Система для приема информации

 

СИСТЕМА ДЛЯ ПРИЕМА ИНФОРМАЦЙИ , содержащая в каждом информационном канале датчики сигналов, выходу которых соединены с соответствующими первыми входами первого коммутатора, выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преовраэователя , первый счетчик импульсов, V второй,коммутатор и первый блок памяти , отличают а яс я тем, что, с целью повышения быстродействия системы,, в нее введены генератор: тактовых импульсов, делитель частоты/ в каждый информационный канал введены элемент задержки, третий коммута- . тор, второй блок памяти, элементы И триггеры, счетчики импульсов и блокэлементов ИЛИ, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к первым входам первого и второго бло-г ков , выходы которых совдине- . ны соответственно с первым и вторым входами блока элементов ИЛИ, выходы второго и третьего коммутаторов соединены соответственно с входами -второго и третьего счетчиков импульсов , первый выход первого счетчика импульсов подключен к первым входам . первого н ВТОРОГО элементов И, выход третьего счетчика импульсов соединен с первым входом третьего элемента И, выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно к первым входам первого и второго триггеров, выход первого триггера соединен с первым входом второго кс 4Мутатора, вторым входом первого блока памяти и вторым входом пеР;Вого элемента И, выход которого соединен через четвертый элемент И с вторьам входом первохю триггера, второй выхой-которого соединен с вторь ми входами второго коммутатора, первого блока памяти, второго элемента И, первьми входами второго блока памяти и третьего коммутатора, а первый выхсэд. первого триггера под (Л ключен к первому входу пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, выход которого подключен к вторым входам блока памяти, второго коммутатора и ; третьего элемента И, выходы первого счетчика импульсов и элемента эадерж ки подключены соответственно к вторым вхоДс м первого коммутатора и аналого-цифрового преобразователя, выход блока элементов ИЛИ является выходом инфоцмлацйонного канала, выходы второгб я третьего элементов.И каждого предыдущего информационного канала соединены соответственно с вторыми входами четвертого и пятого элементов И каждого последующего информационного канала, выход второго элемента И каждого последующего . информационного кангша подключен к i второму входу пятого элемента И каждого преддадущего информационного кангша , выход генератора тактовых импульсов подключен к входу делителя частоты и к третьим входам второго и третьего кслалутаторов каждого информационного кангша, выход - делителя частоты соединен с входами первого счетчика импульсов, элемента а адерж

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) SU (11) 1(5В G 08 С 19/28

C ъ

) 1, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3462675/18-24 (22} 05.07.82 (46) 23.10.83. Вюл. Р 39 (72) В.Г.Слипченко, 1 .H.Елизаренко, В.P.Ñåí÷åíêî и В.Н.Сороко (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт йм. 50-летия Вели-: .кой Октябрьской социалистической революции

, (53) 621. 398 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство: СССР .

9 798776, кл. 6 06 F 3/04, 1981 . .2. Авторское свидетельства СССР

9 785863, кл. Q 06 F 3/04, 1981.

3. Авторское свидетельство СССР .

М 8073%i, кл, (3 06 F 15/20, G 06 F 15/46, 1981 (прототип). (54) (57) CHCTENA ДЛЯ ПРИЕМА ИНФОРИЯ ЦИИ, содержащая в каждом информационном канале датчики сигналов, выходы которых соединены с соответствующими первыми входами первого коммутатора, выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, первый счетчик импульсов, второй коммутатор н первый блок памя ти, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия системы,, в нее введены генератор тактовых импульсов, делитель частоты, в каждый информационный канал введены элемент задержки, третий коммутатор, второй блок памяти, элементы И, триггеры, счетчики импульсов и блок элементов ИЛИ, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к первым входам первого и второго блО,) ков памяти, выходы которых соедине« ны соответственно с первым и вторым входами блока элементов ИЛИ, выходи второго и третьего коммутаторов соединены соответственно с входами

- второго и третьего счетчиков импульсов, первый выход первого счетчика импульсов подключен к первым входам . первого и второго элементов И, выход третьего счетчика импульсов соединен с первым входом третьего элемента И, выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно к первым входам первого и второго триггеров, первый выход первого триггера соединен с первым входом второго коммутатора, вторым входом первого блока памяти и вторым входом первого- элемента И, выход которого соединен через четвертый элемент И .с вторым входом первого триггера, второй выход. которого соединен с вто. рыми входами. второго коммутатора, первого блока памяти, второго элемента И, первыми входами второго блока памяти и третьего коммутатоРа9

