Устройство для сопряжения вычислительной машины с аналоговыми датчиками

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С АНАЛОГОВЫМИ ДАТЧИКАМИ, содержащее нуль-органы, первые входы которых являются инфор-мационными входами группы устройства , а выходы соединены с входами блока формирователей импульсов, выходы которого соединены с входами шифратора , выходы которого соединены с входами блока согласования, выход которого соединен с первым входом первого регистра и входом элемента ИЛИ, выход которого является управляющим выходом устройства и соединен с пер .вым входом блока элементов И, второй вход которого соединен с входом цифро-аналогового преобразователя и выходом счетчика, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, вход которого соединен с выходом одновибратора, выход блока элементов И соединен с вторым входом первого регистра, третий вход которого является первым управляющим входом устройства, а выход является информационным выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, в него введены второй регистр, дешифратор и коммутатор, вход которого соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя, а выходы соединены с соответствующими вторыми входами нуль-органов, вход второго регистра является информационным входом устройства, а выходы соединены с входами дешифратора , выходы которого соединены с входами группы коммутатора, вход одновибратора является вторым управляющим входом устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COUHIm

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

k АВТОРСИОИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБ Ч-ТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 3564333/18-24 (22) 25.01.83 (46) 30.05.84. Бюл. 11д 20 (72) Л.П.Грузнов

{71) Ивановский инженерно-строительный институт (53) 681.327.11(088.8) (56) 1. Грузнов Л.П. Методы повышения достоверности в системах с вероятностно-временным разделением сообщений в общем канале связи.-"Механизация и автоматизация управления", 1976, 5.

2. Авторское свидетельство СССР

1Ф 926643, кл. C 06 F 3/04, 1980 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С АНАЛОГОВЫМИ

ДАТЧИКАМИ, содержащее нуль-органы, первые входы которых являются инфор-мационными входами группы устройства, а выходы соединены с входами блока формирователей импульсов, выходы которого соединены с входами шифратора, выходы которого соединены с входами блока согласования, выход которого соединен с первым входом первого регистра и входом элемента ИЛИ,,Л0„O 51 6 А выход которого является управляющим выходом устройства и соединен с пер,вым входом блока элементов И, второй вход которого соединен с входом цифро-аналогового преобразователя и выходом. счетчика, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, вход которого соединен с выходом одновибратора, выход блока элементов И соединен с вторым входом первого регистра, третий вход которого является первым управляющим входом устройства, а выход является информационным выходом устройства, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, в него введены второй регистр, дешифратор и коммутатор, вход которого соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя, а выходы соединены с соответствующими вторыми входами нуль-органов, вход второго регистра является информационным входом устройства, а выходы соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с входами группы коммутатора, вход одновибратора является вторым управляющим входом устройства.

10951

Изобретение относится к автоматизированным системам управления технологическими процессами и может быть использовано в любых отраслях промышленности, в частности текстильной, когда имеется большое число подлежащих контролю объектов и требуется обеспечить автоматический сбор и обработку информации.

Известно устройство с вероятностно-1) временным разделением сигналов, по,каналам связи которых передаются спорарадически возникающие идентифицированные сигналы многочисленных независимых источников. Этими устройства. 15 ми обеспечивается измерение времени возникновения сигналов с предельно допустимой точностью в каждом конкретном применении j13.

Известно также устройство для щ сопряжения вычислительной машины с аналоговыми датчиками, содержащее группу нуль-органов, первые входы которых соединены с соответствующими входами первой группы входов устрой- 25 ства, а выходы — через соответствующий формирователь группы формирователей с собственным входом шифратора.

Кроме того, в его состав входит блок согласования, вход которого соединен 5б с выходом шифратора, а выход — с входом элемента ИЛИ и первым входом выходного регистра, выход которого соединен с первым выходом устройства, а управляющий вход — c управляющим входом устройства. В состав устройства также входит блок запуска преобразования, выход которого подключен к входу генератора прямоугольных импульсов. Вход счетчика импуль- 4 сов соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выход— с входом цифро-аналогового преобразователя и с вторым входом блока элементов И, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и вторым выходом устройства, а выход— с вторым входом выходноro регистра.

