Устройство для ввода информации с дискретных датчиков Советский патент 1983 года по МПК G06F3/02 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для ввода информации с разрядов дискретного датчика и подготовки информации для выдачи в- устройство более высокого уровня в последовательном или параллельном коде

Известно устройство для ввода информации с дискретных датчиков, содержащее генератор опорных импульсов, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, инверсные разрядные .выходы которого соединены с входами соответствующих разрядов датчика, выход которого подключен к ОДНОМУ входу генератора, другой вход которого соединен с входами установки в О счетчика импульсо и с входной шиной управления l .

К недостаткам указанного.устройства относится низкое быстродействие, так как при срабатывании -го разряда датчика для 5го опроса необходимо 2 импульсов генератора и поэтому даже при частоте, предельно высокой для применяемой элементной базы, время одного опроса может достигать и превосходить не только минуты, но и часы (так, если i 10 МГц, а сработал 30 разряд датчика, то время опроса будет превосходить минуту, а, если сработал 40 разряд датчика, то время одного опроса будет превышать сутки).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности -является устройство для ввода информации с дискретных датчиков, которое содержит (pt1)-разрядный регистр сдвига, входы первого разряда котброго соединены непосредственно и -через инвертор с выходом датчика, входы которого соединены с выходами схемы И формирователя импульсов опроса единичный выход каждого из разрядов регистра сдвига, кроме последнего разряда, соединен с первым входом соответствующей схемы И формирователя импульсов опроса, единичный выход tn + D-ro разряда регистра сдвига соединен с входом генератора тактовых импульсов, выход которого соединен со счетными входами разрядов регистра сдвига, блок разрешения, выполненный на (П-1) схемах И, первый вход каждой i-ой схемы И блока разрешения соединен с нулевым выходом ( 1)-го разряда регистра сдвига, а выход i -ой схемы И того же блоха соединен с вторыми входами ( i - 1)-ой схемы И блока разрешения и -ой схемы И формирователя импульсов опроса, нулевой выход последнего ( h 1)-го разряда регистра сдвига соединен с вторым входом i -ой схемы И формироват1.ля импульсов опроса 2J .

Недостатками данного ycTiioflcTPH являются сложность и, как следствие, невысокая надежность функционирования, так как оно содержит (2ti-l) двухвходовых элементов и, где п 5 количество разрядов датчика; дополнительное усложнение устройства в случае применения стандартных регистров, имеющих только один выход в каждом разряде (так, при использова0 НИИ регистров серии микросхем К155 для получения нулевого выхода необходимо на каждый разряд ставить инвертор) ; невозможность использования контактов датчика в других

5 схемах (например, если в месте расположения датчика необходимо индицировать положение контакта или если необходимо фиксировать момент изменения положения контакта), что

Q особенно существенно, если каждый разряд датчика имеет один контакт, так .как в этом случае необходимо размножать контакты, что значительно усложняет устройство и снижает

5 надежность его функционирования; невысокое быстродействие устройства, так как для считывания информации о положении контактов разрядов датчика необходимо (п+ 1) импульсов генеQ ратора, т.е. время считывания информации составляет i ц (л+1)Т, где Т - период импульсов генератора.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства,

З Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ввода информации с дискретных датчиков, содержащее регистр сдвига, выход последовательного кода которого является

0 выходом устройства, выходы параллельного кода регистра сдвига являются выходами параллельного кода первой группы устройства, тактовый вход последовательной записи информации рес гистра сдвига является первым входом -устройства, дополнительно введены формирователь импульсов, элемент задержки, первый и второй элементы ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с тактовым входом параллельной записи информации регистра сдвига, первые контакты дискретных датчиков соединены с входами параллельной записи информации регистра сдвига, кроме последнего входа, и являются выходами паралаельного кода второй группы устройства, последний вход параллельной записи информации в регистр сдвига соединен с вторыми контактами дискретных дат0 чиков и с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен : вторым входом первого эл-емента ИЛ,1 и с выходом элемента задержки, BXfX которого соединен с первым входом

