Устройство контроля частотно-временных и амплитудно- временных параметров

 

Изобретение может быть использовано при разработке и отладке микропроцессорных (МП) систем. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет измерения амплитуды импульсных сигналов, изменяющихся по длительности т в К стробируемых точках с интервалом г /К. Для этого в устройство в каждый измерительный канал введен согласующий блок 29, логический элемент ИЛИ 34, коммутатор 31 фазы, первый 30 и второй 32 многофазные тактовые генераторы. Устройство позволяет за время действия входного импульса однократно подключиться каждому из аналого-цифровых преобразователей (АЦГ) и зафиксировать значение входного сигнала. В период между импульсами МП система 35 считывают эту информацию и подготавливает устройство к очередному воздействию входного импульса За время действия одного входного импульса можно получить информацию в В дискретных точках, при этом коммутатор 31 соединяет один из выходов первого генератора 30 с входом второго генератора 32 За время действий следующего входного импульса можно получить информацию в других В дискретных точках, при этом коммутатор 31 соединяет следующий выход первого генератора 30 с входом второго генератора 32. Вся информация о входном сигнале собирается за А входных импульсов Таким образом достигается компромисс между быстродействием устройства и числом АЦП. включенных в схему 2 ил Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 R 27/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4622874/21 (22) 19.12.88 (46) 15.12.91. Бюл. ¹46 (72) В.Н.Дорогокупля и Е.С,Зазнобин (53) 621.317.5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1092415, кл. G 01 R 13/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1354162, кл. G 05 В 23/02, 1985. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЧАСТОТНОBPEMEHHblX И АМПЛИТУДНО-ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ (57) Изобретение может быть использовано при разработке и отладке микропроцессорных(МП) систем, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей— достигается за счет измерения амплитуды импульсных сигналов, изменяющихся по длительности r в К стробируемых точках с интервалом т /К, Для этого в устройство в каждый измерительный канал введен согласующий блок 29, логический элемент ИЛИ

34, кбммутатор 31 фазы, первый 30 и второй

SU 1698832 А1

32 многофазные тактовые генераторы, Устройство позволяет за время действия входного импульса однократно подключиться каждому иэ аналого-цифровых преобразователей (АЦЛ) и зафиксировать значение входного сигнала. В период между импульсами МП система 35 считывают эту информацию и подготавливает устройство к очередному воздействию входного импульса. За время действия одного входного импульса можно получить информацию в В дискретных точках, при этом коммутатор 31 соединяет один из выходов первого генератора 30 с входом второго генератора 32. За время действий следующего входного импульса можно получить информацию в других В дискретных точках, при этом коммутатор 31 соединяет следующий выход первого генератора 30 с входом второго генератора 32. Вся информация о входном сигнале собирается за А входных импульсов. Таким образом достигается компромисс между быстродействием устройства и числом АЦП, включенных в схему. 2 ил.

1698832

20

40

55

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для регистрации, контроля и измерения амплитудно-временных и частотно-временных параметров импульсных сигналов в микропроцессорных системах (МП С).

Цель изобретения — расширение функци. ональных возможностей устройства за счет, измерения амплитуды импульсных сигна;: лов, изменяющихся по длительности (ИМП) в К стробируемых точках с интерва, лом х (И М П)/ К.

На фиг,1 изображена функциональная, схема предлагаемого устройства; на фиг.2— временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит приемопередатчик 1, дешифратор 2 адреса, генератор 3 эталонных частот, нормализаторы 4.1-4,N сигналов, регистр 5 состояний, регистр 6 маскировки прерывания, коммутационные поля 7.1 — 7,N, коммутаторы 8,1-8,N, узлы

9;1 — 9,N гальванической развязки, регистр

10 команд, коммутатор 11 эталонных частот, коммутатор 12 входных сигналов, программируемый формирователь 13 измерительных импульсов (ПФИИ), инвертор 14, коммутатор 15 управления, коммутатор «6 тактовых сигналов, программируемый счетчик 17, логические элементы И 18.1 — 18.N, измерительные каналы 19.1-19.N, выходы— входы приемопередатчиков 20 и 21, входы

22 и 23 и выходы 24 и 25 дешифратора адреса, выходы генератора 26 эталонных частот, выходы 27 и 28 устройства, согласующий блок 29, первый многофазный тактовый генератор МФТГ 30 и А выходовфаз, коммутатор.31 фазы, второй МФТГ 32 на В выходов-фаз, аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 33,1 — ЗЗ,В, логический элемент ИЛИ 34, блок 35 управления, сбора и обработки данных на основе микропроцессорной системы.

