Устройство для контроля параметров Советский патент 1985 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к автоматнке, вычислительной технике и телемеханике и может быть использовано при обработке информации о состоянии объектов.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

Устройство содержит информационные входы li-1„, блок 2 первых элементов И 3i-Зп, первый регистр 4, состоящий из триггеров 5|-5л, второй выход 6 устройства, второй регистр 7, блок 8 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9i-9„, элемент ИЛИ 10, второй элемент НЕ 11, триггер 12, первый элемент НЕ 13, счетчик 14 импульсов, второй элемент И 15, третий элемент И 16, тактовый вход 17 устройства, первый выход 18 устройства.

На фиг. 2 цифрами обозначено изменение сигналов на соответствующих выходах (входах) элементов устройства. На данной диаграмме показан информационный сигнал только от первого датчика, а изменение состояний разрядов первого и второго регистров показаны только на выходах четырех разрядов этих регистров (для случая обслуживания четырех датчиков).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии регистры 4 и 7, триггер 12 и счетчик 14 находятся в нулевом состоянии. На вход 17 устройства периодически поступают тактовые импульсы, которые через элементы И 16 и НЕ 11 подтверждают нулевое состояние счетчика 14 и триггера 12.

На выходе элемента НЕ 13 в исходном состоянии присутствует единичный сигнал, а на других входах и выходах элементов - нулевые сигналы.

При поступлении информационного сигнала от первого датчика на вход Ь устройства происходит срабатывание первого элемента И 3| блока 2. На выходе этого элемента появляется единичный сигнал, который воздействует на единичный вход триггера 5i регистра 4, вследствие чего на его выходе нулевой сигнал меняется на единичный. Этот сигнал поступает на первый вход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9i блока 8, на другой вход которого в это время действует нулевой сигнал с соответствующего выхода второго регистра 7. В результате на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9| образуется единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 10 поступает на вход элемента НЕ 13 и на информационный вход триггера 12. На выходе элемента НЕ 13 единичный сигнал меняется на нулевой, а по окончании соответствующего тактового импульса триггер 12 переключается в единичное состояние. На единичном выходе последнего образуется единичный сигнал, который коммутируется на первый выход 6 устройства в виде сигнала «Есть информация для подготовки приема информации внешним устройством. Этот сигнал поступает также и на второй вход элемента И 15 для разрешения прохождения через него тактовых импульсов. На нулевом выходе триггера 12 единичный сигнал меняется на нулевой, вследствие чего элемент И 3 блока 2 возвращается в исходное состояние (происходит блокировка прохождения входных сигналов и осуществляется блокировка прохождения тактовых импульсов через элемент И 16. С этого момента времени тактовые импульсы с шины 17 устройства начинают проходить через элемент И 15 на синхронизирующие (С) входы счетчика 14, регистров 4 и 7. В результате происходит последовательное продвижение позиционного кода по разрядам 5 первого регистра 4 и коммутация его на второй выход 18 устройства с одновременной записью указанной информации во второй регистр (см. фиг. 2). После обнуления первого разряда 5i регистра 4 на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9i единичный сигнал меняется на нулевой, но несмотря на это на выходе элемента ИЛИ 10 сохраняется единичный сигнал ввиду последовательного появления этих сигналов на выходах элементов 92 ... 94 (на фиг. 2 эти сигналы не показаны).

Счетчик 14 считает то количество тактовых импульсов, которое необходимо для считывания информации с первого регистра 4. В данном случае (для обслуживания четырех датчиков) счетчик 14 срабатывает после прохождения через первый элемент И 15 четырех тактовых импульсов. Единичный сигнал, образуемый на выходе счетчика 14, сбрасывает триггер 12 в нулевое состояние. По окончании четвертого тактового импульса, действующего на выходе элемента И 15, единичный сигнал от первого датчика запишется в первый разряд 7i регистра 7 (см. фиг. 2). На этом цикл опроса и контроля датчиков состояния объектов завершается. Таким образом обработка информации производится в течение одного цикла с помощью одной серии тактовых импульсов. Выдача информации о состоянии объектов производится в виде позиционного кода. В данном случае этот код имеет вид 0001, что соответствует наличию информации только от первого датчика. Время цикла данного устройства составит (и, где п - количество датчиков; („ - период следования считывающих (тактовых) импульсов.