Выход цифро-аналогового преобразователя соединен с вторыми входами нуль-органов t.2 ) °

Недостатком известного устройства является большая избыточность передаваемой информации. Промежуток времени между двумя последовательными

55 передачами информации с сопрягаемых датчиков, определяемый работой блока запуска преобразования, задается ис ходя из требований теоремы Котельни66

2 кова для датчика, который имеет максимальную частоту среза спектра изменения выходного напряжения. Поскольку аналогичная величина для других параметров меньше, передача информации с них могла бы осуществляться через более длительные промежутки времени. Избыточность передаваемой информации требует излишних затрат времени вычислительной машины на ее обработку, а также увеличения памяти на ее запись. В системе с вероятностно-временным разделением сигналов многочисленных источников в общем канале связи это ведет и к снижению достоверности передачи информации, поскольку с ростом интенсивности потока передаваемых сигналов возрастает вероятность их искажения из-за наложения при передаче.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сопряжения вычислительной машины с аналоговыми датчиками, содержащее нуль-органы, первые входы которых являются информационными входами группы устройства, а выходы соединены с входами блока формирователей импульсов, выходы которого соединены с входами шифратора, выходы которого соединены с входами блока согласования, выход которого соединен с первым входом первого регистра и входом элемента ИЛИ, выход которого является управляющим выходом устройства и соединен с первым входом блока элементов И, второй вход которого соединен с входом цифро-аналогового преобразователя и выходом счетчика, вход которого сдедииен с выходом генератора импульсов, вход которого соединен с выходом одновибратора, выход блока элементов И соединен с вторым входом первого регистра, третий вход которого является первым управляющим входом устройства, а выход является информационным выходом устройства, введены второй регистр, дешифратор и коммутатор, вход которого соединен с выходом цифро-аналогового преобразователя, а выходы соединены с соответствующими вторыми входами нульорганов, вход второго регистра является информационным входом устройст1 ва, а выходы соединены с входами дешифратора, выходы которого соединены с входами группы коммутатора, з 1095 вход одновибратора является вторым управляющим входом устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит нуль-орган 1, выдающий одиночный импульс при совпадении по величине напряжений на двух собственных входах, блок 2 формирователей импульсов, формирующий на соответствующем выходе одиноч-10 ный импульс напряжения малой длительности при поступлении импульса на один из входов, шифратор 3, образующий на выходе требуемый код сообщения о поступлении одиночного импульса на какой-либо вход шифратора 3, блок 4 согласования, восстанавливающий форму разрядных импульсов после их прохождения по каналу связи, элемент ИЛИ 5, формирующий одиночный импульс при поступлении кода каждого очередного сообщения, первый регистр 6, хранящий код поступившего сообщения и код измеренного на вторых входах нуль-органов 1 напряжения 25 до момента их выдачи в сопрягаемую вычислительную машину по ее команде, одновнбратор 7, определяющий ритм передачи информации с сопрягаемых датчиков, генератор 8 импульсов, вы- З0 дающий серию прямоугольных импульсов заданной частоты, счетчик 9, суммирующий поступление на вход импульсы, цифро-аналоговый преобразователь 10, преобразующий подаваемый на вход двоичный код в пропорциональное аналоговое напряжение, блок 11 элементов И, по команде импульса с выхода элемента ИЛИ 5 переписывающих содержимое счетчика 9 в первый регистр 6 icoM40 мутатор 12, подключающий вторые входы требуемых нуль-органов 1 к выходу цифро-аналогового преобразователя 10, дешифратор 13, выдающий управляющие потенциалы на группу входов коммутатора 12, второй регистр 14, запоми45 нающий выдаваемые вычислительной машиной коды и на их осиове управляющий работой дешифратора 13.

Элементы устройства взаимодействуют между собой следующим образом.

Каждый вход группы информационных входов, через который устройство связано с тем или иным аналоговым датчиком, соединен с первым входом собст- 55 венного нуль-органа 1. Второй вход каждого нуль-органа 1 подключен к со- ответствующему выходу группы выходов

166 4 коммутатора 12, который может быть общим для нескольких нуль-органов 1.

Выход каждого нуль-органа 1 соединен с соответствующим входом блока 2 формирователей. Каждому входу блока 2 соответствует его выход, подключаемый к требуемому входу шифратора 3. Выход шифратора 3 соединен с входом блока 4 согласования, выход которого подключен к входу элемента ИЛИ 5 и первому входу первого регистра 6. Второй вход первого регистра 6 соединен с выходом блока 11 элементов И, управляющий вход — с управляющим входом устройства, а выход— с выходом устройства. Вход одновибратора 7 подключен к второму управляющему входу устройства, а выход— к входу генератора 8 импульсов. Вход счетчика 9 соединен с выходом генератора 8 импульсов, а выход — с входом цифро-аналогового преобразователя 10 и вторым входом блока 11 элементов И. Первый вход блока 11 элементов И соединен с выходом элемента ИЛИ 5 и управляющим выходом устройства. Выход цифро-аналогового преобразователя 10 соединен с входом коммутатора 12, группа входов которого подключена к выходам дешифратора 13. Вход второго регистра 14 соединен с информационным входом устройства, а выход - с входом дешифратора 13.

Устройство работает следующим образом.

