jueves, 29 de mayo de 2014

Preprocesador: un automatismo programable sin microprocesador.Preprocessor: a programmable automation without microprocessor

Preprocesador: un automatismo programable sin microprocesador.
Preprocessor: a programmable automation without microprocessor. Preprocessor: eine programmierbare Automatisierungs ohne Mikroprozessor

El dispositivo ideado es capaz de realizar una secuencia en forma automática, sobre maquinarias , por medio de un programa alojado en memorias del tipo Rom.
Interesante resulta ver que sin microprocesador, sin tarjeta de adquisición intermediaria, sin software, es posible generar un proceso automático basado en circuitos integrados comunes.
Una vez que el dispositivo es puesto en marcha con un pulso, las ordenes y parámetros se toman de las memorias y son cargadas en el dispositivo correspondiente. 
Un selector de dispositivo decodifica el controlador de interés y envía una señal de habilitación. Ese dispositivo mantiene la orden por medio de una memoria, que será puesta a cero al terminar la parte de la secuencia que corresponde.

El envío de parámetros se realiza por medio de otra memoria que activa un tipo de bus común a los dispositivos. La información solo es válida para el dispositivo seleccionado previamente.
Si existen otros parámetros de ajuste, se toman de otra memoria, que deposita esos valores en un bus de datos. Esos datos son aceptados por el dispositivo activado.
Como la idea es básica, es posible optimizar este diseño. Posiblemente con una sola memoria se podría resolver el problema, seleccionando elementos de una misma fila y distinta columna. Se requiere realizar toda la adquisición en un solo paso, evitando tener que idear secuencias internas, retornos, etc.
El dispositivo de decodificación se basa en lógica, que implica el uso de numerosas compuertas. Estas compuertas se pueden compartir en cada salida , realizando un circuito óptimo.


De igual manera, un contador de uso común se puede utilizar para activar movimientos en cada maquinaria. Cada parte de la secuencia requiere del contador en su momento, sin ser necesario tener dos o más contadores funcionando simultáneamente.
Cada vez que termina una parte de la secuencia , se genera un pulso de activación del próximo paso en la misma, por medio de un monoestable.

El pulso hace que se genere otro binario que decodifica la próxima instrucción y parámetros.
Los controladores tienen retrasos internos para activar su funcionamiento,  evitando la simultaneidad de acciones. A diferencia del microprocesador, acá no se cuenta con cantidad de pasos disponibles. Se resuelve todo en pocos pasos , con concentración de funciones , que requieren una separación temporal.
El hecho de utilizar más de una memoria, es debido a que se simplifica la parte de hardware, debido a que simultáneamente se obtienen todos los valores requeridos para un paso de control en un solo pulso de reloj. En un microprocesador existen numerosos pasos disponibles dentro de un paso del proceso. Pero ello implica una complejidad mayor en el hardware.
La selección de dispositivo incluso, se puede realizar con una simple memoria improvisada, sin tener que ser una memoria de las disponibles en electrónica. Una disposición lógica que entregue una salida diferente para cada binario que se genera, resuelve el tema de la selección de dispositivo que viene a ser la selección de puerto en el sistema de microprocesador.
Es posible usar una memoria tradicional con una disposición de tipo matricial, pero ello implica dirigir cada elemento del arreglo en un mismo paso a cada sector de interés. Ello implica generar contadores internos que seleccionen todos los elementos que se alojan en una fila de memoria. Por otra parte el problema es que al estar dispuestos sobre el mismo bus de salida se debería seleccionar el bus requerido con dispositivos de tipo latch que se fijan en alta impedancia cuando no se requiere entregar o recibir datos.
En ese sentido, utilizar más de una memoria  permite dirigir cada elemento de interés por cada bus individual, simplificando la electrónica.

Se puede programar así un proceso complejo, que seguramente se repetirá en el tiempo, pero también es posible re-programar las memorias alterando las características de la secuencia, al igual que alterar un programa de microprocesador.
El costo es ínfimo en relación a todo lo que se requiere para controlar un proceso de este tipo: microprocesador, entorno, placa de adquisición, software especial, etc.

( en edición...)

Preprocessor: a programmable automation without microprocessor

The devised device is able to carry out a sequence in automatic form, in machineries, by means of a program housed in memoirs of the type Rom.
Interesting it turns out to see that without microprocessor, without card of intermediary acquisition, without software, it is possible to generate an automatic process based on common integrated circuits .
Once the device is started with a pulse, the ranks and parameters take of the memoirs and they are loaded in the corresponding device. 
A device selector decodes the controller of interest and  sends a qualification sign. That device maintains the order by means of a memory that will be put to zero when finishing the part of the sequence that corresponds.

The assignment of parameters is carried out by means of another memory that activates a bus type common to the devices. The alone information is valid for the selected device previously.
If other adjusting parameters exist, they take of another memory that deposits those values in a data bus. Those data are accepted by the activated device.
As the idea it is basic, it is possible to optimize this design. Possibly with a single memory it could be solved the problem, selecting elements of oneself line and different column. It requires to be carried out the whole acquisition in a single step, avoiding to have to devise internal sequences, returns, etc.
The decoding device is based on logic that implies the use of numerous floodgates. These floodgates can be shared in each exit, carrying out a good circuit.

In a same way, an accountant of common use is possible to use to activate movements in each machinery. Each part of the sequence requires of the accountant in its moment, without being necessary to have two or more accountants working simultaneously.
Every time that finishes a part of the sequence, a pulse of activation of the next step is generated in the same one, by means of an one shot one.

The pulse makes him to be generated other binary that decodes the next instruction and parameters.
The controllers have internal delays to activate their operation, avoiding the simultaneity of actions. Contrary to the microprocessor, here it is not had quantity of available steps. It  is solved everything in few steps, with concentration of functions that require a temporary separation.


The fact of using more than a memory, is because the hardware part is simplified, because simultaneously they are obtained all the required values for a control step in a single clock pulse. In a microprocessor numerous available steps exist inside a step of the process. But it implies it a bigger complexity in the hardware.
The selection of included device, it can be carried out with a simple improvised memory, without having to be a memory of the available ones in electronic. A logical disposition that  gives a different exit for each binary one that is generated, solves the topic of the device selection that  comes to be the port selection in the microprocessor system.
It is possible to use a traditional memory with a disposition of matrix type, but it implies it to direct each element of the arrangement in oneself step to each sector of interest. It implies it to generate internal accountants that select all the elements that lodge by heart in a line. On the other hand the problem is that when being willing on the same exit bus the required bus should be selected with devices of type latch that notice high impedance when it doesn't require to surrender or to receive data.
In that sense, to use more than a memory allows to direct each element of interest for each individual bus, simplifying the electronics.

You can program this way a complex process that will repeat surely in the time, but it is also possible to re-program the memoirs altering the characteristics of the sequence, the same as to alter a microprocessor program.
The cost is tiny in relation to all that is required to control a process of this type:  microprocessor, environment, badge of acquisition, special software, etc.




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