Сущность изобретения заключается в следующем, Предлагаемое сочетание новых элементов в устройстве позволяет за время действия одного входного импульса однократно включиться каждому АЦП и зафиксировать значение входного сигнала, В период между входными импульсами MI1 система считывает эту информацию и подготавливает устройство к очередному воздействию входного импульса. На аналоговые входы всех АЦП поступает входной сигнал через согласующий блок. На тактовый вход первого многофазного тактового генератора (МФТГ) поступает К импульсов дискретиэации входного сигнала, Первый МФТГ имеет А выходов-фаз. Физический смысл числа А заключается в том, что для сбора полной информации о входном сигнале в К дискретных точках необходимо провести измерение A входных импульсов и А раз переключать коммутатором выходы-фазы первого МФТГ на вход второго МФТГ, Второй МФТГ имеет В выходов-фаз. Физический смысл числа В заключается в то, что число

АЦП, включенных в предлагаемое устройство, равно числу В, т.е. к каждому выходу-фазе второго МФТГ подключено по одному

АЦП, Между числами должно быть вы. держано соотношение К=АхВ.

За время действия одного входного импульса можно получить информацию в В дискретных точках, при этом коммутатор соединяет один из выходов первого МФТГ с входом второго МФТГ. За время действий следующего входного импульса можно получить информацию в других В дискретных точках, при этом коммутатор соединяет следующий выход первого МФТГ с входом второго МФТГ. Вся информация о входном сигнале собирается за А входных импульсов, Таким образом, достигается компромисс между быстродействием устройства и числом АЦП, включенных в схему. Например, при анализе входного сигнала в 16 дискретных точках возможны следующие варианты; 8 АЦП и 2 входных импульса, 4

АЦП и 4 входных импульса, 2 АЦП и 8 входных импульсов, Из предыдущего материала видно, что число К является постоянным для конкретной схемы и определяется ее параметрами.

С другой стороны число К должно удовлетворять условию г (И М П)= К*2*Т(ГЕ Н), где т(ИМП) — длительность импульса входного сигнала, К вЂ” число стробируемых точек;

Z — число, загружаемое в ПФИИ 13;

Т(ГЕН) — период частоты сигнала, поступающего с эталонного генератора на вход

ПФИИ 13.

Из этого соотношения видно, что при изменении длительности т(ИМП) входного импульса меняется число Z, загружаемое в

ПФИИ, чтобы период частоты cèãíàëà генератора Т (ГЕН) и число K остались постоянными. Таким образом достигается измерение амплитуды входного сигнала, изменяющегося по длительности в широких пределах, с изменяющимся интервалом между стробируемыми точками, равного т (ИМП)/К.

Устройство сохраняет режим работы прототипа и осуществляет стробировэние и

1698832

55 измерение амплитуды входного сигнала (фиг.2,а), которое выполняется следующим образом, Вначале все регистры, счетчики и МОТГ устанавливаются в исходное состояние, Затем в ПФИИ 13 загружается число Z, выбранное так, чтобы за время длительности входного сигнала на выходе ПФИИ 13 сформировалось К импульсов, а в счетчик 17 загружается число M-К, коммутатор 31 должен соединить первый выход-фазу МФТГЗО с входом МФТГ 32.

Пуск канала, например, 19М, осуществляется в период между входными импульсами записью в регистр 10 команд управляющего слова, После чего сигнал от генератора 3 эталонных частот поступает через коммутатор 11 и через коммутатор 12 входных сигналов на тактовый вход ПФИИ

13. Входной импульсный сигнал 0 N ВХ через согласующий блок 29 поступает на аналоговые входы всех АЦП 33.1 — ЗЗ.В. Кроме того, через нормализатор 4N сигналов и через установленную перемычку на коммутационном поле 7.N нормализованный входной импульс через элемент ИЛИ 34 поступает на вход разрешения ПФИИ 13 и через коммутатор 15 — на вход разрешения счетчика 17, За время наличия входного сигнала на входе раэоешения ПФИИ 13 на его выходе формируются K стробирующих импульсов (фиг,2,в). Эти импульсы через коммутатор 15 поступают на тактируемый вход счетчика 17. После нормального прохождения всех импульсов МП система на выходах

28 получает информацию об окончании стробирования очередного входного импульса по цепи выход счетчика 17- вход схемы И 18.N — выходы 28 устройства. Кроме этого, стробирующие импульсы, которые можно разбить на В групп по А импульсов в каждой группе, с выхода П ФИИ

13 поступают на вход первого МФТГ 30, а на его первом выходе-фазе формируются В импульсов из первых импульсов каждой группы (фиг.2,с), на втором выходе-фазе формируются В импульсов иэ вторых им пульсов каждой группы (фиг.2,d), на А выходе-фазе формируются В импульсов из А импульсов каждой группы (фиг.2,е).

Перед приходом первого входного импульсного сигнала коммутатор 31 соединяет первый выход МФТГ 30 с входом МФТГ 32, а во время воздействия первого входного импульсного сигнала последовательность стробирующих импульсов (фиг.2,с) на входе

МФТГ 32 преобразуется в одиночные имг пульсы на каждом выходе МФТГ 32, к которым подключены АЦП 33.1-33.В (фиг.2,f, g, l), т.е. во время первого входного импульс 10

Ç0

50 ного сигнала все АЦП фиксируют амплитуду входного сигнала в точках действия первых стробирующих импульсов из каждой В группы.

