Устройство для сопряжения измерительного прибора с цифровой вычислительной машиной

 

О П И С А Н И Е (ii1 552601

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз СоветскиХ

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 17.02,75 (21) 2107048/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.77. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 11.04.77 (51) М. Кл. G 06F 3/00

Государственный комитет

Совета Министре СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения

С. Г. Алексеев, М. М. Гельман и А. Ф. Котю (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО

ПРИБОРА С ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНОЙ

Изобретение относится к информационно-измерительным системам и предназначено расширить функциональные возможности устройств, например преобразователей измерительной информации в цифровой код, для сопряжения различного типа измерительных приборов с цифровой регистрирующей аппаратурой, При этом обеспечиваются сопряжение приборов с цифровыми вычислительными машинами (ЦВМ) любого типа и унификация ввода измерительной информации в машину для ее оперативной обработки.

Известны различные устройства и приборы с цифровыми выходом (ЦИУ) (1), используемые для измерений электрических и неэлектрических величин.

В их состав входят первичный измерительный преобразователь и блок преобразования измеряемой величины в цифровой код с выходным цифровым регистром, обеспечивающие сопряжение приборов только с регистрирующей аппаратурой.

Недостаток известных ЦИУ, в частности серийно выпускаемых, и входящих в их состав устройств для сопряжения — отсутствие возможности стыковки с ЦВМ, это понижает эффективность применения приборов. Для машинной обработки измерительной информации в настояшее время используются специализированные ЦВМ со специальными каналами либо промежуточные регистрирующие устройства, что исключает возможность обработки данных измерений в реальном масштабе времени.

5 Отсутствие возможности непосредственной стыковки ЦИУ с ЦВМ и запись измерительной информации на промежуточный носитель нередко приводят к недоиспользованию быстродействия ЦИУ.

1о Известно также наиболее близкое по технической сущности к изобретению цифровое измерительное устройство (2), содержащее преобразователь измеряемой величины в цифровой код, первый выход которого соединен с

15 входом цифрового регистра.

Недостатком известного устройства является то, что в специализированных машинах с отдельным каналом для аналоговых сигналов ввод измерительной информации организуется

20 программным путем и требует определенных затрат времени. При этом отсутствует возможность подключения к подобной машине серийных ЦИУ.

Цель изобретения — расширение функцио25 нальных возможностей устройства.

Это достигается тем, что в состав устройства введены пять элементов И, элемент ИЛИ, триггер, два формирователя сигналов, коммутатор, формирователь строб-импульсов, две

30 группы элементов И и группа элементов ИЛИ.

552601

Первые входы первого и второго элементов И объединены и соединены с первым входом устройства, вторые входы первого и второго элементов И вЂ” соответственно с первым и вторым выходами триггера, первый вход которого и первый вход элемента ИЛИ через первый формирователь сигналов связаны с первым выходом преобразователя измеряемой величины в цифровой код. Выход второго формирователя сигналов подключен к второму входу триггера и первому входу коммутатора, второй вход коммутатора и вход формирователя строб-импульсов — к выходу элемента ИЛИ, второй вход которого сявзан с выходом первого элемента И. Выход второго элемента И соединен со входом преобразователя измеряемой величины в цифровой код, первый выход цифрового регистра — с первым входом первой группы элементов И, второй вход которой и первый вход второго формирователя сигналов связаны с выходом второй ргуппы элементов

И, а выход первой группы элементов И вЂ” с первым входом группы элементов ИЛИ. Второй вход группы элементов ИЛИ подключен к выходу третьего элемента И, первый вход третьего элемента И вЂ” к первому выходу коммутатора, а второй выход коммутатора — к первому входу четвертого элемента И, выходом связанного с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом цифрового регистра, а выход— с третьим входом группы элементов ИЛИ, выход которой является первым выходом устройства. Выход формирователя строб-импульсов соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, вторым входом второй группы элементов И и с вторым выходом устройства, вторым входом устройства является второй вход второго формирователя сигналов.

