RU2254603C1 - Device for building programmable digital microprocessor systems - Google Patents
Device for building programmable digital microprocessor systems Download PDFInfo
- Publication number
- RU2254603C1 RU2254603C1 RU2003133685/09A RU2003133685A RU2254603C1 RU 2254603 C1 RU2254603 C1 RU 2254603C1 RU 2003133685/09 A RU2003133685/09 A RU 2003133685/09A RU 2003133685 A RU2003133685 A RU 2003133685A RU 2254603 C1 RU2254603 C1 RU 2254603C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- inputs
- outputs
- block
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Logic Circuits (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое устройство относится к системам логико-программного управления и регулирования технологическими объектами в различных отраслях производства и к средствам решения логических задач.The proposed device relates to systems of logical-programmed control and regulation of technological objects in various industries and to the means of solving logical problems.
Известно устройство, содержащее входной и выходной блоки, блоки оперативной памяти и синхронизации, адресные шины, генератор импульсов, программный блок, блок коммутации и вычисления, состоящий из трехвходового дешифратора, трех двухвходовых элементов И, элемента ИЛИ, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и управляемой ячейки памяти, командных шин, поступающих, как и адресные шины, с выходов программного блока /1/.A device is known that contains input and output blocks, RAM and synchronization blocks, address buses, a pulse generator, a program block, a switching and computing unit consisting of a three-input decoder, three two-input AND elements, an OR element, an EXCLUSIVE OR element, and a controlled memory cell, command buses, arriving, like address buses, from the outputs of the program unit / 1 /.
Недостатком данного устройства является относительно низкое быстродействие, большой объем ячеек памяти в программном блоке при реализации, например, процесса сравнения двоичных кодов.The disadvantage of this device is the relatively low speed, a large amount of memory cells in the program block when implementing, for example, the process of comparing binary codes.
Наиболее технически близким является устройство, содержащее соединенные между собой определенным образом входной блок, принимавший сигналы от датчиков и формирующий определенный код на своем выходе, выходной блок для записи и хранения полученных значений кодов, поступающих из логических каналов многоканального операционного блока, а также из коммутационно-вычислительного блока, программный блок, где хранится программа работы устройства, блок оперативной памяти для хранения промежуточных результатов вычислений и других логических операций, блок синхронизации, обеспечивающий устойчивую работу всего устройства /2/.The most technically closest is a device containing an input unit interconnected in a certain way that receives signals from sensors and generates a specific code at its output, an output unit for recording and storing the received code values coming from the logical channels of a multi-channel operating unit, as well as from switching a computational unit, a program unit where the program of the device’s operation is stored, a RAM unit for storing intermediate results of calculations and other logical operations, synchronization unit, providing stable operation of the entire device / 2 /.
К недостаткам данного устройства можно отнести необходимость, каждый раз заново вводить в основную программу повторяющиеся ее части, например, при каждом вычитании двоичных чисел, а также отсутствие возможности передавать те или иные данные внутри устройства в зависимости от результатов анализа этих данных в коммутационно-вычислительном блоке и невозможность функциональной реализации приоритетного прерывания при выполнении основной программы по сигналам от датчиков объекта управления.The disadvantages of this device include the need to re-enter its repeating parts into the main program each time, for example, each time binary numbers are subtracted, as well as the inability to transfer certain data inside the device, depending on the results of the analysis of these data in the switching and computing unit and the impossibility of the functional implementation of priority interruption during the execution of the main program by signals from the sensors of the control object.
Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет организации процесса приоритетного прерывания и связи результатов вычислений с процессом пересылки данных, а также сокращения объема программирования.The aim of the invention is to expand the functionality of the device by organizing the process of priority interruption and communication of the results of the calculations with the process of data transfer, as well as reducing the amount of programming.
С этой целью в устройство, содержащее входной блок, принимающий сигналы от датчиков и формирующий определенный код на своем выходе, выходной блок для записи значений кодов, поступающих из всех логических каналов в ячейки памяти и передачи их через цифроаналоговые преобразователи на электроисполнительные механизмы, программный блок, блок оперативной памяти, блок синхронизации и коммутационно-вычислительный блок, состоящий из элемента И-ИЛИ элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, пяти элементов И, ячейки памяти, элементов ИЛИ и НЕ, первые входы двух и элемента И-ИЛИ соединены соответственно с третьим и четвертым выходами дешифратора, а вторые входы подключены к выходу входного блока, соединенного первой и второй группами входов с группой информационных выходов объекта управления и с группой адресных выходов программного блока, а также к выходу блока оперативной памяти, выход элемента И-ИЛИ подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с определенным выходом программного блока, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ связан с первым входом третьего элемента И, соединенного вторым входом с соответствующим выходом блока синхронизации, а выходом с управляющим входом ячейки памяти, а ее информационный вход связан с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу пятого элемента И, второй вход последнего соединен с определенной шиной программного блока, первый вход пятого элемента И подключен к выходу элемента НЕ, а вход последнего связан с вторым входом четвертого элемента И с соответствующей шиной программного блока, первый вход четвертого элемента И подключен к инверсному выходу ячейки памяти, а его выход соединен с первым входом элемента ИЛИ, прямой выход ячейки памяти связан с информационными входами выходного блока и блока оперативной памяти, первые входы первого и второго элементов И подключены к первому и второму выходам дешифратора, их вторые входы объединены и связаны с соответствующим выходом блока синхронизации, а выходы соединены с соответствующими входами выходного блока и блока оперативной памяти для управления записью информации, многоканальный операционный блок, содержащий управляемый элемент, девять элементов И, семь элементов ИЛИ, первый и второй дешифраторы, управляемую ячейку памяти и "n" параллельно работающих логических каналов, имеющих одинаковую структуру, каждый их которых содержит внутри самого себя элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй счетные триггеры, при этом в каждом логическом канале многоканального операционного блока выход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ связан с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к первому входу первого элемента И и к выходу второго элемента И, а выход соединен с первым входом третьего элемента И, выход последнего связан со счетным входом первого счетного триггера, выход которого подключен к второму входу, первого элемента И и к счетному входу второго счетного триггера, выход последнего соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, при этом внутри многоканального операционного блока, выход первого элемента ИЛИ связан с вторыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ логических каналов, первый и второй входы первого элемента ИЛИ связаны соответственно с выходами первого и второго элементов И, причем два входа первого элемента И подключены к одному из выходов второго дешифратора и выходу третьего элемента ИЛИ, входы которого соединены с двумя соответствующими выходами первого дешифратора, первый вход второго элемента И связан с одним из входов третьего элемента ИЛИ и с определенным выходом первого дешифратора, второй вход второго элемента И подключен к выводу седьмого элемента И, первый и второй входы второго элемента ИЛИ подключены к выходам шестого и седьмого элементов И, а третий вход к выходу третьего элемента И, входы которого соединены с соответствующим выходом второго дешифратора и с логической "1", первые входы шестого и седьмого элементов И подключены к соответствующим выходам второго дешифратора, а вторые входы соответственно к прямому и инверсному выходам ячейки памяти, информационный вход которой соединен с выходом второго элемента ИЛИ последнего логического канала, а управляющий вход управляемой ячейки памяти связан с выходом четвертого элемента И, первый вход которого подключен, вместе с первыми входами вторых элементов И всех логических каналов, к соответствующему выходу первого дешифратора, второй вход четвертого элемента И, вместе с вторыми входами третьих элементов И всех логических каналов соединены с определенным выходом блока синхронизации, а третий вход четвертого элемента И связан с определенным выходом второго дешифратора, в многоканальном операционном блоке управляющий вход управляемого элемента соединен с определенным выходом программного блока и с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход последнего подключен к первому входу девятого элемента И, в коммутационно-вычислительном блоке, первые входы третьего и четвертого элементов И элемента И-ИЛИ соответствующим образом подключены к определенным выходам первого дешифратора, а вторые входы связаны соответственно с выходом управляемого элемента И с инверсным выходом второго счетного триггера последнего логического канала в многоканальном операционном блоке, входы первого и второго дешифраторов подключены к командным шинам программного блока, выход второго элемента ИЛИ первого логического канала соединен с вторым входом второго элемента И второго логического канала, выход второго момента ИЛИ второго логического канала связан с вторым входом второго элемента И третьего логического канала и т.д. до последнего логического канала, второй вход второго элемента И первого логического канала подключен к выходу второго элемента ИЛИ многоканального операционного блока, где инверсный выход управляемой ячейки памяти соединен с соответствующим входом выходного блока, второй вход пятого элемента ИЛИ соединен с одной из общих шин системы связи, передающей первый разряд кодового слова, второй вход девятого элемента И связан с выходом шестого элемента ИЛИ, входы восьмого элемента И соединены с соответствующими выходами первого дешифратора и блока синхронизации, а выход связан с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход последнего соединен с входами сброса в "0" вторых счетных триггеров всех логических каналов, входы пятого элемента И подключены к определенным выходам программного блока и блока синхронизации, а выход соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ и с входами сброса в "0" первых счетных триггеров всех логических каналов, также систему связи, которая охватывает соответствующие блоки и содержит первый и второй электронные ключи, общие шины, логический элемент, в многоканальном операционном блоке имеются шестой и седьмой элементы ИЛИ, элемента НЕ и электронный выключатель, а в каждом логическом канале имеются четвертый элемент И, модуль сдвига разрядов /МСР/ и модуль реализации логических функций /МРФ/, модули МСР1 имеются во всех каналах, кроме первого и последнего и реализуют логические функции (1) и (2), имеют шесть входов и два выхода, из которых первые входы модулей MCP1 всех логических каналов, кроме первого и последнего, объединены и связаны с выходом элемента НЕ многоканального операционного блока, остальные входы модулей МСР1 соединены соответственно с двумя определенными выходами программного блока, с выходами двух первых счетных триггеров данного и последующего каналов, а выходы модуля МСР1 подключены соответственно к третьему и четвертому входам первых элементов ИЛИ данного и последующего канала, модуль МСР2 первого канала имеет шесть входов, три выхода, реализует булевы функции (3), (4), (5), два выхода модуля МСР2 связаны соответственно с третьим и четвертым входами первого элемента ИЛИ первого канала, а третий выход модуля МСР2 соединен с четвертым входом первого элемента ИЛИ второго логического канала, входы модуля МСР2 подключены соответственно к выходу элемента НЕ многоканального операционного блока, к двум определенным выходам программного блока и к выходам двух первых счетных триггеров первого и второго логических каналов, модуль МСР3 последнего логического канала имеет один выход, четыре входа, реализует булеву функцию (6), выход модуля МСР3 соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ последнего канала, а входы МСР3 связаны соответственно с выходом элемента НЕ многоканального операционного блока, с одним из выходов программного блока и с выходом первого счетного триггера последнего логического канала, модули МРФ в каждом логическом канале реализуют одинаковые булевы функции (7), входы модуля МРФ в каждом логическом канале подключены соответственно к выходам первого и второго счетных триггеров внутри каждого логического канала и к двум определенным выходам программного блока, а выходы модулей МРФ являются выходами соответствующих, логических каналов и соединены в многоканальном операционном блоке с входами, управляемого элемента и с входами информации электронного выключателя, управляющий вход которого объединен с входом элемента НЕ и связан с выходом седьмого элемента ИЛИ, два входа которого и два входа шестого элемента ИЛИ подключены к соответствующим четырем выходам первого дешифратора, выход девятого элемента И соединен с первыми входами четвертых