Устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3 1> G 06 F 3/04 т т .- " д к c

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 999036 (21) 3317438/18-24 (22) 20.07.81 (46) 30,08.83. Бюл. 11 32 (72) Л.П, Грузнов (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт автоматизированных систем управлений в легкой промышленности (53) 681 327.11(088.8) (56) 1 Авторское свидетельство СССР

М 999036, кл. G 06 F 3/04, 04.06.81 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С ДАТЧИКАМИ по авт. св. 1т 999036, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены корректор напряжения и первый дополнительный элемент задержки, вход которого подключен к первому выходу корректора напряжения, а выход объединен с выходом элемента задержки, первый, второй, третий и четвертый входы корректора напряжения соот" ветственно соединены с выходами элемента ИЛИ, элемента задержки, счетчика и с дополнительным выходом первого генератора импульсов, а второй, третий, четвертый и пятый выходы подключены к первому и второму входам вто рого и к первому и второму входам первого дополнительных регистров соответственно вход первого генератора импульсов объединен с вторым входом корректора напряжения и с дополнительным входом узла согласования, 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что корректор напряжения содержит второй дополни„„Я0„„1038932 A тельный элемент задержки, блоки элементов И,триггер, дополнительный блок сравнения, инвертор, одновибратор и дополнительный счетчик, вход которого объединен с входом второго дополнительного элемента задержки, с первым входом первого блока элементтов И и подключен к первому входу корректора, установочный вход дополнительного счетчика объединен с единичным входом триггера и является четвертым входом корректора, выход дополнительного счетчика подключен через дополнительный блок сравнения к входам одновибратора и инвертора, выход которого соединен с первым вхо- д дом второго блока элементов И, второй вход которого является вторым входом корректора, выход одновибраторв является первым выходом корректо- ( ра и соединен с первым входом третьего блока элементов И, второй вход KQT Я торого объединен с первым входом четМа& вертого блока элементов И и является третьим входом корректора, выходы второго дополнительного элемента за держки и триггера подключены к обну- О© ляющему входу триггера и второму вхо- С© ду первого блока элементов И соответ- CQ ственно, выход пятого блока элемен- Ьф . тов И соединен с вторым выходом корректора, вход объединен с выходом второго блока элементов И и является четвертым выходом корректора, выход треть его блока элементов И подключен к ф®в третьему выходу корректора, второй вход четвертого блока элементов И соединен с выходом первого блока элементов И, а выход - с пятым выходом корректора.

4 )038

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в АСУ ТП).

По основному авт, св. )г 9 0)Ь из"

ВесТНо устрг,йстао для сопряжения выЧИСЛИ ТЕЛ оНН И Ма))рИНЫ C дат ЧИ Ками, СО держащее счетчик, первый генератор импульсов „нуль "органы, первые входы которых соответственно соединены с входами устройства, выходы " с сост- )г) ае тот Вующи ми ВхОдами фОрмиро Вателя импул1:сов, рьифр ТОр „ахОДы ксторогс гк)дключе ы к соответствующим выходам фс рми ро ва . еля 1 ) lпул ь соВ р а эыхОд к входу узла согласования, группа вы" 1; .ходов которого cсединена с группой входов регистра и группой входов эле" мента й,Р)И, Bыход которого подключен к у гlра Б г!яюще му Выходу устройства и управгlяющр-"мрр Входу блока ключей Гр "рrI рО iB инфсрмационньрх Выходов реГистра

cp) rIrIoé информационных

ВЫХОДОВ У» гГ)сйСTBB ЦИфРСВНВЛСГСВЫй псесб -,азователь и второй генератор

ИМПУЛЬСОВ р BblXОД КОТОРОГО СОЕДИН .Н с входа с "-тчика, выходы которого

ГСДКЛ:ГХ ЕН=I К СОст ВЕтСтауЮЩИМ ИНфОрМа11исннь)м входам блока ключей и Входам цИфрса".i 3." РГОВОГО ПрЕСбраЗОВВТЕЛя ВЫ ход которогс соединен с друг ими в;.o* дам. 1 нуль-органа, выход первого гене" ратмира импул;.соВ подключен к входу BTo* рого гечератсра импульсов, группа выходов блока усилителей соединена с второ. :Группой входов регистра, а с групг)а Входов - с группой выходов бло=" !

