СПОСОБ СЪЕМА КОДА СОСТОЯНИЯ СЧЕТЧИКА НА РЕГИСТР ИНДИКАЦИИ Российский патент 1997 года по МПК G04C13/00 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах, где требуется передача содержимого счетчика на подключаемые приборы контроля и управления, в частности, изобретение может быть использовано в программных устройствах управления приборами наружного освещения.

Программные устройства управления приборами наружного освещения требуют использования устройств установки и/или коррекции текущего времени (корректоры), часто выполняемые в виде отдельного блока и подключаемые на время обслуживания к программным устройствам управления.

Коррекцию счетчика текущего времени можно производить при помощи подачи на счетный вход счетчика дополнительных корректируемых импульсов, не связанных с основными счетными (хронирующими) импульсами, но для определения количества корректирующих импульсов необходимо знание текущего содержимого счетчика времени, т.е. съем кода состояния счетчика времени на регистр индикации корректора.

Известен способ съема кода состояния счетчика, заключающийся в передаче содержимого счетчика на регистр, причем содержимое счетчика передают параллельно по разрядам. Этот способ использован в устройстве бесперебойного импульсного счета (авт. св. СССР. N 1115236, МКИ H 03 К 21/08, БИ N 35, 1984).

Недостатком известного способа съема кода состояния счетчика при использовании его в программном устройстве управления приборами наружного освещения является увеличенное оборудование программного устройства управления за счет увеличенного количества проводов связи, по которым параллельно по разрядам производится передача кода.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является способ съема кода состояния счетчика на регистр индикации, заключающийся в передаче содержимого счетчика на регистр индикации, причем содержимое счетчика передают на регистр индикации последовательно по разрядам. Этот способ использован в устройстве цифровой индикации времени для передачи содержимого декадного счетчика на регистр индикации (авт. св. СССР N 481872, МКИ G 04 C 13/00, БИ N 31, 1975 г).

Недостатком известного способа съема кода состояния счетчика на регистр индикации при использовании его в программном устройстве управления приборами наружного освещения является увеличенное оборудование программного устройства управления за счет введения в него дополнительного сдвигового регистра для преобразования параллельного кода в последовательный.

Целью изобретения является получение возможности передачи содержимого счетчика какого-либо программного устройства управления на регистр индикации, например, в составе корректора, подключаемого к устройству управления, с использованием минимального количества проводов связи и без использования в программном устройстве управления дополнительного оборудования, например, в виде сдвигового регистра для преобразования кодов.

Цель в способе съема кода состояния счетчика на регистр индикации, заключающемся в передаче в определенный момент времени содержимого счетчика на регистр индикации, достигается тем, что для снятия кода на счетные входы счетчика и регистра индикации, который выполнен в виде счетчика, в промежуток времени между счетными импульсами подают опросную группу импульсов, по числу импульсов необходимую и достаточную для перебора всех состояний счетчика, при этом по первому импульсу опросной группы формируют сигнал блокировки использования содержимого счетчика, внутренними схемами устройства-источника, по выходному импульсу переполнения счетчика обнуляют регистр индикации, а после передачи последнего импульса опросной группы снимают блокировку использования содержимого счетчика внутренними схемами устройства- источника.

Технический результат по способу съема кода состояния счетчика на регистр индикации достигается за счет того, что в результате подачи на счетные входы счетчика и регистра индикации опросной серии импульсов в счетчике производится перебор всех состояний счетчика до восстановления первоначального состояния, но при переходе от максимального значения к нулевому счетчик формирует выходной импульс переполнения, который используют для сброса содержимого регистра индикации.

Таким образом, переход счетчика к нулевому значению приводит к сбросу содержимого регистра индикации, то есть к выравниванию содержимого счетчика и регистра индикации.

Дальнейший счет импульсов опросной серии доводит содержимое регистра индикации до первоначального состояния счетчика, то есть производится передача содержимого счетчика на регистр индикации.

При использовании предложенного способа для снятия кода счетчика на регистр индикации используется два провода связи: провод передачи опросной серии импульсов, выполняющей роль синхросигналов, и провод передачи импульса переполнения, кодирующего передаваемую информацию в последовательном время-импульсном коде.

Но так как преобразование кодов производится с использованием самого счетчика (прямое преобразование) и регистра индикации (обратное преобразование), способ не требует дополнительного оборудования (в виде сдвигового регистра) в программном устройстве управления.

