Устройство для подключения датчиков к измерительному преобразователю

 

Изобретение относится к области измерения и контроля параметров многоточечных объектов и может быть использовано для подключения датчиков к ЭВМ. Цель - повышение быстродействия, гибкости и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности подключения к ЭВМ и селекции передаваемых из ЭВМ данных. Устройство для подключения датчиков к измерительному преобразователю содержит триггеры, одновибратор, регистры, счетчик, аналого-цифровой преобразователь ,.коммутатор, элементы задержки , инвертор и логические элементы 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 О 5/251

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4876417/10 . (22) 22.10.90 (46) 30.11.92. Бюл. N 44 (75) В;И. Ярыч (56) Авторское свидетельство СССР

N 613199, кл. G 01 D 5/25, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ

ДАТЧИКОВ К ИЗМЕРИТЕЛЬНОМУ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЮЮ (57) Изобретение относится к области измерения и контроля параметров многоточечИзобретение относится к области измерения и контроля параметров многоточеч-. ных объектов и может быть использовано для подключения датчиков к ЭВМ.

Известен измерительный прибор группового контроля, содержащий коммутатор, устройство обнаружения отклонений, задатчики предельных значений, переключатели и измерители. Однако известный прибор не обеспечивает возможность подключения к последовательному интерфейсу и селекции передаваемого потока данных.

Наиболее близким к заявленному является устройство для последовательного подключения датчиков к измерительной цепи, содержащее мнгоканальный коммутатор, источник напряжения, усилитель мощности и устройство формирования импульсов сброса, Однако известное устройство не обеспечивает возможность подключения к последовательному интерфейсу и селекции передаваемого потока данных, что существенно сужает его функциональные возможности. Кроме того, известное устройство

„„ Ц „„1 778527 A 1 ных обьектов и может быть использовано для подключения датчиков к ЭВМ. Цель— повышение быстродействия, гибкости и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности подключения к ЭВМ и селекции передаваемых из ЭВМ данных. Устройство для подключения датчиков к измерительному преобразователю содержит триггеры, одновибратор. регистры, счетчик, аналого-цифровой преобразователь,.коммутатор, элементы задержки. инвертор и логические элементы. 1 ил. имеет низкое быстродействие из-зэ наличия механического коммутатора, а также ограниченную гибкость при подключении датчи. ков, обусловленную только возможностью последовательного (один за другим) подключения датчиков к измерительной цепи.

Последнее обстоятельство исключает возможность подключения датчика с произвольным номером, т.е, частота опроса для всех датчиков сохраняется неизменной, что крайне неудобно и нерационально при контроле многоточечных объектов с различаю- QQ щимися по динамике изменения значений (Я параметрами., M

Цель изобретения — повышение быстродействия, гибкости и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности подключения к ЭВМ и селекции передаваемых данных.

° еей

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство для подключения датчиков к измерительному преобразователю содержит первый и второй триггеры 1 и 2, сдновибратор 3, регистры 4, 5 и 8, счетчик 6, 1778527 аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

7, коммутатор (мультиплексор) 9, элементы

ИЛИ 10, 11. элементы И. 12, 13, инвертор 14, элементы задержки 15, 16.

Счетный вход первого триггеоа 1 соединен с входом управления устройства CTS (CTS —. "Готовность ЭВМ к передаче" — в соответствии с интерфейсом RS 232 С. На чертеже не показаны входные каскады для перехода с уровней сигналов интерфейса на логические уровни, поскольку их отсутствие не изменяет существа предложения). Один из входов первого элемента И 12 соединен с тактовым входом устройства, на который подаются импульсы ТХ с частотой, пропорциональной скорости обмена по интерфейсу (генератор тактовых импульсов на чертеже не показан). Информационный вход регистра 4 соединен с входом данных устройства, который подключен к линии пе5

20 реда вэемых по интерфейсу данных ХД. Входы коммутатора 9 подключены к выходам соответствующих датчиков.

Длительность задержки, формируемой элементом 1.5 задержки. соответствует минимально возможному интервалу между готовностью ПЭВМ к выдаче различной по функциональному назначению информации.

Выходы регистра 4 через регистр 6 подключены к входам управления коммутатора

9, выход которого подключен к входу АЦП 7, Выходы АЦП 7 соединены с входами регистра 8, вход записи которого подключен к выходу АЦП 7 "Конец преобразования".

Счетчик 6 предназначен для подсчета числа принятых битов информационного потока, его тактовый вход соединен с тактовым входом устройства, а вход сброса через инвертор 14 подключен к входу управления 40 устройства.

Выходы счетчика 6 — и-й и (n-m)-й подключены к входам элемента И 13, который дешифрирует заданное число принятых подряд битов информационного потока.

Выход элемента И 13 подключен, через элемент ИЛИ 11 к входу сброса триггера 2, выход которого соединен с входом разрешения запуска одновибратора 3, а инверсный выход соединен с входом элемента 15 задержки. Запуск одновибратора 3 осуществляется спадом сигнала на выходе элемента 15 задержки. Выход одновибратора 3 соединен с входом записи регистра 5.

Устройство для подключения датчиков к измерительному преобразователю работает следующим образом.

