Информационное устройство

 

Изобретение относится к автоматизации производства, а именно к приему информации от датчиков состояния оборудования, и может быть использовано в гибких производственных системах машинои приборостроения, а именно в стеллажных складах, автоматизированных транспортных линиях для опроса датчиков, а также в охранных устройствах. Цель изобретения - повышение надежности работы. Устройство содержит датчики, блоки элементов ячеек регистра, включающие ячейки последовательного сдвигового регистра, расположенные рядом с соответствующими датчиками, сглаживающие выпрямители и блоки селекции длительности импульсов. В устройство также входят блок тестовых сигналов, жгут связи из трех шин: общей, синхронизации и связи между ячейками регистра, блок управления, включающий усилитель, блок формирования длительности импульсов синхронизации, блок формирования опроса данных, блок формирования пакета синхроимпульсов, Д-триггер, выходную шину "Информация датчиков", блок проверки тестовых сигналов, выходные шины "Замыкание в разнесенном регистре", "Обрыв в разнесенном регистре" и "Разнесенный регистр исправен", элемент И, выходную шину "Разрешение считывания", импульсный генератор, входные шины "Адрес датчика". 6 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„,1564066 (51)5 В 65 G 1/137, 60/00, G 06 F 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 41 84587/40-11 (22) 19.01.87 (46) 15.05.90. Бюл. № 18 (72) В. Н. Козубов (53) 621.869 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1068361, кл. В 65 G 60/00, 1982. (54) ИНФОРМАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к автоматизации производства, а именно к приему информации от датчиков состояния оборудования, и может быть использовано в гибких производственных системах машино- и приборостроения, а именно в стеллажных складах, автоматизированных транспортных линиях для опроса датчиков, а также в охранных устройствах. Цель изобретения — повышение надежности работы. Устройство содержит датчики, блоки элементов ячеек регистИзобретение относится к автоматизации производства, а именно к приему информации от датчиков состояния- оборудования, и может быть использовано в гибких производственных системах (ГПС): стеллажных складах, автоматизированных транспортных линиях, управляемых от ЭВМ, в частности, в рольгангах для опроса датчиков, а также в системах охрачной сигнализации.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства приема информации от разнесенных датчиков; на фиг. 2— временные диаграммы сигналов (в контрольных точках фиг. 1): а — тактовая частота синхронизации на выходе генератора 21; б — первый тактовый импульс, прошедший через элемент ИЛИ-НЕ 32; в — сигнал с инра, включающие ячейки последовательного сдвигового регистра, расположенные рядом с соответствующими датчиками, сглаживающие выпрямители и блоки селекции длительности импульсов. В устройство также входят блок тестовых сигналов, жгут связи из трех шин: общей, синхронизации и связи между ячейками регистра, блок управления, включающий усилитель, блок формирования длительности импульсов синхронизации, блок формирования опроса данных, блок формирования пакета синхроимпульсов, D-триггер, выходную шину «Информация датч иков», блок проверки тестовых сигналов, выходные шины «Замыкание в разнесенном регистре», «Обрыв в разнесенном регистре» и «Разнесенный регистр исправен», элемент

И, выходную шину «Разрешение сч итывания», импульсный генератор, входные шины

«Адрес датчика». 6 з. и. ф-лы, 3 ил. версного выхода счетчика 31; r — сигналы синхронизации с выхода усилителя 9 мощности на шине 40; д — выпрямленное напряжение на выходе сглаживающих выпрямителей 4; е — сигнал записи информации в ячейки регистра 3 с выхода блока 5 селекции; ж — сигнал тестовой единицы на Bbixoде блока б тестовых сигналов; з — информация датчика 1.4 на выходе ячейки 3.4 регистра; и — информация датчика !.3 на выходе ячейки 3.3 регистра; к — информация датчика 1.2 на выходе ячейки 3.2 регистра; л — информация датчика 1.1 на выходе ячейки 3.1 регистра; м — четыре с н нхрои мпульса на выходе элемента ИЛИ-HE 36; н — сигнал на выходе первого младшего разряда счетчика 35; п — сигнал на выходе второго младшего разряда счетчика 36; р-сигнал на инверсном выходе старшего раз1564066

3 ряда счетчика 35; с — два синхроимпульса на выходе элемента ИЛИ-НЕ 30; т — — сигнал на выходе первого младшего разряда счетчика 29; у — сигнал на выходе старшего разряда счетчика 29; ф — сигнал единицы на выходе компаратора 37 в момент совпадения числа на входах 22 «Адрес датчика» с состояниями на выходах счетчика 35; х — информация опрошенного датчика на шине 14, записанной с выхода ячейки регистра 3 в триггер 13; ц — информация тестовых сигналов на выходе 01 регистра 25; ч — информация тестовых сигналов на выходе 02 регистра 25; ш — сигнал на шине 16 «Замыкание в разнесенном регистре» с выхода элемента ИЛИ-НЕ 26; щ — сигнал на шине 17

«Обрыв в разнесенном регистре» с выхода элемента И 27; э — сигнал на шине 18 «Разнесенный регистр исправен» с выхода элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 28; ю — сигнал на шине 20 «Разрешение считывания» с выхода элемента И 19; на фиг. 3 — схема связи разнесенных датчиков на шинах с блоком управления.