Отметим, что в программных устройствах управления, например, приборами наружного освещения, не требуется большая разрешающая способность по заданию времени. Обычно допускается временная погрешность в пределах до 5 мин. При этом период продвижения счетчика (период основных счетных импульсов) может быть выбран равным 1 мин. Частота опросной серии импульсов может быть выбрана значительно большей (при той же длительности импульсов), и вся серия опросных импульсов может быть передана на доли секунды между двумя соседними основными счетными импульсами. Наложение одного из импульсов опросной серии на основной счетный импульс изменяет точность снятия кода и корректировки счетчика в пределах одной минуты. Несмотря на то, что эта погрешность не превышает допустимую, она может быть нежелательной.

Для устранения этой погрешности можно момент начала передачи содержимого счетчика на регистр индикации синхронизировать с основными счетными импульсами, для чего на счетные входы счетчика и регистра индикации можно подавать импульсы опросной серии с задержкой до окончания очередного основного счетного импульса.

Если продвижение счетчика и регистра индикации будет производиться по передним фронтам основных счетных импульсов и длительность импульсов будет достаточной для окончания переходных процессов в счетчиках при их продвижении, то подача опросной серии импульсов после заднего фронта основного счетного импульса с окончанием ее до переднего фронта очередного основного счетного импульса гарантирует несовпадение импульсов этих серий.

Но при этом возрастает время ожидания индикации содержимого счетчика до периода следования основных счетных импульсов (для рассмотренного случая счета времени до 1 мин). Так как основные счетные импульсы (для случая счета времени) обычно формируются из импульсов генератора (часто кварцевого) путем деления частоты этого генератора, время ожидания индикации можно уменьшить, используя для синхронизации опросной серии импульсов не сами основные счетные импульсы, а импульсы одной из серий импульсов, по которым формируются основные счетные импульсы (например, "секундную" серию), при условии, что любой из основных счетных импульсов будет совпадать с одним из импульсов выбранной исходной счетной серии.

Отметим, что для организации синхронизации подачи опросной серии импульсов с основными счетными импульсами требуется дополнительный провод передачи синхронизирующей серии импульсов.

В предлагаемом способе момент съема кода счетчика на регистр индикации может определяться оператором, например, при помощи формирования сигнала от кнопки на корректоре. Такой однократный съем кода счетчика на регистр индикации имеет тот недостаток, что оператор не получает информации о моментах изменения содержимого счетчика. Для устранения этого недостатка можно ввести режим непрерывной индикации. В этом режиме съем кода счетчика на регистр индикации производится периодически с частотой основных счетных импульсов. Для уменьшения времени ожидания первого съема кода режим непрерывной индикации можно совместить с режимом съема кода на регистр индикации в моменты времени, определяемые оператором. Для съема кода в режиме непрерывной индикации основные счетные импульсы следует использовать в качестве дополнительных сигналов передачи содержимого счетчика на регистр индикации. Тогда после каждого основного счет импульса будет производиться съем продвинутого кода счетчика на регистр индикации.

Съем кода счетчика на регистр индикации в режиме непрерывной индикации естественным образом синхронизируется основными счетными импульсами. Для исключения возможности введения погрешности при первом съеме кода счетчика на регистр индикации в момент времени, определяемый оператором, можно использовать и описанную выше синхронизацию момента начала передачи содержимого счетчика на регистр индикации импульсами серии импульсов, по которой формируются основные счетные импульсы.

На чертеже поставлена функциональная схема варианта устройств, реализующих предложенный способ съема кода счетчика на регистр индикации.

На чертеже устройство-источник 1 (например, устройство программного управления), соединено с устройством приемником 2 (например, с устройством индикации в составе корректора) при помощи 3-х проводного разъема 3.

Устройство-источник 1 содержит первый счетчик 4, первый генератор 5, первый выход которого соединен через первый элемент ИЛИ 6 со счетным входом (счет по положительному перепаду входного напряжения) первого счетчика 4 и с одним входом второго элемента ИЛИ 7, другой вход которого соединен с выходом переполнения первого счетчика 4. Вход 8 устройства источника 1 соединен через первый элемент ИЛИ 6 со счетным входом первого счетчика 4 и входом одновибратора 9. Выход второго элемента ИЛИ 7 образует первый 10, а второй выход первого генератора 5 второй 11 выходы устройства-источника 1.