Структурная схема предлагаемого устройства приведена на чертеже, где обозначено: 1— вход тактовых сигналов ЦВМ вЂ” первый вход устройства; 2 — первый элемент И; 3 — второй элемент И; 4 — вход преобразователя измеряемой величины в цифровой код; 5 — преобразователь измеряемой величины в цифровой код; 6 — второй выход преобразователя измеряемой величины в цифровой код — выход сигнала окончания цикла преобразования;

7 — первый формирователь сигналов; 8 триггер, 9 — цифровой регистр; 10 — элемент

ИЛИ; 11 — коммутатор; 12 — первая группа элементов И; 13 — второй формирователь сигналов; 14 — вторая группа элементов И; 15— третий элемент И; 16 — четвертый элемент И;

17 — формирователь строб-импульсов; 18— второй выход устройства — выход синхросигналов для ЦВМ; 19 — пятый элемент И; 20— группа элементов ИЛИ; 21 — первый вход группы элементов ИЛИ вЂ” вход системы информационных кодовых шин; 22 — второй вход группы элементов ИЛИ вЂ” вход шин передачи кода пробела; 23 — третий вход группы элементов ИЛИ вЂ” вход шин передачи кода знака числа; 24 — первый выход устройства,—

25 зо

65 разъем входного регистра перфолентного канала ввода данных ЦВМ; 25 — второй выход коммутатора — выход сигнала считывания и передачи в ЦВМ кодазнака числа; 26 — второй выход цифрового регистра — выход сигналов кода знака числа; 27 — первый выход коммутатора — выход сигнала формирования кода пробела; 28 — третий выход коммутатора — выход системы шин сигналов считывания и передачи в ЦБМ кода числа; 29 — первый выход цифрового регистра — выход системы информационных кодовых шин для передачи кода числа; 30 — первый выход преобразователя измеряемой величины в цифровой код — выход информационных сигналов кода;

31 — первый вход коммутатора — вход сигналов сброса; 32 — второй вход коммутатора— вход сигналов запуска; 33 — второй вход устройства — вход внешних сигналов сброса устройства в начальное состояние.

Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии коммутатор 11 и триггер 8 находятся в нулевом положении, при этом элемент И 2 закрыт, а элемент И 3 открыт. Исходное состояние задается внешним сигналом, поступающим на вход 33 формирователя 13 сигналов сброса. С приходом первого тактового сигнала ЦВМ на вход 1 он проходит через элемент И 3 на вход 4 и запускает преобразователь 5. По окончании цикла преобразования по сигналу с выхода 6, сформированному в элементе 7, запускается формирователь 17 строб-импульсов и коммутатор 11, вход 32 которого связан с выходом элемента

ИЛИ 10, открывается первый выход 27 коммутатора и перебрасывается триггер 8, запирая элемент И 3 и открывая элемент И 2.

Таким образом, обеспечивается согласование быстродействия ЦСУ с тактовой частотой

ЦВМ, при работе ЦИУ в режиме внешней (не от сигналов LIBM) синхронизации выход 30

ЦИУ соединен с регистром 9. По сигналу с первого выхода коммутатора 27 и строб-сигналу (последний одновременно используется в качестве синхро-импульса для ЦВМ) формируется и передается в регистр машины через элемент И 15 и соответствующие элементы группы элементов ИЛИ 20 код символа пробела. Второй тактовый сигнал ЦВМ поступает уже непосредственно через элементы И 2, ИЛИ 10 на коммутатор и формирователь строб-сигнала, при этом открывается второй выход 25 коммутатора и через элементы И 16, 19 передается сигнал на считывание из цифрового регистра 9 кода (выход 26) знака числа, формирование его машинного кода и передачу этого кода в ЦВМ. С приходом третьего и последующих тактовых сигналов ЦВМ из цифрового регистра с выхода 29 через соответствующие элементы первой группы элемен тов И 12 по сигналам считывания, поступающим с третьего выхода 28 коммутатора через систему шин и элементы второй группы элементов И 14, считываются и последовательно в каждом такте передаются в машину разря552601

5 ды кода числа, эквивалентного преобразованной величине. Количество одновременно (в одном такте) передаваемых разрядов числа обусловливается форматом входных данных перфолентного канала ввода информации конкретной ЦВМ. Коды пробела, знака числа и самого числа передаются в регистр машины через соответствующие элементы группы элементовв ИЛИ 20.