Ф первый выход.первого триггера подключен к первому входу пятого элемен.та И, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, выход которого подключен к Фтором входам блока памяти, второго коммутатора и Я третьего элемента И, выходы первого счетчика импульсов и элемента задерж1 ки подключены соответственно к вторым входам первого коммутатора и аналого-цифрового преобразователя, выход блока элементов ИЛИ является выходом информационного канала, выходы второго и третьего элементов И .каждого предыдущего информационного канала соединены соответственно с вторьв(и входами четвертого и пятого элементов И каждого последующего информационного канала, выход второго элемента И каждого последующего информационного канала подключен к .второму входу пятого элемента Й каждого предыдущего информационного канала, выход генератора тактовых импульсов подключен к входу делителя частоты и к третьим входам второго и третьего коммутаторов каждого ин формационного канала, выход -делителя частоты соединен с входами первого счетчика импульсов, элемента åðà1049952 нератора тактових ется управляющими

МЫ, импульсов явля- входом систе-

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к системам сбора и обработки информации, и может быть использовано в качестве системы для сбора и анализа информации об быстродействующих процессах, а также в тренажерных системах и комплексах, моделирующих сложные динамические процессы и объекты.

Известно устройство для сбора и предварительной обработки информации, содержащее связанные соответствующим образом ф датчиков,. коммутатор., синхронизатор, датчик интервалов, линеализатор, счетчик параметра, счетчик результата., блок .вывода, триггер, счетчик, элементы И, регистр сдвига (17 .

Однако такое устройство не позво" ляет оценивать аналоговую информацию и обеспечить непрерывный сбор и одновременную передачу данных от распределенных по объекту датчиков в узел. обработки.

Известно также устройство для сопряжения вычислительной машины с импульсными датчиками, содержащее .группу формирователей импульсов, шифратор, выходной регистр, генератор импульсов,.последовательно соединенные элементы ИЛИ,.интегратор„ . блок аналого-цифрового преобразователя, первый и второй коммутаторы и группу элементов И fZ).

Недостатком этого устройства является то, что оно не реализует непрерывный процесс снятия информации .с датчика.

Наиболее. близким к изобретению по технической сущности и достигаемоМУ результату является система для приема информации, содержащая в каждом информационном канале )V датчиков

„сигналов, выходы которых соединены с соответствующими первыми входами первого коммутатора, выход которо го подключен к первому входу аналогоцифрового преобразователя, счетчик импульсов, второй коммутатор и первый блок памяти. Устройство обеспечивает повышенную точность и высокое быстродействие (g).

Однако это устройство не позволяет организовать режим параллельного многоканального непрерывного снятия измерительной информации от ки и четвертыми входами второго и третьего коммутаторов каждого инфор мационногоо канаЛа, вход re2 децентрализованных датчиков, что приводит к потере части информации, описывающей быстроменяющиеся процессы.

Цель изобретения - повышение

5 быстродействия системы за счет орга. :;иизации процесса непрерывного считы вания информации и совмещения режима снятия и передачи данных в обрабатывающий блок (вычислительную машина) .:

Указанная цель достигается тем, что в систему для приема информации, введены генератор тактовых имПульсовt делитель частоты и в каждый информационный канал, введены эле 4ент задержки, третий коммутатор„ второй блок памяти, элементы Й, триггеры, с1етчики импульсов и блок элементов ИЛИ,. выход аналого-цифрового .преобразователя подключен к первым входам первого и второго блоков памяти, выходы

О которых соединены соответственно с первым.и вторым входами блока элемен тов ИЛИ, выходы. второго и третьего, коммутаторов соединены соответственно с входами второго и третьего счет", 2 чиков импульсов, первый .выход перво- го счетчика импульсов подключен к первьи4 входам первого и второго элементов И, выход третьего счетчика импульсов соединен с первым входом

30 третьего элемента.И, выходы второго и третьего элементов И подключены соответственно к первым входам, первого и второго триггеров, первый выход первого триггера соединен с первым .

