Устройство для сбора данных

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве многоканального аналого-цифрового преобразователя. Цель изобретения - повьшение производительности устройства при обработке информации. Устройство содержит И. датчиков 1, блок 2 пороговых элементов, блок 4 элементов ИЛИ, генератор 6, распределитель 7, т- ; распределительных каналов 3 и регистратор 5, Распределительный канал 3 включает элементы 16 и 17 задержки, счетчик 13 адреса, формирователь 15 импульсов, аналого-цифровой преобразователь 14, элемент 10 ИЛИ, блок 11 синхронизации, сдвиговьй регистр 12, блок 9 элементов совпадения , блок 8 ключей и блок 19 фильтров. Регистратор 5 состоит из блока 20 буферизации и блока 21 абонентов . Блок 11 синхронизации, содержит последовательно соединенные элемент И, D-триггер элемент И-НЕ, D-триггер, элемент И-НЕ и инвертор 27. В устройстве частота i сл }.,J. г сс„ КС со IsD

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, l 213427

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М ьВ)

К) 1

/! сс, a„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 37444 78/24-2 ) (22) 25.05.84 (46) 230286. Бюл. N 7 (72) В.С.Альтшулер, А.А.Васюхно, Л.Н.Волков, В.Н.Волнянский, A.B.Орлов и В.М.Филатов (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)! 824264, кл. С 08 С 19/28, 198!.

Шушков Е.И. и др. Многоканальные аналого-цифровые преобразователи.

Л.: Энергия, 1975, с.)17-118, 13)—

136. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ДАННЫХ (57) Изобретение относится к измери-. тельной технике и может быть использовано в качестве многоканального аналого-цифрового преобразователя.

Цель изобретения — повышение производительности устройства при обра5!) 4 ) 01 R 19/25, С 08 С 19/28 ботке информации. Устройство содер жит K датчиков 1, блок 2 пороговых элементов, блок 4 элементов И1П), генератор б, распределитель 7, m распределительных каналов 3 и регистратор 5. Распределительный канал

3 включает элементы 16 и 17 задержки, счетчик 13 адреса, формирователь

15 импульсов, аналого-цифровой преобразователь 14, элемент 10 ИЛИ, блок 11 синхронизации, сдвиговый регистр 12, блок 9 элементов совпадения, блок 8 ключей и блок 19 фильтров. Регистратор 5 состоит из блока 20 буферизации и блока 21 абонентов. Блок I) синхронизации содержит последовательно соединенные элемент И, D-триггер, элемент

И-НЕ, D-триггер, элемент И-НЕ и инвертор 27. В устройстве частота

1213427

Ю опроса датчиков поддерживается яа уровне, зависящем от их активности, т. е, устройство адаптивно.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в качестве многоканального аналого-цифрового преобразователя, осуществляющего

5 преобразование и регистрацию выходных сигналов множества первичных датчиков в системах сбора данных.

Цель изобретения — повышение про иэводителвности устройства при об-; работке информации за счет синхронизации работы нескольких АЦП при опросе датчиков и исключения непроизводительных затрат времени. фиг ° 1 представлена структур15 ная схема устройства для сбора дан— нык; на фиг.2 — блок синхронизации.

Устройство для сбора данных содержит и первичных датчиков 1, выходы которых соединены с входами блока 2 пороговых элементов и входами m измерительных каналов 3, блок 4 элементов ИЛИ, регистратор 5, последовательно соединенные генератор 6 и распределитель 7, IIpH 9TQM KBKpblH H3 2 мерительный канал 3 содержит последовательно соединенные блок 8 ключей, блок 9 элементов совпадений, элемент 10 ИЛИ, блок ll синхронизации и сдвиговый регистр 12, выход первого разряда которого соединен с вхоЗО дом установки нуля счетчика 13 адреса, а также аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 14, формирователь 15 импульсов, элементы 16 и 17 задержки и блок 19 фильтров.

