Устройство для ввода информации Советский патент 1985 года по МПК G06F3/05 

триггера соединен с выходом второго триггера, первый вход которого fcoeдинен с выходом первого элемента И, первым входом элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента И, первый, вход и выход которого являются соответственно третьим входом и четвертым выходом блока, второй вход элемента ШШ-НЕ соедине.н С; выходом второго элемента задержки, вход которого соединен с входом первого элемента задержки и является вторым входом блока, второй вход первого элемента И является четвертым входо блока, выход первого триггера соединен с вторым входом второго три1- гера и является первым выходом блока, второй вход первого триггера соединен с выходом элемента ШТИ-НЕ и вторым входом третьего элемента И, вькод которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ и является пятым выходом блока,третий вход первого триггера является первым входом блока, первый вход первого триггера соединен с четвёртым входом второго триггера, первым- входом.третьего элемента И и является пятым входом .блока, третий вход второго триггера соединен с шиной нулевого потенциала,

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее мультиплексор, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, первый блок памяти и блок управления, второй вход которого соединен с управляющим выходом аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока управления, пятый выход которого соединен с входом первого блока памяти, информационный вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом мультиплексора, информационные входы которого являются аналоговыми входами устройства отличающееся тем,что,с целью повышения быстродействия устройства в него введены счетчик,сумматор, компаратор и второй блок памяти, выходы счетчика соединены с управляющими входами мультиплексора, входами группы первого формирователя, входами второго блока памяти и входами второй группы первого блока памяти, входы первой группы которого соединены с выходами группы аналого-цифрового преобразователя, входами первой группы сумматора и входами второго формирователя, выходы которого являются выходами группы устройства, входы-выходы первого формирователя являются входами-выходами устройства, выходы первого формирователя соединены с входами группы счетчика, первьй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого соединен с вторым входом счетчика, первый и второй выходы блока управления являются первым и вторым выходами устройства, первый вход блока управления соединен с выходом компаратрра, входы второй группы которого соединены с выходами сумматора, входы второй группы которого соединены с выхода(Л ми первого блока памяти, третий вход блока управления соединен с первым входом первого формирователя и является, первым входом устройства, четвертый вход блока управления соединен с вторым входом первого формирователя и является, вторым входом Од устройства, пятый вход блока.управ4 ления соединен с входом второго форОд мирозателя и является третьим вхо 00 СО дом устройства. 2. Устройство по п. 1, о т л и-, чающееся тем, что блок управления содержит первый, второй и третий триггеры, первый и второй элементы задержки, элемент ИЛИ-НЕ, первый, второй и третий элементы И, элемент иЛИ, выход которого является вторым выходом блока, выход первого элемента задержки соединен с первыми входами первого элемента И и элемента ИлИ-НЕ и является третьим выходом блока, второй вход третьего

1

Изобретение относится к вьмислительной-технике и может быть использовано в измерительных системах и автоматизированных системах управления.

Известно устройство сбора данных, содержащее аналоговый мультиплексор, соединенный с аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Устройство позволяет вводить в ЭВМ аналоговую информацию, поступающую по радиальным каналам, путем их последовательного опроса и аналого-цифрового преобра- , зования информации .

Недостатком устройства является отсутствие предварительной обработки информации, что ведет к увеличению затрат машинного времени ЭВМ на операции ввода и обработки информации ,

Известно устройство сбора данных, содержащее аналоговый мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь (АЩ1), буферный регистр, блок сопряжения, блок управления и блок памяти. При этом выход аналогового мультиплексора соединен с аналоговым входом АЦП, вход управления которого соединен с блоком управления, а выходы с буферным регистром, входы управления которого соединены с блоком сопряжения,- который в свою очередь связан с блоком управления и с блоком памяти, блок памяти связан с блоком управления 2.

Устройство позволяет вводить в ЭВМ аналоговую информацию с внешних абонентов, причем как по запросу от ЭВМ, так и автоматически, производя опрос заданных входных каналов, номра которых заносятся в блок памяти.

Недостатком устройства является то, что сигналы из входных каналов вводятся в ЭВМ вне зависимости от того, изменилось ли существенно значение сигнала в данном канале с мо- мелта предьдущего ввода или нет. .

