SU1474593A1 - Многокоординатна система программного управлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к системам автоматического управлени  и может быть использовано дл  программного управлени  промышленными роботами. Цель изобретени  - упрощение системы за счет сокращени  аппаратных затрат. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известное устройство, содержащее блок управлени , привод рабочего органа, группу датчиков, программатор и блок пам ти, введены группа блоков определени  направлени  движени , группа выходных регистров, блок формировани  управл ющих сигналов, генератор тактовых импульсов, блок приоритетных прерываний и дешифратор. Введение новых элементов позвол ет существенно повысить число обрабатываемых координат, сократить при этом аппаратные затраты, повысить производительность системы и скорость обработки информации, поступающей от датчиков. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к системам автоматического управлени , и может быть использовано дл  программного управлени  промышленными роботами.

Цель изобретени  - упрощение системы за счет сокращени  аппаратных затрат.

Сущность изобретени  заключает- с  в том, что один программатор с блоком обработки прерываний замен ет несколько реверсивных счетчиков.

На фиг.1 представлена функциональна  схема системы; на фиг.2 - временна  диаграмма работы блока определени  направлени  движени .

Система (фиг.1 и 2) содержит блок 1 управлени , привод 2 рабочего органа и датчик 3 перемещени , включающий группу датчиков 4 импульсов , число которых соответствует числу координат, св занных механически с приводом 2 рабочего органа, группу блоков 5 определени  направлени  движени , причем каждый блок 5 определени  направлени  движени  включает инвертор 6, первый 7 и второй 8 D- триггеры, программатор 9, группу выходных регистров 10 по каждой координате , блок 11 пам ти, блок 12 формировани  управл ющих сигналов, генератор 13 тактовых импульсов, блок 14 приоритетных прерываний и дешифратор 150

Јь -ч

Ј СП

СО СО

Конфигураци  системы св зана с типом примен емого программатора, в качестве которого можно использовать микросхему типа К580ИК80А.

Система работает следующим образом .

При движении привода 2 рабочего органа в том или ином направлении по каждой координате на выходах соответствующего датчика 4 импульсов формируютс  две серии (А, Б,фиг.З) пр моугольных импульсов,сдвинутые относительно друг друга на 90 °. В левой части фиг,3 а показано опережение фазы серии А относительно серии Б на 90 , а в правой части f - отставание серии А относительно серии Б на 90°.

Опережение или отставание фазы одной серии относительно другой определ ютс  направлением движени  привода рабочего органа по соответствующей координате.

Одна из серий импульсов (А) поступает на синхровходы D-триггеров 7 и 8 так, что в моменты прохождени  передних фронтов этих импульсов t,, t э, 15, t -, происходит запись в триггеры состо ний на их D-входах. В эти моменты состо ни  н D-входах первого и второго D-триггеров всегда противоположны, так как один подключен к входу, а другой - к выходу инвертора 6. В результате на Q-выходе одного или другого D- триггера в зависимости от знака разности фаз серий А и В, т.е. от направлени  движени  привода 2 рабочего органа по соответствующей координате, по вл етс  фронт им-; пульса. В части а фронт по вл етс  на выходе D-триггера 7, в части сГ- на выходе D-триггера 8.

По вл ющиес  асинхронно, т.е. независимо друг от друга, на выходах блоков 5 определени  направлени  движени  фронты импульсов поступают на входы блока 14 приоритетных прерываний. Каждый такой фронт воспринимаетс  последним как запрос прерывани . Дисциплина обслуживани  прерываний может быть различной. Например, если все координаты равноценны с точки зрени  необходимост обработки соответствующих сигналов, уровни приоритетов всех запросов прерывани  могут быть сделаны равными . В этом случае блок 14 приори

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тетных прерываний обрабатывает их в пор дке очереди.

Если в качестве схемы приоритетных прерываний использовать микросхему К589ИК14, то дл  того,что- бы сделать все входы прерывани  рав- ноприоритетными, надо посто нно подавать логический О (заземлить) на входы шифратора приоритетов - контакты 1, 2, 3.