Если после окончания цикла выдачи информации на выходы устройства входная информация не изменилась, то снова срабатывает элемент И 3, и триггер 5i первого регистра 4. В результате, как видно из фиг. 2, на все входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9i будут действовать идентичные сигналы, что приведет к смене единичного сигнала на нулевой на выходе элемента ИЛИ 10.

Очередной тактовый импульс, пройдя элемент И 16, сбросит счетчик 14 в нулевое состояние и подтвердит нулевое состояние триггера 12. Таким образом, если к очередному циклу входа информация не изменилась, то устройство не коммутирует ее на свои выходы.

В случае изменения входной информации данное устройство производит выдачу этой информации на свои выходы следующим образом.

Если происходит снятие сигнала с первого датчика при отсутствии единичных сигналов от других датчиков, то на выходе элемента И 3i и единичном входе триггера 5i регистра 4 единичный сигнал сменится на нулевой. Поскольку на нулевой вход этого триггера действует единичный сигнал с выхода элемента НЕ 13, то триггер 5i регистра 4 сбрасывается в нулевое состояние, после чего на первом входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9i единичный сигнал сменится на нулевой. Ввиду неидентичности входных сигналов на выходе этого элемента образуется единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 10 поступает на информационный вход триггера 12. Последний по концу тактового импульса переключается в единичное состояние. После этого на выход 6 устройства коммутируется управляющий сигнал «Есть

информация, а на его выход 18 - код 0000, что свидетельствует об исчезновении контролируемого параметра от первого датчика. Разряды второго регистра 7 последовательно 5 обнуляются тактовыми импульсами, действующими на выходе элемента И 15.

При сохранении единичного сигнала от первого датчика и поступления, например, единичного сигнала от четвертого датчика работа устройства происходит аналогично О На выход 18 устройства коммутируется код 1001, что свидетельствует о сохранении информации от первого датчика и появления информации от датчика.

Таким образом, устройство требует для

j обслуживания датчиков только один цикл

обработки информации и одну фазу тактовых

импульсов при сохранении всех функций

прототипа.

Применение устройства позволяет повысить быстродействие за счет исключения двух «холостых циклов, одного рабочего цикла и использования в нем только одного цикла для опроса состояний.датчиков и передачи результатов опроса в виде последовательного позиционного кода на один из выходов устройства. Выигрыш в быстродейст4п-Т

ВИИ составляет раза. п-Т,„

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ, содержащее группу первых элементов И, подключенных первыми входами к соответствующим информационным входам устройства, а выходами - к информационным входам первого регистра, связанного выходом последнего разряда с первым выходом устройства и с информационным входом второго регистра, синхронизирующим входом - с выходом второго элемента И, подключенного первым входом к тактовому входу устройства, счетчик импульсов, соединенный выходом с нулевым входом триггера, связанного прямым выходом с вторым выходом устройства, первый элемент НЕ, третий элемент И, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены элемент ИЛИ, второй элемент НЕ, группа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, подключенных первыми входами к соответствующим выходам первого регистра, вторыми входами - к соответствующим выходам второго регистра, а выходами - к входам элемента ИЛИ, соединенного выходом через первый элемент НЕ с входом обнуления первого регистра и с единичным входом триггера, подключенного инверсным выходом к вторым входам первых элементов И и к первому входу третьего элемента И, связанного вторым входом с тактовым входом устройства, а выходом - I с нулевым входом счетчика импульсов и через второй элемент НЕ - с синхрони(Л зирующим входом триггера, причем синхронизирующие входы второго регистра и счетчика импульсов подключены к выходу второго элемента И, соединенного вторым входом с прямым выходом триггера. Is5 О)

П

tpui.J

77ЛJ1J LJПJПJПJ1JПJ1J JTЛJ1JП

ii

L 5,

rLTL

rUIJ-LrL

П-ПЛ-П

13 5i

n

/4

n.