Устройство для предварительной обработки информации

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многоканальных информационно-измерительных системах, состоящих из двух разнесенных автономных измерительных блоков. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет приведения показаний двух автономных измерительных блоков к единому моменту времени и повышение точности измерения . Устройство содержит пять регистров 1, 2, 3, 10, 11, арифметический блок 4, СЧРТЧИК 5, элемент 6 чадержки, генератор 7 образцовой частоты, элемент И-НЕ 9, элемент НЕ 12 и тригс Sjp (Л ОЭ СО со со 00 СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1)5 G 06 F 3/05

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4653173/24 (22) 20.02.89 (46). 07.03. 91. Ьил. Р"- 9 (71) Киевский политехнический институт им 50-летия Великой Октябр ьс кой социалистической револвции (72) В. Н . Калина, M.È. Захарин и Л.Л.Леонец (53) 621,9-503. 55(088.8) (56) Лвторское свидетельство СГСР

377759, кл. Г 06 F 3/05, 1979., Авторское свидетельство ГССР

N - 1062684,,кл . 0 06 F 3/05, 1983, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРГ/1ВЛРИтВЛЬНОЙ

ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

ÄÄSUÄÄ 1633385 A 1

2 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многоканальных информационно-измерительных системах, состоящих из двух разнесенных автономных измерительных блоков. Целью изобретения является раснирение области применения устройства за счет приведения показаний двух автономных измерительных блоков к единому моменту времени и повышение точности измерения. Устройство содержит пять регистров 1, 2, 3, 10 11, арифметический блок 4, счетчик 5, элемент 6 задержки, генератор 7 образцовой частоты, элемент И-НЕ 9, элемент НГ. 12 и триг- а

1633385 гер S. Положительный эффект достигается эа сч т приведения показаний автономных измерительных блоков к единому моменту времени и эа счет соответИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано н многоканальных информационно-измерительных системах, состоящих из двух разнесенных автономных изме— рительных блоков.

Цель изобретения — расширение области применения устройства эа счет обеспечения возможности применения его в системах с двумя разнесенными антоном««ь«ми измерительными блоками для приведения их показаний к единому моменту времени и повышение точности измерения, На фиг.1 представлена блок-схема устройства; ня фиг.2 — временная диаграмма работы измерительной системы; на фиг.3 — блок-схема алгоритма работы устройства.

Устр ой ство содержит первый 1, нт орой 2 и третий 3 регистры, арифметический блок 4, счетчик 5 и элемент 6 задержки, генератор 7 образцовой частоты, триггер 8,.элемент И-НЕ 9, четвертый 10 и пятый 11 регистры и инвертор 12.

Арифметич еский блок 4 содержит первый 13, второй 14 и третий 15 сумматоры, делитель 16 и узел 17 умножения.

На фиг. 1 обозначено: первый 18 и второй 19 информационные входы устройства, первый 20 и второй 21 управляющи е входы уст р ой ст на, п ерный ? 2 и второй 23 информационные выходы уст- 45 ройства, управляющий выход 24 устропства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ня выходе триггера 8 присутствует нулевой потенциал, который поступает на управляющий вход счетчика 5 и тем самым удерживает его в нулевом состоянии, запрещая переключение счетчика импульсами генератора 7, поступающими на

55 его счетный вход. Ня первый 18 и второй 19 информационные входы устройства поступает соответственно инствующего вычис.«ения и учета поправок, вычисленных н текуг«ем и предыдущих циклах измерения. 1 э.п. ф-лы, 3 ил. формация от первого и второго измерительных блоков (не показаны), Кот орая сопр оножда ется стр обир ующими сигналами соответстненв ня первом

20 и втором 21 управляю««их входах.

В исходном состоянии информация ня входах 18 и 19 не определена, а на нходах 20 и 21 и выходе 24 присутствуютт нулевые (««ерябо «««е) урон пи.

На входы 18 и 19 устройства поступает информация с дн;".; идентичных измерительных блоков, ряботяюг«««х автономно. Каждое слово информя««ии сопровождается стробируюг«и««сигня— лом на своем упрянляюг«ег«входе ?0 и 21. Стробирувг«ие сиг налы поступают через равные пр омсжут ки времени, н течение которых в из.-«еритель««их 6локах происходит накопление пр««ря«1«г ний измеряемой величины. Rcíå««còâèå того, что оба блока полностью автономны их стробиру«ог«««е сигналы могут бь«т«««pоиэнольно сдвинуты но времени один относительно другогo (фиг. 2) .

Задачей устройства является приведение пока за ний и змерител ьных блоков к единому моменту времени, в данном случае — к моменту прихода второго стробир ующег о сиг наля «я вход ? 1 .