Устройство приема информации содержит датчики 1.1...1.п, каждый из которых установлен, например, в соответствующей ячейке стеллажного склада, п блоков 2.1...2.п элементов ячеек регистра информации, включающих ячейки 3.1...3.п, конструктивно сопряженные с соответствующими датчиками, сглаживающие выпрямители 4.! ...4.п, блоки

5.1...5.п селекции длительности импульсов синхронизации, блок 6 формирования тестовых сигналов, жгут 7 связи с блоком 8 управления, состоящим из усилителя 9 мощности, блока 10 формирования управляемой длительности импульсов синхронизации, блока 11 формиования опроса датчиков, блока 12 формирования пакета синхроимпульсов, триггера 13, выходной шины 14 «Информация датчиков», блока 15 проверки тестовых сигналов, выходных шин «Замыкание в разнесенном регистре» 16, «Обрыв в разнесенном регистре» 17, «Разнесенный регистр исправен» 18, элемента И 19, выходной шины 20 «Разрешение считывания» импульсного генератора 21, входных шин 22 «Адрес датчика». Сглаживающие выпрямители 4 выполнены на диоде и сглаживающей емкости, достаточной для надежной работы ячейки регистра. Каждый блок 5 селекции длительности импульсов синхронизации содержит элемент 23 задержки времени и диод 24, подключенный катодом к входу элемента 23 задержки, а анодом — к его выходу.

Блок 15 проверки тестовых сигналов содержит две ячейки сдвигового регистра 25, элементы ИЛИ НЕ 26 и И 27, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 28.

Блок !2 формирования пакета синхроимпульсов содержит счетчик 29 и элемент

ИЛИ-НЕ 30.

Блок 10 формирования управляемой длительности импульсов синхронизации содера жит счетчик 31, элемент ИЛИ-НЕ 32, инвертор ЗЗ, элемент И-НЕ 34.

Блок 11 формирования опроса датчиков содержит счетчик 35, элемент ИЛИ-HE 36 и цифровой компаратор 37.

Жгут связи 7 включает общую шину 38, шину 39 связи между регистрами 4 и шину 40 синхронизации и подключен к блоку 8 управления, выходы которого подключены к

ЭВМ 4!.

1О

Усилитель 9 мощности может быть выполнен на транзисторах или ячейках интегральных схем с мощным выходом, имеющим ограничение по току, и предназначен для формирования импульсной шины синхронизации, нагрузочная способность которой достаточна для работы всех ячеек 3 регистра.

Импульсный генератор 21 тактовой частоты синхронизации предназначен для генерации тактовой частоты. Блок 6 формирования тес20 товых сигналов может быть выполнен аналогично элементам и связям блока 2 элементов ячейки регистра, на информационный вход которого подана логическая «1», а на вход сдвига — логический «О», т. е.

25 они соединены с входом записи, причем выход блока 6 соединен с входом сдвига п-й ячейки 3 регистра, а вход синхронизации— с шиной 40 синхронизации. Для надежной работы регистра общую шину 38 и шину связи между регистрами желательно изготав>> ливать в виде витой пары, а жгут 7 помещать в экран или в пазы металлических конструкций, соединенных с общим проводом блока 8 управления. Датчики 1 соединены с информационными входами ячеек 3 регистра, входы питания и записи которых соединены

35 с выходами сглаживающих выпрямителей 4 и блоков 5 селекции, а их входы — к шине 40 синхронизации, которая соединена с блоком 8 управления, а именно выходом усилителя 9 мощности, вход которого соединен с основным выходом блока 10 формирования

40 управляемой длительности импульсов синхронизации. Вспомогательный выход блока

10 соединен с входом разрешения и входом установки в исходное состояние блока 1 формирования опроса датчиков, а также с

45 входом установки в исходное состояние блока 12 формирования пакета синхроимпульсов. Вход разрешения блока 12 соединен с вспомогательным выходом блока 11 формирования опроса датчиков, а вспомогательный выход — с входом установки в исходное

5р состояние блока 10 формирования управляемой длительности импульсов синхронизации.

Вход синхронизации триггера 13 подключен к основному выходу блока 11 формирования опроса датчиков, а выход — к шине 14 выхода устройства «Информация датчиков».

55 Вход синхронизации блока 15 проверки тестовых сигналов соединен с основным выходом блока 12 формирования пакета синхроимпульсов, а его информационный вход—

1564066

5 с информационным входом триггера 13 и выходом первой ячейки 3 регистра. Первый, второй и третий выходы блока 15 соединены соответственно с выходными шинами устройства «Замыкание в разнесенном регистре»

16, «Обрыв в разнесенном регистре» 17, «Разнесенный регистр исправен» 18. Первый вход элемента И 19 подключен к третьему выходу блока 15 проверки сигналов, второй вход — к вспомогательному выходу блока 10 формирования управляемой длительности импульсов синхронизации, а выход— к выходной шине 20 «Разрешение считывания» устройства. Импульсный генератор 21 соединен с входами синхронизации блока 12 формирования пакета синхроимпульсов, блока 10 формирования управляемой длительности импульсов синхронизации, блока l! формирования опроса датч и ков. И нформационные выходы блока 11 формирования опроса датчиков соединены с входными шинами 22 «Адрес датчика» устройства. В блоке 15 проверки тестовых сигналов вход синхронизации сдвигового регистра 25 соединен с входом синхронизации блока, вход сдвига — - с информационным входом блока, а выходы ячеек регистра 25 подключены к соответствующим входам элементов ИЛИ-HE 26, И 27, ИСКЛЮЧАЮLI1EE ИЛИ 28, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока. В блоке 12 формирования пакета синхроим пульсов вход установки в

