Цифровой измерительный прибор

 

Изобретение относится к цифровой электрои радиоизмерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство содержит клеммы 1, коммутатор 2, управляемый цифровым кодом, микропроцессор 3, внешний запоминающий блок 4, клавишную панель 5 со схемой логики, канал 6 микропроцессора , постоянный запоминающий блок 7, оперативный запоминающий блок 8, аналого-цифровой преобразователь 9, цифроаналоговый преобразователь 10, усилитель-аттенюатор 11, знакогенератор 12, блок 13 индикации, коммутируемые шины 14 управляемого цифровым кодом коммутатора. Устройство вьшолнено в виде модулей, соединенных посредством двух каналов Интерфейс 15 служит для согласования канала 6 микропроцессора и управляемого цифровым кодом коммутатора 2, Коммутационная плата t7 выполнена в виде матрицы МОП ключей, коммутирующих п линий о Клавишная панель 5 со схемой логики может быть выполнена, например, в виде клавишной тестату-. ры со схемой логики. 4 ил. I W с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) . (50 4 (01 R 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ g ":

К АВТОРСКОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3722869/24-21 (22) 06.04.84 (46) 07.04.86. Бюл. № 13 (71) Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединения "Харьковский электромеханический завод" (72) В.A.Êîíü и И.А.Конь (53) 621.317.791(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 998964, кл. G 01 R 13/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 864138, кл. С 01 R 13/02, 1979.

Березенко А.И., Корягин Л.Н. и Назарьян А.И. Микропроцессорные комплекты повышенного быстродействия. — M. Радио и связь, 1981, с. 71, рис. 40. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР (57) Изобретение относится к цифровой электро- и радиоизмерительной технике.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Устройство содержит клеммы I коммутатор 2, управляемый цифровьм кодом, микропроцессор 3, внешний запоминающий блок 4, клавишную панель 5 со схемой логики, канал 6 микропроцессора, постоянный запоминающий блок 7, оперативный запоминающий блок 8, аналого-цифровой преобразователь 9, цифроаналоговый преобразователь 10, усилитель-аттенюатор 11, знакогенератор 12, блок 13 индикации, коммутируемые шины 14 управляемого цифровым кодом коммутатора. Устройство выполнено в виде модулей, соединенных посредством двух каналов. Интерфейс 15 служит для согласования ка- ж нала 6 микропроцессора и управляемото цмфроаым кодом коммутатора 2. Ком- а/а мутационная плата 17 выполнена .в ви- С де матрицы МОП ключей, коммутирующих и линий. Клавишная панель 5 со Я схемой логики может быть выполнена, например, в виде клавишной тестату-, ры со схемой логики. 4 ил.

1223153

Изобретение отггосится к цифровой электро- и радиоиэмерительнойг технике и может найти широкое применение при измерении различных электро- и радиотехнических величин, при проверке функционирования цифровых и аналоговых схем.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей прибора за счет определения характеристик полупроводниковых приборов, упроще-.

IIne и ускорение процесса. измерения.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2— функциональная схема управляемого цифровым кодом коммутатора; на фиг. 3 — эквивапентная схема коммутационной матрицы управляемого цифро вым кодом коммутатора; на фиг. 4— функциональная схема одного канала усилителя-аттенюатора.

Устройство содержит клеммы 1, управляемый цифровым кодом коммутатор 2, микропроцессор 3, внешний запоминающий блок 4, клавишную панель 5 со схемой логики, канал 6 микропроцессора, постоянный запоминающий блок 7, оперативный запоминающий блок 8, аналого=цифровой преобразователь 9, цифроаналоговый преобразователь 10, усилитель-аттенюатор 11, знакогенератор 12, блок 13 индикации, коммутируемые шины 14 управляемого цифровым кодом коммутатора.

Цифровой измерительный прибор выполнен в виде модулей, соединенных междУ собой с помощью двух каналов, канала 6 микропроцесора и коммутиру.емых шин 14 управляемого цифровым кодом коммутатора 2, причем каналы также соединены между собой.