элементов И в каждом логическом канале, вторые входы четвертых элементов И каждого логического канала вместе с информационными выходами электронного выключателя многоканального операционного блока связаны с общими шинами системы связи, а выходы четвертых элементов И в каждом логическом канале соединены с первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, общие шины также подключены к выходам первого и второго электронных ключей системы связи, и к определенным входам блока оперативной памяти и выходного блока, входы первого и второго электронных ключей связаны с многоразрядными выходами входного блока и блока оперативной памяти, управляющие входы первого и второго электронных ключей, блока оперативной памяти и выходного блока соединены с соответствующими выходами логического элемента, три входа которого объединены с соответствующими тремя входами первого дешифратора многоканального операционного блока и связаны с определенными выходами программного блока, шестые входы модулей МСР1 и МСР2 и четвертый вход модуля МСР3 объединены и связаны с определенным выходом первого дешифратора многоканального операционного блока, дополнительные две шины управления, выходящие из программного блока, блок условных переходов, содержащий первые и вторые шины, счетчики импульсов, например один, несколько рядов ячеек памяти, например два ряда, соответствующее число электронных ключей, например четыре, модуль управления, имеющий, например, девять входов и восемь выходов, причем первые шины связаны с адресными шинами программного блока, с соответствующими входами счетчика импульсов, первого и второго рядов ячеек памяти, с входами четвертого электронного ключа и с тремя входами модуля управления, вторые шины в блоке условных переходов соединены с соответствующими выходами четырех электронных ключей и с определенными входами, определяющими адреса источников и приемников информации во входном блоке, блоке оперативной памяти и выходном блоке, четвертый и третий входы модуля управления подключены к соответствующим командным шинам программного блока, еще два входа модуля управления связаны соответственно с двумя дополнительными шинами управления, восьмой и девятый входы модуля управления соединены с соответствующими выходами коммутационно-вычислительного блока и блока синхронизации, в блоке условного перехода три выхода модуля управления подключены к входам управления записью двоичного кода соответственно счетчика импульсов, первого и второго рядов ячеек памяти, четвертый, пятый, а также шестой выходы модуля управления связаны с входами включения трех электронных ключей, седьмой выход модуля управления блока условных переходов соединен со счетным входом счетчика импульсов блока условных переходов, вторая и первая дополнительные шины управления программного блока связаны с блокировочным входом второго дешифратора многоканального операционного блока и с входом управления четвертого электронного ключа в имеющемся блоке условных переходов и вторые шины в блоке условных переходов, соединены с соответствующими входами электронного ключа в счетчике программного блока, еще введен блок подпрограмм, содержащий первый и второй электронные ключи, двоичный счетчик импульсов, первый и второй элементы И, управляемый триггер, третий элемент И, модуль памяти, причем информационные входы первого электронного ключа соединены с соответствующими адресными выходами /шинами/ программного блока, вход управления первого электронного ключа связан с выходом первого элемента И, входы которого подключены к дополнительной шине программного блока и к определенному выходу блока синхронизации, выходы первого электронного ключа соединены с установочными входами счетчика импульсов; счетный вход, который связан с выходом второго элемента И, входы последнего подключены к выходу блока синхронизации и к прямому выходу управляемого триггера, инверсный выход последнего соединен с управляющим входом электронного ключа программного блока и с первым входом третьего элемента И, второй вход которого связан с соответствующим выходом блока синхронизации, выход третьего элемента И подключен к счетному входу счетчика импульсов программного блока, выходы двоичного счетчика импульсов соединены с входами модуля памяти, выходы которого связаны соответственно с информационными входами управляемого триггера и второго электронного ключа, управляющий ввод последнего подключен к прямому выходу управляемого триггера, управляющий вход которого связан с соответствующим выходом блока синхронизации, выходы второго электронного ключа блока подпрограмм подключены к соответствующим командным и адресным выходам /шинам/ электронного ключа программного блока, в коммутационно-вычислительный блок введены элемент И-НЕ и шестой элемент И, а в счетчик программного блока введены второй ключ, элементы И и ИЛИ, также блок прерывания, содержащий элемента Н, триггеры приема прерываний, модуль выбора очередности прерываний, который реализует булевы функции To this end, in an apparatus containing an input unit that receives signals from sensors and generates a specific code at its output, an output unit for recording the values of codes coming from all logical channels to memory cells and transmitting them through digital-to-analog converters to electrical actuators, a program unit, RAM unit, synchronization unit and switching and computing unit, consisting of an AND element OR an EXCLUSIVE OR element, five AND elements, a memory cell, OR or NOT elements, the first inputs of two and the AND-OR element is connected respectively to the third and fourth outputs of the decoder, and the second inputs are connected to the output of the input block connected by the first and second groups of inputs to the group of information outputs of the control object and to the group of address outputs of the program block, as well as to the output of the RAM block, the output of the AND-OR element is connected to the first input of the EXCLUSIVE OR element, the second input of which is connected to a specific output of the program unit, the output of the EXCLUSIVE OR element is connected to the first input of the third element And, connected by the second input to the corresponding output of the synchronization unit, and by the output to the control input of the memory cell, and its information input is connected to the output of the OR element, the second input of which is connected to the output of the fifth AND element, the second input of the latter is connected to a certain bus of the program unit, the first the input of the fifth AND element is connected to the output of the NOT element, and the input of the latter is connected to the second input of the fourth AND element with the corresponding bus of the program unit, the first input of the fourth AND element is connected to the inverse output the memory cell, and its output is connected to the first input of the OR element, the direct output of the memory cell is connected to the information inputs of the output block and the RAM block, the first inputs of the first and second elements And are connected to the first and second outputs of the decoder, their second inputs are combined and connected with the corresponding output of the synchronization unit, and the outputs are connected to the corresponding inputs of the output unit and the RAM unit for controlling the recording of information, a multi-channel operation unit containing a controlled element , nine AND elements, seven OR elements, first and second decoders, a controlled memory cell and "n" parallel logical channels having the same structure, each of which contains an EXCLUSIVE OR element inside itself, the first, second and third AND elements, the first and the second OR element, the first and second counting triggers, while in each logical channel of the multichannel operational block the output of the EXCLUSIVE OR logic element is connected to the first input of the first OR element, the second input of which is connected to the first mu input of the first element And and the output of the second element And, and the output is connected to the first input of the third element And, the output of the last is connected to the counting input of the first counting trigger, the output of which is connected to the second input, the first element And to the counting input of the second counting trigger, the output of the latter is connected to the first input of the second OR element, the second input of which is connected to the output of the first AND element, while inside the multi-channel operation unit, the output of the first OR element is connected to the second inputs of the EXCLUSIVE OR elements logical channels, the first and second inputs of the first OR element are connected respectively with the outputs of the first and second AND elements, and the two inputs of the first AND element are connected to one of the outputs of the second decoder and the output of the third OR element, the inputs of which are connected to two corresponding outputs of the first decoder, the first the input of the second AND element is connected with one of the inputs of the third OR element and with a specific output of the first decoder, the second input of the second element And is connected to the output of the seventh element And, the first and second input The second OR element is connected to the outputs of the sixth and seventh AND elements, and the third input is to the output of the third AND element, the inputs of which are connected to the corresponding output of the second decoder and from logic 1, the first inputs of the sixth and seventh AND elements are connected to the corresponding outputs of the second decoder and the second inputs, respectively, to the direct and inverse outputs of the memory cell, the information input of which is connected to the output of the second OR element of the last logical channel, and the control input of the controlled memory cell is connected with the output of the fourth element And, the first input of which is connected, together with the first inputs of the second elements AND of all logical channels, to the corresponding output of the first decoder, the second input of the fourth element And, together with the second inputs of the third elements And of all logical channels, connected to a specific output of the synchronization unit, and the third input of the fourth element And is connected with a specific output of the second decoder, in a multi-channel operating unit, the control input of the controlled element is connected to a specific program output there is a lot of block and with the first input of the fifth OR element, the output of the last is connected to the first input of the ninth AND element, in the switching and computing unit, the first inputs of the third and fourth elements AND of the AND-OR element are respectively connected to certain outputs of the first decoder, and the second inputs are connected accordingly, with the output of the controlled element And with the inverse output of the second counting trigger of the last logical channel in the multi-channel operating unit, the inputs of the first and second decoders are connected to the command buses software unit, an output of second OR of the first logic channel is connected to a second input of the second AND gate of the second logical channel, the second time the output of the second OR logical channel connected to a second input of the second element and the third logical channel etc. to the last logical channel, the second input of the second AND element of the first logical channel is connected to the output of the second OR element of the multi-channel operating unit, where the inverse output of the managed memory cell is connected to the corresponding input of the output unit, the second input of the fifth OR element is connected to one of the common buses of the communication system, transmitting the first bit of the code word, the second input of the ninth element AND is connected to the output of the sixth element OR, the inputs of the eighth element AND are connected to the corresponding outputs of the first decoder and a synchronization block, and the output is connected to the first input of the fourth OR element, the output of the last is connected to the reset inputs of the second counting triggers of all logical channels at “0”, the inputs of the fifth AND element are connected to certain outputs of the program block and synchronization block, and the output is connected to the second the input of the fourth OR element and with the reset inputs to "0 " the first countable triggers of all logical channels, also a communication system that covers the corresponding blocks and contains the first and second electronic keys, common buses, logical element ent, in the multi-channel operating unit there are sixth and seventh OR elements, a NOT element and an electronic switch, and in each logical channel there is a fourth AND element, a bit shift module / MCP / and a logic function implementation module / MPF /, MCP1 modules are available in all channels in addition to the first and the last, they realize the logical functions (1) and (2), have six inputs and two outputs, of which the first inputs of the MCP1 modules of all logical channels, except the first and last, are combined and connected to the output of the NOT multi-channel operational element about the block, the rest of the inputs of the MCP1 modules are connected respectively to two specific outputs of the program block, with the outputs of the first two counting triggers of this and subsequent channels, and the outputs of the MCP1 module are connected respectively to the third and fourth inputs of the first OR elements of this and subsequent channel, the MCP2 module of the first channel has six inputs, three outputs, implements Boolean functions (3), (4), (5), two outputs of the MCP2 module are connected respectively to the third and fourth inputs of the first OR element of the first channel, and the third output of the module MCP2 is connected to the fourth input of the first OR element of the second logical channel, the inputs of the MCP2 module