Перед приходом второго входного импульсного сигнала коммутатор 31 соединяет второй выход МФТГ 30 с входом МФТГ 32, а во время воздействия второго входного импульсного сигнала последовательность стробирующих импульсов (фиг,2, d) на входе

МФТГ 32 преобразуется в одиночные импульсы на каждом выходе МФТГ 32, к кото.рым подключены АЦП 33.1 — 33.В (фиг.2, 1, m, и), т.е. во время второго входного импульсного сигнала все АЦП фиксируют амплитуду входного сигнала в точках действия вторых стробирующих импульсов иэ каждой

В группы.

Перед приходом А входного импульсного сигнала коммутатор 31 соединяет А выход МФТГ 30 с входом МФТГ 32, а во время воздействия А входного импульсного сигнала последовательность стробирующих импульсов (фиг,2,е) на входе МФТГ 32 преобразуется в одиночные импульсы на каждом выходе МФТГ 32, к которым подключены АЦП 33.1 — ЗЗ.В (фиг.2-р, g, г), —.е. во время А входного импульсного сигнала все АЦП фиксируют амплитуду входного сигнала в точках действия А стробирующих импульсов из каждой В группы.

В паузах между входными импульсными сигналами МП система 35 считывает информацию с каждого АЦП и обрабатывает ее. Таким образом, в МП системе собирается полная информация об амплитуде входного импульсного сигнала B К стробируемых точках из А входных импульсных сигналов.

Формула изобретения

Устройство контроля частотно-временных и амплитудно-временных параметров, содержащее блок управления сбора и обработки данных, приемопередатчики данных, дешифратор адреса, нормализатор сигналов, состоящий иэ последовательно соединенных коммутаторов и узлов гальванической развязки, регистр состояния, генератор эталонных частот. регистр маскирования прерываний, коммутационное поле, л элементов И, а также и измерительных каналов, каждый из которых содержит регистр команд, программируемый формирователь измерительных интервалов, инвертор, коммутатор тактовых импульсов, коммутатор управления, программируемый счетчик и коммутатор эталонных частот, управляющие входы которого подключены к выходам генератора эталонных частот, информационные входы — к информационным входам

1698832 коммутатора входных сигналов, коммутатора управления, коммутатора тактовых импульсов и выходами регистра команд, синхронизирующий вход которого подключен к управляющим входам программируемого 5 формирователя измерительных импульсов, программируемого счетчика и соответствующим выходам дешифратора адреса, а информационные входы — к первым, двунаправленным выводам приемопередатчи- 10 ков данных, вторые двунаправленные выводы которых подключены к соответствующим выводам блока управления, сбора и обработки данных, кроме того, информационные входы регистра команд подключены к информацион- 15 ным входам программируемого формирователя временных интервалов, программируемого счетчика, регистра маскирования прерывания, первым выходам устройства и выходам регистра состояния, 20 соединенного синхронизирующим и разрешающим входами с соответствующими выходами д эшифратора адреса и соответственно синхронизирующим и разрешающим входами регистра маскирования прерывания, выходы 25 которого подключены к;первым входам эле ментов И, выходы которых подключены к вторым выходам устройства, а вторые входы — с выходами программируемых счетчиков соответствующих информационных каналов, вход 30 разрешения программируемого счетчика соединен с соответствующими информационным входом регистра состояния и выходом коммутатора управления, тактовый вход программируемого счетчика подключен к выходу 35 коммутатора тактовых сигналов, управляющие входы которого подключены к выходам программируемого формирователя, входу инвертора и первому входу коммутатора Входных сигналов, соответствующие входы коммутато- 40 ра управления соединены с выходом инвертора и соответствующим выходом коммутационного поля, тактовый вход программируемого формирователя измерительных импульсов подключен к второму выходу коммутатора входных сигналов, первый третий, пятый и шестой управляющие входы которого подключены к выходам коммутатора эталонных частот, а второй и четвертый — к соответствующим выходу нормализатора сигналов и входу коммутационного поля, при этом входы дешифратора адреса подключены к выходам адреса блока управления, сброса и обработки данных, а входы нормализаторов сигналов являются информационными входами устройства, отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства эа счет измерения амплитуды импульсных сигналов, изменяющихся по длительности, в каждый измерительный канал введены согласующий блок, элемент ИЛИ, коммутатор, В аналого-цифровых преобразователей, первый тактовый генератор, второй тактовый генератор, при этом аналоговые входы аналого-цифровых преобразователей подключены к информационному входу устройства через согласующий блок, тактовый вход каждого аналого-цифрового преобразователя соединен с одним из выходов второго тактового генератора, вход которого подключен к выходу коммутатора, а информационные входы последнего соединен выходами первого тактового генератора, вход которого подключен к выходу программируемого формирователя измерительных импульсов, управляемые входы коммутатора и установочные входы обоих тактовых генераторов соединены с выходами регистра команд, входы элемента ИЛИ соединены соответственно с регистром команд и вторым информационным входом коммутатора управления, а выход подключен к входу разрешения программируемого формирователя измерительных импульсов.

1698832

Я4 (8-1/A

Составитель Н.Михалев

Редактор М, Кобылянская Техред M. Моргентал Корректор M.Êó÷åðÿâàÿ

Заказ 43Q4 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101