<а ключеи. Q r)oBBÐBÎÙHÉ ВХОД кОтсООГО соединен с выходом элемента ИЛИ, Кро" ме ;ого, устройство содер1кит элемент

И, блок срBВ) ения, элемент задержки и гераый ., в ".,ðîé регистры, выходы которых подключены к одним входам элементов И и блока ctiBBнения соОт

Ве гственно, дру:ие входы элементов И и блока сравнения -одключены соответственно к дополнительному выходу ге"

45 . нератора импульсов и выходу счетчика, выходы элементов И соединены с дОпОлнительными Входами счетчика, выход блока сравнения через эле)унт задержки г13дключен К p CTBHOBO×HÎiii!J) вхОду счетчика и дополнительным Bxo»i дам второго генератора импульсов и узла согласования, входы первого и второго регистров являются дополнительными входами ycq ройc I ва fl j, Иедсста-i KQM из вестногс устрсйстВа является его низкОе быстрОДействие.

g «3i 2

Цель изобретения - повышение быстрсдейсгвия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что B устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками введены корректор напряжения и первый дополнительный элемент задержки, вход которого подключен к первому выходу корректора напряжения, а выход объединен с выходом элемента задержки, первый, Второй, третий и четвертый входы корректора напряжения соотвеТ" стаенно соединены с выходами элемента ИЛИ, элемента задержки, счетчика и с дополнительным выходом первого генератора импульсов, а второй, третий, четвертый и пятый выходы под" ключены к первому и второму входам второго и к первому и второму входам первого регистров соответственно, вход первого генератора импульсоа объединен с вторым входом корректора напряжения и с дополнительным входом узла согласования, Кроме, того корректор напряжения содержит в †ар дополнительный эле" мент задержки„ блоки элементов И, триггер, дополнительный блок сравнения, инвертор, одновибратор и долойни гельный счетчик, вход которого объединен с входом Второго дополнительного элемента задержки, с первым входом первого блока элементов И и подключен к первому входу корректора, установочный вход допогнительного счетчика объединен с единичным входом триггера и является четвертым входом корректора, выход дополнительного счетчика подключен через дополнительный t .rîê сравнения к входам одновибратора и инвертора, выход которого соединен с первым входом второго блока элементов И р ВтсРОЙ ВХОД котОРОГО является вторым входом корректора, выход одновибратора является первым Выходом корректора и соединен с первым входом третьего блока элементов И, второй вход которого объединен с первым входом четвертого блока элементов И и является третьим входом кор" ректора, выходы второго дополнительного элемента задержки и триггера подключены к обнуляющему входу триггера и второму входу первого блока элементов И соответственно, выход пятого блока элементов И соединен с вторым выходом корректора, вход объединен с выходом второго блока элеменTîB И и является четвертым выходом

3 1038 корректора, выход третьего блока эле-, ментов И подключен к третьему выходу корректора, второй вход четвертого блока элементов И соединен с выходом первого блока элементов И, а выходс пятым выходом корректора.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема корректора напряжения, Устройство содержит нуль-органы 1 Eg группы, формирователь 2 импульсов, шифратор 3, узел 4 согласования, элемент ИЛИ 5, регистр 6, первый 7 и второй 8 генераторы импульсов, счетчик 9, цифроаналоговый преобразователь 10, блок 11 усилителей, блок 12 ключей, первый дополнительный регистр 13, элементы И 14, второй дополнительный регистр Е5, блок 16 сравнения, элемент

17 задержки, корректор 18 напряжения, первый дополнительный элемент 19 задержки, догюлнительный счетчик 20, дополнительный блок 21 сравнения, инвертор 22, одновибратор 23, триггер