К каналу 6 микропроцессора подключены управляемый цифровым кодом коммутагор 2,,микропроцессор 3, внешний запоминающий блок 4, клавишная панель S co схемой логики, постоянный запоминаниций блок 7, оперативный запоминающий блок 8, выход аналого-цифрового преобразователя 9, вход цифроаналогового преобразователя 10, вход знакогенератора 12, коммутируемые шины 14 управляемого цифровым кодом коммутатора 2.

К коммутируемым шинам 14 управляемого цифровым кодом коммутатора подключейы клеммы 1, управляемый цифровым кодом коммутатор 2, вход аналогоцифрового преобразователя 9, выход цифроаналогового преобразователя 10, Коммутацион ная матрица 1 7 выполнена в виде матрицы и-» МОП клюгг

2. чей,коммутирующих гг линий, объеди° ненных в коммутируемые шины 14 в соответствии с фиг. 3.

Микропроцессор 3 выполнен на базе ТТЛШ микропроцессорного комплек35 та К589 аналогично известной структурной схеме.

Внешний запоминающий блок 4 может быть выполнен, например, в вице контроллера и кассетного накопителя

40 на магнитной ленте, в виде контроллера и накопителя на магнитных дисках или аналогичных устройств.

Клавишная панель 5 со схемой логики может быть выполнена, например, 45 в виде клавишной тестатуры со схемой логики или аналогичных устройств.

Канал 6 микропроцессора выполнен в виде совокупности быстродействующих двунаправленных связей, предназ50 наченных для обмена цифровыми кодами между модулями, подключенными к каналу 6 микропроцессора, и может быть выполнен конструктивно, например, в виде совокупности проводни55 ков печатной платы, в виде жгута гибких проводников.

Постоянный запоминающий блок 7 и оперативный запоминающий блок 8

25 вход и выход усилителя-аттенюатора 11, выход знакогенератора 12, блок 13 индикации, канал 6 микропроцессора.

Клеммьг 1 могут быть выполнень, например, в ниде совокупности разъе мов.

Управляемый цифровым кодом коммутатор 2 выполнен в соответствии со схемой, приведенной на фиг. 2 °

Управляющие сигналы (двоичные коды) поступают из канала 6 микропроцессора на интерфейс 15, который служит для согласования канала 6 микропроцессора и управляемого цифровым кодом коммутатора 2. С интерфейса 15 управляющие двоичные коды поступают на дешифратор 16, который преобразует управляющие двоичные коды в сигналы управления. Сигналы управления с дешифратора 16 поступают на коммутационную матрицу 17. Под действием управляющих сигналов коммутационная матрица 17 осуществляет коммутацию подключенных к ней коммутируемых шин 14.

1223153 4

55 могут быть выполнены в виде обычных блоков памяти, используемых в микроЭВМ.

Аналого-цифровой преобразователь 9 и цифроаналоговый преобразователь 10 могут быть выполнены, например, в виде контроллеров и собственно преобразователей аналог-код и код-аналог.

Усилитель-аттенюатор 11 выполнен двухканальным. Оба канала идентичны. Функциональная схема одного из каналов приведена на фиг. 4.

Знакогенератор 12 может быть выполнен, например, в виде обычного знакогенератора, используемого в дисплеях микроЭВМ.

Блок 13 индикации может быть выполнен, например в виде электроннолучевой трубки со схемой управления.

Коммутируемые шины 14 управляемого цифровым кодом коммутатора 2 выполнены в виде совокупности быстродействующих двунаправленных связей, предназначенных для обмена цифровыми кодами и аналоговыми сигналами между модулями, подключенными к коммутируемым шинам 14 управляемого цифровым кодом коммутатора 2 и могут быть конструктивно выполнены, например, в виде аналогичном каналу 6 микропроцессора.

Цифровой измерительный прибор работает следующим образом.