3$ входом второго коммутатора, вторым входом первого блока памяти и вторым входом первого элемента И, вЫход которого соединен через четвертый элемент И с вторьвч входом первого

40 триггера, второй выход ксжорого соединен с вторыми входами второго коммутатора, первого блока памяти, второго элемента И, первыМи входами второго блока памяти и третьего коммутатора, первый выход первого триггера подключен к первому входу пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, выход которого подключен к вторым входам второго блока памяти, второго коммутатора и третьего элемента И, выходи первого счетчика импульсов и элемента задержки подключены соответственно к вторыми входам первого коммутатора и аналого-цифрового преобра1049952

ro образуется сигнал, соответствующий состоянию i -го датчика 2 в дан- ный момент. Эта информация поступает . ,на информационные входы блоков 5 и б., один из которых находится в данный момент в состоянии записи, например-блок 5, что обеспечивается единичныы состоянием триггера 22.

Коммутатор 14.,данного канала 1 пропускает последовательность импульсов от делителя 11 иа вход счетчика 16, обеспечивая тем самым синхронную адресацию следующей свободной ячейки в, блоке 5, куда заносится инфор; мация.

После заполнения блока 5 со счетчика 16 через открытый элемент И 18 снимается сигнал, переводящий в первом канале 1 через элемент И 24 триггер 22 .в нулевое состояние, которое обеспечивает установку .в блоке 5 режима чтения, в блоке 6— режима записи, и подключение к счетчикам 16 и 17 через коммутаторы 14 и.15 соответственно импульсных серий от генератора 10 и делителя ll, При этом иэ блока 5 через блок 7 элементов ИЛИ в общую шину .8 считывается эаписайиая в нем информация.

В блок 6 производится запись инфор,мацки от очередного датчика 2, причем емкость блока б меньше емкос. ти блока 5 иа величину (n-p), где в him h h - число ячеек в блоке .б, чвевв е а 4бз и Cggq5 соответст% зователя, выход блока элементов ИЛИ является выходом информационногЬ канала, выходы второго и третьего элементов И каждого предыдущего йнформационного канала соединены соотвеrственно с вторыми, входами четвертого и пятого..элементов И каждого: последующего информационного кана-. ла, выход второго элемента И каж-.. дого последующего информационного, канала подключен к второму входупятого элемента И каждого.предыду-. щего информационного канала, выход генератора:тактовых импульсов подключен к входу делителя частоты.и :к третьим входам второго и .третьего 15 коммутаторов каждого икфюрмациониого: канала, выход делителя частаты сеединен с входами. первого .счетчика,, импульсов, элемента задержкн и чег вертыми входами второго к третьего:с, рр коммутаторов каждого. информационного канала, вход генератора тактавых импульcos является управляющим вхо= дом системы. . На фиг. 1 представлена структур-.. ная схема предлагаесмой системы1 на фиг. 2 - диаграй4з работы системам, поясняющая алгоритм функционирования основных узлов в режимах запнск. к, чтения инфорь(ации, Система содержит е каналов- 1-, каж- дый из которых состоит из последова.. тельно соединенных. n датчиков 2: сигналов, первого коммутатора 3, анало

ro-цифрового преобразователя 4 (АЦП), информационйый выход которрго связай с первым 5 и вторая 6 -бло- ками памяти, выходы которых чейз:... блок 7 элементов ИЛИ связаны с общей шиной 8 вычислительной машины. Уйрав-. . ляющкй вход 9 системы подключен М 46 геиератору 10 тактовых импульсов, связанному с делителем 11 частота, выход которого подсоединен x n) mep-. вым счетчикам 12 импульсов, а через элементы 13 задержки к входам АЦП<,4 всех каналов. Кроме того, выходы " делителя ll и генератора 10 связаны с входами второго и третьего комму-. таторов 14 и 15 всех каналов, выходы которых подсоединены соответственно,® к первому.и второму счетчикам 16 и 17 ймпульсов, причем выход счетчкка 16 подсоединен к первым входам первого и второго элементов H 18 и 19, а выход счетчика 17 - к первому .входУ третьего элемента И 20, вход которо- . . ro .и вход элемента И 19 соединенн соответственно с инверсньвли выхода-. ми второго и первого триггеров 21 и 22, а выходы подключены к первым . входам триггеров 21 и 22 данного ка- 40 нала и через пятые и четвертые элементы И 23 и 24 - к вторыи входам ,триггеров 21 и 22 последующего кана-. ла. Выход триггера 21 подсоединен к