Напряжения с выходов сопрягаемах аналоговых датчиков постоянно приложены через группу информационных входов устройства к первым входам нульорганов 1. Ритм передачи информации с датчиков задается или самой вычис" лительной машиной, или одновибратором 7. В первом варианте вычисли" тельная машина первоначально через информационный вход устройства записывает требуемый код во второй регистр 14. В соответствии с этим кодом дешифратор 13 формирует на соответствующих выходах разрешающие потенциалы, которые передаются через группу входов в коммутатор 12. Этими потенциалами в коммутаторе (представляющем собой, например, группу двухвходовых элементов И) подготавливаются требуемые линии связи, соеди няющие выход цифро-аналогового преобразователя 10 с вторыми входами соответствующих нуль-органов 1. После

1095166 этого вычислительная машина через вторбй управляющий вход устройства выдает командный импульс на одновибратор 7. Этим импульсом включается в работу генератор 8 импульсов, кото- рый генерирует серию прямоугольных ямпульсов, и (например,с помощью реле времени) на время отключается собственная схема формирования одиночных

;импульсов одновибратора 7. 1О

Во втором варианте вычислительная машина лишь записывает во второй регистр 14 требуемый код, а одиночные импульсы запуска генератора 8 импульсов формируются самим одновибрато- 15 ром 7.

Поступающие с выхода генератора 8 импульсов импульсы напряжения суммируются счетчиком 9. Выходные потенциалы счетчика 9 управляют работой 20 цифро-аналогового преобразователя 10 и блока 11 элементов И. Цифро-анало-. говый преобразователь 10 на основе поданного на его вход кода формирует требуемое по величине аналоговое на- >> пряжение. Это напряжение подается на вход коммутатора 12 и далее на вторые входы тех нуль-органов 1,которые определены кодом,заданным вычислительной машиной во втором регистре 14. зо

По мере нарастания напряжения на выходе цифро-аналогового преобразова теля 10, вызванного суммированием счетчиком 9 поступающих на вход импульсов, наступит момент, когда ста- З5 нут равными по величине напряжения на первом и втором входах какоголибо из нуль-органов 1, к которым в рассматриваемом режиме подводится напряжение с выхода цифро-аналогового 4О преобразователя 10 через коммутатор 12. При этом на выходе данного нуль-органа 1 появится импульс напряжения, который будет передан на соответствующий вход блока 2 форми- 4 рователей. Здесь на его основе будет сформирован одиночный импульс требуемой формы, который следует далее на вход шифратора 3. Шифратор 3 по команде приходящего импульса сформирует на выходе сигнал, код которого идентифицирует адрес аналогового датчика в составе устройства. Импуль. сы напряжения, образующие код сигнала, по каналу связи передаются в блок 4 согласования, где их форма приводится к требуемой для работы последующих элементов устройства.

Далее код сигнала следует на первый вход первого регистра 6, в котором код запоминается частью триггеров регистра, и на вход элемента ИЛИ 5.

Элемент ИЛИ 5 на основе кода поступившего сигнала формирует одиночный импульс, который передается далее на управляющий выход устройства, являясь сигналом вычислительной машине о поступлении очередного сообщения с сопрягаемых датчиков, и на первый вход блока 11 элементов И.

Поскольку на второй вход этого блока поданы управляющие потенциалы с выхода счетчика 9, то по команде импульса с выхода элемента ИЛИ 5 осуществляется считывание и запись содержимого счетчика 9 через второй вход первого регистра 6 во вторую часть его триггеров, т.е. в эти триггеры записывается код текущего напряжения на выходе цифро-аналогового преобразователя 10 в момент появления очередного сигнала с датчиков.

Вычислительная машина, получив этот сигнал, выдает. командный импульс на первый управляющий вход устройства, который, поступая на третий вход первого регистра 6, переписывает

его содержимое в ее память.

По мере нарастания напряжения на выходе цифро-аналогового преобразователя 10 от минимального до максимального значений осуществляется передача текущих значений напряжений на выходе всех сопрягаемых датчиков.

С последним импульсом в серии генератора 8 импульсов происходит переполнение и сброс в нуль счетчика 9, после чего прекращается очередной цикл передачи и подготовка к следуюшему циклу.

Запись информации в регистры осуществляется корреляционным кодом, что устраняет необходимость установки их в нуль перед каждой новой записью.

В предлагаемом устройстве вычислительная машина, работая в соответствии с заданным алгоритмом, полностью определяет режим передачи информации в устройстве — как периодичность передачи, так и состав датчиков, с которых будет передаваться информация в каждом очередном цикле передачи (по группам датчиков, контролирующих параметры с одинаковой динамикой).

Составитель С. Гапич

Редактор M.Òoâòèí Техред В.Далекорей Корректор Т.Кугрышева

Заказ 3598/30 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 г