При включении цифрового прибора микропроцессор 3 автоматически переходит на выполнение начальной программы, записанной в постоянном запоминающем блоке 7. В соответствии с начальной программой микропроцессор 3 передает на управляемый цифровым кодом коммутатор 2 коды, под действием которых управляемый цифровым кодом коммутатор 2 подключает блок 13 .индикации к выходу знакогенератора 12. Затем микропроцессор 3, продолжая выполнение начальной программы передает на вход знакогенерато1 ра 12 коды начального сообщения оператору, в результате на блоке 13 индикации отображается начальное сообщение оператору, например: "Прибор к работе готов". Выберите программу измерения". Получив сообщение, оператор, производящий измерения, подключает к клеммам 1 универсального цифрового измерительного прибора измеряемый объект и с помощью клавишной панели 5 со схемой логики вводит код выбранной им лрограммы измерения. В соответствии с введенным кодом выбранной программы измерения микропроцессор 3, продолжая выполнение начальной программы, осуществляет поиск выбранной программы измерения во внешнем запоминающем блоке 4; при нахождении выбранной программы измерения во внешнем запоминающем блоке 4 микропроцессор 3 осуществляет переписывание найденной программы измерения из внешнего запоминающего блока 4 в оперативный запоминающий блок 8, после этого начальная программа передает управление программе измерения, переписанной в оперативный запоминающий блок 8. В соответствии с программой измерения, находящейся в оперативном запоминающем блоке 8, микропроцессор 3 вьдает коды на управляемый цифровым кодом коммутатор 2. Под действием кодов управляемый цифровым кодом коммутатор 2 переключает подключенные к коммутируемым шинам 14 управляемого цифровым кодом коммутатора 2 клеммы 1, вход аналого-цифрового преобразователя 9, выход цифроаналогового преобразователя 10,вход и выход усилителя-аттенюатора 11, выхоц знакогенератора 12, блок 13 индикации, канал 6 микропроцессора.

Кроме того, под управлением программы измерений микропроцессор 3 принимает цифровые коды от управляемого цифровым кодом коммутатора 2, клавишной панели 5 со схемой логики, постоянного запоминающего блока 7, оперативного запомичающего блока 8, с выхода аналого †цифрово преобразователя 9, от коммутируемых шич 14 управляемого цифровым кодом коммутатора 2. В соответствии с программой измерений микропроцессора 3 осуществляет обработку полученных цифровых кодов и вьдает цифровые коды на управляемый цифровым кодом коммутатор 2, в оперативный запоминающий блок 8, на вход цифроаналогового преобразователя 10, на вход знакогенератора 12, на коммутируемые шины 14 управляемого цифровым кодом коммутатора 2. Таким образом, под управлением программы измерения, переписанной из внешнего запоминающего блока 4 в оперативный запоминающий блок 8, осуществляется процесс измерения и вьдаются сообщения оператору на блок 13 индикации, а также

1223153

20 осуществляется обработка кодов; вводимых оператором с помощью клавишной панели 5 со схемой логики. Процесс измерения может быть прерван в любое время оператором. Для прерывания процесса измерения оператор вводит с помощью клавишной панели 5 со схемой логики соответствующий код, по которому выполнение программы изме- 10 рения, находящейся в оперативном запоминающем блоке 8 прерывается и микропроцессор 3 ждет последующего ввода кодов оператором. Последующим вводом кодов с помощью клавишной 15 панели 5 со схемой логики оператор может продолжить прерванную программу измерения или выбрать выполнение другой программы, находящейся во внешнем запоминающем блоке 4 или вызвать выполнение тест-программы, записанной в постоянном запоминающем блоке 7 (тест-программа может быть вызвана также непосредственно после включения универсального циф- 25 рового измерительного прибора). Под управлением тест-программы микропроцессор 3 осуществляет проверку исправности всех блоков, входящих в универсальный цифровой измерительный gO прибор и выдает на блок 13 индикации сообщения оператору о работоспособности блоков.

Конкретные случаи работы с универсальным цифровым прибором определяютсн программами, записанными в постоянном запоминающем блоке 7, и могут быть проиллюстрированы.

Пример 1. Определение характеристик полупроводникового при- 40 бора ("Характериограф").