Выходы блоков 19 всех каналов соединены с входами блока 4, выход которого соединен с входом сброса бло— ка 2. Регистратор 5 может . ключать блок 20 буферизации и блок 21 або- 4о нентов . Блок 1 1 синхронизации (фиг.2) содержит последовательно соединенные элемент 22 И, 0-триггер 23, эле- Ъ мент 24 И-НЕ, 0-триггер 25, элемент

2 -HE и инвертор 27.

При этом постоянство относительных частот опроса поддерживается автоматически. 2 ил.

Устройство работает следующим обр азом.

Информация от датчиков 1 в аналоговой форме, например в виде постоянного напряжения, поступает на входы блоков 8 всех каналов 3 и на информационные входы блока 2. Последний содержит и анализаторов активности, входы которых соединены с выходом соответствующего датчика 1»

Информация от датчиков 1 может поступать и в цифровом виде, тогда вместо АЦП 14 используется буферный регистр. Пороговый элемент блока 2 может быть выполнен в виде по" следовательно соединенных дифференциатора, компаратора и .R-S"триггера, второй (R) вход которого соФ единен с соответствующим выходом блока 4, а инверсный выход — с входом блока 9, Таким образом, если выходной сигнал i-го датчика меняется со скоростью, превышающей пороговую, на выходе соответствующего элемента блока 2 появляется низкий потенциал, свидетельствующий о наличии требования на опрос.

Регистр 12 выпопнен кольцевым, т.е. выход последнего (и-ro) разряда соединен с входом первого. В момент включения устройства в регистр

12 по установочному входу заносится единица в первый разряд.

Допустим, что в данный момент требование на опрос на первом выходе блока 2 отсутствует (на нем высокий потенциал). Блок 9 включает набор из и двухвходовых элементов И, на первый вход каждого из которых поступает выход соответствующего разряда регистра 12, а на второй— выход соответствующего анализато-. ра блока 2. В результате, если

АЦП 14 готов к преобразованию очередного сигнала, единица с вы1213427 хода первоro разряда регистрà 12 попадает через блок 9, элементы 10 н 22 (фиг.2) и переводит триггер

23 блока 11 в состояние высокого уровня, а в момент поступления очередного импульса еС1 (фиг. )) на тактовый вход блока ll. поступает на вход регистра 12 и произво— дит сдвиг информации. Так продолжается до того момента, когда совпадут единица в разряде регистра

12 и ноль на выходе соответствующего анализатора активности блока

2. При этом АЦП 14 начинает рабо— тать от импульса, сформированного формирователем 15 и элементом 16 задержки, и начинает обработку сигнала данного датчика, который поступает на вход АЦП 14 через блок 8.

Последний выполняется в виде набора ключей по числу первичных датчиков, управляющие входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов регистра 12, а выходы объединены, образуя шину данных

После окончания преобразования сигнала от очередного датчика сигнал готовности АЦП 14 разрешает работу элементу 22 и через формирователь 15 элементу 10 и блоку 11, сигнал поступает на вход регистра 12 и описанный процесс поиска датчика, сформировавшего требование на опрос, повторяется. В момент окончания преобразования в АЦП 14 по сигналу с формирователя 15 результат преобразования заносится в регистратор 5.

Итак, если например, датчики 1 с номера 10 по номер 30 не сформировали требования на опрос, на выходе всех регистров 12 каналов 3 при прохождении этих датчиков появляется последовательность из 21-го короткого импульса с частотой появления импульсов на соответствующем выходе распределителя 7.

Распределитель 7 осуществляет формирование последовательностей

ССуу СС2у ° ° ° у СС 1 у СС111 им пульсов, сдвинутых один относительно другого.

Последовательности несовпадающнх ,по времени импульсов с выхода рас— пределителя 7 поступают на тактовые входы блоков 11 соответствующих каналов 3. В блоке ll (фиг.2) в исходном состоянии триггеры 23 и

25 находятся в нулевом состоянии, 0-вход триггера 23 соединен с шиной логической единицы. При появлеI нии положительного перепада (из нуля в единицу)) на С-входе триггера 23 последний переходит в состояние единицы и блокирует элемент 24.