«О» счетчика 29 соединен с входом установки в исходное состояние блока, прямой выход старшего разряда счетчика — с вспомогательным выходом блока и первым входом элемента ИЛИ-HE 30, второй вход которого соединен с входом синхронизации блока, третий вход — с входом разрешения блока, а выход — со счетным входом счетчика 29 и основным выходом олока. B блоке 10 формирования управляемой длительности импульсов синхронизации вспомогательный выход блока соединен с инверсным выходом старшего разряда счетчика 31, счетный вход которого соединен с выходом элемента

ИЛИ-НЕ 32, вход синхронизации блока связан с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 32 и входом инвертора 33, выхол которого подключен к первому входу элемента И-НЕ 34.

Второй вход элемента И-HE 34 подключен ко второму входу элемента ИЛИ-НЕ 32 и к прямому выходу старшего разряда счетчика 31, вход установки в «0» которого соединен с входом установки в исходное состояние блока 10, а основной выход блока 10 соединен с выходом элемента И-HE 34. В блоке 11 формирования опроса датчиков вспомогательный выход блока соединен с инверсным выходом старшего разряда счетчика 35, прямой выход которого связан с первым входом элемента ИЛИ-НЕ 36, второй вход которого соединен с входом разрешения блока, а

55 б третий вхол — с его входом синхронизации.

Выход элемента ИЛИ-HF 36 соединен с входом синхронизации счетчика 35, вход установки в «0» которого соединен с входом установки в исходное состояние блока. Выходы младших разрядов счетчика 35 соединены с первой группой входов компаратора 37, вторая группа входов которого соединена с информационными входами блока, а осйовной выход блока соединен с выхолом цифрового компаратора 37.

Устройство приема информации от разнесенных датчиков работает с.ц луюпсим образом.

B исходном состоянии тактовые импульсы с выхода генератора 2! (фиг. 2,а) олновременно поступают на Bx()ll>l с инхронпзации блоков формирования опроса латч иков 11, пакета синхроимпульсов 12, управляемой длительности импу.1ьсов синхронизации 10, на вхолы элемента ИЛИ-HE 32 и ннвертора 33. Необходимая длительность импульса записи (фиг. 2,г) расширенного импульса синхронизации разнесенного реп(стр» информации, собранного на блоках .1...2.п элементов ячеек, определяется количеством разрядов в счетчике 31 и способом их лешифрации. В предлагаемом устройстве используется олин разряд счетчика 31. Счетчик 31 пропускает через элемент ИЛИ-НЕ 32 импульсы, вырабатываемые генератором 21 (в лаппом случае один импульс. фиг. 2.б), затем потенциалом Hd прямом выхоле старшего разряда счетчика запирает в Ixoë элемента ИЛИ-НЕ 32 и лает разрешение на прохожление импульсов через элемент И-НЕ

34 (сигнал на фиг. 2,в следует рассматривать как инверсный) . Поскольку H;l элемент

И-НЕ 34 с выхода генератора 21 постхпа "T инверсный си гнал, то общая ллител ьность импульса записи возрастает на 1,12 периола (фиг. 2,г). Синхроимпульсы с основного выхола блока 10 проходят через усилитель 9 мощности и через шину 40 синхронизации полаются на блок 6 формирования тестовых сигналов и блоки 2.! ...2з1 элементов ячеек регистра, т. р. на входы сглаживающих выпрямителей 4.! ...4.I1 и блоков 5.1...5.II селекции длительности си ихрои м пульсов, блоки 5.1...5.п селекции устраняют возлействие на входную цепь записи ячеек 3.! ...

З.п регистра синхроимпульса, длите1ьность которого меньше длительности задержки элемента 23 (фиг. 2,е), а при длительности, превышающей длительность задержки элементов 23 сформированного расширенного импульса, блоки 5.1...5.п одновременно с синхронизацией вырабатывают сигналы записи на ячейки 3.1...3.п и блок 6 формирования тестовых сигналов. В результате в них записывается информация латчиков 1.1...1.п и тестовых сигналов. В блоке 6, гле вхол записи объединен с входами сдвига и информации, в первый такт записывается сигнал

1564066

b=log и+Л +1, 7

«1», а последующие такты — сигнал «О» (фиг. 2, г. ж, з, и, к, л). Сигнал «1» за весь период опроса разнесенного регистра информации проходит через все его ячейки 3.1...

З.п в блок 8 управления, что позволяет в конце цикла узнать, правильно ли работает разнесенный регистр информации. При опросе информации с выхода ячейки 1.1 по окончании формирования заданной длительности импульса записи блоком 10 на инверсном выходе счетчика 31 устанавливается «нулевой» разрешающий потенциал для работы блока 11 формирования опроса датчиков. Тактовые импульсы поступают на вход счетчика

35 через элемент ИЛ-НЕ 36 (фиг. 2,м).