Оператор включает универсальный цифровой прибор, и микропроцессор 3 начинает работать под управлением начальной программы, записанной в постоянном запоминающем блоке 7 (как это описано ранее). После получения начального сообщения оператор подключает исследуемый полупроводни50 ковый прибор к клеммам 1 и с помощью клавишной панели 5 со схемой логики вводит код программы "Характе р иограф". После этого под управлением начальной программы происходит поиск во внешнем запоминающем блоке 4 и переписывание в оперативный запоминающий блок 8 требуемой программы, которой затем передается управление.

Работая под управлением программы

"Характериограф", микропроцессор 3 выдает цифровые коды на управляемый цифровым кодом коммутатор 2, который подключает клеммы 1 к входу аналогоцифрового преобразователя 9 (непосредственно или через усилитель-аттенюатор 11), подключает клеммы 1 к выходу цифроаналогового преобразователя 10 (непосредственно или через усилитель-аттенюатор 11), подключа"ет выход знакогенератора 12 к блоку 13 индикации. Микропроцессор 3 также принимает цифровые коды от аналого-цифрового преобразователя 9, передает цифровые коды на цифроаналоговый преобразователь 10.

Таким образом, на исследуемый полупроводниковый прибор подаются электрические сигналы и снимаются электрические сигналы, необходимые для определения характеристик полупроводникового прибора. Микропроцессор 3 также выдает цифровые коды на знакогенератор 12, в результате в блоке 13 индикации отображаются графические характеристики исследуемого полупроводникового прибора, а также цифровые значения этих характеристик.

Как было сказано ранее, оператор в любое время может прервать выполнение программы "Характериограф" и перейти к новой программе или вызвать тестпрограмму.

Пример 2, Определение характеристик усилителя низкой частоты.

После включения универсального цифрового прибора (или после прерывания программы,выполнявшейся ранее) оператор подключает исследуемый усилитель низкой частоты к клеммам 1 и вводит код данной программы. Аналогично описанному ранее происходит переписывание данной программы из внешнего запоминающего блока 4 в one4 ративный запоминающий блок 8 и ей . передается управление. Под управлением данной программы на исследуемый усилитель низкой частоты подаются необходимые сигналы и снимаются исследуемые сигн алы, таким образом, происходит определение характеристик усилителя низкой частоты. Графические характеристики и их численные значения для исследуемого усилителя низкой частоты отображаются в блоке 13 индикации.

1223153

0m амаль 9) иикрапроцессора

Коммутируемые гиии/Ж) Из приведенных примеров видно, что реализация того или иного процесса измерения в универсальном цифровом измерительном приборе сводится только к выбору той или иной программы во внешнем запоминающем блоке 4.

Формула изобретения 10

Цифровой измеритель.".ый прибор, содержащий клеммы, усилитель-аттенюатор, аналого-цифровой преобразователь, цифроаналоговый преобразователь, оперативный запоминающий блок, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей прибора за счет определения характеристик полупроводни- 2О ковых приборов, упрощения и ускоре.ния процесса измерения, в него введены микропроцессор, клавишная панель со схемой логики, внешний sanoмннающий блок, знакогенератор, управляемый цифровым кодом коммутатор, блок индикации и постоянный запоминающий блок, причем к каналу микропроцессора подключены непосредственно клавишная панель со схемой логики, внешний запоминающий блок, вход знакогенератора, постоянный запоминающий блок, оперативный запоминающий блок, выход аналого-цифрового преобразователя, вход цифроаналогового преобразователя и управляемый цифровым кодом коммутатор, к коммутируемьи шинам управляемого цифровым кодом коммутатора подключены клеммы, вход и выход усилителя-аттенюатора, вход аналого»цифрового преобразователя,. выход цифроаналогового преобразователя, блок индикации, выход знакогенератора, а также канал микропроцессора.

1223153

Яониутируемув шиии /14/ л IAAlrcfp

Х юю ую@ру

Й б/Ф QI4 " иаи М) Редактор Е.Папп

Заказ 1708/48 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Ф июиу

Ppwp

Составитель В.Быков

Техред И.Попович Корректор С.Шекмар