are connected respectively to the output of the element NOT a multi-channel operating unit, to two specific outputs of the program unit and to the outputs of the first two countable triggers of the first and second logical channels, the MCP3 module of the last logical channel has one output, four inputs, implements a Boolean function (6), the output of the MCP3 module is connected to the third input of the first OR element of the last channel, and the inputs of the MCP3 are connected respectively to the output m of an element of a NOT multi-channel operating unit, with one of the outputs of the program unit and with the output of the first counting trigger of the last logical channel, the MRF modules in each logical channel implement the same Boolean functions (7), the inputs of the MRF module in each logical channel are connected respectively to the outputs of the first and the second counting flip-flops inside each logical channel and to two specific outputs of the program block, and the outputs of the MRF modules are the outputs of the corresponding logical channels and are connected in multi-channel an operating unit with inputs of a controlled element and information inputs of an electronic switch, the control input of which is combined with the input of the element NOT and connected to the output of the seventh OR element, two inputs of which and two inputs of the sixth OR element are connected to the corresponding four outputs of the first decoder, the output of the ninth element And connected to the first inputs of the fourth elements AND in each logical channel, the second inputs of the fourth elements AND of each logical channel together with the information outputs of the electronic switch The multichannel operating unit is connected to the common buses of the communication system, and the outputs of the fourth AND elements in each logical channel are connected to the first inputs of the EXCLUSIVE OR elements, the common buses are also connected to the outputs of the first and second electronic keys of the communication system, and to certain inputs of the RAM block and output block, the inputs of the first and second electronic keys are connected to the multi-bit outputs of the input block and the RAM block, the control inputs of the first and second electronic keys, the opera block the real memory and the output block are connected to the corresponding outputs of the logic element, the three inputs of which are combined with the corresponding three inputs of the first decoder of the multichannel operational block and are connected to the specific outputs of the program block, the sixth inputs of the MCP1 and MCP2 modules and the fourth input of the MCP3 module are combined and connected to a specific output the first decoder of the multichannel operational unit, an additional two control buses emerging from the program unit, a conditional branch unit containing second and second buses, pulse counters, for example one, several rows of memory cells, for example two rows, the corresponding number of electronic keys, for example four, a control module having, for example, nine inputs and eight outputs, the first buses being connected to the address buses of the program unit , with the corresponding inputs of the pulse counter, the first and second rows of memory cells, with the inputs of the fourth electronic key and with three inputs of the control module, the second buses in the conditional transition block are connected to the corresponding outputs four electronic keys and with certain inputs that determine the addresses of sources and receivers of information in the input block, the RAM block and the output block, the fourth and third inputs of the control module are connected to the corresponding command buses of the software block, two more inputs of the control module are connected respectively with two additional control buses , the eighth and ninth inputs of the control module are connected to the corresponding outputs of the switching and computing unit and the synchronization unit, in the conditional transition unit three outputs of the control module are connected to the control inputs for writing binary code, respectively, of the pulse counter, the first and second rows of memory cells, the fourth, fifth, and sixth outputs of the control module are connected to the input inputs of three electronic keys, the seventh output of the control unit of the conditional transition unit is connected to the counting by the input of the pulse counter of the conditional transition block, the second and first additional control buses of the software block are connected to the blocking input of the second multi-channel decoder unit and with the control input of the fourth electronic key in the existing conditional transition block and the second buses in the conditional transition block, connected to the corresponding inputs of the electronic key in the program block counter, a subprogram block containing the first and second electronic keys, a binary pulse counter, the first and the second elements And, a controlled trigger, the third element And, a memory module, and the information inputs of the first electronic key are connected to the corresponding address outputs / buses / software block, the first electronic switch control input coupled to the output of the first AND gate whose inputs are connected to the additional bus and the program block to a specific output of the synchronization block, the outputs of the first electronic switch coupled to inputs of mounting a pulse counter; a counting input, which is connected with the output of the second element And, the inputs of the latter are connected to the output of the synchronization block and to the direct output of the controlled trigger, the inverse output of the latter is connected to the control input of the electronic key of the program unit and to the first input of the third element And, the second input of which is connected with the corresponding the output of the synchronization block, the output of the third element And is connected to the counting input of the pulse counter of the software block, the outputs of the binary pulse counter are connected to the inputs of the memory module, the outputs are connected to the information inputs of the controlled trigger and the second electronic key, the control input of the latter is connected to the direct output of the controlled trigger, the control input of which is connected to the corresponding output of the synchronization block, the outputs of the second electronic key of the block of subprograms are connected to the corresponding command and address outputs / buses / electronic key of the software unit, an AND-NOT element and a sixth AND element are inserted into the switching and computing unit, and I enter we have a second key, AND and OR elements, also an interrupt block containing an H element, triggers for receiving interrupts, an interrupt sequence selection module that implements Boolean functions
являются входными и выходными сигналами, поступающими на соответствующие входы и выходы модуля выбора очередности прерываний, шифратор, постоянное запоминающее устройство ПЗУ, электронный ключ, логические элементы И и ИЛИ, причем на информационные и управляющие входы триггеров приема сигналов прерываний поступают, соответственно, сигналы запроса на прерывание от определенных датчиков и сигнал с соответствующего выхода блока синхронизации, а выходы указанных триггеров соединены с входами модуля выбора очередности прерываний, выходы которого связаны с входами шифратора, выходы последнего подключены к входам элемента ИЛИ и к входам ПЗУ, выходы которого соединены с информационными входами электронного ключа, вход управления последнего связан с выходом элемента И, первый и второй входы которого связаны с выходом элемента ИЛИ и с соответствующим выходом блока синхронизации, третий вход элемента И связан с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с введенной шиной, многоразрядная ячейка памяти и многоразрядный электронный ключ, а в программный блок введены еще две шины управления, при этом информационные и управляющий входы многоразрядной ячейки памяти соединены соответственно с общими шинами и с первой из двух введенных шин управления, а выходы многоразрядной ячейки памяти подключены к информационным входам многоразрядного электронного ключа, вход управления которого соединен через вторую введенную шину с определенным выходом программного блока и с вторым входом управления электронным ключом программного блока, выходы многоразрядного электронного ключа связаны с адресными шинам.are the input and output signals received at the corresponding inputs and outputs of the interrupt sequence selection module, an encoder, read-only memory ROM, an electronic key, logical elements AND and OR, and the information and control inputs of triggers for receiving interrupt signals receive, respectively, request signals for interruption from certain sensors and a signal from the corresponding output of the synchronization unit, and the outputs of these triggers are connected to the inputs of the interrupt sequence selection module, whose outputs are connected to the inputs of the encoder, the outputs of the latter are connected to the inputs of the OR element and to the inputs of the ROM, the outputs of which are connected to the information inputs of the electronic key, the control input of the latter is connected to the output of the AND element, the first and second inputs of which are connected to the output of the OR element and to the corresponding block output synchronization, the third input of the AND element is connected to the output of the NOT element, the input of which is connected to the entered bus, a multi-bit memory cell and a multi-bit electronic key, and two more control buses are introduced into the program unit In this case, the information and control inputs of a multi-bit memory cell are connected respectively to common buses and to the first of two entered control buses, and the outputs of a multi-bit memory cell are connected to information inputs of a multi-bit electronic key, the control input of which is connected via a second input bus with a specific program output block and with the second input of the electronic key control of the software block, the outputs of the multi-bit electronic key are connected to the address buses.
Устройство состоит из изображенных на фиг.1 входного блока 1, одна группа входов которого подключена к дискретным датчикам и источникам двоичного кода /на схеме не показаны/ Х1...ХR, а вторая группа входов соединена с адресными динами С12...Сj, связанного с коммутационно-вычислительным блоком 2, подключенным к блоку оперативной памяти 3, выходному блоку 4, программному блоку 5, блоку синхронизации 6, выход которого соединен с многоканальным операционным блоком 7, содержащим первый и второй дешифраторы 8 и 9, последний связан с первым входом первого элемента И 10, подключенным вторым входом к выходу третьего элемента ИЛИ 11, соединенному своим входом с первым входом второго элемента И 12, подключенному вторым входом, через второй элемент ИЛИ 13 к третьему элементу И 14, а выходом к первому элементу ИЛИ 15, выход которого связан с соответствующими входами всех логических каналов из "n", пятый элемент ИЛИ 107, управляемый элемент 16, управляемую ячейку памяти 17, шестой элемент И 18, седьмой элемент И 19, четвертый элемент И 20, пятый элемент И 21, четвертый элемент ИЛИ 22, восьмой 72 и девятый 73 элементы И, шестой элемент ИЛИ 74, седьмой элемент ИЛИ 75, элемента НЕ 76, электронный выключатель 77 и изображенных на фиг.10 общих шин 80, логического элемента /дешифратора/ 81, два выхода которого связаны с первым электронным ключом 82 и вторым электронным ключом 83 и управляют их работой, а два других выхода логического элемента 81 соединены с соответствующими входами блока оперативной памяти и выходного блока, блока условных переходов 86, блока подпрограмм 97, е1...е7, D1...D3, выходы элементов 8, 9. Управляемый элемент 16 реализует функции ИЛИ, либо исключающее ИЛИ.The device consists of the
Два выхода элемента 81, связанных с входами ключей 82 и 83 обозначены через е1 и е2 соответственно, а два других выхода элемента 81, связанных с блоками 3 и 4 обозначены соответственно через е3 и е4. Значения сигналов е1...е4 на выходе элемента 81 аналогичны значениям сигналов е1...е4 на выходах дешифратора 8 в блока 7, соответственно. Одновременно активизируется только один сигнал.Two outputs of the
Электронный выключатель 77 в блоке 7, ключи 82 и 83, элемент 81 и общие шины 80 введены для организации обмена информацией по общим шинам 80, между блоками 1, 3, 4 и блоком 7 в обе стороны. При активизации сигнала е1 соответственно на выходах элемента 81 и дешифратора 8 блока 7 ключ 82 пропускает значение кода Q1...Qn с выходов входного блока 1 на входы логических каналов в блоке 7 по общим динам 80. При этом выходы /сигналы/ e2...e4 не активизированы, выключатель 77 в блоке 7 и ключ 83 закрыты и на их выходах присутствует высокий импеданс сопротивления. В случае активизации сигнала /выходов/ е2 ключ 83 пропускает код Р1...Рn с выходов блока 3 на входы логических каналов в блоке 7 по общим шинам 80. При этом ключ 82 и выключатель 77 в блоке 7 закрыты и на их выходах имеется высокий импеданс сопротивления. При активизации е3 либо е4 активизируется выход элемента ИЛИ 75 и выключатель 77 в блоке 7 пропускает значение кода В1...Вn с выходов логических каналов на ряды ячеек памяти соответственно в блок 3 либо в блок 4, а на выходах ключей 82 и 83 присутствует высокий импеданс сопротивления. - командные сигналы /шины/ на выходах блока 5, управляющие блоками 2, 7, 86, 97. c'12...c'j - адресные команды /шины/, определяющие адреса источников и приемников информации в блоках 1, 3, 4, идут с выходов блока 86.An electronic switch 77 in
Xk+1...XR - входные дискретные сигналы от датчиков /кнопки, путевые выключатели и т.д./. В1...Вn - выходы логических каналов.X k + 1 ... X R - discrete input signals from sensors / buttons, directional switches, etc. /. B1 ... B n - outputs of logical channels.