Количество разрядов в счетчике 35 определяется из выражения где n — количество датчиков;

Л вЂ” величина округления до целого мантиссы логарифма.

В момент заполнения (b — -1) младших разрядов счетчика 35 (фиг. 2, н, п) срабатывает старший разряд, который потенциалом

«1» с прямого выхода запирает элемент

ИЛИ-HE 36, При этом счет прекращается (сигнал на фиг. 2, и следует рассматривать как инверсный). 3а время счета на цифровом ком параторе 37 происходит сравнение текущих комбинаций младших разрядов счетчика 35 с установленной комбинацией на входных шинах 22 «Адрес датчика» устройства. При равенстве комбинаций вырабатывается импульс на выходе компаратора 37 и на основном выходе блока 11 формирования опроса датчиков (фиг. 2, ф), который поступает на вход синхронизации триггера 13.

На информационный вход триггера 13 поступает информация с выхода ячейки 3.1 регистра информации (фиг. 2, л), которая фиксируется на выходной шине 14 «Информация датчиков» до следующего поступления им пульса сравнения компаратора 37 (фиг. 2, х).

Эта информация воспринимается внешним устройством, например ЭВМ или устройством цифровой индикации (не показаны), только в случае поступления сигнала считывания на выходной шине 20 «Разрешение считывания» (фиг. 2, ю) если с блока 15 проверки тестовых сигналов выдается разрешение на элемент И 19 (фиг. 2, э) с выходной шины 18 «Разнесенный регистр исправен».

При проверке тестовых сигналов на вход разрешения блока 12 формирования пакета синхроимпульсов и на вход элемента ИЛИНЕ 30 с инверсного выхода старшего разряда счетчика 35 поступает сигнал разрешения (фиг. 2, р). Поскольку ранее счетчиком 31 был установлен разрешающий потенциал «О» на вход счетчика 29, он начинает заполняться на величину, равную количеству проверяемых бит тестовой информации, в данном случае — двум (фиг. 2, с). Соглас5

4О

8 но выражению (1), количество разрядов счетчика 29 также равно двум. Срабатывает старший разряд (фиг 2, т) и потенциалом

«!» запирает элемент ИЛИ-НЕ 30, затем срабатывает счетчик 31 (фиг. 2, у) на инверсном выходе которого возникает потенциал «1» (фиг. 2, в), который устанавливает в исходное состояние блоки формирования опроса датчиков 11 и формирования пакета синхроимпульсов 12, завершая, тем самым, цикл опроса разнесенного регистра 2 информации.

Во время работы счетчика 29 с выхода элемента ИЛИ-НЕ 30 и основного выхода блока 12 формирования пакета синхроимпульсов (фиг. 2, с) синхроимпульсы поступают на вход синхронизации блока 15 проверки тестовых сигналов и на вход синхронизации сдвигового регистра 25, на информационный вход которого в это время поступают импульсы тестовых сигналов (фиг. 2, л). Поскольку количество проверяемых бит тестовой информации равно двум, то и количество ячеек сдвигового регистра 25 также равно двум. При поступлении достоверной информации элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 28 (фиг. 2, л, два первых цикла) выдает разрешающий потенциал «1» на элемент И 19, через который проходит сигнал и с инверсного выхода счетчика 31 (фиг. 2, в) на вход «Разрешение считывания» 20 устройства (фиг. 2,ю,ц,ч,э).

Комбинации «0,0», «1,1» являются признаком неисправности в разнесенном рег истре. Ком би í ация «0,0» означает, что потенциальные сигналы не проходят через разнесенный регистр, а это возможно при замыкании какой-либо шины 39 связи между ячейками разнесенного регистра или шины 40 синхронизации на общую шину 38. Комбинация «1,1» означает, что произошел обрыв одной или всех шин управления разнесенным регистром (на фиг. 2, и, к, л, ц, ч, ш, щ, э, ю), в третьем цикле показан пример: обрыв шины связи между блоком 6 проверки тестовых сигналов и блоком 2 и.

Таким образом, на цикл опроса разнесенных датчиков 1, подключенных к информационным входам ячеек 3 регистра, блок 8 управления вырабатывает определенное количество синхроимпульсов, равное количеству датчиков 1, и дополнительное количество синхроимпульсов для тестирования связей блоков 2 элементов ячеек регистра с блоком 8 управления. Запись данных датчиков происходит одновременно в начале цикла расширенным синхроимпульсом (фиг. 2, г) путем индивидуального селектирования его по всем входам записи ячеек 3 регистра через блоки 5 селекции. Записанная в ячейки 3 регистра информация датчиков 1 последовательно сдвигается синхроимпульсами на вход триггера 13, а каждый сдвиг информации или синхроимпульс подсчитывается счетчиком 35, состояния которого сравниваются затем компаратором 37 с состояниями на входах 22

«Адрес датчика», установленными на данный

1564066

9 цикл в ЭВМ или в программаторе устройства индикации занятости ячеек склада. Совпадение числа на входах 22 с числом на выходах счетчика 35 соответствует количеству сдвигов блока элементов ячеек 2 регистра и, соответственно, номеру опрашиваемого датчика. Отсчет номера происходит от выходного блока 2.1 элементов ячейки регистра к началу блоков 2 элементов ячеек регистра.