24, первый - пятый блоки 25-29 элементов И, соответственно и второй догюлнительный элемент 30 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с выходов сопрягаемых

30 датчиков (фиг, 1) приложено через входы устройства к первым входам нуль" органов 1, Ритм передачи информации с сопрягаемых аналоговых датчиков в вычислительную машину задается генератором 7, представляющим собой гене- З5 ратор 8 прямоугольных импульсов, а код, хранящийся в регистре 13, переписывается элементами И 14, в счетчик 9. Выходные потенциалы счетчика 9 подключены к входу цифроаналогового преобразователя 10, на выходе которого формируется пропорциональное аналоговое напряжение, подаваемое на вторые входы всех нуль-органов 1, Им" пульс.с выхода генератора 7 поступает и на четвертый вход корректора -18, подготавливая его к работе в очередном цикле передачи.

С выхода второго генератора 8 импульсы поступают на счетный вход

5Î счетчика 9, каждый раз увеличивая содержащийся в нем код на единицу, При этом напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 10 возрастает на некоторую величину. 1сли в процессе нарастания напряжения сравниваются по величине напряжения на входах какого-либо нуль-органа

932 4 на его выходе появляется импульс, который передается на соответствующий вход формирователя 2, В формирователе 2 по его команде генерируется импульс напряжения требуемой малой длительности и передается на соответствующий вход шифратора 3, Здесь на его основе образуется код сообщения, идентифицирующий номер нольоргана 1, на входах которого оказываются в этот момент равные по вели" чине напряжения. По каналу связи этот кодированный сигнал передается в узел 4, которым разрядные импульсы кода сообщения приводятся к форме, необходимой для работы последующих элементов устройства, C выхода узла 4 код сообщения поступает на вхо- ды элемента ИЛИ 5 и,выходного регистра 6, Частью триггеров регистра 6 этот код запоминается, Элементом

ИЛИ 5 на основе разрядных импульсов кода поступившего сообщения формируется одиночный импульс, который гюдается на управляющий выход устройства, являясь сигналом в вычислительную машину о поступлении очередного сообщения, и на управляющий вход блока 12.

На информационный вход блока 12 с выхода счетчика 9 подаются управляющие потенциалы, соответствующие параллельному двоичному коду триггерных разрядов счетчика. Импульс с выхода элемента ИЛИ 5 переписывает информацию с выхода счетчика 9 с помощью блока 12 через блок 11 во вторую часть триггеров регистра 6. Через требуемый промежуток времени вычислительная машина через управляющий вход устройства подает одиночный импульс на управляющий вход регистра б.

Этот импульс является командой на перезапись содержимого регистра 6 через информационный выход устройства в память вычислительной машины. Им» пульс с выхода элемента ИЛИ 5 подается и на первый вход корректора 18.

На третий вход корректора 18 подаются выходные потенциалы счетчика 9.

Первый импульс с выхода элемента

ИЛИ 5 в каждом цикле передачи является командой корректору 18 на перезапись содержимого счетчика 9 через четвертый выход корректора 18 в регистр 13.

По мере нарастания содержимого счетчика 9 от минимального до максимального значения, а следовательно, по мере нарастания напряжения на вы1038 ходе цифроаналогового преобразователя 10 в заданном диапазоне в памяiь вычислительной машины поочередно записываются номера датчиков, на первых и вторых входах нуль-органов 1 которых совпадают напряжения, а также значения напряжений в моменты совпадений, Частота импульсов генератора 8 и величина перепада напряжения на выхо- 10

qe цифроаналогово,о преобразователя

10 при увеличении суммы счетчика 9 на единицу выбираются с таким расче" том, чтобы сделать допустимо малой по вели чине вероятность одновременно- )$ го появления импульсов на выходе двух и более нуль-органов !, что вызывает сбой в работе устройства, R первом случае по мере поступления импуг1ьсов с выхода элемента ИпИ 5 р0 на первый вход корректора 18 наступае1 момент, когда корректор 18 фиксирует прохождение через устройство сигналов сс всех сопрягаемых датчиков. При э1ом сь выдает одиночный им- 2 пульс на свой первый выход „с его третьего выхода одновременно во второй регистр 1 выдается для запоминания скорректированный код верхнего уровня развертывающего напряжения в последующем ци кле передачи . Задерж анный дополнительным элементом 19 за" держк ". Импульс с первого выхода корректора 18 обнуляет сче чик 9, останавливает генератор 8 и запирает узег:

4 согласования.