Х1...Хn, ..., Xm...Xk - многоразрядные двоичные коды /сигналы/, например с аналого-цифровых преобразователей, где левые разряды являются младшими, Т1...Тn+1 - информационные данные на общих шинах 80.X1 ... X n , ..., X m ... X k - multi-bit binary codes / signals /, for example from analog-to-digital converters, where the left bits are the least significant, T1 ... T n + 1 - information data on shared
Входы блоков, каналов и элементов указаны входящими стрелками. На фиг.2 изображена структура логических каналов, входящих в многоканальный операционный блок 7. Каждый из "n" логических каналов состоит из четвертого элемента И 23, связанного выходом с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 24, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 25, второй вход последнего подключен к первому входу первого элемента И 26 к выходу второго элемента И 27, а выход соединен с входом третьего элемента И 28, выход которого связан с счетным входом первого счетного триггера 29, вход которого связан со счетным входом второго счетного триггера 30, к выходу последнего подключен первый вход второго элемента ИЛИ 31, второй вход этого элемента связан с выходом элемента И 26, модуля сдвига разрядов двоичного кода МСР2 для первого канала, модуля сдвига разрядов МСР3 для последнего канала и модулей сдвига разрядов МСР1 для остальных каналов, модуля реализуемой функции МРФ для вычисления различных логических функций поразрядно от двух или трех кодов, поочередно подаваемых на входы логических каналов.The inputs of blocks, channels, and elements are indicated by incoming arrows. Figure 2 shows the structure of the logical channels included in the
Пример входного блока 1 представлен на фиг.3 и содержит ряд электронных ключей 32, на входы которых поступают разряды двоичных кодов Х1...Хn...Xm...Xk, и которые поочередно, по соответствующему сигналу первого дешифратора 33, пропускают определенный двоичный код на выходы Q1...Qn в зависимости от значений адресных команд С12...Се, элементы и 34, на первые входы которых поступают биты информационных сигналов Xk+1...ХR вторые входы элементов И34 подключены к выходам второго дешифратора 35 и в зависимости от значений адресных команд Се+1...Сj, при помощи активизации определенного выхода дешифратора 35, соответствующий бит информации появляется на выходе элемента ИЛИ 36.An example of an
Пример коммутационно-вычислительного блока 2 представлен на фиг.4, он состоит из дешифратора 37, подключенного входами к блоку программ 5, первыми двумя выходами дешифратор 37 соединен с входами первого и второго элементов И 38 и И 39, а вторыми двумя выходами к входам элемента 2-2-2-2И-4 ИЛИ 40, выход которого соединен с входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 41, выход последнего связан с входом третьего элемента И42, подключенного выходом к управляющему входу ячейки памяти 43, информационный вход которой соединен с выходом элемента ИЛИ 44, первый вход этого элемента связан с выходом четвертого элемента И 45, а второй вход подключен к выходу пятого элемента И 46, первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ 47, элемента И-НЕ 106, шестого элемента И 108, со своими связями.An example of a switching and
Пример блока оперативной памяти 3 представлен на фиг.5 и он содержит ряды ячеек памяти 48, в один из этих рядов ячеек памяти записываются значения двоичного кода Т1...Тn, поступающие с выходов, модулей МРФ, через выключатель 77 блока 7, по импульсу d2 и команде е3, поступающих на входы первого элемента И 70 из блоков 6 и 7 и выхода элемента 81, формируя импульс разрешения запись в ряды ячеек памяти 48. Считывание двоичного кода с выходов одного из рядов ячеек памяти 48 осуществляется электронными ключами 50 команде с выхода дешифратора 49, в зависимости от значений адресов С'12...С'е, ряд однобитовых ячеек памяти 51, куда записываются результаты промежуточных вычислений булевых функций в блоке 2, по команде из блока 2 и по адресу, определяемому выходом второго дешифратора 52 в соответствии с адресными командами С′е+1...С′j, считывание из ячеек памяти 51 происходит через элементы И 53 и элемент ИЛИ 54, по адресу, определяемому выходом второго дешифратора 52. Запись и считывание происходит на разных тактах.An example of a random
Пример структуры выходного блока 4 представлен на фиг.6, он состоит из рядов ячеек памяти 55, куда записываются значения двоичных кодов с выходов модулей МРФ логических каналов, через выключатель 77 блока 7, по команде с выхода элемента И 71, на вход которого поступают сигналы d2 и е4 из блока 6 и элемента 81 и по адресам, определяемым выходами дешифратора 56, значения В′1...В′n на выходах рядов ячеек памяти 55 могут поступать на входы цифроаналоговых преобразователей и далее в виде аналоговых сигналов, например, на входы электроисполнительных механизмов, из ряда ячеек памяти 57, в которые записываются результаты вычислений рулевых функций в виде бит информации из блока 2 по команде F2, также из блока 2 и по адресу, определяемому выходом второго дешифратора 58, в зависимости от значений С′е+1...С′j.An example of the structure of the
Программный блок 5 /фиг.7/ содержит счетчик импульсов 59, на счетный вход которого поступают сигналы с выхода блока 97,постоянное запоминающее устройство с ячейками памяти /ПЗУ/ 60, для записи программы и ее считывания по адресам на выходах счетчика 59, связанных с входами ПЗУ 60, программа считывается с выходов ПЗУ 60, соединенных с входами электронного ключа 61, выходы которого есть выходы блока 5, содержат командные /управляющие/ и адресные с12...сj шины и связаны с выходом ключа 105 блока 97. Счетчик импульсов 59 содержит счетные триггеры 84, связанные в многоразрядный двоичный счетчик, их прямые выходы являются выходами счетчика 59, счетный вход первого триггера 84 служит счетным входом счетчика 59, a R и S входы счетных триггеров 84 подключены к выходам электронного ключа 85, входящего как и элементы ИЛИ 110 и И 109 в состав счетчика 59. Информационные входы ключа 85 связаны с вторыми шинами блока условных переходов 86 и, через второй ключ 111, с общими шинами 80, а вход включения ключа 85 соединен, через элемент И 109 и элемент ИЛИ 110 с выходом модуля управления 96 блока 86 и с выходом шестого элемента И 108 блока 2, Взаимосвязь входов С′12...С′j, электронного ключа 85 с его выходами представлена ниже:The program unit 5 (Fig. 7/) contains a
где R′1...R′j и S′1...S′j выходы электронного ключа, связанные соответственно с R и S входами счетных триггеров 84;where R ′ 1 ... R ′ j and S ′ 1 ... S ′ j are the electronic key outputs associated with the R and S inputs of the
С′12...С′j значения кодов на вторых динах 90, блока 86;C ′ 12 ... C ′ j code values on the
значение выхода модуля управления 96, блока 86; the output value of the
является инверсией С. Счетчик импульсов 59 представлен схемой на фиг.11. is inversion C. The
Пример блока синхронизации 6 представлен на фиг.8, он содержит первый счетный триггер 62, подключенный прямым выходом к элементу И 63, а инверсным выходом к первым входам элементов И 64 и И 65, второй вход последнего подключен к выходу элемента И 66, входы которого связаны с прямым выходом второго счетного триггера 67 и с выходом инвертора 68, вход последнего вместе с входом триггера 62 подключены к генератору прямоугольных импульсов 69. Работа блока 6 поясняется диаграммами на фиг.9.An example of a synchronization block 6 is shown in Fig. 8, it contains a
Блок условных переходов 86 представлен на фиг.12 и состоит из счетчика импульсов 87, имеющего установочные входы, связанные с первыми шинами 88, третьего электронного ключа 89, соединенного входами с выходами счетчика импульсов, а выходами со вторыми шинами 90 первого и второго рядов ячеек памяти 91 и 92, подключенных входами к первым шинам, а выходами к входам соответственно первого и второго рядов электронных ключей 93 и 94, выходы последних соединены с вторыми шинами, четвертого электронного ключа 95, связанного входами с первыми шинами, а выходами с вторыми шинами блока 86, модуля управления 96, входами соединенного с двумя дополнительными шинами управления, идущими из блока 5, а′1 и а1, а также с двумя командными шинами С7, С8, тремя адресными шинами С12, С13, С14 и с выходами блоков 2, 6, выходы модуля 96 связаны с входами управления счетчика 87, с двумя рядами ячеек памяти 91, 92, с тремя электронными ключами 89, 93, 94 и через элементы ИЛИ 110 и ИЛИ 109, с входом ключа 85.The conditional transition block 86 is shown in FIG. 12 and consists of a
В блоке 7, нижний выход дешифратора 9, есть инверсия выхода Д2. Оговоримся, что все триггеры и ячейки памяти срабатывают по заднему фронту импульсов, поступающих на их управляющие или счетные входы и перед началом работы устройства сброшены в "0".In
Принцип работы блока 2 известен, он состоит в реализации булевых функций И, ИЛИ, НЕ, при С3=0, и функцию ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, при С3=1, последовательно по тактам, а также в управлении соответствующими процессами в блоках 3 и 4. Под активизацией выхода или сигнала подразумевается появление логической "1".The principle of operation of
В приведенных, без блока 86, примерах работы устройства предполагалось, что электронный ключ 95 открыт и значения кодов С12...Сj и С′12...С′j совпадают при а′1=1.In the above examples of the operation of the device without block 86, it was assumed that the
Структура модуля управления 96 представляет собой автомат без памяти и его аналитическую интерпретацию в виде булевых функций, связывающих его входы a′1, a1...a6, α и Z с его выходами Y′′1...Y′′8 дана ниже:The structure of
где a′1 - входной сигнал, поступающий, с первой дополнительной шины из блока 5, на вход модуля 96,where a ′ 1 is the input signal coming from the first additional bus from block 5 to the input of
а1 - входной сигнал, поступающий по второй дополнительной шины из блока 5 на вход модуля 96,and 1 is the input signal coming through the second additional bus from block 5 to the input of
а2, а3 - входные сигналы, поступающие по командным шинам С7, С8 в процессе работы модуля 96 в режиме записи информации в счетчик импульсов 87, или в ячейки памяти 91, 92,a 2 , a 3 - input signals received via the command buses C7, C8 during operation of the
а4, а5 - входные сигналы, поступающие, через шины 88, по адресным шинам, например С12, С13, в режиме считывания информации о выходов счетчика импульсов 87, ячеек памяти 91, 92, через электронные ключи 89, 93, 94,and 4 , a 5 - input signals arriving through the
а6 - входной сигнал, поступающий по адресной шине, например С14, и определяющий одно из условий записи /прибавления/ "1" в счетчик 87,and 6 - the input signal coming through the address bus, for example C14, and defining one of the conditions for recording / adding / "1" to the
α - входной сигнал, поступающий с выхода триггера 43 блока 2,α is the input signal coming from the output of the
Z - входной сигнал, идущий с выхода элемента 63 блока 6,Z is the input signal coming from the output of
Y′′1, Y′′2, Y′′3 - выходные сигналы, поступающие на входы управления записью соответственно в счетчик 87 и в ячейки памяти 91, 92,Y ′ ′ 1 , Y ′ ′ 2 , Y ′ ′ 3 - output signals supplied to the recording control inputs respectively to counter 87 and to
Y′′4, Y′′5, Y′′6 - выходные сигналы, поступающие на входы включения электронных ключей 89, 93, 94 в режиме считывания информации с выходов счетчика 87 и ячеек памяти 91, 92,Y ′ ′ 4 , Y ′ ′ 5 , Y ′ ′ 6 - output signals received at the inputs of the inclusion of
Y′′7 - выходной сигнал, поступающий на счетный вход счетчика 87Y ′ ′ 7 - output signal supplied to the counting input of the
Y′′8 - выходной сигнал, поступающий через элементы, ИЛИ 110 и И 109, на вход включения электронного ключа 85, информационные входы которого связаны с шинами 90, а выходы с установочными входами счетных триггеров 84.Y ′ ′ 8 is the output signal coming through the elements, OR 110 and AND 109, to the input of the inclusion of the
Одновременно, т.е. на одном такте, только один из выходов Y′′1...Y′′6 активизируется, принимая значение логической "1".At the same time, i.e. on one cycle, only one of the outputs Y ′ ′ 1 ... Y ′ ′ 6 is activated, taking the value of logical “1”.
