JPS59142612A - ストア−ド・プログラム式制御装置 - Google Patents

ストア−ド・プログラム式制御装置

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Publication number
JPS59142612A
JPS59142612A JP59013219A JP1321984A JPS59142612A JP S59142612 A JPS59142612 A JP S59142612A JP 59013219 A JP59013219 A JP 59013219A JP 1321984 A JP1321984 A JP 1321984A JP S59142612 A JPS59142612 A JP S59142612A
Authority
JP
Japan
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word
processor
program
memory
address
Prior art date
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Pending
Application number
JP59013219A
Other languages
English (en)
Inventor
ペーター・ニンネマン
デイーター・ウオルシヤイト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Schuckertwerke AG
Siemens AG
Original Assignee
Siemens Schuckertwerke AG
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Schuckertwerke AG, Siemens AG filed Critical Siemens Schuckertwerke AG
Publication of JPS59142612A publication Critical patent/JPS59142612A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/052Linking several PLC's

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Multi Processors (AREA)
  • Transceivers (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (AREA)
  • Debugging And Monitoring (AREA)
  • Stored Programmes (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
  • Advance Control (AREA)
  • Devices For Executing Special Programs (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の嘱する技術分野〕 本発明は、サイクリックに走るプログラムを有するスト
アード・プログラム式制御装置であって。
少なくとも a)オペレーティング・システムおよびワード命令を処
理するためのワードプロセッサと。
b)  2値論理結合命令を処理するためのビットプロ
セッサと。
C】 ユーザープログラム・メモリ、オペレーティング
・システム・メモリおよび2値プロセス写像を有するデ
ータ・メモリと に関する。
〔従来技術とその間碩点〕
ストアード・プログラム式制御装置はたとえば雑誌Si
emens Zeitschrift ” Energ
ietechn−ik ’” 1979年、第2号、第
43〜47頁または第4号、第136〜139頁または
ヨーロッパ特許明細書第10170号明細書および米国
特許第3921146号または第3042158号明細
書に詳細に記載されている。
以下にワードプロセッサと呼ばれる現在広く用いられて
いるマイクロプロセッサには一般に広い応用分野に対す
る命令セットすなわち汎用の命令セットが用意されてい
る。開発の進行に伴い命令セットの種類および能力は増
大し続ける。この開発の際に特徴的なことは、ますます
多数の情報キャリア(ビット)が一括されかつ並列に処
理されることである。
しかし、かなりの割合でビット幅の情報が処理の場合、
たとえば1つのビットは他のビットと無関係に、たとえ
ばスイッチが“オン″か“オフ”か、入力条件が満たさ
れているかいないかというような周辺状、鴫に関する情
報をになっている。
冒頭に記載した種類の便利なストアード・プログラム式
制御装置は1ビット幅のデータの論理結合を実行するこ
ともワード幅のデータを有する複雑な機能、たとえば算
術機能、データ転送、時間形成などを実行することも可
能でなければならない。
従って、ストアード・プログラム式制御装置の枠内にマ
ルチプロセッサ・システムを用い、2値命令の実行は別