В момент равенства чисел при помощи компаратора 37 (фиг. 2, ф) информация «1» или «О» датчика с выхода блоков 2 элементов ячеек регистра (фиг, 2, л) записывается в регистр и запоминается до следующего момента определения равенства чисел в другом цикле (фиг. 2, х). В блоке 2 элементов ячеек регистра в информационной последовательности считываемых импульсов за информацией последнего датчика сдвигается тестовый единичный импульс с последующими за ним нулями (фиг. 2, ж, з, и, к, л) . Единичный и следующий за ним нулевой импульсы в конце цикла записываются в регистр 25, а при помощи дешифратора на элементах ИЛИНЕ 26, И 27, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 28 выделяются сигналы для индикации работоспособности блоков 2, элементов ячеек регистра и для разрешения считывания информации, хранящейся в триггере 13, при помощи ЭВМ или устройства индикации занятости я ч ее к скл ада.

Цикл работы предлагаемого устройства (фиг. 2).

Пусть кол ичество разнесенных датч иков 1, выдающих единичные сигналы при занятых ячейках склада, равно четырем. В первом цикле опроса заняты ячейки 1 и 3, во втором — 1, в третьем — 1 и 3, в четвертом — 1 и 2 (фиг. 2, л). Внешнее устройство на входах 22 опрашивает в первом, втором и третьем циклах третий датчик, а в четвертом второй (фиг. 2, ф), т. е. на входах 22 соответственно присутствуют трехразрядные комбинации двоичных чисел 011 или 010, задаваемые по соответствующей программе из

ЭВМ или устанавливаемые по программаторе устройства индикации занятости ячеек склада (на фиг. 1 не показаны). Комбинация.000 в данном устройстве не используется.

В первом цикле работы устройства в момент формирования расширенного синхроимпульса блоком 10 формирования управляемой длительности импульсов синхронизации его длительность оказывается шире длительности предшествующих импульсов синхронизации (фиг. 2, r) и на выходах блоков 5 селекции, индивидуальных для каждой ячейки

3 регистра, возникает сигнал записи информации датчиков 1 в ячейки 3 регистра (фиг. 2, е). Этим сигналом по окончании его действия задним ф ронтом расш иренного синхроимпульса по входу синхронизации информация записывается в ячейки 3 регистра.

В данном случае, в первом такте появляются

«единицы» на выходах блоках 6 и ячеек 3.3 и 3.1 (фиг. 2, ж, и, л), принявших информацию занятости от датчиков 1.1 и 1.3. Во втором такте синхронизации «единицы» сдвигаются в ячейки 3.4 и 3.2 (фиг. 2, з, к), в третьем — в ячейки 3.3, 3.1 (фиг. 2, и, л), в четвертом — в ячейку 3.2 (фиг. 2, к), в пятом— в ячейку 3.1 (фиг. 2, л). В шестом также на выходе ячейки 3.1 «единица» при исправной работе должна всегда отсутствовать. Шестой такт синхронизации одновременно является тактом подготовки записи информации датчиков в блоки 2 элементов ячеек регистра.

Таким образом, на выходе ячейки 3.1, на входе D триггера 13 и входе Dp регистра 25 в первом цикле появляется последовательность единиц и нулей «101010», в первом такте синхронизации появляется информация занятости первой ячейки склада, в третьем — третьей ячейки склада и в пятом такте — единица теста исправности блоков 2 элементов ячеек регистра (фиг. 2, л), за которой в шестом также следует нуль. Во втором и четвертом тактах в этой последовательности появляются нули, так как вторая и четвертая ячейки склада свободны.

В блоке 8 управления блоком 10 формирования управляемой длительности импульсов синхронизации осуществляется формирование расширенного импульса синхронизации в шестом такте предыдущего цикла по сигналу установки в «О», поступающему из блока 12 формирования пакета синхроимпульсов с выхода счетчика 29 иа входы R счетчиков 31 и 35.

Длительность сигнала установки в «О» определяется временем задержки переключения счетчиков 31 и 29 в исходное состояние (фиг. 2,у) через шину связи с инверсного выхода счетчика 3! на вход R счетчика 29. В исходном состоянии счетчиков в начале формирования расширенного синхроимпульса нулевым потенциалом прямого выхода счетчика 31 тактовым сигналом генератора 21 запрещено их прохождение через элемент И-НЕ 34, а единичными потенциалами с инверсного выхода счетчика 31 через элемент ИЛИ-HE 36 и с инверсного выхода счетчика 35 через элемент ИЛИ-НЕ 30 разрешено их прохождение нулевым потенциалм прямого выхода счетчика 31 через элемент ИЛИ-НЕ 32. С инверсного выхода счетчика 31 через ячейку И 19 в это время формируется также сигнал разрешения считывания внешним устройством хранящейся в триггере 13 информации датчика, опрошенного в предыдущем цикле (фиг. 2, в,ю), на шине 14 «Информация датчика» (фиг. 2,к).