Отметим, что электронным ключом 95 в блоке 86 управляет сигнал, идущий по дополнительной шине управления а′1, имеющей связь с входом управления четвертого электронного ключа 95 и блоком 5.Note that the electronic key 95 in block 86 is controlled by a signal passing through an additional control bus a ′ 1 , which is connected to the control input of the fourth
При единичном значении сигнала на второй дополнительной шине управления а1 на выходах Д1, Д2, Д3 дешифратора 9 блока 7 имеются логические нули. Значение на входе элемента 16, связанного с выходом блока 5, определяет реализуемую элементом 16 функцию, при реализуется функция ИЛИ.With a single signal value on the second additional control bus a 1 at the outputs D 1 , D 2 , D 3 of the decoder 9 of
Блок подпрограмм 97, представленный схемой на фиг.13, содержит первый электронный ключ 98, двоичный счетчик импульсов 100, первый и второй элементы И 99 И 101, управляемый триггер 102, третий элемент И 103, модуль памяти 104, второй электронный ключ 105, причем информационные входы первого электронного ключа 98 соединены о соответствующими адресными выходами /шинами/ программного блока 5, вход управления первого электронного ключа 98 связан с выходом первого элемента И 99, входы которого подключены к дополнительной шине блока 5, к инверсному выходу триггера 102, и к определенному выходу блока синхронизации, на котором появляется импульс в третьей четверти такта, выходы первого электронного ключа 98 соединены с установочными входами счетчика импульсов 100, счетный вход которого связан с выходом второго элемента И 101, входы последнего подключены к выходу блока синхронизации 6 и прямому выходу триггера 102, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И 103, второй вход последнего связан с соответствующим выходом блока синхронизации 6, выход третьего элемента И подключен к счетному входу счетчика импульсов 59 программного блока 5, выходы двоичного счетчика импульсов 100 соединены с входами модуля памяти 104, выходы которого связаны соответственно с информационными входами второго электронного ключа 105, управляющий вход последнего подключен к прямому выходу управляемого триггера 102 блока подпрограмм 97, инверсный выход управляемого триггера соединен и с управляющим входом электронного ключа 61 программного блока 5, управляющий и информационный входы управляемого триггера 102 связаны соответственно с выходами блока синхронизации 6 и с выходом модуля памяти 104, выходы второго электронного ключа 105 блока подпрограмм подключены к соответствующим выходам /шинам/ электронного ключа 61 блока 5. В отключенном состоянии ключи 61 и 105 имеют высокий импеданс сопротивления на своих выходах.The block of routines 97, represented by the circuit in Fig. 13, contains a first electronic key 98, a binary pulse counter 100, first and second elements AND 99 AND 101, a controlled trigger 102, a third element And 103, a memory module 104, a second electronic key 105, the information inputs of the first electronic key 98 are connected about the corresponding address outputs / buses / program unit 5, the control input of the first electronic key 98 is connected to the output of the first element And 99, the inputs of which are connected to the additional bus unit 5, to the inverse output of the trigger 102, and to a specific output of the synchronization unit, on which a pulse appears in the third quarter of the clock cycle, the outputs of the first electronic key 98 are connected to the installation inputs of the pulse counter 100, the counting input of which is connected to the output of the second element And 101, the inputs the latter are connected to the output of the synchronization unit 6 and the direct output of the trigger 102, the inverse output of which is connected to the first input of the AND element 103, the second input of the latter is connected to the corresponding output of the synchronization unit 6, the output of the third element And is connected to the counting input of the pulse counter 59 of the program unit 5, the outputs of the binary pulse counter 100 are connected to the inputs of the memory module 104, the outputs of which are connected respectively to the information inputs of the second electronic key 105, the control input of the latter is connected to the direct output of the controlled trigger 102 of the block of subprograms 97 , the inverse output of the controlled trigger is connected to the control input of the electronic key 61 of the program unit 5, the control and information inputs of the controlled trigger 102 are connected respectively -retarded with outputs the synchronization unit 6 and from the output of the storage unit 104, outputs the second electronic switch unit 105 routines are connected to corresponding outputs / buses / electronic key 61 block 5. In the open position the
Блок прерываний 115 представлен на фиг.14 и содержит триггеры приема сигналов прерывания 116, выходы которого связаны с входами модуля выбора очередности прерываний 117, соединенного выходами с входами шифратора 118, подключенного своими выходами в входам элемента ИЛИ 119 и к входам постоянного запоминающего устройства, далее ПЗУ, 120, связанного выходами с входами электронного ключа 121, управляющий вход которого соединен с выходом элемента И 122, четыре входа последнего подключены к выходу элемента НЕ 123, вход которого связан с введенной шиной и соответствующим входом элементам И 99, к выходу элемента ИЛИ 119, к соответствующему выходу блока синхронизации и к инверсному выходу управляемого триггера 102 блока подпрограмм 97, входы управления триггеров 116 соединены с определенным выходом блока синхронизации, выходы электронного ключа 121 связаны с установочными входами счетчика импульсов 100 блока подпрограмм.The interrupt
Модуль 117 является автоматом без памяти и реализует булевы функции
где - входные сигналы, поступающие с выходов триггеров 116 на соответствующие входы модуля 117, - сигналы формирующиеся на соответствующих выходах модуля 117.Where - input signals coming from the outputs of the
На информационные входы триггеров 116 поступают сигналы запроса на прерывание основной программы, записанной в блоке 5, от, например, аварийных датчиков, пульта управления и т.д.The information inputs of
Многоразрядная ячейка памяти 124 и многоразрядный электронный ключ 125 представлены на фиг.10, при этом информационные и управляющий входы ячейки 124 соединены с общими шинами Т1...Тn и с первой из двух введенных шин управления, а выходы связаны с информационными входами ключа 125, вход управления которого подключен к второй введенной шине управления, а выходы к адресным шинам на выходе ключа 61 блока 5.A
Работа устройства состоит в вычислении булевых функций по битам в блоке 2, с одновременной реализацией операций с многоразрядными двоичными кодами в блоке 7 и при необходимости устройство обеспечивает совместную работу блоков 2 и 7, например в случае сравнения двух двоичных кодов. Устройство работает по тактам, сформированным в блоке 5.The operation of the device consists in calculating Boolean functions by bits in
Работу устройства поясним на нескольких примерах. Примем, что . Сравним два двоичных числа А1 и А2, при А1=А2 и для примера число А1 равно числу А2 и оба выражены двоичным кодом 11001011. Допустим число A1 находится в блоке 1 в виде Х1...Хn, где n=8, а число А2 хранится в блоке оперативной памяти 3 в значениях Р1...Рn, где n=8 и блок 7 имеет восемь логических каналов. Равенство чисел определим методом алгебраического сложения числа А1 и отрицательного числа А2, представленного в дополнительном коде, т.е. инвертировав его и прибавив "1" к младшему разряду. Примем, что А2 является инверсией А2, а С′=1 и С′′=1.We explain the operation of the device with a few examples. We assume that . Compare the two binary numbers A1 and A2, with A1 = A2 and for example, the number A1 is equal to the number A2 and both are expressed in binary code 11001011. Suppose the number A1 is in
На первом такте значения Х1...Х8, при соответствующих значениях С4...Се, и e1=1 поступят в виде Q1...Q8 на входы T1...Tn элементов 23 всех каналов, из блока 1 в блок 7, где под действием команд С9...С11 дешифратор 8 блока 7 активизирует выход e1 и число А1, через элементы 23 всех каналов, при активизации выхода элемента ИЛИ 74, поступит на входы элементов 24 и при Д1=0, е2=0, d1=1, значение числа А1 запишется в счетные триггеры 29, т.к. К1=0 и К2=0, а′1=1.At the first clock cycle, the values X1 ... X8, with the corresponding values C4 ... Ce, and e1 = 1, will arrive in the form of Q1 ... Q8 at the inputs T1 ... Tn of the
На втором также, при соответствующих сигналах С4...Се и е2=1 в блоке 3 активизируется верхний выход дешифратора 49 и число А2 в виде значений Р1...Рn, с выхода электронного ключа 50 поступает на входы элемента 23 всех каналов блока 7 и при e2=1, Д1=1, e1=0, К1=0 и К2=0, значение инверсии числа А2 поступает на счетные входы счетных триггеров 29 всех каналов в третьей четверти такта при d1=1 и реализуется поразрядно функция ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ для чисел А1 и , при этом на выходах триггеров 29 всех каналов устанавливаются единичные значения.On the second, also, with the corresponding signals C4 ... Ce and e2 = 1 in
На третьем такте, для окончания перевода числа А2 в дополнительный код, под действием команд С7...С11 активизируется выход Д1 и выход е5 дешифраторов 9 и 8 блока 7 и логическая "1" с выхода элемента 14 через элементы ИЛИ 13 и И 27 первого канала поступит на второй и первый входы элементов ИЛИ 25 и И 26, на второй вход последнего поступает "1" с выхода триггера 29, при этом логическая "1" с выхода элемента И 26, через элемент ИЛИ 31 первого канала, появится на входе элемента И 27 второго канала и далее, через элементы И 27, И 26 и ИЛИ 31 последующих каналов, указанная логическая "1" появится на выходах элементов ИЛИ 31 всех каналов блока 7 и в третьей четверти такта при импульсе d1 все счетные триггеры 29 всех каналов переключатся в состояние логического "0" на выходе, т.е. мы получили результат разности двух равных чисел, при этом триггеры 30 всех каналов переключились в состояние "1" произошла запись информации с выхода триггера 30 последнего канала в ячейку памяти 17, по сигналу с выхода элемента И 20 блока 7.On the third step, to complete the translation of the number A2 into the additional code, the C1 ... C11 commands activate output D1 and output e5 of decoders 9 and 8 of block 7 and logical "1" from the output of element 14 through the elements OR 13 and AND 27 of the first the channel will go to the second and first inputs of the elements OR 25 and AND 26, the second input of the last receives "1" from the output of the trigger 29, while the logical "1" from the output of the AND 26 element, through the OR element 31 of the first channel, appears at the input of the element And 27 of the second channel and further, through the elements And 27, And 26 and OR 31 of the subsequent channels, the specified logs the logical “1” will appear at the outputs of the OR elements 31 of all channels of block 7 and in the third quarter of the clock cycle with a pulse d1, all the counting triggers 29 of all channels will switch to the logical “0” state at the output, i.e. we got the result of the difference of two equal numbers, while the triggers 30 of all channels switched to state "1", information was recorded from the output of the trigger 30 of the last channel to the memory cell 17, according to the signal from the output of the And element 20 of block 7.