Устройство-приемник 2 содержит третий элемент ИЛИ 12, первый вход которого соединен через контакты кнопки 13 с потенциалом единицы, второй вход через тумблер 14 и разъем 3 с первым 10 выходом устройства-источника 1, а выход -с входом установки (единицы) первого триггера 15, на информационный вход которого постоянно подан потенциал 0. Выходы первого триггера 15 соединены: прямой с информационным входом, а инверсный с входом сброса второго триггера 16, выход которого через элемент И 17 соединен со счетными входами (счет по положительному перепаду входного напряжения) второго счетчика 18 и регистра индикации 19, выполненного в виде счетчика. Кроме этого, выход второго триггера 16 соединен через разъем 3 с входом устройства-источника 1, а управляющий вход занесения информации (по отрицательному перепаду входного напряжения) через разъем 3 соединен со вторым 11 выходом устройства-источника 1. Выходы второго счетчика 18 соединены с выходами комбинационной схемы 20, выход которой соединен с управляющим входом занесения информации (по отрицательному перепаду входного напряжения) первого триггера 15. Вход сброса второго счетчика 18 соединен с инверсным выходом первого триггера 15. Выходы регистра индикации 19 соединены со входами схемы индикации 21. Второй вход элемента И 17 соединен с выходом второго генератора 22.

Устройства работают следующим образом.

При отсутствии опросных импульсов на входе устройства-источника 1 отсутствуют входные импульсы, одновибратор 9 находится в ждущем режиме и на его выходе отсутствует импульс блокировки использования внутренними схемами (на чертеже не показаны) устройства-источника 1 содержимого первого счетчика 4. Первый счетчик 4 пересчитывает основные счетные импульсы с первого выхода первого генератора 5. Первый генератор 5 формирует импульсы, период следования которых, например, равен: на первом выходе 1 мин, а на втором выходе 1 с, причем импульс на первом выходе всегда совпадает с одним из импульсов на втором выходе.

Для съема кода первого счетчика 4 на регистр индикации 19 к устройству- источнику 1 подключается через разъем 3 устройство-приемник 2. В момент времени, определяемый оператором нажатием кнопки 13, первый 15 и второй 16 триггеры устанавливаются в единичные состояния и потенциал с выхода второго триггера 16 снимает блокировку происхождения опросных импульсов со второго генератора 22 через элемент И 17 на счетные входы первого счетчика 18 и регистра индикации 19.

Выходы первого счетчика 18 соединены со входами комбинационной схемы 20. Комбинационная схема 20 формирует единичный выходной сигнал по достижении вторым счетчиком 18 состояния, определяющего количество опросных импульсов в серии, необходимое и достаточное для полного перебора всех состояний первого счетчика 4. Формирование единичного сигнала на выходе комбинационной схемы 20 приводит к сбросу первого 15 и второго 16 триггеров и блокировке передачи опросных импульсов со второго генератора 22 через элемент И 17 на входы устройства- источника 1.

Таким образом, при помощи кнопки 13, первого 15 и второго 16 триггеров, второго генератора 22, элемента И 17, второго счетчика 18 и комбинационной схемы 20 формируют и в определенный момент времени подают на счетные входы первого счетчика 4 и регистра индикации 19, который выполнен в виде счетчика, опросную серию импульсов, необходимую и достаточную для перебора всех состояний первого счетчика 4.

При этом по первому импульсу опросной серии формируют сигнал блокировки использования содержимого первого счетчика 4 при помощи одновибратора 9, который по первому опросному импульсу со входа 8 устройства-источника 1 формирует на своем выходе импульс (нулевого потенциала), блокирующий использование содержимого первого счетчика 4 внутренними схемами устройства-источника 1 на время передачи содержимого первого счетчика 4 на регистр индикации 19. По выходному импульсу переполнения первого счетчика 4 сбрасывают регистр индикации 19 за счет соединения выходов переполнения первого счетчика 4 через второй элемент ИЛИ 7, первый 10 выход устройства-источника 1 с выходом сброса регистра индикации 19. После передачи последнего импульса опросной серии снимают блокировку использования содержимого первого счетчика 4. Снятие блокировки производится за счет окончания выходного импульса одновибратора 9, рассчитанного на определенное время блокировки. Использование содержимого регистра индикации 19 для индикации производят по окончании опросной серии импульсов, используя для этого, например, потенциал с выхода второго триггера 16 в устройстве-приемнике 2.