5 первого элемента ИЛИ и с выходом формирователя импульсов, вход которого со€ динен с вторым входом второго элемента ИЛИ и является вторым входом устройства/ выход последовательного кода регистра сдвига; соединен с входом последовательной записи информации регистра сдвига. На фиг. 1 приведена структурная функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема соединения дискретных датчиков. Устройство для считывания информации с дискретных датчиков содержит формиррватель 1 импульсов, элемент 2 задержки, первый элемент ИЛИ 3, второй элемент ИЛИ 4, дискретные датчики 5, регистр 6 Сдвига, второй вход 7 устройства, первый вход 8 устройства, выходы 9 .параллельногО кода первой группы устройства, выход 10 последовательного кода устройства, выходы 11 параллельного кода второй группы устройства, первые 12 и вторые 13 контакты дискретных датчиков. Величина задержки элемента должна несколько (на 5-10%) превосходить длительность переходных процессов в регистре 6 при записи информации в параллельном коде, т.е. быть такой, чтобы к моменту появлен задержанного импульса на выходе эле мента ИЛИ 3 в регистре 6 закончилис все переходные процессы, вызванные импульсом, поступившим с выхода фор мирователя 1 импульсов без задержки Запуск устройства осуществляется подачей на его второй вход 7 нулево го сигнала, длительность которого должна превышать удвоенное время за писи информации в параллельном коде в регистр 6. Выход последовательного кода регистра 6 .синхронизован импульсами тактовой частоты, т.е. единичные им пульсы информации имеют длительност равную периоду тактовых импульсов. Устройство для считывания информации с дискретных датчиков работает следующим образом. В исходном состоянии в разрядах регистра 6 с первого по л-и записан код положения контактов датчиков 5 соответствующий моменту последнего опроса, в ()-ом разряде записан код , на первом входе 8 устройства и выходах 10 второй группы устройства отсутствуют единичные сигналы (т.е. имеются нулевыесигна лы) , на втором входе 7 устройства имеется единичный сигнал, на выходах 9 параллельного кода первой группы находится код, записанный в регистре 6, на выходах 11 второй группы находится код положения контактов датчиков 5. При поступлении на второй вход 7 устройства нулевого импульса формирователь 1 выдает импульс, поступающий через элемент ИЛИ 3 на тактовый вход параллельной записи информации регистра 6, а тдк Как на входах элемента ИЛИ 4 отсутствуют единичные сигналы, то и на его выходе и на выходах датчиков 5 независимо от положения их контактов и на входах параллельной записи информации (Д,,,, , Дпл1 ) регистра б имеются нулевые сигналы и поэтому в регистр б записывается нулевой код. KjxDMe того, импульс с в«хода формирователя 1 поступает на вход элемента 2 задержки, с выхода которого через время задержки . импульс поступает через элемент ИЛИ 3 повторно на тактовый вход параллельной записи информации регистра б, а через элемент ИЛИ 4 - на (п+1)-й вход параллельной записи, информации (Д+ 1) регистра 6 и на вход датчиков 5, с выходов которых в соответствии с их положением (через замкнутые контакты) импульс проходит на входы параллельной записи информации с первого по П -и (Д;,,...,Д„) регистра б, В регистр б записывается в разряды с первого по п -и код положения контактов датчиков 5, а в (П4 1)-й разряд - . Ввод информации во внешнее устройство о положении контактов датчика 5 в параллельном коде осуществляется с выходов 9 параллельного кода вэ время {Галичия единичного сигнала на ВТОРОМ входе 7 устройства. Ввод информации о положении контактов датчиков 5 в последовательном коде осуществляется также Пря наличии единичного сигнала на втором входе 7 устройства путем подачи на первый вход 8 устройства (п+ 2) тактовых импульсов, при этом последовательный код информации выдается на выходы 10. Кроме того, так как выход последовательного кода информации соединен с входом последовательной записи информации регистра б, то одновременно с выдачей последовательного кода идет перезапись информации в регистр бив момент окончания выдачи информации в регистре б в разрядах с первого по П -и будет записан код положения контактов датчиков 5, а в ( п-1-1)-ом разряде , Устройство подготовлено к следующему считыванию информации. Введение формирователя импульсов, элемента задержки, двух элементов ИЛИ и новых связей выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, так как,.упрощается устройство при количестве датчиков (разрядов) три и больше (кроме регистра сдвига устройство содержит всегда четыре элемента независимо от количества датчиков); нет необходимости до loлнитeльнo усложнять устройство при применении стандартньах регистров (например, серии микросхем К155); имеется сигнал от контакта датчиков, который можно использовать в других схемах и поэтому не нужно его размножать; время считывания информации всегда равноЬсч 2ti , где i - времл параллельной записи информации.

В регистре 6 сдвига введен

(п + 1)-ый разряд, в который при записи информации о положении контактов датчиков 5 всегда записывается

, для того, чтобы при выдаче информации в последовательном виде кодовая посылка информации всегда начиналась с (т.е. чтобы установить начало посылки информации). I

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ С ДИСКРЕТНЫХ ДАТЧИКОВ, содержащее регистр сдвига, выход последовательного кода которого является выходом устройства, выходы параллельного кода регистра сдвига являются выходами параллельного кода первой группы устройства, тактовый вход последовательной записи информации регистра сдвига является входом устройства, о т л и а ю щ ее с-я тем, что, с целью повышения . быстродействия, в него введены формирователь импульсов, элемент задержки, первый и второй элементы ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с тактовым входом параллельной записи информации регистра сдвига, первые контакты дискретных датчиков соединены с входами параллельной записи информации регистра сдвига, кроме последнего входа, и являются выходами параллельного кода второй группы устройства, последний вход параллельной записи информации в регистр сдвига соединен с вторыми контактами дискретны} датчиков и с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым i входом первого элемента ИЛИи с выходом элемента задержки, вход кото(Л рого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с выходом формирователя импульсов, вход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и является вторым вхо- g дом устройства, выход последовательного кода 1регистра сдвига соединен с входом последовательной записи информации регистра сдвига. сл со СП сл со