На четвертом такте, при , логический "0" с выхода элемента ИЛИ16, при соответствующих сигналах С9...С11 по команде е6 с выхода дешифратора 8 блока7, поступает, через элемент 40 на вход элемента 41 блока 2, где инвертируется при С1=1 и затем в третьей четверти такта, когда d1=1 и С2=1, а С3=0 единичное значение сигнала с выхода элемента ИЛИ 44 запишется в ячейку памяти 43 по команде с выхода элемента И 42.At the fourth measure, with , logical "0" from the output of the OR16 element, with the corresponding signals C9 ... C11 by the command e6 from the output of the
На пятом такте логическая "1" с выхода ячейки 43 при определенных командах С4...С6, активизации нижнего выхода дешифратора 37 блока 2 и выхода элемента И39, в момент d2=1, запишется в определенную значениями Се+1...Сj ячейку памяти 57 выходного блока 4, как информация о том, что А1=А2.On the fifth step, the logical "1" from the output of
Рассмотрим второй пример, когда А1<А2 и А1=11001011, а А2 равно 10011011. Учтем, что выход дешифратора 9 связан с входом И 20, блока 7.Consider the second example, when A1 <A2 and A1 = 11001011, and A2 is 10011011. Consider the output the decoder 9 is connected to the input And 20,
На первом такте по аналогии с первым примером число А1 записывается в счетные триггеры 29 по разрядам в каждый канал блока 7.At the first beat, by analogy with the first example, the number A1 is recorded in the counting flip-
На втором такте при е1=1, Д1=1 инверсия числа А2, т.е. 01100100 поступает на входы элементов И 28 и по импульсу а d1=1, в третьей четверти такта, единичные значения разрядов числа меняют состояние счетных триггеров 29 на противоположное и на выходе триггеров 29 появляется результат, равный , т.е. 10101111, при этом в втором канале счетный триггер 29 за два такта дважды поменял свое состояние с "0" в "1" и снова в "0", что привело к изменению состояния второго счетного триггера 30 с нулевого в единичное и фактически произошла фиксация факта образования переноса из второго разряда в третий разряд ИЛИ из второго канала в третий, с этой целью и были введены счетные триггеры 30 во все каналы блока 7.At the second step, with e1 = 1, D1 = 1, the inversion of the number A2, i.e. 01100100 arrives at the inputs of the elements And 28 and the pulse and d1 = 1, in the third quarter of the cycle, the unit values of the digits of the number change the state of the counting triggers 29 to the opposite and at the output of the triggers 29 a result equal to , i.e. 10101111, while in the second channel, the counting
На третьем такте по сигналам Д1 и е5 логическая "1" через элементы И 14, ИЛИ 13 и И 27 первого канала поступает на второй и первый входы элементов ИЛИ 25 и И 26 первого канала и с выхода последнего элемента И 26 через элемент ИЛИ 31 логическая "1" поступает на вход элемента 27 второго канала и далее на входы элементов ИЛИ 25 и И 26, с выхода элемента ИЛИ 31 логическая "1", как результат переноса, о котором говорилось выше /на втором такте/ поступила на вход элемента И 27 третьего канала и далее на входы элементов И 28 и И 26, с выхода последнего элемента логическая "1", через элемент ИЛИ 31 поступает на вход элемента И 27 четвертого канала и затем на входы И 26 и И 28, далее перенос не проходит, т.к. на выходах триггеров 29 и 30 логические нули. Таким образом элементы И 26 к ИЛИ 31 обеспечивают сквозной перенос из канала /разряда/ в канал /разряд/, когда перенос имеется, затем в третьей четверти такта при d1=1 происходит изменение состояний триггеров 29 в первых четырех каналах и на выходах всех триггеров 29 всех каналов устанавливается результат алгебраической суммы А1+/-А2/ в дополнительном коде 01011111, одновременно по сигналу с выхода элемента 20 произойдет запись информации /0/ с выхода триггера 30 последнего канала, через элемент ИЛИ 31 в ячейку памяти 17 блока 7, при этом нулевое значение выхода триггера 30 показывает, что А1<А2 и получен результат алгебраической суммы А1+/-А2/ в дополнительном коде. На этом же такте в блоке 2, при С1=1, С2=1, С3...С6 равными "0", через элементы И 46 и ИЛИ 44 на информационный вход ячейки 43 поступает логическая "1", которая при нулевых выходах дешифратора 37 записывается в ячейку 43 по сигналу, поступающему с выхода элемента 41, через элемент И 42 на управляющий вход ячейки 43, при d1=1.On the third step, according to the signals D1 and e5, the logical "1" through the elements AND 14, OR 13 and AND 27 of the first channel is fed to the second and first inputs of the elements OR 25 and AND 26 of the first channel and from the output of the last element And 26 through the element OR 31 logical "1" goes to the input of
На четвертом такте по сигналу с выхода дешифратора 8 блока 7 е7=1, значение L2=1, с инверсного выхода триггера 30 последнего канала поступает на выход элемента 40 блока 2 и затем при С1=1 на выходе элемента 41 находится "0" и значение ячейки памяти 43 не меняется, оставаясь "1".At the fourth step, according to the signal from the output of the
На пятом такте при значение L1=1 с выхода элемента ИЛИ16, при е6=1 поступит, через элемент 40, на вход элемента 41 и при С1=1 на выходе последнего будет "0" и единичное значение ячейки 43 не изменится, мы получили результат вычисления функции L2·L1, подтверждающий, что А1<А2.At the fifth measure with the value L1 = 1 from the output of the element OR16, for e6 = 1 it will go through
На шестом такте результат вычисления функции L2·L1 с выхода ячейки 43 блока 2 при соответствующей команде с выхода дешифратора 37 и при d2=1, т.е. во второй четверти такта, по команде с выхода элемента И39 запишется в выходной блок 4, в одну из ячеек памяти по адресу Cе+1...Cj.At the sixth step, the result of computing the function L2 · L1 from the output of
Дальше следовало бы описанным выше образом в блоке 2 вычислить функцию L1· и если бы А1>А2, то функция L1· равнялась "1".Next, we should calculate the function L1 and if A1> A2, then the function L1 equal to "1".
Вернемся к третьему такту, когда мы получили результат алгебраической суммы чисел А1 и -А2, в дополнительном коде и продолжим для нового примера, выполнения операций по решению задачи определения окончательного результата вычисления суммы А1+/-А2/.Let us return to the third step, when we received the result of the algebraic sum of the numbers A1 and -A2, in the additional code and continue for a new example, performing operations to solve the problem of determining the final result of calculating the sum A1 +/- A2 /.
Для этого на четвертом такте в блоке 7 полученный результат с выходов триггеров 29 всех каналов при С′=1 записывается в блок оперативной памяти 3 по сигналу с выхода элемента И 70 при е3=1 и d2=1, в ряд ячеек памяти, определенным значениями С12...Се и выходом дешифратора 49. Одновременно под действием сигнала q1=1 с выхода элемента И21, все счетные триггера всех каналов сбрасываются в "0", при этом на выходе элемента ИЛИ 22 имеется логическая "1" в виде импульса, т.к. С′′′=1.To do this, on the fourth clock in
На пятом такте записанная на предыдущем такте информация из блока 7 в блок 3, в соответствии с адресом С12...Сe, считывается из ряда электронных ключей 50 по сигналу с выхода дешифратора 49 и при активизации выхода е2 элемента 81 и дешифратора 8 блока 7, указанная информация через элементы 23 всех каналов поступает на входы элементов 24, где все разряды инвертируются под действием сигнала с выхода элемента ИЛИ 15, при Д2=1 и поступают, через элементы ИЛИ 25 при К1=1 на счетные входы триггеров 29, при этом единичные разряды меняют состояния триггеров 29, на выходах которых устанавливается инверсное значение указанной информации, т.е. 10100000.On the fifth step, the information recorded at the previous step from
На шестом такте к полученному результату в виде кода 10100000 прибавляется логическая "1" путем поступления с выхода элемента 19, Д2=1 блока 7 единичного значения К1, которое с выхода элемента ИЛИ 13 приходит, через элемент И 27, при е5=1 на вход элемента И 28 и на вход элемента И 26, учитывая, что на втором входе элемента И 26 присутствует "1", с его выхода единичный сигнал, через элементы ИЛИ 31 и И 27 второй канала поступят на вход элемента И 28 второго канала и в третьей четверти такта при d1=1, на выходах триггеров 29 появится результат вычисления А1+/-А2/ в прямом коде 01100000, при этом состояние ячейки памяти 17 блока 7 не изменится и на инверсном выходе ячейки 17 сохранится единичное значение, означающее, что результат вычисления является отрицательным числом /знаковый разряд/.At the sixth step, the logical “1” is added to the result in the form of a code 10100000 by entering from the output of element 19, Д2 = 1 of block 7 a unit value K1, which comes from the output of element OR 13, through element And 27, with e5 = 1 at the input element And 28 and the input of element And 26, given that at the second input of element And 26 there is "1", from its output a single signal, through elements OR 31 and And 27 of the second channel will go to the input of element And 28 of the second channel in the third a quarter of a cycle with d1 = 1, at the outputs of
На седьмом такте полученный на предыдущем такте результат и знаковый разряд с выходов тpиггров 29 через модуль МРФ и с инверсного выхода ячейки 17 запишутся, под действием сигналов С′=1, е4=1 и d2=1 и соответственно единичном выходе элемента И 71, в группу ячеек памяти 55 выходного блока 4.At the seventh step, the result obtained at the previous step and the sign discharge from the outputs of the
Модуль сдвига разрядов МСР1 для каждого логического канала из "n" логических каналов, кроме первого и последнего в многоканальном операционном блоке 7, имеет два выхода У1 и у2 и входов, обозначенных через t1, С′, С′′, b′, b′′, e6, его работа определяется следующими булевыми функциями:The bit shift module MCP1 for each logical channel from "n" logical channels, except the first and last in the
где первый выход У′1 соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ 25 данного логического канала, второй выход У′2 связан с четвертым входом элемента ИЛИ 25 последующего канала, вход b» подключен к выходу счетного триггера 29 данного логического канала, вход b′ соединен с выходом первого счетного триггера 29 последующего логического канала, входы С′ и С′′ связаны с соответствующими выходами программного блока 5, t1 соединен с выходом элемента НЕ 76, связан с выходом первого дешифратора 8, блока 7.where the first output Y′1 is connected to the third input of the first OR
Модуль сдвига разрядов МСР2 первого логического канала блока 7 имеет три выхода У1, У2, У3 и шесть входов, обозначенных через b1·b2·t1, c′, c′′ и e6 и его работа определяется булевыми функциями:The shift module MCP2 of the first logical channel of
где первый выход У1 соединен с четвертым входом элемента ИЛИ 25 первого логического канала, второй выход У2 связан с третьим входом элемента ИЛИ 25 того же канала, третий выход У3 подключен к четвертому входу элемента ИЛИ 25 второго логического канала, вход b1 связан с выходом первого счетного триггера 29 первого логического канала, вход b2 подключен к выходу счетного триггера 29 второго логического канала блока 7, входы С′ и С′′ соединены с соответствующими выходами программного блока 5, вход t1 связан с выходом элемента НЕ 76 и вход подключен к соответствующему выходу дешифратора 8 блока 7.where the first output Y1 is connected to the fourth input of the
Модуль сдвига разрядов МСР3 последнего логического канала имеет один выход y′′′1 и четыре входа, обозначенные через bn, С′′, t1 и функционирует в соответствии с булевой функцией:The bit shift module MCP3 of the last logical channel has one output y ′ ′ ′ 1 and four inputs, denoted by b n , С ′ ′, t1 and functions in accordance with the boolean function:
где выход y′′′1 соединен с третьим входом элемента ИЛИ 25 последнего логического канала, вход bn связан с выходом триггера 29 последнего канала, вход C» подключен к соответствующему выходу блока 5, вход t1 соединен с выходом элемента НЕ 76 блока 7, вход e6 соединен с соответствующим выходом дешифратора блока 7.where the output y ′ ′ ′ 1 is connected to the third input of the
Напомним, что все триггеры срабатывают по заднему фронту импульса, а например, сигнал означает инверсию сигнала е6.Recall that all triggers are triggered by the trailing edge of the pulse, for example, a signal means inversion of the e6 signal.