Для формирования опросной серии импульсов достаточно использования только одного первого триггера 15 в устройстве-приемнике 2. В варианте реализации (см. чертеж) способа съема кода счетчика на регистр индикации второй триггер 16 используется для синхронизации момента начала передачи содержимого первого счетчика 4 импульсами первого генератора 5.

Указанная синхронизация реализуется следующим образом.

После установки от кнопки 13 первого триггера 15 в единичное состояние снимается блокирующий потенциал единицы со входа сброса второго счетчика 18 и второго триггера 16, одновременно на информационный вход второго триггера 16 начинает поступать единичный потенциал, под действием которого второй триггер 16 устанавливается в единицу только по заднему фронту импульса со второго выхода первого генератора 5. Таким образом, момент начала подачи опросных импульсов задерживают до окончания очередного импульса серии (секундной) импульсов, по которой формируются основные (минутные) счетные импульсы.

Для организации режима непрерывной индикации процедуру съема кода первого счетчика 4 на регистр индикации 19 повторяют по каждому основному импульсу счета. Для этого первый выход первого генератора 5 соединен через второй элемент ИЛИ 7, первый 10 выход устройства-источника 1, тумблер 14, задающий режим непрерывной индикации, и третий элемент ИЛИ 12 со входом установки в единицу первого триггера 15. В результате этого каждый основной счетный импульс будет по переднему фронту продвигать содержимое первого счетчика 4, поступая через первый элемент ИЛИ 6 на счетный вход первого счетчика 4, а по заднему фронту начинать процесс съема кода первого счетчика 4 на регистр индикации 19, поступая через второй элемент ИЛИ 7, первый 10 выход устройства-источника 1, тумблер 14, разъем 3, третий элемент ИЛИ 12 на вход установки первого триггера 17.

Использование: в устройствах, где требуется передача содержимого счетчика на подключаемые приборы контроля и управления. Сущность: способ съема кода состояния счетчика на регистр индикации заключается в том, что для снятия кода на счетные входы счетчика и регистра индикации, который выполнен в виде счетчика, подают опросную группу импульсов, необходимую и достаточную для перебора всех состояний счетчика, при этом по первому импульсу опросной группы формируют сигнал блокировки использования содержимого счетчика, по выходному импульсу переполнения счетчика обнуляют регистр индикации, а после передачи последнего импульса опросной группы снимают блокировку использования содержимого счетчика. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ съема кода состояния счетчика устройства источника на регистр индикации устройства приемника, заключающийся в передаче в определенный момент времени содержимого счетчика на регистр индикации, отличающийся тем, что на счетные входы счетчика и регистра индикации, который выполнен в виде счетчика, в промежуток времени между счетными импульсами подают опросную группу импульсов, по числу импульсов необходимую и достаточную для перебора всех состояний счетчика, при этом по первому импульсу опросной группы формируют сигнал блокировки использования содержимого счетчика внутренними схемами устройства источника, по выходному импульсу переполнения счетчика обнуляют регистр индикации, а после передачи последнего импульса опросной группы снимают блокировку использования содержимого счетчика внутренними схемами устройства источника. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на счетные входы счетчика и регистра индикации подают опросную группу импульсов по сигналу от оператора с задержкой до окончания очередного счетного импульса. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на счетные входы счетчика и регистра индикации подают опросную группу импульсов по сигналу от оператора с задержкой до окончания очередного импульса вспомогательной серии, удовлетворяющей условию: промежуток времени между любым импульсом вспомогательной серии и очередным импульсом счетной серии должен быть достаточным для подачи всей опросной группы импульсов без их совпадения с импульсами счетной серии. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на счетные входы счетчика и регистра индикации подают опросную группу импульсов по каждому импульсу счетной серии с задержкой до его окончания. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на счетные входы счетчика и регистра индикации подают опросную группу импульсов по каждому импульсу счетной серии с задержкой до его окончания, и по сигналу от оператора с задержкой до окончания очередного импульса вспомогательной серии, удовлетворяющей условию: промежуток времени между любым импульсом вспомогательной серии и очередным импульсом счетной серии должен быть достаточным для подачи всей опросной группы импульсов без их совпадения с импульсами счетной серии.