При последующем появлении сигнала

СС; на входах триггера 25 и элемента 26 устанавливается в единицу триггер 25, в исходное состояние триг5

50

m=п мин где f „— минимальная частота опроса датчиков; л время опроса одного датчика.

Таким образом, в предложенном устройстве частота опроса датчиков поддерживается на уровне, завися55

rep 23 и через инвертор 27 сигнал проходит на выходе блока II.А по окончании этого импульса через элемент 24 обнуляется и тригrep 25.

Время задержки элемента 16 выбирается порядка — — — где- t - пее 1 риод следования импульсов СС.. Вре1 мя задержки элемента 17 выбирается

1 порядка — t ° . Поскольку счетчик

20 l3 устанавливается в ноль при появлении на первом выходе регистра

12, его выходной код всегда соответствует номеру опрашиваемого в данный момент датчика.

Важным преимуществом предложенного устройства является автоматическая синхронизация АЦП 14 всех измерительных каналов 3. Например, если в устройстве имеется два 0 АЦП 14 (m=2) и в начале работы устройства первый из них опрашивает 20 — и датчик, второй — 30-й, а требования на опрос сформированы от 32, 36, 41, 44 и 52-ro датчиков, то, освободившись, первый

АЦП 14 переходит к опросу 32-ro датчика, затем второй — к опросу

36-го и т.д., т.е. АЦП 14, спрашивающий в данный момент датчики

40 со старшими номерами, задерживается в своем движении по последовательности датчиков, а АЦП ) 4, отстающий от него в данный момент, получает возможность догнать. При этом предполагается, что время on45

1 роса одного датчика много больше периода t,,что имеет место для всех существующих преобразователей. Число m АЦП 14 выбирается иэ условия

l 21342 7

УРГУ ЯЩ. Р

1? 17

Составитель В.Иубин

Редактор Т.Кугрышева Техред N.Ëàðîöàé Корректор Е.Сирохман

Заказ 778/55 Тираж 730 Подписное

BHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 щем от их активности, т.е. устройство является адаптивным. Кроме того, постоянство относительных частот опроса поддерживается автоматически, без использования сложных программных средств коммутации и систем с обратной связью.

Формула изобретения

Устройство для сбора данных, содержащее и первичных датчиков, выходы которых соединень1 с входами блока пороговых элементов и входами m измерительных каналов, каждый из ко †торых содержит последовательно соединенные блок ключей и аналого-цифровой преобразователь, выходы которого соединены с выходами соответствующего канала, входы которого соединены с информационными входами блока ключей, а выходы измерительных каналов соединены с входами регистратора, а также последовательно соединенные генератор и распределитель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, в него введен блок элементов ИЛИ, в каждый измерительный канал введены последовательно соединенные элемент ИЛИ„ блок синхронизации, сдвиговый регистр и блок элементов совпадений, а также счетчик адреса, блок фильтров, формирователь импульсов и два элемента задержки, при этом выход готовности аналого-цифрового преобра5 зователя соединен с входом блокировки блока синхронизации и входом формирователя импульсов, выход которого соединен с тактовым выходом канала, входом первого эле10 мента задержки и первым входом элемента ИЛИ, вторая группа входов которого соединена с выходами блока элементов совпадений, выход блока синхронизации соединен также че15 рез второй элемент задержки со счетным входом счетчика адреса, вход установки которого соединен с выходом первого разряда сдвигового регистра, а выходы — с второй груп2О пой выходов измерительного канала, выходы сдвигового регистра соединены с управляющими входами блока ключей и входами блока фильтров, причем выходы блоков фильтров scex измеритель2 ных каналов соединены с соответствующими входами блока элементов

ИЛИ, выходы которого соединены с входами "Сброс" блока пороговых элементов, выходы которого соединены

311 с второй группой входов соответствующих блоков элементов совпадений измерительных каналов, а выходы распределителя соединены с тактовыми входами соответствующих блоков синхронизации.