Сдвиг разрядов кода вниз от первого к "n" каналу осуществляется по команде C′=1 при C′′=0, t1=1, и e6=0. В этом случае, при условии, что все счетные триггеры 29 содержат определенный код для модуля МСР2 в соответствии с функциями (3) и (5) на выходе У1 установится логическая "1", если b1=1, и, проходя через элемент ИЛИ 25, логическая "1" окажется на входе элемента И 28 и в момент окончания импульса d1 на выходе триггера 29 первого канала установится "0". Одновременно при неравенстве сигналов на входах b1 и b2 выход У3 активизируется и логическая "1" поступает на вход элемента И 28 и по окончанию импульса d1 выход триггера 29 второго канала примет противоположное значение, т.е. значение, которое было на выходе триггера 29 первого логического канала. Одновременно в модулях МСР1 в соответствии с функцией (2) при неравенстве значение сигналов на логических выходах триггеров 29 данного и последующего каналов блока 7 активизируется выход У'2 во всех модулях МСР1 и логические "1" через соответствующие элементы ИЛИ 25 поступят на входы элементов И 28 соответствующих логических каналов и при окончании импульса d1 на выходе триггера 29 каждого последующего канала появится значение выхода триггера 29 данного логического канала, т.е. произойдет сдвиг вниз разрядов кода, записанного ранее в триггеры 29, начиная с третьего логического канала.The code bits are shifted down from the first to the “n” channel by the command C ′ = 1 with C ′ ′ = 0, t 1 = 1, and e6 = 0. In this case, provided that all the counting triggers 29 contain a certain code for the MCP2 module, in accordance with functions (3) and (5), logical 1 will be established at output U1 if b 1 = 1, and passing through the
Сдвиг разрядов кода, записанного в триггеры 29 вверх имeeт место при наличии команды С′′=1, когда С′=0, е6=0, t1=1, Тогда в соответствии с функциями (1)...(6) могут активизироваться выходы У2 в модуле МСР2, У′1 в модуле МСР1 и выход У'''1 в модуле МСР3, при этом выход У2 активизируется, если входные сигналы b1 и b2 на соответствующих входах модуля МСР2 не равны и в этом случае, через элемент ИЛИ 25 на вход элемента И28 первого логического канала поступит логическая "1" и по заднему фронту импульса d1 триггер 29 первого канала примет значение триггера 29 второго логического канала. Одновременно, т.е. на этом же такте, для любого модуля МСР1 при неравенстве сигналов на его входах b′ и b′′ активизируется выход У'1 и логическая "1", через элемент ИЛИ25 поступает на вход элемента 28 данного канала, где находится соответствующий модуль МСР1 и в момент окончания импульса d1 на выходе триггера 29 данного канала устанавливается значение выхода триггера 29 последующего логического канала. Одновременно, если bn=1 активизируется выход y′′′1 модуля МСР3 и на входе элемента И 28 появится логическая "1" и по окончанию импульса d1 триггер 29 последнего логического канала перейдет в состояние "0". Таким образом произойдет сдвиг разрядов кода, записанного в триггеры 29 снизу-вверх.The shift of the digits of the code recorded in the triggers 29 up takes place in the presence of the command C ′ ′ = 1, when C ′ = 0, e6 = 0, t1 = 1, Then, in accordance with functions (1) ... (6), they can be activated the outputs U2 in the MCP2 module, Y′1 in the MCP1 module and the output Y ''' 1 in the MCP3 module, while the output U2 is activated if the input signals b 1 and b 2 at the corresponding inputs of the MCP2 module are not equal, in this case, through OR element 25 logic I will enter the input of element I28 of the first logical channel and on the trailing edge of the pulse d 1 the trigger 29 of the first channel will take on the value of the trigger 29 of the second log channel At the same time, i.e. at the same cycle, for any MCP1 module, if the signals at its inputs b ′ and b ″ are not equal, the output U'1 and logic “1” are activated, through the OR25 element it is fed to the input of the element 28 of this channel, where the corresponding MCP1 module is located and the moment of the end of the pulse d 1 at the output of the trigger 29 of this channel sets the output value of the trigger 29 of the subsequent logical channel. At the same time, if b n = 1, the output y ′ ′ ′ 1 of the MCP3 module is activated and logical “1” appears at the input of element And 28 and, at the end of pulse d 1, trigger 29 of the last logical channel goes into state “0”. Thus, there will be a shift in the digits of the code recorded in the
Каждый модуль МРФ поразрядной реализации булевых функций от двоичных кодов имеет четыре входа и один выход. Входы модуля МРФ связаны с выходами соответственно триггеров 29 и 30 в каждом логическом канале, а входы C′ и С′′ соединены с соответствующими командными шинами программного блока 5. Модуль МРФ содержится в каждом логическом канале блока 7. Выход модуля МРФ является выходом соответствующего логического канала, обозначен через Вj и каждый из них подключен к определенному входу электронного выключателя 77 и соответствующему входу элемента 16 блока 7. Работа каждого модуля МРФ определяется булевой функциейEach module of the RFM bit-by-bit implementation of Boolean functions from binary codes has four inputs and one output. MPF module inputs are connected to the outputs of
Допустим, требуется определить поразрядное логическое И, поразрядное ИЛИ и поразрядное ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ от трех двоичных кодов, хранящихся либо во входном блоке, либо в блоке оперативной и записать результат в выходной блок или в блок оперативной памяти, На первых трех тактах, предварительно сбросив триггеры 29 всех логических каналов в "0", поочередно записываем /подаем/, описанным выше способом, указанные коды в счетные триггеры 29 логических каналов, Затем в соответствии е функцией (7) при значении команд С′=1 и С′′=0 на выходах модулей МРФ будет находиться результаты вычисления функции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ /поразрядно/ от трех двоичных кодов, который по команде е3=1 можно записать в блок 3. Далее на следующем такте при С′=1 и С′′=1 на выходах МРФ имеется результат поразрядного вычисления функции ИЛИ от трех указанных кодов и его также можно записать в блок 3 на этом же такте при е3=1. Затем на третьем такте при С′=0 и С′′=0 на выходах модулей МРФ будет иметь место результат вычисления поразрядного и от тех же трех кодов и его можно записать в блок 3 при е3=1. Таким образом введенные модули МРФ позволяют поразрядно вычислять указанные логические функции непосредственно от трех кодов, подавая их в логические каналы один раз, что повышает быстродействие устройства при вычислении указанных функций.Suppose you want to determine the bitwise logical AND, bitwise OR, and bitwise EXCLUSIVE OR from three binary codes stored either in the input block or in the operational block and write the result to the output block or to the random access memory block. of all logical channels to “0”, we write / feed /, one by one, as described above, the indicated codes into
Введенный в блок 7 элемент ИЛИ 107, связанный входами с соответствующим выходом программного блока 5 и с одной Т1 из общих шин 80, а выходом с первым входом элемента И 73, второй вход которого соединен с выходом элемента И 74, выход элемента И 73 подключен к первым входам всех элементов И 23 всех логических каналов, позволяет при записывать информацию в триггеры 25 только при T1=1.The OR element 107 introduced into
Единичное значение прямого выхода ячейки памяти 17 в блоке 7 означает наличие переноса, например после арифметического сложения n разрядов двух двоичных чисел, в следующий n+1 разряд указанных чисел, значение переноса активизируется при Д3=1 на выходе дешифратора 9 блока 7 и поступает через элемент ИЛИ 13 на вход элемента И 27 первого логического канала блока 7.A single value of the direct output of the memory cell 17 in
Работу блока условных переходов в предлагаемом устройстве поясним на примерах.The operation of the block conditional transitions in the proposed device will explain with examples.
Допустим, что в одном из фрагментов программы необходимо из множества чисел, представленных в двоичном коде и хранящихся во входном блоке 1, следует отобрать нечетные числа и поместить их в ячейки памяти блока 3 по адресам, начиная с кода А и далее по порядку с разницей в единицу.Suppose that in one of the program fragments it is necessary to select odd numbers from the set of numbers represented in binary code and stored in
Определять нечетные числа будем по значению младшего разряда Т1, поступающего на информационный вход элемента 107, блока 7.We will determine the odd numbers by the value of the least significant bit T1, which arrives at the information input of element 107,
На первом такте реализации указанного фрагмента программы при , произойдет запись кода А в счетчик 87 из блока 5 по шинам С12...Сj.At the first step of the implementation of the specified program fragment at , code A will be written to counter 87 from block 5 via buses C12 ... Сj.
На следующем такте, по вышеописанному способу, из входного блока 1 считывается первое число, допустим оно нечетно, и тогда, при =0 и значении Т1=1, указанное нечетное число на этом же такте, при определенных командах С9...С11, запишется в триггеры 29 логических каналов блока 7 и другом такте под действием команд С1...С6 логическая "1" запомнится в триггере 43 блока 2. На следующем такте при соответствующих сигналах С9...С11, С', С» и α=1, значение первого числа с выходов модуля МРФ логических каналов блока 7 запишется в блок 3, в ячейку памяти с адресом А, который будет считан из счетчика 87 при помощи ключа 89, а в конце этого такта по окончании импульса Z, с учетом произойдет увеличение кода А на единицу, что является кодом следующего адреса для записи следующего нечетного числа из указанного множества. Далее, на следующем такте произойдет считывание второго числа из блока 1 и, если оно нечетно, то процесс повторится, а если оно четно и Т1=0, значения сигналов и Т1=0 обеспечат логический нуль на выходах элементов ИЛИ 107 и И 73 блока 7, по этой причине на данном такте второе число не будет записано в триггеры 29 логических каналов, которые переведены в нулевое состояние на предыдущем такте, вместе с состоянием триггера 43 блока 2 при соответствующих сигналах С′′′, С1...С6. При этом на выходе элемента 16 блока 7 имеется "0" и поэтому состояние триггера 43 не меняется α=0, поэтому считывание кода А+1 с выходов счетчика 87 не произойдет и указанный код не увеличатся на "1", Подобный процесс будет повторятся до тех пор, пока из входного блока 1 не будет считано нечетное число, которое запишется в блок 3 в ячейку памяти по адресному коду А+1 в соответствии с процессом, описанным в начале данного примера.At the next step, according to the method described above, the first number is read from
С введением блока 86 появилась возможность отбора и фиксации информации с определенными признаками среди множества различной информации, что расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства по сравнению с прототипом.With the introduction of block 86, it became possible to select and record information with certain attributes among a variety of different information, which extends the functionality of the proposed device compared to the prototype.