В процессе работы измерительный блок устанавливает на вход 19 устройства информацию, которую сопровождает стробируы« м сигналом по входу 21 устройства. По с««гнялу стр оба информа«в«я записывается но второй регистр

2, а триггер 8 устанавливается в единичное состояние, тем самым разрешая счетчику 5 отсчет временного интервала .

Ня блок-схеме алгоритма (фиг.8) момент ожидания второго стробирующего сигнала по входу ?1 изображен блоком а. Затем одновременно выполняются блоки б и в.Работа счетчика

5 времени отражена блоками r, д и е и осуществляется ««икли«вски до тех пор, пока устанавливается н единичное состояние триггер 8, т.е. до прихода стробируищего сигналя на

163ЗЗ

5 первый упранляюг!ий вход ?0 устройства °

Положительным Аронтом строба на входе 20 происходит, перезапись содерж мого первого реги ра 1 и тре- 5 тий регистра 3, а и первый регистр

1 записывается инАормация с первого информационного входа 18 устройства (блоки ж и 3) . Этот же сигнал поступает на элемент И-НЕ 9, на выходе которого но время поступления импульса от генератора 7 Аормируется отрицательный импульс, в момент окончания которого, т. е. наступления паузы меж- 15 ду импульсами генератора 7 (блок и), его положительным Аронтом происходит перезапись содержимого счетчика 5 в четвертый регистр 10 (блок к) и сброс триггера 8 (блок л) . Так как переключение счетчика 5 осуществляется положительным Аронтом импульса генератора 7, а за несение информации со счетчика 5 н регистр происходит в паузе между импульсами, обеспе !инается надежная работа схемы

У

Tëê как исключается нозможность пере— записи информа !и и регистр 10 н момент переключения счетчика 5.

Сброс триггера Я (блок л) приводит к сбросу счетчика 5 (блок м) и блокировке элемента H-НЕ 9 так, что повторная выработка импульсов на выходе элемента И-HF. 9 н данном цикле измерения не произойдет.

После обновления содержимого первого 1 и третьего 3 регистров (блоки з и ж) на первом сумматоре 13 арифметического блока 4 происходит вычисление разности их содержимого (блок н) по формуле

Хд к и

20

К ° с

1 /

x>-- х, — х, 1-1 !

x --x - дс

45 Значение вычисленной разности поступает на первый вход третьего сумматора 15, на второй вход которогв поступает значение поправки, хранящейся н пятом регистре 11. В сумма50 торе 15 выполняется операция сложения (блок с) по Аормуле

Х = Х+Д !! — где Л, — значение попРавки, вычисленной в предыдущем цикле измерения.

Одновременно с выполнением процедуры вычисления приведенного значения сигна где Х вЂ” текущее измеренное значение ! сигнала первого измерительного блока, содержащееся в первом регистре 1;

Х вЂ” пр едыдуг!ее измеренное з на1-1 чение, хранящееся н третьем регистре 3.

Вычисленная разность поступает на делитель 16, где производится определение текущего весового коэфАициента путем деления вычисленной разности на известный заранее Аиксированный временной интервал измерения, который поступает на второй вход делителя 16 (не показан), Весовой

6 коэффициент определяется делителем

16 (блок о) по Аормуле где n — величина фиксированного вр еменного интервала, на котором производятся измерения.

Значение весового коэАфициента поступает на второй вход узла 17 умножения, на первом входе которого находится величина значения интервала времени рассогласования циклов работы измерительных блоков, ранее записанная в четвертом регистре 10.

В узле 17 умножения производятся вычисления поправки, которая равна величине измерения показаний первого измерительного блока за время, прошедшее после поступления последнего информационного значения от второго измерительного блока (Аиг. 2) . Вычисления производятся н узле 17 (блок и) по формуле где с — время рассогласования мелку циклами работы измерительных блоков.

Вычисленное значение поправки поступает на первый вход второго сумматора 14, на втором входе которого находится текущее измеренное значение сигнала первого измерительного блока. Во втором сумматоре 14 производится вычитание вычисленной ноправки из показания прибора (блок р).

Разность определяется по Аормуле

1633385 ла в указанных блоках, происходит отра1 ботка элемента 6 задержки в блоках т и у, Время задержки элемента 6 задается таким, что после окончания процедуры вычисления происходит окончание времени задержки, и на управляющем выходе 24 устройства устанавливается стробируюрр и сигнал. При этом информация на первом ?2 и втором 23 выходах устройства считается приведенной к единому моменту времени.

После окончания сигнала на первом управляющем входе 20 (блок х) про†15 исходит снятие сигнала строба с управляющего выхода 24 устройства (блок ц).При этом данный сигнал своим задним Фронтом, прошедшим через инвертор 12 производит перезапись те- 20 кущего значения п правки в пятый регистр 11 (блок г).