Тактовый импульс (фиг. 2, б) генератора 21 проходит через элемент ИЛИ-НЕ 32 и задним фронтом по истечении периода тактовой частоты переводит счетчик 31 в единичное состояние на выходе, которое запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов чс1564066

В конце опроса и н форм ации датчиков последним четвертым импульсом (фиг. 2, м) в счетчике 35 переключается старший разряд, который своим потенциалом закрывает поступление тактовых импульсов через элемент

ИЛИ-НЕ 36 на счетный вход (фиг. 2, м), а потенциалом инверсного выхода разрешает прохождение тактовых импульсов через элемент ИЛИ-HE 30 на счетный вход счетчика 29 (фиг. 2, с) и синхронизирующий вход регистра 25 блока 15 проверки тестовых сигналов. Количество импульсов равно двум, так как прохождение тестовых импульсов через разнесенные блоки 2 элементов ячеек регистра осуществляется комбинацией «10», состоящей из двух импульсов в конце информационной последовательности с выхода ячейки 3.1. Поэтому и количество разрядов в счетчике 29 также равно двум (фиг. 2, с, т, у) . Счетчик. 29 заканчивает цикл опроса разнесенного регистра 2 (фиг. 3, у).

Самоблокировка счетчиков 29, 31, 35 осуществляется по однотипной схеме. Если в счетчиках применен счетный вход по положительному фронту, то элементы ИЛИ-HE 30

5 рез элемент ИЛИ-НЕ 32 и разрешает — через элемент И-НЕ 34. Так как на его входе тактовый сигнал инвертируется, то длительность расширенного синхроимпульса увеличивается на полтакта генератора 21 (фиг. 2, а, б, в, г). Аналогично потенциалом нуля инвер. сного выхода счетчика 31 снимается запрет на прохождение тактовых импульсов, инвертированных элементов ИЛИ-НЕ 36, на счетный вход счетчика 35 (фиг. 2, м). Переключение состояний счетчика 35 происходит " в серединах тактовых интервалов сдвигов информации в блоках 2 элементов ячеек регистра (фиг. 2, г, л, м, н, п), относительно которых рассматривается работа описываемого устройства (фиг. 2, г). Количество про- 15 пускаемых элементов ИЛИ-НЕ 36 импульсов на счетный вход счетчика 35 равно количеству датчиков в разнесенных ячейках 3 регистра, в данном случае — четвертом (фиг. 2, м). По условию в первом цикле на >0 входе 22 «Адрес датчика» установлен код

«011» третьего датч ика. При совпадении состояний на выходе счетчика 35 с кодом

«011» на входах компаратора 37 на выходе ком паратора формируется импульс (фиг. 2, ф), продолжителность которого равна или периоду тактовых с и гн алов или длител ьности тестирования, если опрашивается последний по порядку датчик. Положительным фронтом импульса компаратора 37 производится запись информации опрашиваемого датчика (в данном случае, третьего) в триггер 13, т. е. в середине третьего такта сдвига информации в ячейки 3 регистра с входа D записывается «единица», сигнализирующая <> том, что третья ячейка склада занята (фиг. 2, ф, л, х).

32, 36 заменяются на элементы ИЛИ без и н верси и.

В блоке 15 проверки тестовых сигналов два импульса синхронизации сдвигом тестовой информации на входе Do в регистре 25 очищают его от старой информации и заполняют новой (фиг. 2, ц, ч).

Элементы ИЛИ-HE 26, И 27, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 28 являются дешифраторами записанной тестовой информации в регистре 35. Правильное прохождение тестовой информации через блоки 2 элементов ячеек регистра соответствует комбинации

«10» в регистре 25. В результате на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 28 на шине 18 «Разнесенный регистр исправен» (фиг. 2, э) появляется единичный потенциал, который в шестом такте цикла сдвигов информации блоков 2 элементов ячеек регистра во время формирования расширенного синхроимпульса разрешает прохождение импульса с инверсного выхода счетчика 31 (фиг. 2, в) через элемент И 19 на шину

20 «Разрешение считывания» информации (фиг. 2, ю), хранящейся в это время в триггере 13 на шине 14 «Информации датчика» (фиг. 2, х), которая воспринимается внешним устройством как достоверная. Комбинации «00» и «11» на выходе регистра 25 являются ошибочными и дешифруются соответственно, элементами ИЛИ-НЕ 26 и И 27 (фиг. 2, ш, щ). Появление комбинации «01» при любой неисправности в блоке 2 элементов ячеек регистра маловероятно, поэтому она исключена из дешифрации, Пусть в третьем цикле опроса (фиг. 2, е, ж, з, и, к, л) произошел обрыв шины 39 связи между выходом и входом ячеек 3.4, 3.3 регистра. Тогда в первом такте в ячейки 3.1

3.3 регистра запишутся «единицы» информации занятости первой и второй ячеек склада, а в ячейку 3.5 регистра запишется тестовая единица. Во втором такте сдвига информации «единицы» из ячеек 3.5 и 3.3 переместятся в ячейки 3.4, 3.2 и добавится «единица» в ячейке З.З, так как обрыв шины связи на информационном входе ячейки 3.3 регистра воспринимается как «единица», поступающая на ячейки 3.4. В дальнейшем по остальным тактам эта единица генерируется по всем оставшимся сдвигам информационной последовательности, т. е. на выходе ячейки 3.1 регистра и на входах триггера 13 и регистра 25 в третьем цикле формируется последовательность «101111», в то время, как должна следовать последовательность

«101010», и в регистр 25 вместо комбинации

10» при исправной шине 39 связи между .>ь „,>ами и входами ячеек регистра 2 запис пгается лмбинация «11». Эта комбинация дешифруется элементом И 27, и на шине 17

«Обрыв в разнесенном регистре» появляется

1564066

5

Формула изобретения

13 потенциал, сигнализирующий внешнему устройствуу об это и не и с п р а в ности (фи г. 2, ш ) .