の高速のビットプロセッサに委ねられ、それに対して比
較的低速のワードプロセッサは複雑な機能を実行し得る
ようにすることは有利である(たとえば雑誌Sieme
ns −Zeitschri −ft  ” Ener
gietechnik” 1980年、第9号、第36
1頁参照)。
データのワード幅およびピット幅の処理が混合されてか
つ現在は互いに無関係に行なわれるので。
プロセッサの結合および同期化のための特別な方法が必
要とされる。さらに、その際、ワードプロセッサにより
、特定の間隔でも固有のプログラム進行(ビットおよび
ワードオペレーション)に対して完全に非同期でも、迫
加的に特殊なルーテンが処理されなければならないこと
が考慮されなければならない。ビットおよびワードごと
のデータ処理による固有のプログラム進行はこのルーチ
ン(二よりできるかぎりわずかに負荷され、ただし最低
の優先性を有するべきである。rなわち、これらの特殊
なルーチンの1つの処理が生ずれば直ちに、これが直ち
にかつ無条件に行なわれなければならない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、ワードプロセッサの種類とほぼ無関係
に両プロセッサの簡単な結合および同期化を可能C二T
ることである。
〔発明の要点〕
この目的は本発明によれば、冒頭に記載した種類のスト
アード・プログラム式制御装置において。
d)ユーザープログラム・メモリを順次に読むピットプ
ロセッサが1つのワード命令の認識時に停止し、かつワ
ード命令を示す情報を提供し、e】 ワードプロセッサ
が前記情報によりワード命令に相当するプログラムルー
チンの入口点を指定されて、そのプログラムルーチンを
実行することを特徴とするストアード・プログラム式制
御装置により達成される。
本発明の1つの特に有利な実施態様は。
a)ピットプロセッサに、ワードプロセッサの実行すべ
きプログラムルーチンを指定する命令アドレスを有する
1つのマツピング・メモリが対応づけられており。
b)ピットプロセッサがユーザープログラム・メモリの
1つの2値論理結合命令の読取りおよび処理の際に、ワ
ードプロセッサの1つのプロゲラ続問合せのために記憶
されている(ポール・ループ)マツピング・メモリの1
つのアドレスを選択し、 C) ビット・プロセッサがユーザープログラム・メモ
リ内の1つのワード命令の読取り時に、このワード命令
に相当するワードプロセッサに対する命令ルーチンの開
始アドレスが記憶されているマツピング・メモリ内のア
ドレスを選択し、かつそのプログラムルーチンの完了ま
で停止状態に入り、またワードプロセッサがアドレスの
間合せ後にこの命令アドレスにジャンプすることを特徴
とする。
また、ピットプロセッサが1つの停止点への到達時に、
ワードプロセッサのオペレーティング・システム内の停
止点の処理のための1つのルーチンが開始するアドレス
が記憶されているマツピング・メモリ内のアドレスを選
択することは有利である。
内のワードオペレーションの固定の命令コードにおいて
、対応づけられるプログラム部分の入口点が可変に保た
れ得るようにすることができる。
〔発明の実施例〕
以下、図面により本発明を一層詳細に説明する。
第1図に原理的構成を示されているマルチプロセッサ・
システムでは、2値命令の実行は別の高速のビットプロ
セッサ3に委ねられ、それに対して比較的低速のワード
プロセッサ2は複雑な機能を実行する。ワードプロセッ
サ2は周辺バス21を介してプロセスに対する入出カモ
ジュール1に接続されており、さらに内部システムバス
22を介してオペレーティング・システム・メモリ4に
またデータセレクタ8を介してユーザープログラム・メ
モリ5およびプロセス写像を有するデータ・メモリ6に
接続可能である。同一のバス22にビットプロセッサ3
も接続されており、ビットプロセッサ3は固有のバス3
1および32とデータメモリ5およびプロセス写像を有
するデータ・メモリ6にアクセスする。周辺との通信は
常にワードプロセッサ2’i介して行なわれ、ワードプ
ロセッサ2がす・fクル境界においてプロセスからの−
「べての入力情報の状態を内部のデータ・メモリ6に格
納IJm また論理、詰合から得られたデータ・メモリ
6内の出力信号をサイクル終端においてプロセス周辺に
伝達する。こうして、プログラムの進行中は、プロセス
周辺の固有の信号により直接に作動するのではなく、デ
ータ・メモリ6内のプロセス写像により作動する(たと
えばローロツパ特許第10170号明細書参照)。
ビットオペレーションまたはワードオペレーションに関
する命令は特殊なプログラム言語にエンコードされて、
ユーザープログラム・メモリ5のなかに格納されている
。これらの命令はビットプロセッサ3により直接に、ま
たワードプロセッサ2により特定のルーチン内で処理さ
れる。これらセレクタ8とを介して専らユーザープログ
ラム・αυ ングφシステム・ルーテンはワードプロセッサ2のオペ
レーティング・システム・メモリ4のなかに、使用され
るマイクロプロセッサの言語で固定的に格納されている
以下には、前記の要求(すなわちワードプロセッサおよ
びビットプロセッサによる1つの特殊なプログラム言語