Соединение входов элементов этой группы

21, 22, 23 с информационными кодовыми шинами и выходами элементов И в цепях сигналов кодов пробела и знака числа, а также выходов элементов этой группы (выход 24) с контактами разъема входного регистра ЦВМ определяется входным форматом данных и алфавитом конкретно используемой ЦВМ и не представляет принципиальных трудностей.

При этом для формирования по соответствующим сигналам кодов пробела и знака числа для данной машины запараллеливаются входы элементов ИЛИ группы 20 в цепях соответствующих разрядов входного регистра ЦВМ.

При считывании последнего младшего разряда кода в момент окончания строб-импульса считывания из его заднего фронта в элементе

13 формируется сигнал, поступающий на вход

31 коммутатора 11, которым коммутатор и триггер сбрасываются в исходное состояние, и все устройство подготавливается к следующему циклу преобразования и передачи в ЦВМ кода нового числа.

Длительность сигналов считываемого в машину кода задается формирователем стробимпульсов, сигналы которого являются одновременно синхронизирующими для LIBM (выход 18), В качестве формирователя строб-импульсов может быть применен, например, ждущий мультивибратор. При этом в качестве прямого и инверсного синхроимпульсов для

ЦВМ используют оба его выходных сигнала.

Коммутатор может, например, представлять собой двоичный счетчик с диодным дешифратором.

Предлагаемое устройство благодаря воз можности стыковки с ЦВМ любого типа и в первую очередь с универсальными машинами, а также унификации ввода измерительной информации позволит: существенно расширить функциональные возможности ЦИУ и повысить эффективность их применения, обеспечивать обработку измерительной информации в реальном масштабе времени с одновременным существенным уменьшением аппаратурных и временных затрат на ее ввод в машину и обработку; увеличить скорость ввода данных в

ЦВМ по перфолентному каналу, использовать для обработки измерительной информации универсальные машины, что, в свою очередь, повысит эффективность использования последних и расширит возможности универсальных машин, так как они могут быть успешно применены, например, для автоматизации эксперимента.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения измерительного прибора с цифровой вычислительной машиной, содержащее преобразователь измеряемой величины в цифровой код, первый выход кото10 рого соединен с входом цифрового регистра, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены пять элементов И, элемент

ИЛИ, триггер, два формирователя сигналов, 15 коммутатор, формирователь строб-импульсов, две группы элементов И и группа элементов

ИЛИ, причем первые входы первого и второго элементов И объединены и соединены с первым входом устройства, вторые входы первого

20 и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым выходами триггера, первый вход которого и первый вход элемента

ИЛИ через первый формирователь сигналов соединены с первым выходом преобразователя

25 измеряемой величины в цифровой код, выход второго формирователя сигналов соединен с гторым входом триггера и с первым входом коммутатора, второй вход которого и вход формирователя строб-импульсов соединены с зО выходом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход второго элемента И соединен с входом преобразователя измеряемой величины в циф ровой код, первый выход цифрового регистра

35 соединен с первым входом первой группы элементов И, второй вход которой и первый вход второго формирователя сигналов соединены с выходом второй группы элементов И, выход первой группы элементов И соединен с первым

4р входом группы элементов ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с первым выходом коммутатора, второй выход которого соединен с первым входом четвертого элемен45 та И, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом цифрового регистра, а выход — с третьим входом группы элементов ИЛИ, выход которой является первым

5О выходом устройства, выход формирователя строб-импульсов соединен с вторыми входами

° третьего и четвертого элементов И, вторым входом второй группы элементов И и с вторым выходом устройства, вторым входом устройст55 ва является второй вход второго формирователя сигналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт, св. Ко 384102 Кл. G Об1.. 3/04, 1971.

5о 2. Швецкий Б. И. Электронные измерительные приборы с цифровым отсчетом. Киев, Изд-во «Техника», 1970 (прототип).

552601

Составитель И. Хазова

Текред А. Камышникова

Корректор Л. Денискина

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 676/5 Изд. № 318 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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