В это время на шине !8 «Разнесенный регистр исправен» с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 28 потенциал нуля (фиг 2, э) запрещает прохождение через элемент И 19 сигнала разрешения считывания (фиг. 2, ю) внешним устройством информации опрашиваемого датчика, хранящейся в триггере 13 (фиг. 2, х).

Если же в этом месте вместо обрыва произошло замыкание шины 39 связи между выходом и входом ячеек 3.4, 3.3 на общую шину 38 блоков 2 элементов ячеек регистра (на фиг. 2 не показано), то в месте замыкания в разнесенном регистре 2 генерируются нули.

В результате вместо последовательности

«101010» появляется последовательность

«101000», и в регистре 25 записывается комбинация «00». Эта комбинация дешифруется элементом ИЛИ-НЕ 26 (фиг. 2, ш). На внешнее устройство с шины 16 «Замыкание в разнесенном регистре» подается сигнал неисправности и нулем элемента ИСКЛ ЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 28 запрещается прохождение сигнала «Разрешение считывания» через элемент И 19 на шину 20 (фиг. 2, э, ю). Другие виды повреждений шин связи разнесенного регистра 2 опознаются блоком 15 проверки тестовых сигналов как обрыв связи, т. е. в регистре 25 формируется комбинация

«11». Например, если шина 39 связи между выходом и входом пары ячеек регистра 2 замкнута с шиной 40 синхронизации и питания регистра 2, то тока открытого ключа, например, на выходе 0 ячейки 3.4 регистра недостаточно для шунтирования потенциала шины 40, так как мощность усилителя 9 выбирается достаточной для питания всех блоков 2 элементов ячеек регистра, поэтому на выходе Do ячейки 3.3 будут постоянно присутствовать импульсные потенциалы шины 40 синхронизации (фиг. 2, г). Отрицательному фронту синхронизации на входе С предшествует единичный потенциал на входе Do, следовательно, с этого момента в блоках 2 элементов ячеек регистра начнут генерироваться единицы в выходной последовательности с выхода ячейки 3.1, и в регистре 25 запишется комбинация «11». В случае замыкания шины 40 на шину 38 весь ток, который способен отдать усилитель 9 (а его в этом случае необходимо ограничивать), начнет выделяться на малом сопротивлении проводников короткого замыкания. Напряжение на выходе усилителя 9 упадет, подпитка блоков 2 элементов ячеек регистра прекратится, и ячейка 3.1 будет обесточена, т. е. ее выходной каскад окажется разомкнутым, что эквивалентно подаче логической единицы на вход Do регистра 25, в котором в конце цикла также запишется комбинация «11». В результате при любых комбинациях неисправностей трех шин связи блоков 2 элементов ячеек регистра блок 15 проверки тестовых сигналов сигнализирует о характере неисправности (обрыв любой из шин, замыкание шины-39 информационной связи ячеек 3 регистра на общую шину 38) и запрещает прохождение ложной информации во внешнее устройство, реализуя контроль прохождения сигналов по шинам связи разнесенного регистра.

Связь устройства приема информации от разнесенных датчиков с ЭВМ может осуществляться через стандартный интерфейс параллельного ввода — вывода информации, в котором предусмотрен буферный регистр.

При этом запись сигналов с входных шин 14

«Информация датчиков» 18, «Разнесенный регистр исправен» 17, «Обрыв в разнесенном регистре», 16 «Замыкание в разнесенном регистре» должна осуществляться асинхронно с опросом ЭВМ данных буферного регистра сигналом шины 20 «Разрешение считывания». Дальнейшая обработка информации, считываемой с буферного регистра, и установка адресов на входах 22 «Адрес датчика» осуществляется в ЭВМ программным путем.

1. И нформ ационное устройство, преим ущественно для стеллажных складов, содержащее установленные на позициях контроля датчики, регистр информации, имеющий ячейки записи, соединенные каждая информационным входом с соответствующим датчиком. и связанный с блоком управления, включающим в себя триггер и имеющим выход для соединения с индикатором, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения надежности работы, регистр информации дополнительно содержит по числу ячеек записи размещенные совместно с последними на позициях контроля сглаживающие выпрямители и блоки селекции длительности импульсов и его ячейки записи выполнены последовательно-параллельного действия и соединены входами синхронизации с шиной синхронизации, общими входами с общей шиной, выходами каждая последующая ячейка записи кроме первой — с последовательным информационным входом предыдущей ячейки, выход первой ячейки соединен с информационным входом блока управления, подключенного выходом к шине синхронизации, при этом в блок управления дополнительно1введены усилитель мощности импульсов синхронизации, блоки формирования управляемой длительности импульсов синхронизации и опроса датчиков н импульсный генератор тактовой частоты синхронизации, первый выход первого из блоков формирования через усилитель мощности связан с входом синхронизации регистра информации, а второй подключен к входам разрешения и установки в исходное состояние второго блока формирования и связан с вы15640 ходной шиной «Разрешение считывания», первый выход которого подключен к входу синхронизации триггера, информационный вход которого соединен с информационным входом блока управления, а выход -- с выходной шиной соединения с индикатором, импульсный генератор тактовой частоты синхронизации подключен к входам синхронизации первого и второго блоков формирования, информационные входы последнего из которых соединены с входными шинами