の共通処理を可能にするという要求)を満足し、かつビ
ットプロセッサ3の汎用的設計すなわち結合されるワー
ドプロセッサ2の形式と無関係な設計を可能にする結合
方法について説明する。
システム全体の特徴として、基本的に、標準マイクロプ
ロセッサとしてのワードプロセッサ2とビットプロセッ
サ3とはそれぞれ固有のプログラム・カウンタを有して
おり、また先ず互いに完全に無関係かつ非同期で作動し
得る。
ビットプロセッサ3自体はワードプロセッサ2に対して
1つのメモリのように、または1つのインテリジェント
周辺モジュールのように挙動する。
のプログラム部分ならびにその他のオペレーテイ121 一ドプロセツサ2はいつでもたとえば”ラン°”または
”ストップ″のような瞬時状態を吹出し得る。
さら(二、これらのレジスタの1つへの書込みアクセス
によりビットプロセッサ3はいつでもワードプロセッサ
2によりスタートまたはストップされ得る。
ユーザープログラムを処理するためのプログラム・カウ
ンタはビットプロセッサ3の構成部分である。これは、
スタートされた後に、プログラム・メモリ5から命令り
を取出し、かつその命令がワードオペレーションである
かビットオペレーションであるかを判別する。ビットオ
ペレーションの認識後にはビットプロセッサはそれを自
から直ちに実行する。他方、ワードオペレーションが認
識されれば、ビットプロセッサはその実行をワードプロ
セッサ2に委ねて、自らは自動的に状態6ストツプ”に
整行する。
ビットプロセッサ3自体はワードプロセッサ2ない。ビ
ットプロセッサ3は単にその内部レジスタのなかにワー
ドプロセッサ2に対する情報を用意している。従って、
システム全体の制御はワードプロセッサ2から発しなけ
ればならない。この原即により、ビットプロセッサが1
つの特殊なワードプロセッサの形式に束縛されずに、そ
のインタフェイスに汎用性を有し任意の標準マイクロプ
ロセッサにより1つのメモリまたは1つのインテリジェ
ント周辺モiンユールのように取扱われ得るようにする
ことができる。
第2図かられかるように、ビットプロセッサ3のffJ
Nは、そのプログラム・カウンタのアドレスAのもとに
ユーザープログラム・メモリ5から命令りを取出し、命
令の種類(ワードオペレーションまたはビットオペレー
ション)を認識し、その後に相応に反応することである
。これは、ピットオペレーンヨンの認識時には、そ−れ
がビットプロセッサにより実行され、他方ワードオペレ
ージ、1.7ハ)ヨ刃を込Obr++謙   −ハ)中
り;ユて。    4.1.。 l−−++  +□2
に委ねられ、ビットプロセッサは停止してワードプロセ
ッサによる新たなスタートを待つことを意味する。ワー
ドプロセッサ2の課題は、非同期でまたは時間的に制御
されて生ずる特定のルーチンを処理すること、さらに、
ビットプロセッサにより認識されたワードオペレーショ
ンを特殊なプログラム部分内で処理するビットプロセッ
サ3を制御することである。
各ワードオペレーションはワードプロセッサ2からの1
つのプログラム部分にエリ解釈される。
1つの特定のオペレーションに対応づけられているプロ
グラム部分に対する入口点をワードプロセッサ2はユー
ザープログラム・メモリ5内のワードオペレ−ションの
コードを介して直接に受ケルのではなく、中間接続され
たマツピング・メモリ9を介して受ける。ワードオペレ
ーションのコードは、データとして相応のプログラム部
分の入口点が書込まれているメモリ9の1つの特定のメ
モIII+I1. I+ 、シ→−tX  ?  Ll
’  +/ −7fy引3 a: i X    r 
 t1’+ −f r−r  )fづ/VノFm p璃
l’寸−VcLs て(1) 大1J /ノ1ソーrノ
ーtノア(151 ラム部分の処理においては、ワードプロセッサはニーツ
ープログラム・メモリ内の他のデータにもアクセスする
ことができる。このようにして、ワードオペレーション
の固定的な命令コードにおいて、対応づけられているプ
ログラム部分内の入口点が可変に保たれ得るようにする
ことができる。
前記のように、ワードプロセッサとビットプロセッサと
の間の同期化はビットプロセッサの制御ゞ゛ホルト/ス
タートによりワードプロセッサ2の側から行なわれる。
ビットプロセッサ3のプログラム・カウンタはワードプ
ロセッサ2により読出しおよび書込みをされ得る。プロ
グラム・カウンタがワードプロセッサにより1つの定義
された値で予め占められていれば、ビットプロセッサ3
がスタートされる。ビットプロセッサ3は自由に始動し
、前記の課題を引受ける。その間にワードプロセッサ2
は、ビットプロセッサ3.に対して並列に生ずるルーチ
ンを処理するか、1つのノンアリャルしメ1り’DIr
V、Aτ月2g)t、りQ(、しリノU)(161 いずれかである。後者の場合には、ワードプロセッサ2
は単にビットプロセッサ3の2つの相続く8ビツト・レ
ジスタ31をアドレス指定し、それに基づいてビットプ
ロセッサ3のこれらのレジスタ31がマツピング・メモ
リ9・?、ワードオペレーンヨンの種類に相当するデー
9DIYデーダパス上に与えるよう(二選択、すなわち