Другой пример. Допустим, нам следует при определенном значении /смысле/ кодового слова из "М" имеющихся кодовых слов в блоке 1 перейти к программному коду А1, обеспечивавшему включение сигнального устройства, подключенного к выходу соответствующей ячейки памяти выходного блока 4 и затем перейти к программному коду А2.Another example. Suppose we should, for a certain value / sense / code word from the "M" of the available code words in
На соответствующем такте в ячейку памяти 91 блока 86 при записывается программный код А1, поступающий по шинам С12...Сj из программного блока 5. На следующем такте программный код А2 при, записывается в ячейку памяти 92.At the corresponding cycle in the
Допустим, что определенное значение кодового слова хранится в блоке 3 и на следующем такте при соответствующих сигналах С1...Сj a′1=1 этот код считается с выходов блока 3 и запишется в триггеры 29 логических каналов. На следующем такте один код из "М" кодов, под действием командных и адресных сигналов С1...Сj и a′1=1 поступит на входы триггеров 29 логических каналов и сравнится с ранее записанным туда кодом и, если коды совпадают, то на выходе элемента 16 блока 7 появится "0" и на следующем такте при соответствующих сигналах С1...С6 в триггер 43 блока 2 запишется "1". На следующем такте, под действием сигналов α=1, происходит считывание из ячеек памяти 91 программного кода А1 и установка счетных триггеров 84, счетчика 59 блока 5 в состояние А1. На следующем такте реализуется программный код А1 и при соответствующих сигналах С1...Сj и a′1=1 происходит запись "1" в соответствующую ячейку памяти выходного блока 4, куда подключено сигнальное устройство по условиям примера. На следующем такте под действием сигналов α=1, и через ключ 94, происходит считывание программного кода А2 из ячеек памяти 92 и его запись, через ключ 85, в триггеры 84 блока 5. Далее реализуется программа в соответствии с программным кодом А2, т.к. сравнивать следующие коды из "М" кодов нет смысла и таким образом сокращается число тактов при решении задачи, в зависимости от результатов сравнения кодовых слов. При этом повышается быстродействие устройства и появляется возможность решать смысловые задачи, расширяя сферу использования устройства.Suppose that a certain codeword value is stored in
Количество счетчиков импульсов, рядов ячеек памяти и соответствующее им число электронных ключей в блоке условных переходов может быть любым, а их связи и принцип работы аналогичны выбранным в предлагаемом устройстве. Включение в данное устройство блока подпрограмм 97 позволяет реализовывать многократно повторяющиеся многотактовые операции за счет обращения к одним и тем же подпрограммам, записанным в модуле памяти 104 блока 97. При атом адрес первого такта данной подпрограммы и команда обращения в блок 97 записываются в основную программу, хранящуюся в блоке программ 5.The number of pulse counters, rows of memory cells and the corresponding number of electronic keys in the block of conditional transitions can be any, and their communication and principle of operation are similar to those selected in the proposed device. The inclusion of a block of
Поясним вышесказанное на примере. Вернемся к третьему такту второго примера, когда был получен результат суммы чисел А1 и -А2 в дополнительном коде. В продолжении примера, начиная с конца стр.20, на 4, 5, 6 и 7 тактах, были выполнены операции по окончательному определению результата алгебраической суммы А1+/-А2/, по программе, записанной в блок 5, причем аналогичную программу необходимо записывать в блок 5 при каждом вычитании с другими числами. В случае использования блока подпрограмм 97 эту часть программы в качестве подпрограммы можно записать в модуль памяти 104 блока 97 один раз и обращаться к ней каждый раз при реализации процесса вычитания с разными числами. Еще раз вернемся к указанному выше третьему такту, на котором активизируется введенная шина и в третьей четверти такта по сигналу с выхода элемента И 99, двоичный код с адресных шин С12...Сq, где Cq≤Cj через открытый ключ 98 появится в третьей четверти такта на установочных входах счетчика импульсов 100 и установит его в положение при котором на выходах модуля памяти 104 появится программный код, соответствующий указанному выше 4 такту работы устройства и состояние "1" примет выход, связанный с входом управляемого триггера 102. На четвертом такте, в первой его четверти по сигналу из блока синхронизации 6, произойдет изменение состояния триггера 102, активизируется его прямой выход и подключит, через элемент И 101, соответствующий выход блока синхронизации к счетному входу счетчика импульсов 100 и отключит этот же выход, через элемент И 103, от счетного входа счетчика импульсов 59 блока 5. Одновременно по сигналам с прямого выхода триггера 102 закроется электронный ключ 61 блока 5 и откроется второй электронный ключ 105. Начиная с четвертого такта, соответствующие командные и адресные сигналы будут поступать на определенные входы всех блоков устройства из модуля памяти 104, через ключ 105.Let us explain the above with an example. Let us return to the third measure of the second example, when the result of the sum of the numbers A1 and -A2 in the additional code was obtained. In continuation of the example, starting at the end of page 20, on
На 5, 6 и 7 тактах работы устройства происходит по подпрограмме, записанной в модуль памяти блока 97. На 8 такте выход модуля памяти 104, связанный с информационным входом управляемого триггера 102, принимает значение "0", значения выходов триггера 102 меняются и в первой четверти восьмого такта, через элементы И101 и И103 происходит отключение счетного входа счетчика импульсов 100 от соответствующего выхода блока синхронизации и подключение этого выхода к счетному входу счетчика импульсов 59 блока 5 и одновременно отключается электронный ключ 105 и в дальнейшем работа устройства идет в соответствии с программой, записанной в программный блок 5. Очевидно из вышеизложенного, что любые повторяющиеся подпрограммы могут быть один раз записаны в модуль памяти 104 блока подпрограмм 97 и к ним можно многократно обращаться. При этом сокращается процесс программирования и уменьшается общее количество ячеек памяти, требующееся для хранения программы, по сравнению с прототипом.At 5, 6 and 7 clocks, the device operates according to a subroutine recorded in the memory module of
Введение в коммутационно-вычислительный блок 2 элемента И-НЕ 106, у которого входы связаны соответственно с пятым выходом дешифратора 37 и с выходом ячейки памяти 43, а выход соединен с определенными входами элементов И 23, И 70 и И 71 в блоках 7, 3 и 4, позволяет подавать или блокировать подачу двоичного кода через элементы И 23 в логические каналы блока 7, а также записывать или не записывать результаты операций над двоичными кодами в блоки 3 и 4, в зависимости от выходного сигнала ячейки 43, что расширяет функциональные возможности при обработке кодов этим устройством по сравнению с прототипом, например при выполнении операции арифметического деления или логического выбора между двоичными кодами и т.д. При работе блока 97 сигнал на шине а′1 равен "1".Introduction to the switching and
Введение связи между шинами 80 системы связи, обозначенными через Т1...Тn и через второй ключ 111 и электронный ключ 85, установочными входами счетных триггеров программного блока 5, позволяет реализовывать программу работы предлагаемого устройства в зависимости от результатов анализа данных на выходах модулей МРФ всех логических каналов блока 7, проводимого, при определенных значениях команд С4...С6, в блоке 2, т.к. команды на управление работой ключами 111 и 85 поступают с выхода элемента И 108 блока 2, что расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства.The introduction of communication between the
Блок прерывания 115 работает следующим образом. При появлении запросов на прерывание на входах триггеров 116, по сигналу с выхода элемента 63 блока 6, эти запросы записываются в триггеры 116 и поступают на входы X1...Xn модуля 117, где происходит определение наиболее приоритетного запроса из поступивших запросов, При этом сигнал приоритетного запроса появляется на одном из выходов Y1...Yn блока 117, затем он шифруется в двоичный код в шифраторе 118 и далее полученный двоичный код считывает в ПЗУ 120 ранее записанный туда нужный двоичный код для начала реализации подпрограммы, вызываемой приоритетным запросом и нужный двоичный код по сигналу с выхода элемента И 122, при единичных сигналах на выходах элементов 119 и 123, через ключ 121, во второй четверти такта установится в счетчике 100, блока 97 и далее появится на входах модуля памяти 104. На выходе модуля 104 появится логическая "1", поступающая на информационный вход управляемого триггера 102 и последний по сигналу с выхода элемента 68 блока 6 установит на всем прямом выходе логическую "1" и с выхода элемента И 101 начинают поступать импульсы на счетный вход счетчика 100. При этом двоичный код с выхода счетчика 100 считывает программу из модуля памяти 104, ранее туда записанную для реализации приоритетного запроса, и эта программа через электронный ключ 105 при К=1 поступает на командные и адресные шины, при этом ключ 61 закрывается, блокируя основную программу, записанную в программном блоке 5.Block interrupt 115 operates as follows. When interrupt requests appear at the inputs of
Введение в устройство многоразрядной ячейки памяти 124 и электронного ключа 125 позволяет по сигналу , поступающего по первой введенной шине управления, записывать двоичный, код с общих шин в ячейку 124 и затем при определенном сигнале на второй введенной шине, связанной с управляющем входом ключа 125 и вторым входом управления электронным ключом 61 программного блока 5, указанный двоичный код с выходов ячейки памяти 124 поступает на адресные шины С12...Сj, выходящие из ключа 61 программного блока.The introduction of a
Электронный ключ 61 работает следующем образом. Обозначим сигнал, поступающий на управляющий вход ключа 61 через а сигнал, поступающий на второй вход управления ключом 61 обозначим через , так же как и вторую введенную шину управления. При ключ 61 закрыт и на его выходах имеется высоки импеданс сопротивления, независимо от значения сигнала . Если и то ключ 61 открыт для управляющих сигналов, идущих по управляющим шинам и закрыт для адресных сигналов, т.е. на выходах С12...Сj, ключа 61 имеется высокий импеданс сопротивления. В случае, когда K′=1, а ключ 61 открыт для всех сигналов, идущих по командным /управляющим/ шинам и по адресным шинам.The
Технико-экономический эффект от предлагаемого изобретения состоит в расширении функциональных возможностей за счет организации приоритетного прерывания выполнения основной программы и определения кода адресов в зависимости от значения данных на общих шинах, а также в уменьшении объема основной программы при решении вычислительных задач по сравнению с прототипом.The technical and economic effect of the present invention consists in expanding the functionality by organizing priority interruption of the main program and determining the address code depending on the value of the data on the shared buses, as well as reducing the volume of the main program when solving computational problems in comparison with the prototype.
ЛитератураLiterature
1. Патент на изобретение №2154852 от 20.08.2000 г.1. Patent for the invention No. 2154852 from 08.20.2000
2. Патент на изобретение №2174700 от 10.10.2001 г.2. Patent for the invention No. 2174700 from 10.10.2001,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003133685/09A RU2254603C1 (en) | 2003-11-20 | 2003-11-20 | Device for building programmable digital microprocessor systems |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003133685/09A RU2254603C1 (en) | 2003-11-20 | 2003-11-20 | Device for building programmable digital microprocessor systems |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2254603C1 true RU2254603C1 (en) | 2005-06-20 |
Family
ID=35835920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003133685/09A RU2254603C1 (en) | 2003-11-20 | 2003-11-20 | Device for building programmable digital microprocessor systems |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2254603C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2589317C1 (en) * | 2015-04-10 | 2016-07-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Multichannel priority device |
-
2003
- 2003-11-20 RU RU2003133685/09A patent/RU2254603C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2589317C1 (en) * | 2015-04-10 | 2016-07-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Multichannel priority device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3689895A (en) | Micro-program control system | |
US20060004980A1 (en) | Address creator and arithmetic circuit | |
RU2374672C1 (en) | Device for construction of programmable digital microprocessor systems | |
EP1388048B1 (en) | Storage system for use in custom loop accellerators | |
RU2254603C1 (en) | Device for building programmable digital microprocessor systems | |
CN101025730A (en) | Reconfigurable circuit | |
RU2616153C2 (en) | Device for constructing programmable digital microprocessor systems | |
US3610903A (en) | Electronic barrel switch for data shifting | |
RU2232412C1 (en) | Apparatus for constructing programmable digital microprocessor systems | |
RU2319192C2 (en) | Device for building programmable digital microprocessor systems | |
RU2222822C2 (en) | Device for programmed control over electric motor drives, electron keys and signaling | |
RU2207612C2 (en) | Device for numeric control of electric drives, elrectronic switches, and alarms | |
RU2273042C2 (en) | Device for building programmable digital microprocessor systems | |
RU2726497C1 (en) | Device for constructing programmable digital microprocessor systems | |
RU2174700C1 (en) | Apparatus for program control of electric drives, electronic switches and alarm system | |
RU2199774C1 (en) | Programmable device for controlling electric drives, electronic switches, and signaling facilities | |
SU1619289A1 (en) | Device for shaping and analyzing semantic networks | |
RU2117978C1 (en) | Programmable device for logical control of electric drives and alarm | |
SU1019455A1 (en) | Device for table implementation of polyadic logic functions | |
RU1793438C (en) | Device for integer sorting | |
JPH11259436A (en) | Data parallel processing method | |
US3862401A (en) | Multi-phase pulse counter | |
RU1827674C (en) | Memory address computing unit | |
SU1092494A2 (en) | Device for sorting numbers | |
SU1741100A1 (en) | Programmed controller |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071121 |