[发明专利]具有快速输入/输出功能的控制设备及其控制数据的控制方法

权利要求书

1.一种具有快速输入/输出功能的控制设备，该控制设备用于存储控制程序，并将待控制对象的状态作为输入数据从输入/输出装置输入，按照控制程序执行输入数据的操作，将操作的结果作为用于控制待控制对象的输出数据输出至输入/输出装置，

该控制设备包括：

控制程序执行部件，用于控制待控制对象；

输入/输出数据接口部件，用于将输入数据输入到控制设备，并将输出数据输出到输入/输出装置；以及

系统总线，用于使控制程序执行部件与输入/输出数据接口部件之间互相连接，

该控制程序执行部件包括：

用于存储控制程序的控制程序存储器；

用于临时存储输入数据、输出数据以及控制变量的控制数据存储器；以及

控制程序执行电路，用于通过使用要存储在控制数据存储器中的输入数据来执行控制程序，

该控制程序执行电路包括：

指令寄存器，用于存储从控制程序存储器读出的指令；

解码器，用于翻译保存在指令寄存器中的指令；

控制数据存储寄存器，用于存储从控制数据存储器读出的操作数的内容；

操作部件，用于根据解码器翻译出的指令操作保存在控制数据存储寄存器中的控制数据；

寄存器，用于存储操作部件的操作输出；

控制数据比较器，用于检测操作部件操作前的控制数据与操作执行之后的数据之间是否存在一致性；以及

操作控制器，用于进行控制，以使操作数从控制数据存储器读出到控制数据存储寄存器，并根据控制数据比较器的输出使来自操作部件的输出数据写到控制数据存储器中，

其中，如果从控制数据比较器输出了一致性信号，则该操作控制器控制省略读写指令的写阶段，否则该操作控制器控制执行全体读写指令。

2.如权利要求1所述的具有快速输入/输出功能的控制设备，其中，所述的输入/输出数据接口部件包括：

成批输入/输出缓冲存储器，具有用于存储输入/输出装置的输出数据的输入/输出数据寄存器；以及

成批输入/输出缓冲存储器控制器，用于控制对成批输入/输出缓冲存储器的写入，

如果从控制程序执行电路的控制数据比较器输出一致性信号，则成批输入/输出缓冲存储器控制器停止将控制数据存储器的输出数据写入成批输入/输出缓冲存储器，否则允许写入成批输入/输出缓冲存储器。

3.如权利要求1所述的具有快速输入/输出功能的控制设备，其中，所述的输入/输出数据接口部件包括：

第一缓冲存储器与第二缓冲存储器的组合，用于交替地存储当前控制周期或前一控制周期中从输入/输出装置读出的输入数据；

输入数据比较器，用于比较要存储在第一缓冲存储器中的输入数据与存储在第二缓冲存储器中的输入数据；以及

输入数据控制器，如果输入数据比较器给出了一致性输出，则输入数据控制器发出不将当前控制周期中的输入数据写入控制数据存储器中的指令，否则发出写入指令。

4.如权利要求3所述的具有快速输入/输出功能的控制设备，其中，所述输入数据控制器包括地址转换器，用于将输入数据的地址转换成控制数据存储器的输入寄存器的写地址。

5.如权利要求1所述的具有快速输入/输出功能的控制设备，其中，所述的输入/输出数据接口部件包括：

控制数据存储器，具有第一输出寄存器与第二输出寄存器的组合，用于存储在当前控制周期或前一控制周期中读出的输出数据，以输出到输入/输出装置；

输出数据比较器，用于比较存储在第一输出寄存器中的输出数据与存储在第二输出寄存器中的输出数据；

输出缓冲存储器，用于存储将要输出到输入/输出装置的输出数据；以及

输出数据控制器，如果输出数据比较器给出了一致性输出，则输出数据控制器发出不将当前控制周期中的输出数据写入输出缓冲存储器的指令，否则发出写入指令。

6.一种对具有快速输入/输出功能的控制设备的控制数据的控制方法，该控制设备用于存储控制程序，并从输入/输出装置输入待控制对象的状态作为输入数据，按照控制程序执行输入数据的操作，将操作的结果作为输出数据输出到输入/输出装置以控制待控制对象，该控制方法包括以下步骤：

判断操作执行前后的控制数据彼此是否一致；

如果判断为一致，则发出停止执行读写指令的写阶段的指令，否则发出在操作执行之后执行读写指令的写阶段的指令。