«Адрес датчика», вход питания каждой ячейки регистра информации подключен через соответствующи и сглаж и ва ющи и выпрямитель к входу синхронизации этой ячейки и через соответствующий блок селекции длительности им пульсов — входам управления записью.

2. Устройство по п. 1, отли вдающееся тем, что блок селекции длительности импульсов синхронизации содержит элемент задержки времени и диод, подключенный катодом к входу элемента задержки, а анодом — - к его выходу.

3. Устройство по и. 1, Отличающееся тем, что блок формирования управляемой длителыюсти импульсов синхронизации содержит элементы ИЛИ и И-НЕ, инвертор и счетчик, инверсным выходом старшего разряда которого образован второй выход блока и счетный вход которого соединен с выходом элемеnòа ИЛИ, вход cHllxpoHH3311, блока связан с первым входом элемента ИЛИ и входом инвсртора, выход которого соединен с первым входом элемеHTB И-НЕ, второй Вход которого совместно с вторым входом первого элемента ИЛИ соединен с прямым выходом старшего разряда счетчика, вход уcтановки в «О» которого соединен с входом блока установки в исходное состояние, а первый выход блока соединен с выходом элемента И-НЕ.

4. Устройство Ilo II. 1, Отли1ающееся тем, что блок формирования опроса датчиков содержит элемент ИЛИ, счетчик и цифровой компаратор, при этом второй выход блока соединен с инверсным выходом старшего разряда счетч ика, прямой выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом разрешения блока, третий -- с его входом синхронизации, а выход — - с входом синхронизации счетчика, вход установки в «О» которого соединен с входом установки в исходное состояние блока, а выходы младших разрядов — с первой группок входов цифрового компаратора, вторая группа входов которого соединена с информационными входами блока, а выход — с первым выходом блока.

5. Устройство по п. 1, Отличающееся тем, что в регистр информации дополнительно

i0

66

16 введен блок формирования тестовых сигналов, вход синхронизации которого подключен к шине синхронизации, общий вход— к общей шине регистра информации, входы управления записью, последовательный информационный и информационный объединены, а выход соединен с информационным входом последней ячейки, а в блок управления — блок формирования пакета синхроимпульсов, блок проверки тестовых сигналов и элемент И, причем второй выход блока формирования управляемой длительности импульсов синхронизации соединен с входом установки в исходное состояние блока формирования пакета синхроимпульсов и с первым входом элемента И, соединенного выхо,1ом с выходной шиной «Разрешение считывания», второй вь1ход блока формирования onроса датчиков подключен к входу разрешения блока формирования пакета синхроимпульсов, вход синхронизации которого подкл1оч ен к выходу импульсного генератора тактовой частоты синхронизации, второй выход — - к входу установки в исходное состояние блока формирования управляемой длительности импульсов синхронизации, а первый — - к входу синхронизации блока проверки тестовых сигналов, информационный вход которого соединен с информационным входом блока управления, а первый, второй и третий выходы -.Оответственно соединены с выходными шинами «Замыкание» и «Обрыв» в регистре информации и «Регистр информации исправен», причем третий выход блока проверки тестовых сигналов дополнительно соединен с вторым входом элемента И.

6. Устройство по и. 4, 0TAl чающееся тем, «О блок формирования пакетов синхроимпульсов содержит элемент ИЛИ и счетчик, вход установки в «О» которого соединен с входом установки в исходное состояние блока, прямо"вы,ход старшего разряда — с вторым выходом блока и одним из входов элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом синх рониза ции блока, третий с входом разреш íèÿ блока, а выход — со счетным входом счетчика и с гервым выходом блока.

7. Устройстзо по п. 4, отличающееся тем, что блок проверки тестовых сигналов содержит элементы И, ИЛИ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ и ячейки сдвигово"o регистра, выходы последних из которых соединены с соответствуюшими входами элемента ИЛИ, элеменTB И и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока, причем соответствующие входы указанных ячеек соединены с информационным входом синхронизации блока.

1564066

° 7

1564066 — +П—

8 Г г е и (п и

Л 1 !

П П /

0 и, с:—

1 C1 :::1 и

П Г1И П П+П

ПГ

Г 1

COL (-П вЂ”

/ г, !

Г г1 т м( ь п

ПГППП, ПППП ПП П ПГ, ППП П

ПГ Г1Г1 П П ПГЧ

Т

Г 1 Г 1 (Г 1

:1 Е:

1564066

Составитель Г. Сарычева

Редактор М. Бандура Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 1133 Тираж 655 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытпяч при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101