Выдаваемый в начале каждого цикла работы программатора 9 на шину данных байт состо ни  записываетс  в блоке 12 формировани  управл ющих сигналов, в качестве которого может быть применена микросхема системного контроллера КР580ВК28. Запись байта состо ни  происходит с помощью стробирующего сигнала с выхода SYNG программатора 9, который по вл етс  одновременно с байтом состо ни .

Байт состо ни  определ ет характер работы программатора в начавшемс  цикле. Блок 12 формировани  управл ющих сигналов использует три бита из байта состо ни : MEMR - Чтение из пам ти, OVT - Запись в порт вывода, INTA - Подтверждение прерывани  . В зависимости от выполн емых программатором 9 действий в цикле в нужный момент на выходах DBIN (Прием) или WR (Выдача) программатора 9 по вл ютс  сигналы. Эти сигналы также используютс  дл  формировани  выходных сигналов блоком 12.

В паузах между процессами обработки прерываний программатор 9 находитс  в состо нии останова, и прерывани  в нем разрешены - на выходе INTE уровень 1. Поэтому по вление фронта импульса на каком-либо выходе блоков 5 определени  направлени  движени  вызывает поступление сигнала прерывани  на вход INT программатора 9 с одноименного выхода схемы приоритетных прерываний . Начнетс  цикл работы программатора 9 - он выйдет из состо ни  останова. Под воздействием сигнала INTAj DBIN, сформированного блоком 12, блок 14 приоритетных прерываний с выходов Q 15 Q7, Q з выдаст на шину данных код прерывани . Этот код воспринимаетс  программатором, как одна из команд рестарта (RSTn, где n 0...7). В результате про раммато тторЬИдет к выполнению соответствующей программы обработки прерывани .

Одновременно код прерывани  с выходов Q(, Q1, Q3 блока 14 приоритетных прерываний поступает на входы дешифратора 15, в качестве которого может быть использована микросхема дешифратора К155ВД4. В зависимости от кода на выходах Q , Q, Q3 блока 14 (одна из восьми комбинаций ) на одном из восьми выходов дешифратора по витс  сигнал, который поступит на сбросовый вход D- триггера, который вызвал текущее прерывание. Таким образом D-триггер который переключалс , фиксиру  изменени  на t1 по соответствующей координате, сбрасываетс  в момент начала обработки вызванного им прерывани  и вновь становитс  готовым к фиксации нового такого же изменени  этой координаты. Сигнал же на выходе дешифратора 15 по вл етс  на короткое врем  - врем  действи  сигнала INTA «DBIN, поступающего на стробирующие входы дешифратора (К155ИД4 - это входы S, и 5г).

Программатор 9 выполн ет подпрограмму обработки прерывани . Команды считываютс  из блока 11 пам ти по шине данных в соответствии с адресом, выдаваемым программатором

9на шину адреса. Передача кодов из блока пам ти синхронизируетс  сигналом MEMR DBIN, вырабатываемым блоком 12 формировани  управл ющих сигналов.

Содержание подпрограммы обработки прерывани  заключаетс  в инкремете или декременте содержимого соответствующего выходного регистра. Если содержимое выходных регистров

10дублировать во внутренних регистрах программатора 9, подпрограмма обработки прерывани  включает инкремент или декремент одного из вну внутренних регистров программатора

9 и записи его содержимого в соот- ветствующий выходной регистр 10.

Передача из программатора 9 информации по шине данных в выходной регистр 10 синхронизируетс  сигналом OVT WR, вырабатываемым блоком 12 формировани  управл ющих сигналов

Использование сигнала .Ш1 дл  синхронизации записи в выходные регистры 10 означает, что обращение

5

0

5

0

5

0

5

0

5

к ним происходит,как к портам вывода (а не  чейкам пам ти). Дл  упрощени  схемы можно так подобрать адреса выходных регистров, чтобы отпала необходимость в дешифраторе адреса.

