Устройство для ввода информации

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода ЭВМ информации от аналоговых датчиков, имеет расширенные функциональные возможности. Устройство для ввода информации содержит аналоговые каналы, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выход которого является выходом устройства для ввода информации , устройство управления коммутатором и АЦП, блок определения типа датчика Блок определения типа датчика состоит из буферного регистра, первой, второй и третьей групп аналоговых ключей, резисторного делителя, измерительного усилителя . Управляющие выходы буферного регистра соединены с управляющими входами групп аналоговых ключей Аналоговый вход блока определения типа датчика подсоединен первой группой аналоговых ключей непосредственно ко входу измерительного усилителя, второй группой ключей через резисторный делитель также к входу измерительного усилителя, а третьей группой ключей - к выходу измерительного усилителя. Адресные входы буферного регистра соединены с информационным входом устройства для ввода информации, выход коммутатора соединен с аналоговыми входами блока, определения типа датчика, аналоговый выход которого соединен с входом АЦП 2 ил Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 06 F 3/05

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

k (21) 4896189/24 (22) 25.12.90 (46) 07.11.92.Бюл. N. 41 (71) Ярославское научно-производственное объединение "Электронприбор" (72) С.А.Муравьев и В.П.Лысков (73) Ярославское научно-производственное обьединение "Электронприбор" (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1381476, кл, G 01 F 3/05, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N 1386986, кл. G 06 F 3/05, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода ЭВМ информации от аналоговых датчиков, имеет расширенные функциональные возможности. Устройство для ввода информации содержит аналоговые каналы, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выход которого является выходом устройства для ввода инИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода в ЭВМ информации от аналоговых датчиков.

Известно устройство для ввода информации от аналоговых датчиков, содержащее мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, блок микропрограммного управления, два счетчика; два регистра и четыре коммутатора, Наиболее близким к заявляемому является устройство для ввода информации, содержащее коммутатор, аналого-цифровой преобразователь и первый. второй и третий. Ж 1775049 А3 формации, устройство управления коммутатором и АЦП, блок определения типа датчика. Блок определения типа датчика состоит из буферного регистра, первой, второй и третьей групп аналоговых ключей, резисторного делителя, измерительного усилителя. Управляющие выходы буферного регистра соединены с управляющими входами групп аналоговых ключей, Аналоговый вход блока определения типа датчика подсоединен первой группой аналоговых ключей непосредственно ко входу измерительного усилителя. второй группой ключей через резисторный делитель также к входу измерительного усилителя, а третьей группой ключей — к выходу измерительного усилителя. Адресные входы буферного регистра соединены с информационным входом устройства для ввода информации. выход коммутатора соединен с аналоговыми входами блока, определения типа датчика, аналоговый выход которого соединен с входом АЦП. 2 ил. счетчики, выходы первого счетчика соединены с адресными входами коммутатора, выход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого являются информационными, выходами устройства, информационные входы коммутатора являются информационными входами первой группы устройства. Устройство содержит также блок управления, блок сравнения, первый и второй регистры, причем выходы первого регистра соединены с установочными входами первого счетчика, выходы которого соединены с входами первой группы

1775049

30

55 блока сравнения, выход которого соединен с первым входом блока управления, первый выход которого соединен с входом запуска

АЦП, выход конца преобразования которо""о соединен с тактовым входом первого счетчика и вторым входом блока управления, второй и третий выходы которого являются соответственно выходами конца обмена и запроса устройства, четвертый выход блока управления соединен с тактовыми входами второго и третьего счетчиков, выход второго счетчика соединен с третьим входом блока управления, пятый выход которого соединен со стробирующим входом первого счетчика, установочные входы второго и третьего счетчиков объединены с входами регистров и являются информационными входами второй группы устройства, выходы второго регистра соединены с входами второй группы блока сравнения, выходы третьего счетчика являются адресными выходами устройства, четвертый и пятый входы блока управления являются соответственно входами пуска и конца записи устройства.

Недостатком известного устройства для ввода информации является то, что оно не позволяет варьировать подключение различных типов электрических датчиков к любому из входов устройства, что, в câoþ очередь, делает известное устройство неуниверсальным. Кроме того, это влияет на затраты времени по перепрограммированию опроса датчика, Целью изобретения является повышение универсальности, что позволяет осуществить подключение различных типов электрических датчиков к любому их входов устройства. Это позволяет также сокращать время, занимаемое на перепрограммирование, связанное с изменениями в подключении различных типов датчиков. Устройство может быть использовано в различных технологических процессах с независимым подключением различных датчиков к любому из информационных входов.