アドレス指定する。これらのデータは16ピツト・アド
レスA2として解釈され、このアドレスにいまやワード
プロセッサ3が分岐する。このアドレスA2はワードオ
ペレーションに対するプログラム部分の1つに対Tる入
口点もしくはこのノンアクンヨン・ループ自体の開始で
ある。
ビットプロセッサ3によりワードオペレーションが認識
されないかぎり、これらのレジスタ31はアドレス指定
の際にマツピング・メモリ9の基本アドレスAO1すな
わちポール・ループの入口点または開始アドレスを供給
する。ピットプロつのワードオペレーションを認識する
と、ビットプロセッサ3は相応に変更されたレジスタ3
1を介してマツピング・メモリ9にワードオペレーショ
ンのコードをアドレスA1として与え、またワードプロ
セッサはそのループ内で上記レジスタのアドレスのもと
こ、ビットプロセッサ3によりアドレス指定されたマツ
ピング・メモリ9のメモリセルのデータD11すなわち
メモリ4内のこのワードオペレーションに対するプログ
ラム部分D2内への入口点A2を読む。すなわち、ワー
ドプロセッサ2は常に、ビットプロセッサ内のアドレス
が上記レジスタ31内を指すところ、Tなわちループの
開始またはプログラム部分の1つに向かって分岐する。
1つのワードオペレーションの認識後にビットプロセッ
サ3は停止し、またそのワードオペレーションに対する
ワードプロセッサの相応のプログラム部分の終端におい
て再びスタートされなけれカウンタは1つの命令の各完
全取出し後にインクレメントされるので、プログラム・
カウンタは既にユーザープログラム・メモリ5内のその
後の読みに対する正しい継続アドレスを受ける。ワード
オペレーションが1つのジャンプ命令であったならば、
ワードプロセッサはビットプロセッサ3の新たなスター
トの簡にそのプログラム・カウンタをブランチ・デステ
ィネーションに変更ロードしなければならない。
ワードプロセッサ2の°′ポール・ループ°′は。
現在広く用いられているマイクロプロセッサでは。
ビットプロセッサのレジスタをアドレス指定しかつメモ
リ9から読まれたアドレスにジャンプする約2ないし4
命令から成っている。それにより、非常に短い反応時間
がワードオペレーションの認識の際にも達成される。
追加的に、マツピング・メモリ9によりリストを介して
のソフトウェア的な分岐が不要になり。
を工なりlよい。じンiノロてソynリノロノフA0a
(ト) ピット・オペレーションの処理の間にワードプロセッサ
2はそのボール・ループからの“インクラブドパを介し
て冒頭に記載した非同期または時間制御のルーチンζニ
ジタンプし、これカー第3図からもわかるように、ビッ
トプロセッサの動作に対して平行に動作する。ビットプ
ロセッサ3が次いで1つのワードオペレーションを認識
すると。
固有のプログラム進行は、ワードプロセッサ2がそのポ
ール・ループ内に復帰してワードオペレーションを処理
し得る状態になるまでの間のみ持続する。
反応時間が短いこととならんで、この結合の主要な利点
は、ワードプロセッサとビットプロセッサとの間の同期
化が簡単に可能であること、両プロセッサの平行動作が
可能であること、またビットプロセッサの選定力(ワー
ドプロセッサの種類と無関係に可能であることである。
ビットプロセッサへのインタフェイスはメモリ・インタ
フェイスそれ(二よっても時間が節減される。
(201 としない。しかし、それよりも能力は若干低いが費用が
少なくてすむ下記の構成も可能でちる。メモリ9は省略
される。ワード命令の種類を特定する番号をワード命令
のプログラム部分への入口点に変換するメモリ内容は、
この場合、1つの一定データ領域内のメモリ4のなかに
位置している。
ワードプロセッサ2はピットプロセッサ内で、1つのワ
ード命令が生じているか否か、どのワード命令が存在し
ているか、また1つの停止点が到達されたかを指示する
情報のみを読む。必要な入口点はいまプログラムによっ
てテーブル丁なわちデータ領域へのアクセスにより求め
られる。
メモリによる情報のコード変換を省略し、ワードプロセ
ッサ2がビットプロセッサ3からの情報を直接に入口点
として利用し、またはここから論理的または算術的オペ
レーション(マスキング。
シフト、加算)を有するこれらのアドレスを形成するこ
とも可能である。
第1図は本発明によるストアード・プログラム式制御装
置の構造を示す接続図、第2図はそのワードプロセッサ
とビットプロセッサとの間の結合の構造を示す図、第3
図はワードプロセッサ内の命令進行を示す図、第4図は
ピットプロセッサ内の命令進行を示す図である。
1 ・・・入出カモジュール、  2・・・ワードプロ
セッサ、  3・・・ ビットプロセッサ、  4・・
・オペレーティング・システム・メモリ 、  5 ・
・・ユーザープログラム・メモリ、 6・・・データ・
)モリ、   8 ・・・データ・セレクタ、21,2
2、31. 32  ・・・ バス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)す・fクリック(=走るプログラムを有するストア
    ード・プログラム式制御装置であって。 少なくとも a〕 オペレーティング・システムおよびワード命令を