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленнная цель дости1ается тем, что в устройство для ввода информации, содержащее мультиплексор, первый и второй аналого-цифровые преобразователи , первый блок .памяти и блок управления, второй вход которого соединен с управляющим выходом аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход которото соединен с третьим выходом блока управления, пятый вьпсод которого соединен с входом первого блока памяти, информационный вход аналогоцифрового преобразователя соединен с выходом мультиплексора, информационные входы-которого являются аналоговыми входами устройства, дополнительно введены счетчик, сумматор, компаратор и второй блок па- мяти, выходы счетчика соединены с управляющими входами мультиплексоpa, входами группы-первого форми- -w рователя, входами второго блока памяти и входами второй группы первого блока памяти, входы первой группы которого соединены с выходами 5 группы аналого-цифрового преобразователя, входами первой группы сумматора и входами второго формирователя, выходы которого являются выходами группы устройства, входы-вы- ю ходы первого формирователя являются входами-выходами устройства, выходы первого формирователя соединены с входами группы счетчика, первый вход . которого соединен с третьим выходом 15 блока управления, четвертый выход которого соединен с вторым входом счетчика, первый и второй выходы блока управления являются.- первым , . и вторым выходами устройства, пер- 20 вый вход блока управления соединен с выходом компаратора, входы второй группы которого соединены с выходами сумматора, входы второй группы которого соединены с выходами перво- 25 го блока памяти, третий вход блока управления соединен с первым входом первого формирователя и является первым входом устройства, четвертый вход блока управления соединен с вторым JQ входом первого формирователя и является вторым входом устройства, пя-; тый вход блока управления соединен с входом второго формирователя и является третьим входом устройства.

/ . - 35

Блок з равления содержит первый, второй и третий триггеры, первый и. второй элементы задержки, элемент

ШШ-НЕ, первый, второй и третий элемент И,, элемент ШШ, выход которого 0 является вторым выходом блока, выход первого элемента задержки соединен с первыми входами первого элемента И и элемента Ш1И-НЕ и является третьим выходом блока, второй вход третьего триггера 5

соединен с выходом второго триггера, первый вход которого соединен с вы ходом первого элемента И, первый входом элемента ИЛИ и вторым входом второго, элемента И, первый .вход 50

и выход KOTOpioro являются .jCOOTBeTCT-

венно третьим входом и четвертым выходом блока, второй вход элемента ШШ-НЕ соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого сое-55 инен с входом первого элемента за. держки и является вторым входом блока, второй вход первого элемента И

является четвертым входом блока, выход первого триггера соединен с вторым входом второго триггера и является первым выходом блока, второй вход первого триггера соединен с выходом элемента ШШ-НЕ и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ и является пятым выходом блока, третий вход первого триггера является первым входом блока, первый вход первого триггера соединен сГчётчертым входом второго триггера, пер- |вым входом третьего элемента И и ярляется пятым входом -блока, третий вход второго триггера соединен с

|шиной нулевого потенциала.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - структурная схема блока управления.

Устройство содержит мультиплексор 1, аналого-цифровой преобразователь 2, счетчик 3, первый и второй формирователи 4 и 5, первый и второй блоки 6 и У памяти, сумматор Ь, компаратор 9 и блок 10 управления, аналоговые входы 11 устройства, выходы 12 группы устройства, первьй и второй вьпсоды 13 и 14 устройства, третий, четвертый и пятый выходы 15,, 16 и 17 блока 10 управления, первый и второй входы 18 и 19 блока 10 управления, первый, второй и третий входы.20, 21 и 22 устройства.

БЛОК 10 управления содержит первый, второй и третий триггеры 23, 24 и 25, первый и второй элементы 26 и 27 задержки, элемент 28 ШШ-НЕ, первый , второй и третий элементы 29, 30 и 31 И, элемент 32 ИЛИ.

Устройство работаат следующим образом.