Сущность изобретения состоит в том, что в устройство по а.с. СССР 1386986 введен блок определения типа датчика, группа информационных входов которого соединена с выходами коммутатора, группа адресных входов — c группой информационных входов устройства, а группа выходов — с информационными входами многоканального аналого-цифрового преобразователя, блок определения типа датчика выполнен на буферном регистре, информационные входы которого соединены с группой адресных входов блока, резисторном делителе, первой, второй и третьей группах аналоговых ключей и блока усилителей, группа выходов которого является группой выходов блока, группа входов блока усилителей соединена с группой выходов аналоговых ключей йервой и второй группы, управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами буферного регистра, группа выходов аналоговых ключей третьей группы подключена к группе информационных выходов устройства, а управляющие входы — к соответствующему выходу буферного регистра, информационные входы аналоговых ключей первой и третьей групп подключены к группе информационных входов блока, непосредственно, а информационные входы второй группы — через резисторный делитель.

На фиг,1 представлена электрическая схема устройства ввода информации; на фиг.2 представлена электрическая схема блока распознавания типа датчика, Устройство для ввода информации со- . держит аналоговые каналы 1, коммутатор 2, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

3, выход которого является выходом устройства для ввода информации. В устройстве имеются устройство управления 4 коммутатором и АЦП и блок определения типа датчика 5, Устройство управления 4 состоит из первого счетчика 6; первого регистра 7, второго регистра 8, блока сравнения 9, информационных входов 10 устройства, второго

11 и третьего 12 счетчиков, адресных выходов 13, блока 14 управления, информационных выходов 15, входа 16 пуска блока управления, выхода 17 запроса, выхода 18 конца обмена, выхода 19 конца записи, третьего 20, второго 21 и первого 22 входов блока управления, первого 23, четве ртого 24 и пятого 25 выходов блока управления. Блок

5 определения типа датчика состоит из буферногорегистра 26,,первой 27,,второй 28 и третьей 29 группы аналоговых ключей, резисторного делителя 30, измерительного усилителя 31, Управляющие выходы буферного регистра 26 соединены с управляющими входами групп аналоговых ключей 27, 28, 29.

Первая 27 и третья 29 группы ключей содержат по два ключа, а вторая группа 28 — три ключа. Количество ключей в каждой группе обусловлено количеством коммутируемых цепей, Группа информационных входов 32 блока 5 подсоединена первой группой аналоговых ключей 27 непосредственно ко входу измерительного усилителя 31; второй группой ключей 28 через резисторный делитель 30 — к группе входов измерительного усилителя 31, а третьей группой ключей 29 — к выходу измерительного усилителя 31, Группа адресных входов 34 буферного реги1775049

10

35

55 стра 26 соединена с группой информационных входов 10 устройства для ввода информации, Выход коммутатора 2 соединен с группой информационных входов 32 блока

5, а группа информационных выходов 33 блока 5 соединены с информационными входами многоканального АЦПЗ, Информационные входы аналоговых ключей первой и третьей групп подключены к группе информационных входов блока непосредственно, а информационные входы второй группы — через резисторный делитель.

Устройство работает следующим образом, В начале загружается счетчик 12 по информационным входам 10 из ЭВМ начальным адресом массива оперативной памяти, куда в режиме непосредственного доступа передаются результаты измерений. Затем

ЭВМ загружает счетчик 11 по входу 10 числом в дополнительном коде, которое определяет общее количество измерений, Далее

ЭВМ выдает на информационные входы 10 устройства код начального аналогового входа, который записывается в регистр 7 и код конечного аналогового входа, который записывается в регистр 8, а также код режима работы блока 5 определения типа датчика, при этом устройство оказывается готовым к работе.

ЭВМ запускает измерения сигналом пуска через вход 16 блока 14 управления и вызывает запись содержимого регистра Y в первый счетчик 6. Кроме этого, сигнал пуска с помощью блока 14 управления формирует с задержкой сигнал запуска преобразования, который поступает на АЦП 3. Величина задержки определяется временем, необходимым для коммутации аналогового сигнала, адрес которого задается первым счетчиком 6, Выполняется аналого-цифровое преобразование. По завершению его

АЦП 3 формирует сигнал конца преобразования, поступающий на тактовый вход первого счетчика 6, увеличивает его содержание на единицу, и, таким образом, коммутатор 2 выбирает следующий аналоговый канал 1. Кроме того, сигнал конца преобразования поступает также на вход 21 блока 4 управления. В результате этого на выходе 17 устройства выставляется запрос к ЭВМ на непосредственный доступ к памяти. Одновременно сигнал конца преобразования запускает аналого-цифровое преобразование по следующему входу.

