekészének megcímzésével egyidejűleg átkapcsolható u második kapu a feldolgozó egység bemenetére.

Előnyös módon a leképező memóriában levő ndatszó mindenkori első bitje tartalmazza a be- és kimeneti változókat, a mindenkori második biLje pedig a flageket.

Egy kb. L00 be- és kimenettel, 1024 utasítással rendelkező kis vezérléshez a memória-áramkör kapucilása 2 kbyte a hozzá csatlakozó leképező memória pedig 256 be- és kimeneti változóra és 256 flagre van felosztva.

A találmányt az alábbiakban előnyös kiv teli példa kapcsán a rajzra való hivatkozással részletesebben ismertetjük.

Az ábrán a találmány szerinti PC-vezérlömű blokkvázlata látható. Az ábrán láthaLó, hogy 3 cimszámláló 2°...2 helyértékű cimvezetékeivel csatlakozik a 4 programtárra. A 4 1 rogramtár egyellen memóríaáramkörbői áil. A programtár nyolc kimenete első 5 kapun keresztül 6 leképező memória címbemeneleire van kötve. A 6 leképező memória adalszélessége 2 bit. A 4 programiéi' kimenetei az első kapuval párhuzamosan második 9 kapura csatlakoznak. Itt a 4 programlárnak a máso-24 dik 9 kapura csatlakozó nyolc kimenete közül hét 10 feldolgozó egységre, egy kimenet pedig 11 szelektor vezérlőbemenetére van vezetve.

A 11 szelektor két bemenete a 6 leképező memória két adatkimenetén van, kimenete pedig a 10 feldolgozó egységen. A 3 címszámláló 2° helyértékü cimvezetéke az első 5 kapu atkapcsolásvezérló bemenetére és 12 negáló tagon keresztül a második 9 kapu átkapcsolás-vezérlő bemenetére csatlakozik.

A találmány szerinti PC-vezérlőmű a következőképpen működik:

A 4 programtár byteoricntált, azaz a tóról! utasítások (PC-utasitósok) úgy vannak felosztva, hogy az első byte tartalmazza a 6 leképező memória címét, a második byte pedig a műveleti kódot és egy kiválasztó jelet.

Az első lépésben kiolvassuk a 4 programtárban levő utasítás első byte-ját és az első 5 kapun keresztül címként visszük be a 6 leképező memóriába. Az első 5 kaput a 3 cimszámláló 2° helyértékű cimvezetéke nyitja, egyidejűleg ugyanez a címvezeték a 12 negáló tagon keresztül letiltva tartja a második 9 kaput úgy, hogy az első kiolvasott byte nem kerülhet a 10 feldolgozó egységre. Az ezután kővetkező második lépésben kiolvassuk a 4 programtárban levő utasítás második byte-ját és a második 9 kapun keresztül 7 bites műveleti kódként, a 10 feldolgozó egységhez vezetjük.

Λ 2° helyértékű címvezeték szintváltozásával az eggyel továbblépletett 3 címszómláló most a 12 negáló tagon keresztül nyitja n második 9 kaput és letiltja az első 5 kaput a 6 leképező memória címzéséhez.

Λ 4 programlárban levő utasítás második byle-jának kiolvasásával és a műveleti kódnak a 10 feldolgozó egységre és a 11 szelektorra való kapcsolásával egyidejűleg az éppen aktuális lépésben címzett adatszót kiolvassuk a 6 leképező memóriából és szintén a 10 feldolgozó egységhez vezetjük, igy a G leképező memória- két megcímzett hithelye közül csak az egyik hatásos a 10 feldolgozó egységnél a 11 szelektor áltól kiválasztva.

Ezzel az eljárással kétszeri memóriához fordulós utón készen áll a 10 feldolgozó egységbe a műveleti köd és a feldolgozandó változó. Λ harmadik tépésben ismert módon újra beírható az eredmény a 10 feldolgozó egységből a 6 leképező memóriába.

így elértük, hogy a PC-utasitós előnyös 16 bites formátumának fenntartásával a 4 programtár legkisebb kiépítési fokozataként egyetlen EPROM áramkört (pl. a 2716-os típust) alkalmazhatunk. Nem csökken lényegében a memóriához fordulások száma által meghatározott feldolgozási sebessége, mert, a találmány szerinti PC-vezérlőmű bár csak egy prograintórral rendelkezik, két memóriához fordulást végez. Ezenkívül adott, legalább 512 változó feldolgozása, amely ésszerűen 256 be- és kimeneti változóra, valamint 256 flagre van felosztve. A 256 be- és kimeneti változót az adatszó mindenkori első, a 256 flaget az adatszó mindenkori második bitjében tároljuk.

A PC-vezériómű ismertetett lépésenként! működését egy órajel-generátor óraimpulzussal is kiválthatják, mint ez általában az időben egymás után következő műveleteknél szokásos.

A találmány szerinti kapcsolási intézkedésekkel a 4 byteorienlált programtár legkisebb modulja az előnyös 16 bites utósitósformátum fenntartása mellett egyetlen EPROM áramkör.

A feldolgozási időt - éppen úgy, mint a két párhuzamosan kapcsolt EPROM-mal megvalósított 16 bites formátumnál - csupán két, a memóriához való hozzáférési idő határozza meg.

Claims (3)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. PC-vezériömú programtárral és leképező memóriával, a leképező memória címét és a műveleti kódol tartalmazó 16-bites utasítások optimális idő- és memóriahely-takarékos

   30 feldolgozásához különösen kis vezérlésekhez, ahol a programtár és a leképező memória utón feldolgozó egység van kapcsolva, azzal jellemezve, hogy egyetlen memória-áramkörből álló programtár (4) nyolc kimenete egy35 részt első kapun (5) keresztül a leképező memória (6) cimbemenetére, másrészt második kapura (9) van csatlakoztatva, ahol a második kapu (9) nyolc kimenete közül hét kimenet a feldolgozó egység (10) bemenetére, egy

   40 kimenete pedig szelektor (11) vezérlőbemenetére csatlakozik, míg a leképező memória (6) kimenete a szelektoron (11) keresztül a feldolgozó egységre (10) van kötve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti PC-vezérlő45 mű, azzal jellemezve, hogy az első kapu J5) a leképező memória (6) cimbemenetére, a második kapu (9) ji feldolgozó egység (10) bemenetére van kapcsolva.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti PC30 -vezérlőmű, azzal jellemezve, hogy a leképező memóriában (6) levő adalszó mindenkori első bitjében a be- és kimeneti változók, a mindenkori második bitjében pedig a flagek vannak tárolva.

   33 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti PC-vezérlőmű, azzal jellemezve, hogy egy kb. 100 be- és kimenettel és 1024 utasítással rendelkező kis vezérléshez a memória-áramkör (4) tárolókapacitása 2 kbyte és az

   Ο® utána kapcsolt leképező memória (6) 256 beés kimeneti változóra és 256 flagre van felosztva.