"второму входу коммутатора 15 и к у входу блока б, а выходы триггера 22 подсоединены к обоим входам коммутатора 14 и блока 5, причем второй выход триггера 22 подсоединен к второму входу коммутатора 15 и первому входу блока -б, а прямой выход — кпервому входу .элемента И 23 и второ- му входу элемента И 18, выход которого подключен к входу элемента. И 24, причем выход элемента И 19 )n-ro канала связан с первым входом элемента И 23 первого-канала.

Система работает следующим образом.

На .управляющий вход 9 поступает сигнал положительной полярности (фиг. 2), устанавливающий триггеры 22 и 21 соответственно в единичное и .нулевое состояние (связь не показана), и запускающий генератор. 10, формирующий импульсы с частотой, соответствующей возможности скорости считывания информации из блоков 5 и б в общую шину 8.

Лля формирования импульсов, соответствующих частоте работы AUG 4, служит делитель ll импульсы с которого поступают на счетчикй 12 всех а каналов одновременно, обестгечивая тем самьве подключение с помощью коммутатора 3 соответствующего (-го датчика 2 к АЦП 4, на выходе которо1 049952

Производительность системы оценивают периодом опроса одного

Датчика. При1эаяпlч - с4щ1jн для предлагаемого варианта и базового период анализа одного датчика в базовом и предлагаемом вариантах оцениваются величинами

35 l венно время чтенйя и записи в блок ,(буферной) памяти 5.

Таким образом, завершение процесса считывания из блока 5 первого канала 1 обеспечивает готовность к считыванию из блока 5 следующего канала 1, который переходит к режиму чтения только после появления импульса с последовательного выхода счетчика 16 этого канала, Считывание иэ ., блоков 6 начиная с первого канала 1 (0 до т -го канала 1 идет после считывания из блоков 6 всех каналов и управляется последовательностью срабатывания счетчиков 17.

Диаграммы состояний блоков 5 и 6 15 в зависимости от режима чтения или записи .представлены на фиг. 2 (состояние блоков 5-1, блоков 6

II) .

Как видно из диаграммы работы системы интенсивность опроса датчиков в предлагаемом устройстве выше, чем в известном (базовом), и сохра няется -при условии

ill pl 25

М эи 4ип 7- (4тц °

1=1 1 3-4 где Тя = 1Э, (прн коэффициенте пересчета счетиика 12, равном п ).

При )и = 4, n = 16, времени одного срабатывания АЦП 4 и записи в ячейку памяти,, равному 15 мкс, и времени одного считывания 2 мкс

15 16=240мкс и

16 2=32 мыс..

Т, -. 368 мкс, Т „= 240 мкс.

Каждйй датчик в предлагаемом варианте опрашивается в 1,5 раза чаще, чем в базовом.

Структура системы позволяет обеспечить оптимальное количество элементов памяти для непрерывного процесса с6ора и считывания информации иэ памяти без прерывания анализа группы датчиков в каждом канале.

При заданных выше временных соотношениях сохранение. интенсивности опроса обеспечивает также вариант с дополнительной памятью, равной по объему блоку буферной памяти. Однако это приводит к увеличению аппаратурных затрат на блоки памяти. Объем дополнительной памяти, как показано ранее, определяется величиной п. ать Г

Р= р эти a L где 3 C, - округление к ближайшему меньшему числу и при заданных временных соотношениях P. равно 2.

Изобретение позволяет сократить объем памяти в я(pgq%1,7 раз при повыаэнной по сравнению с базовым вариантом интенсивности опроса распределенных по объекту датчиков.

1049952

1049952

Тр21 ф22

< Р21

Тр22

Ntv

1т @21

;Ьииэ

Ьан!1

5нан. 1.т ,Меам

3иан.11

g >ma 1.8 дяам1

Составитель Т.Барская

Редактор О.Черниченко ТехредИ.Костик Корректор В.Бутяга

Заказ 8430/48 Тираж 618 Подписное

4 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

ФиЛиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.Проектная, 4