Далее устройство переходит на вы— полнение блока а и описанные процессы повторяются, 25

Следует отметить, что устройство не содержит специальных схем для приведения его в исходное состояние,чем значительно упрощается его структура и работа, но при этом в первых двух 30 цикпах измерения содержимое третьего регистра 3 и пятого регистра 11 не содержат HcTHHHblx значений измеренного и вычисленного значений параметрОВ ОднакО этО не требует принятия каких-либо мер, поскольку в реальных измерительных системах такого типа всегда предусматривается достаточно большое время для выхода всего комплекса аппаратуры на рабочие режимы, 4п и значения первых циклов измерения до выхода на рабочие режимы не используются, Таким образом, введение в устройство генератора 7 образцовой часто- 4 ты, триггера 8, элемента И-HF. 9, четвертого 10 и пятого 11 регистров и инвертора 12 позволяет за счет соответствующего вычисления и учета пОпраРОк значительно ПОВысить тОч- 5О ность измерения при использовании устройства в системах, в которых измеряемая величина задана приращениями, чем существенно расширяется область использования устройства, позволяя использовать его в указанных системах для приведения показаний двух автономных измерительных блоков к единому моменту времени. Степень повышения точности пр оп ор циональ па величине рассогласования циклов измерения автономных блоков. Так как величина рассогласования млжет быть произвольной и достигать величины целого цикла, то и вели гнна поправки может достигать значения измеренной величины на текущем интервале измерения. Поэтому без учета поправки погрешность в предельном случае может достигать почти 1007, на данном интервале, что равносильно по воздействию на измерительную систему тому, если бы вместо текущего измеряемого значения на нее подавалось бы предыдущее измеренное зна«ение. ормула из обретения

1. Устройство;дя предварительной обработки инФормапии, содержащее первый, второй и третий регистры, счетчик, элемент задержки, ариФметический блок, инФормационные входы третьего регистра соединены с выходами первого регистра, выходы третьего регистра соединеHbI с первыми входами ариФметпческогл блока, о тл и ч а ю щ е е с я тем, «то, с целью расширения области применения устройства за счет обеспечения воз—

МОжНОСтн ИСПОЛЬЗОВВНИЯ ЕГO В СИСтЕмах с двумя разнесенными автономны ми измерительными блоками для приведения их показаний к единому моменту времени и повышения точности измерений, в него введены генератор образцовой частоты, триггер, элемент

И-ИЕ, четвертый и пятый регистры и инвертор, выход инвертора соединен

Ic управляющим входом пятого регистра, вход инвертора соединен с выходом элемента задержки и является управляющим выходом устройства, вход элемента задержки соединен с первым входом элемента И-ИЕ, с управляющими входами первого и третьего регистров и является первым управляюшнм входом устройства, второй вход элемента И-НЕ соединен с выходом генератора образцовой частоты н со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с информационньми входами четвертого регистра, управляющий вход которого соепинен с выходом элемента И-ИЕ и с тактовым входом триггера, вход установки которого соединен с управляющим входом второго ре1633385

25 а) 8иход пер0ого измерительного олола!

А

I гистра и является вторым управляющим выходом устройства, выход триггера соединен с третьим входом элемента

И-НЕ и с входом сброса счетчика ин1

5 формационные входы первого и второго регистров являются соответственно первыми и вторыми информационными входами устройства, выходы первого регистра соединены с вторыми входами арифметического блока, выходы второго регистра являются вторыми информационными выходами устройства, выходы четвертого регистра соединены с третьими входами арифметического блока, первые выходы которого являются первыми информационными выходами устройства, вторые выходы арифметического блока соединены с информационными входами пятого регистра, выходы кото- 2р рого соединены с четвертыми входами арифметическогo блока.

2. устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что арифметический блок содержит первый, второй и третий сумматоры, делитель и узел умножения, выходы которого являются группой выходов арифметического блока и соединены с группой входов второго сумматора, первые входы узла умножения являются третьими входами арифметического блока, вторые входы узла умножения подключены к выходам делителя, вход которого соединен с выходом первого с уммат ора, первые входы которого являются первыми входами арифметического блока, вторые входы первого сумматора являются вторыми входами арифметического блока и подключены к вторым входам второго сумматора, выход которого соединен с входом третьего сумматора, группа входов которого является четвертыми входами арифметического блока, выход третьего сумматора является выходом арифметического бпока.

1633385

Составитель С.Кулии

Техред М.Дидык Корректор С.Шевкун

Редактор С.Патруиева тирах 406

Заказ 617

Подписное

BHHHIIH Государствснного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. У)кгород, ул. Гагарина, 101