    処理するためのワードプロセッサと。 b)  2値論理時合命令を処理するためのビットプロ
    セッサと。 C) ユーザープログラム・メモリ、オペレーティング
    ・システム・メモリおよび2値プロセス写増ヒ有するデ
    ータ・メモリと を含むものにおいて。 d) ユーザープログラム・メモリを順次に絖むビット
    プロセッサが1つのワード命令の認識時に停止し、かつ
    ワード命令を示す清報を提供し。 e) ワードプロセッサが前記情報によりワード命令に
    相当”するプログラムルーチンの入口点を指定されて、
    そのプログラムルーチンを実行する ことを特徴とするストアード・プログラム式2、特許請
    求の範囲第1項記載のストアード・プログラム式制御装
    置において。 a) ビットプロセッサに、ワードプロセッサの実行す
    べきプログラムル−チンを指定する命令アドレスを有す
    る1つのマツピング・メモリが対応づけられており。 b) ビットプロセッサがユーザープログラム・メモリ
    の1つの2値論理時合命令の読取りおよび処理の際に、
    ワードプロセッサの1つのプログラムルーチンのアドレ
    スがマツピング・メモリの継続問合わせのために記憶さ
    れている(ポール・ループ〕マツピング・メモリの1つ
    のアドレスを選択し。 C) ビットプロセッサがユーザープログラム・メモリ
    内の1つのワード命令の読取り時に、このワード命令に
    相当するワードプロセッサに対する命令ルーチンの開始
    アドレスが記憶されているマツピング・メモリ内のアド
    レスを選択し、かつそのプログラムルーチンの完了まで
    停止状態に入り、またワードプロセッサがアドレスの間
    合せ後にこの命令アドレスにジャンプする ことを特徴とするストアード・プログラム式3)特許請
    求の範囲第1項記載のストアード・プログラム式制御装
    置において、ビットプロセッサが1つの停止点への到達
    時に、ワードプロセッサのオペレーティング・システム
    内の停止点の処理のための1つのルーテンが開始するア
    ドレスが記憶されているマツピング・メモリ内のアドレ
    スを選択し、またワードプロセッサが続いてこのアドレ
    スにジャンプすることを特徴とするストアード・プログ
    ラム式制御装置。 4)特許請求の範囲第1項記載のストアード・プログラ
    ム式制作装置において、 a) ワードプロセッサがビットプロセッサにより選択
    されたレジスタへの読取りアクセスの際に、ビットプロ
    セッサが1つの2値命令を実行するか否か、ワード命令
    がビットプロセッサを停止させているか否か、それはど
    のワード命令か、かつ(または)1つの停止点が到達さ
    れているか否かを富識し。 b〕 ワードプロセッサがこの清報からオペレーティン
    グ・システム・メモリ内の1つのデータ範囲の読出しに
    より1つのアドレスを求め、続いてこのアドレスにジャ
    ンプする ことを特徴とするストアード・プログラム式5) 特許
    請求の範囲第1項記載のストアード・プログラム式制御
    装置において、ワードプロセッサがビットプロセッサか
    ら伝達された情報を直接にジャンプ・アドレスとして解
    釈し。 または算術または論理演算によりジャンプ・アドレスを
    求めることを特徴とするストアード・プログラム式制御
    装置。
JP59013219A 1983-01-28 1984-01-27 ストア−ド・プログラム式制御装置 Pending JPS59142612A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833302940 DE3302940A1 (de) 1983-01-28 1983-01-28 Speicherprogrammierbare steuerung mit wort- und bitprozessor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59142612A true JPS59142612A (ja) 1984-08-15

Family

ID=6189497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59013219A Pending JPS59142612A (ja) 1983-01-28 1984-01-27 ストア−ド・プログラム式制御装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4627025A (ja)
EP (1) EP0120194B1 (ja)
JP (1) JPS59142612A (ja)
AT (1) ATE34856T1 (ja)
DE (2) DE3302940A1 (ja)
ES (1) ES529242A0 (ja)
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