Кажда  подпрограмма обработки прерываний завершаетс  командами разрешени  прерывани  и останова.

Генератор 13 тактовых импульсов обеспечивает работоспособность системы .

Блок 1 управлени  асинхронно в произвольные моменты времени опрашивает выходные регистры 10, выдава  на один из своих выходов сигнал опроса. При этом содержимое регистра 10, на MD-вход которого поступил сигнал опроса, выдаетс  на Q-выходы поступает на вход блока 1 управлени  и используетс  последним дл  контрол  перемещени  привода 2 рабочего органа по соответствующей координате .

Claims (2)

1. Многокоординатна  система программного управлени , содержаща  блок управлени , привод рабочего органа , механически св занный с группой датчиков импульсов, программатор и блок пам ти, причем управл ющие выходы блока управлени  соединены с соответствующими входами привода рабочего органа, младшие разр ды адресных выходов программатора соединены с адресными входами блока пам ти, отличающа с  тем, что, с целью упрощени  системы за счет сокращени  аппаратных затрат, в нее введены группа блоков определени  направлени  движени , группа выходных регистров, блок формировани  управл ющих сигналов, генератор тактовых импульсов, блок приоритетных прерываний и дешифратор, причем первые и вторые сигнальные выходы датчиков импульсов группы соединены с соответствующими входами соответствующих блоков определени  направлени  движени  группы, первые и вторые управл ющие выходы которых соединены с соответствующими входами блока приоритетных прерываний, первый управл ющий выход которого соединен с первым информационным входом дешифратора и с третьим информационным входом-выходом программатора , вход на запрос прерывани  которого соединен с выходом запроса прерывани  блока приоритетных прерываний , второй управл ющий выход которого соединен с вторым информационным входом дешифратора и четвертым информационным входом-выходом программатора , выход подтверждени  прерывани  которого соединен с входом подтверждени  прерывани  блока приоритетных прерываний, третий управл ющий выход которого соединен с вторым и третьим управл ющими входами дешифратора и с п тым информационным входом-выходом программатора , выход разрешени  приема которого соединен с входом разрешени  ввода данных блока формировани  управл ющих сигналов, выход подтверждени  прерывани  которого соединен с входом разрешени  прерывани  блока приоритетных прерываний и с первым и вторым стробирующими входами дешифратора , (2п-1)- и 2п-выходы которого соединены соответственно с первым и вторым управл ющими входами n-го блока определени  направлени  движени , выходы выдачи и синхронизации программатора соединены соответственно с входами готовности записи и входом строба состо ни блока формировани  управл ющих сигналов , выход чтени  пам ти которого соединен с входом считывани  блока пам ти, информационные выходы которого соединены с информационными входами-выходами программатора, информационные входы-выходы которого

соединены с информационными входами блока формировани  управл ющих сигналов , выход записи которого соединен с соответствующими входами выходных регистров, соответствующие входы выбора кристаллов которых соединены с соответствующими разр дами адресных выходов программатора , информационные входы-выходы

которого соединены с информационными входами выходных регистров, информационные выходы которых соединены с соответствующими информационr ными входами блока управлени , управл ющие выходы которых соединены с входами считывани  выходных регистров , первый и второй выходы генератора тактовых импульсов соедиQ йены с соответствующими входами программатора.

2. Система по п.1, отличающа с  тем, что блок опре5 делени  направлени  движени  содержит инвертор, первый и второй триггеры , синхровходы которых  вл ютс  первым сигнальным входом блока,динамический вход первого триггера соединен с выходом инвертора, вход которого, а также динамический вход второго триггера  вл ютс  вторым сигнальным входом блока, возвратные входы первого и второго триггеров  вл ютс  соответственно первым

5 и вторым управл ющими входами блока , инверсные выходы первого и второго триггеров  вл ютс  соответственно первым и вторым управл ющими

выходами блока. 0

0

Фае. 7