Бо втором случае„ когда напряжения на выходе каких-либэ датчиков находятся вне скорректированного диапазона развертывающего напряжения в Iipo

4G цессе суммирования счетчиком 9 вход" ных импульсов наступает момент, в который вновь образованный в нем код становится равен коду, хранящемуся во втором регистре 1, Блок 16 срав45 нения при этом выдает одиночный импульс „который после задержки элементом 1 задержки на тресуемый для устойчивой работы устройства промежуток вр мечи подается на соответствующие входы генератора 8, с;етчика 9, узла 4 сс. ласования и корректора 18 как команда на прекращение очередного цикла передачи и подготовку к работе в следующем цикле. Корректор 18 при этом через свой второй и че-.вертый вь1хсды 3 а писblвае т вс в т орсй ре гис тр

1 и первыЙ рег стр 3 коды максuмал ьно и ми 1има пан ) воз мсж1fbfx н.=111(1я932 б жений 1:а выходе цифроаналогового преобразователя 10 °

Работа корректора 18 напряжения (фиг. 2) заключается в следующем, Лри поступлении одиночного импульса на четвертый его вход обнуляется дополнительный счетчик 20, а триггер

24 переводится в единичное состояние.

Корректор 18, на третий вход которого поданы выход-:ые потенциалы счетчика 9, готов к работе в очередном цикле передачи информации.

Каждый из поступающих на первый вход корректора 18 импульсоа увеличивае на единицу содержимое дополнительного счетчика 20, а первый из них, кроме того, передается на пер" вый вход первого блока 25 элементов И и на выход второго дополнительного элемен1а задержки. Открытый в этом режиме разрешающим потенциалом с выхода триггера 24 первый блок 25 элементов И пропускает его на второй вход четвертого блока 28 элементов И

IId первый ВхОд кОтОрОгО пОданы уп рааляющие потенциалы с третьего входа корректора 18, На основе поступившего ìïóëüñà четвертый блок 28 элементов И выдает скорректированный код,записываемый в первый регистр 13

-:врез пятый выход корректора 18, Как только код дополнительного с =.-чика 20 соответствует коду суммы всех сопрягаемых датчиков, дополнительный блок 21 сравнения выдает одиночный импульс на входы инвертора 22 и одновибратора 23. На выходе инвертора 22 появпяется запрещающий потеHLil" ал, который через первый вход запирает второй блок 26 элементов И на время переходных процессов при пре кращении цикла передачи . Одновибратор 23 формирует импульс напряжения требуемых параметров на первом выхо" де корректора 18 и на первом входе трет;его блока 2ff элементов И, который по его команде выдает импульсный параллельный код, записываемый во

Второй регистр 1g через третий выход

;.Орректсра 18.

При поступлении импульса на второй вход коррeêòîðà 18 в том режиме, когда открыт второй блок 26 элемен" тов И, сн проходит на четвертый выход корректора 18 и далее на обнуляющий вход первого регистра 13, а также ,1а вход пятого блока 29 элементов И, которым на егo основе Формируется код

1038932 максимального напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 10.

Этот код через второй выход корректора 18 записывается во второй регистр 15.

Таким образом, за счет снижения диапазона изменения напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя осуществляется повышение быстродействия предлагаемого устройства.

1038932

Заказ 6231/55

Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по,делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Алексеев

Редактор И, РачкулинеЧ Техред И.цетелева Корректор М. Демчик