ЭВМ, получив запрос на ввод данных в режиме непосредственного доступа, считывает из устройства по выходам 13 иэ счетчика 12 адрес ячейки памяти и записывает в нее результат аналого-цифрового преобразования, который из АЦП 3 выдается на выходы 15. После записи результата в память из ЭВМ поступает сигнал конца записи на вход 19 устройства, который в блоке 14 формирует импульс инкрементации второго 11 и третьего 12 счетчиков, подготавливая адрес следующей ячейки в массиве памяти

ЭВМ.

Операция повторяется до переполнения счетчика 11, сигнал которого поступает на вход 20 блока 14. B результате на выходе

18 появляется сигнал конца обмена.

В режиме определения типа датчика производится полный циклический опрос всех аналоговых входов, В этом режиме от

ЭВМ по информационному входу 10 включаются аналоговые ключи 27. При замкнутых ключах 27 выявляются датчики термоЭДС, которые подают на входы измерительного усилителя 31 напряжение, равное единицам или десяткам единиц милливольт. На группе выходов 33 устанавливается некоторое напряжение, пропорциональное входному и зависящее от коэффициента усиления, Все остальные типы датчиков дадут на группе выходов 33 максимальное значение напряжения, близкое к напояжению питания усилителя 31.

При замкнутых ключах 28 определяются датчики с нормализованными электрическими выходами 0 — 5 мА и 0 — 10 мВ. В этом случае сигнал от датчиков поступает на входы измерительного усилителя 31 через резисторный делитель 30. Датчики с выходом

0 — 5 мА устанавливают на группе выходов

ЗЗ усилителя 31 максимальное значение напряжения, датчики 0 — 10 мВ устанавливают на выходе некоторое среднее значение напряжения, а датчики термоЭДС вЂ” напряжение близкое к нулю, Результаты измерений передаются с выхода 15 АЦП 3 на Э ВМ и обрабатываются.

По окончании работы в данном режиме на информационные входы 10 с ЭВМ подается сигнал на срабатывание аналоговых ключей 29, которые выкл очают из работы блок 5 определения типа датчика.

Формула изобретения

Устройство для ввода информации, содержащее коммутатор, аналого-цифровой преобразователь и первь,й, второй и третий счетчики, выходы первого счетчика соединены с адресными входами коммутатора, выход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, выходы котсрого являются информационными выходами устройства, информационные входы коммутатора являются информационными входами первой

1775049 группы устройства; а также блок управления,блок сравнения, первый и второй регистры, причем выходы первого регистра соединены с устачовочными входами первого счетчика,,выходь: которого соединены с входами первой группы блока сравнения. выход которого соединен с первым входом блока управления, первый выход которого соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, выход конца преобразования которого соединен с тактовым входом первого счетчика и вторым входом блока управления, второй и третий выходы которого являются соответственно выходами конца обмена и запроса устройства, четвертый выход блока управления соединен с тактовыми входами второго и третьего счетчиков, выход второго счетчика соединен с третьим входом блока управления, пятый выход которого соединен со стробирующим входом первого счетчика, установочные входы второго и третьего счетчиков обьединены с входами регистров и являются информационными входами второй группы устройства, вь1ходы второго регистра соединены с входами второй группы блока сравнения, выходы третьего счетчика являются адресными выходами устройства, четвертый и пятый входы блока управления являются соответственно входами пуска и конца записи устройства, отл и ч а ю щ ее ся тем, что, с целью повышения универсальности, в устройство введен блок определения типа датчика, группа информационных входов которого соединена с выходами коммутато5 ра. группа адресных входов — с группой информационных входов устройства, а группа выходов — с информационными входами многоканального аналого-цифрового пре-.

4. образователя, блок определения типа даг10 чиков выполнен на буферном регистре, информационные входы которого соедине. ны с группой адресных входов блока резисторного делителя, первой, второй и третьей группах аналоговых ключей и блоке

15 усилителей, группа выходов которого является группой выходов блока. группа входов блока усилителей соединена с группой выходов аналоговых клк1чей первой и второй групп, управляющие входы которых соеди20 нены с соответствующими выходами буферного регистра, группа выходов аналоговых ключей третьей группы подключена к группе информационных выходов устройства, а управляющие входы — к соответствующему вы25 ходу буферного регистра, информационные входы аналоговых ключей первой и третьей гурпп подключены к группе информационных вхвдов блока непосредственно, а информационные входы второй группы—

30 через резисторный делитель.

1775049 /4. Р

Составитель Н.Наседкина

Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Редактор

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

Заказ 394В Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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