При готовности ЭВМ к передаче данных сигнал CTS переходит в активное состояние (высокий уровень), что приводит к переключению триггера 1 в состояние nor. "1". Выходной сигнал триггера 1 открывает элемент И 12, через который на тактовый вход регистра 4 поступают тактовые импульсы. сопровождающие передаваемые данные, которые поступают на информационный вход регистра 4. Одновременно счетчик 6 подсчитывает число тактовых импульсов, прошедших на вход регистра 4. Как только код на выходе счетчика 6 достиг значения, равного числу бит командного слова, передаваемого ЭВМ, нэ и-выходе счетчика 6 возникает сигнал уровня лог. "1", который переключает триггер 2 в состояние лог. "1" на его прямом выходе и лог. "0" — на инверсии.

Сигнал с прямого выхода триггера 2 разрешает запуск одновибратора 3 спадом сигнала с выхода элемента 15 задержки.

Длительность формируемой задержки соответствует задержке между двумя последующими байтами данных, передаваемых на

ЭВМ, и выбирается равной длительности передачи одного байта.

Тот же сигнал с и-го выхода счетчика 6 переключает триггер 1 в состояние лог. "0", элемент И 12 закрывается и запись данных в регистр 4 прекращается.

Если ЭВМ перепада командное слово для управления подключением соответствующего датчика, то на тактовый вход счетчика 6 больше не поступят тактовые импульсы и он останется в прежнем состоянии. Через интервал времени, равный длительности передачи одного байта, на выходе элемента задержки появится спад сигнала, который запускает одновибратор 3.

Выходной сигнал одновибратора 3 воздействует на вход записи регистра 5, перенося в него содер>кание регистра 4, Таким образом, ЭВМ имеет воэможность поочередно или в произвольном порядке выбора соответствующего датчика, что расширяет функциональные возможности и повышает гибкость в опросе датчиков.

После передачи командного слова ЭВМ снимает сигнал готовности к передаче с задержкой, равной длительности передачи одного байта. Низкий уровень сигнала CTS приводит к сбросу счетчика 6 и триггера 2. т.е. по существу, устройство возвращается в исходное состояние.

Если передаваемая из ЭВМ информация не содержит командного слова, то число битов в ней по меньшей мере на один превышаетт длину командного слова. Это приводит к появлению сигнала лог, "1" на (и-m)-м выходе счетчика 6 и, соответственно, на выходе элемента И 13, что приводит к сбросу триггера 2. В этом случае одновибратор 3 не

1778527 запускаегся, и в регистре 5 сохраняется прежний код управления коммутатором ()

По окончании передачи всего массива информации ПЭВМ снимает сигнал гатов- 5 ности к передаче и устройство возвращается в исходное состояние.

Таким образом, изобретение обеспечивает селекцию принимаемого потока данных без дополнительной служебной 10 информации, используя для этого только стандартный сигнал интерфейса RS-232 CCTS, Реализуемая в устройстве электронная коммутация обеспечивает высокое быстро- )5 действие при подключении датчиков к измерительной цепи. Возможность приема устройством управляющей информации из

ЭВМ обеспечивает гибкость опроса датчиков, выраженную в различной частоте опро- 20 са для различных датчиков. Структура устройства расширяет функциональные возможности средств сопряжения периферийного оборудования с ЭВМ, поскольку обеспечивает возможность селекции потока данных, передаваемых по каналу последовательного интерфейса.

Формула изобретения

Устройство для подключения датчиков к измерительному преобразователю, содержащее коммутатор. выходы которого соединены с выходами датчиков, о т л и ч а ю щ ее с я тем. что, с целью повышения быстродействия, гибкости и расширения функциональных воэможностей за счет обеспечения возможности подключения к ЭВМ, в него введены одновибратор, три регистра. счет-. чик. аналого-цифровой преобразователь, два элемента ИЛИ, два элемента И, инвер- 40

1ор, два элеменга задержки и два триггера, счетный вход первого триггера подключен к входу управления устройства и через инверtop соединен с входом сброса счетчика и первым входом первого элемента ИЛИ, выходом подключенного к входу сброса второго триггера, соединенного выходом с входом разрешения запуска одновибратора, а инверсным выходом через первый элемент задержки — с входом запуска спадом одновибратора, подключенного выходом к входу записи второго регистра, выходом подключенного к управляющим входам коммутатора, соединенного с входом аналого-цифрового преобразователя, подключенного выходом "Конец преобразования" к входу записи третьего регистра и через второй элемент задержки — к своему входу запуска преобразования, а информационными выходами соединенного с информационными входами третьего регистра, выходы которого являются выходами устройства, выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И, вторым входом соединенного с тактовым входом счетчика и подключенного к тактовому входу устройства, а выходом подключенного к входу записи первого регистра, информационный вход которого подключен к входу данных устройства, а выходы соединены с информационными входами второго регистра, вход начальной установки устройства соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выходом подключенного к входу сброса первого триггера, а вторым входом соединенного с и-m выходом счетчика. первым входом второго элемента И и счетным входом второго триггера, (n-mj-й выход счетчика подключен к второму входу втооого элемента И, 1778527 фОХ .р ва м® понроююу

Составитель В,Ярыч

Техред М.Моргентал Корректор О.Густи

Редактор A.Áåð

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

Заказ 4182 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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