Данные из устройства считьлваются в виде двух байтов: один байт содержит номер канала,т.е. номер опрашиваемого входа 11; второй байт содержит цифровое значение уровня сигнала на данном входе 11. Данные считываются из устройства на двунаправленные входы-выходы 12, при этом первьяй байт считывается при подаче сигнала на вход 21, а второй байт при подаче сигнала на вход 22. При необходимости считать данные с входов 11 на устройство выдается требуемый код номера канала, по входу 20 сигнал записи и по входу 21 сигнал обращения. После этого устройство опрашивает заданный входной канал и данные оЬ уровн сигнала могут быть считаны из устройства подачей сигнала на вход 22, При обмене в ответ на сигналы обращения устройство выставляет сигнал на выходе 14, означающий подтверждение вьщачи или приема байта данных. Байт номера канала принимается и передается через первый формиро- . ватель 4. При приеме номера канала на вход выборки первого формирователя 4 поступает сигнал с входа 21, а на вход управления записью - считыванием сигнал с входа 20. При это формирователь 4 передает байт данных на входы счетчика 3, на вход записи которого одновременно поступает сигнал записи с четвертого выхода блока 10 управления. Таким о разом код номера канала запоминаетс в счетчике 3 и, .поступая на входы мультиплексора 1, переключает его на опрос соответствующего входа 11. При выдаче данных через первый формирователь 4 на его вход выборки поступает сигнал с входа 21, а на вход управления записью-считыванием сигнал не поступает. При этом первый формирователь 4 транслирует данные с выхода счетчика 3. Оцифрованные значения уровня сигнала, передаваемые во втором байте, выдаются с выходов АЦП 2 через, второй формирователь 5 при поступлении на его вход выборки сиг нала с входа 22. Сигнал на выходе .14 формируется блоком 10 управлени При каждой вьщаче байта данных по сигналу на входе 22 осуществляется запись указанного оайта, поСтупающег с выхода АЦП 2 в первый блок 6 памяти по адресу, равному коду номера канала, поступающему с выходов счетчика 3. В исходном состоянии (после вклю чения) ЭВМ считьшает через устройст во данные со всех.входов 11. Для эт го ЭВМ последовательно вьдает на устройство номера каналов и считыва данные об уровне сигнала в каждом и них. По окончании указанной процедуры ЭВМ-получает все начальные зна чения данных, которые записываются так же в первом блоке 6 памяти, Пос ле этого ЭВМ обращается к устройству только при выдаче устройством сигнала прерывания на выходе 13. Устройство осуществляет опрос входов 11 и оценку информации следующим образом. Блок 10 упра вления на своем третьем выходе 15 фор.мирует сигнал запуска, поступающий на вход запуска АЦП 2 и счетньш вход счетчика 3. Но этому сигналу АЦП 2 сбрасывается, а содержимое счетчика 3 (код номера канала) увеличивается на единицу. Под воздействием нового кода номера канала, поступающего с выходов счетчика 3 на адресные входы мультиплексора 1, первого и второго блоков 6 и У памяти, мультиплексор 1 подключает к входу АЦП 2 следующий вход 11. После сброса АЦП 2 выдает сигнал готовности на второй вход 19 блока 10 управления который в ответ снимает сигнал на своем третьем выходе 15, что в свою очередь служит сигналом начала преобразования для АЦП 2. По окончании цикла преобразования АЩ 2 выдает оцифрованное значение уровня сигнала на первые входы сумматора 8, одновременно АЦП .2 снимает сигнал готовности с второго входа 19 блока 10 управления. Cyм 4aтop 8 формируе.т на своих выходах код, численно равный абсолютной величине разности между величиной кода, посту пающего с выходов АЦП 2, и кода с выходов первого блока 6 памяти. При этом с АЦ11 2 поступает код уровня сигнала, который имеет место в данный момент опроса, а с выходов первого блока 6 памяти поступает код, равный уровню сигнала, имевшему место при последнем считьгоании данных в ЭВМ из данного канала. Указанный код абсолютного значения разности уровней поступает на вторые входы компаратора У, на первые входы которого из второго блока 7 памяти поступает код .максимального отклонения для данного канала. Если величина кода, поступающего с выхода сумматора 8, превьппает величину кода максимального отклонения, то компаратор $ вьщает сигнал на первый вход 18 блока 10 управления, по которому блок 10 управления формирует сигнал на выходе 13. Если же код с выхода сумматора 8 не превышает величину кода максимального

7

отклонения, то компаратор 9 не ф рмирует сигнал на своем выходе, и блок 10 управления формирует сигнал на своем третьем выходе 15, по которому вновь сбрасывается АЦП 2, а счетчик 3 увеличивает на единицу свое содержимое. После этого вся последовательность операций повторяется. Таким образом, устройство последовательно опрашивает данные с входов 11 и производит их оцеку. Формирование сигнала прерывания осуществляется только при отклонении измеряемого сигнала на данном входе 11 на величину, превышающую максимальное отклонение, заданное для данного канала. По сигналу прерывания ЭВМ считьшает с устройства код номера канала и код уровня сигнала, вьщавая сигналы соответственно на первый и второй входы 21 и 22. При этом блок 10 управления формирует на пятом выходе 17 сигнал записи, по которому код заносится так же в первый блок 6 памяти. При необходимости в процессе работы уточнить уровень сигнала в

каком-либо канале, ЭВМ выдает в устройство код номера канала и считывает код уровня сигнала.

5 Таким образом, при использовании данного устройства, оно само произ- ; водит все функции предварительной оценки вводимой информации и обращается к ЭВМ (выдачей сигнала прерывания) только в случае отклонения измеряемого сигнала на величину, пре-. вьшающую заданное для данного канала отклонение. Устройство также обеспечивает возможность непосредственного считывания ЭВМ при необходимости данных из любого канала. Наибольшую экономию дает использование предлагаемого устройства в системах с медленно изменяющимися входными сигналами, например, в системах управления технологическими процессами. Достоинством устройства является также простота обмена с ЭВМ. Операции обмена сводятся к считыванию сначала номера канала, затем данных или к заданию номера канала, затем к считыванию данных.

фиг. 2