Устройство для ввода информации Советский патент 1986 года по МПК G06F13/00 

1

Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано для ввода информации с дискретных датчиков в системы управления, работающие в реальном масштабе времени.

Цель изобретения - повьшение надежности устройства путем исключения потерь вводимой информации.

На фиг.1 приведена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 -.схема блока дискретных датчиков; на фиг.З - схема селектора импульсов.

Устройство содержит блок 1 ронизации, блок 2 управления регист- ром, блок 3 дискретных датчиков, . регистр 4, группу 5 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, третий элемент ИЛИ 6, селектор 7, четвертый 8 и второй 9 элементы, И, второй элемент ИЛИ 10, второй триггер 11, входы и выходы 12-15 устройства, информационные выходы 16 устройства первой группы, выходы блока 17 дискретных датчиков, блок 18 . выдачи информации, первый информационный вход 19 и информационные выходы 20 устройства группы, второй . элемент 21 задержки, первый элемент И 22, первый элемент ШШ 23, первый триггер 24, третий элемент И 25, первый элемент 26 задержки, формирователь 27, дешифратор 28, группу 29 элементов И и группу,30-элементов ИЛИ.Блок дискретных датчиков состоит из контактов 31 датчиков и элементов НЕ 32.-

Селектор содержит, генератор 33 импульсов, первьм элемент И 34, 40 первый элемент НЕ 35, счетчик 36, второй элемент И 37 и второй элемент НЕ 38.

В блок дискретных датчиков кроме того, входят первая 39 и вторая 40 группы резисторов.

На вход 12 подается из устрой- . ства высшего уровня импульс в тот момент, когда необходимо считать информацию о положении датчиков блока 3. На вход 13 подается из устройства высшего уровня импульс в момент окончания считывания информации о положении датчиков блока 3. Триггер 11 и триггер 24 блока 1 синхрониза- 55 ции по тактовому входу срабатывают от передних франтов импульсов, по- ступаю1цих на эти входы, а по входу

241247

сброса устанавливаются в нулевое положение при поступлении импульса на эти входы. Каясдый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ группы 5 контролирует с ов5 падение или несовпадение положения разряда регистра 4 и контакта соответствующего датчика блока 3 .и при несовпадении их положений выдает единичный сигнал (из серии микросхем

10-К 155 в качестве этого элемента может быть использована микросхема К 155ЛП5). Регистр 4 предназначен для фиксации и хранения информации о положении контактов датчи15 ков блока 3. Таким образом, при работе устройства гц1Я ввода информации регистр 4 может .находиться в одном из двух режимов Хранение информации и Запись информации в

20 параллельнбм виде; (запись положения контактов датчиков блока 3). В качестве регистра 4 могут быть использованы микросхемы К 155ИР1 или К155ИР13. Блок 1 синхронизации пред25 назначен для синхронизации работы устройства для считывания информации с дискретных датчиков и устройства высшего уровня, т.е. для исключения выдачи информации во время

30 записи в регистр нового положения объектов и записи нового положения объектов в регистр во время выдачи информации. Блок 2 управления регистром предназначен для установки

,, регистра 4 в нужный режим.

Длительность импульса, вьщаваемого формироваятелем 27, устанавливается достаточной дпя срабатьшания регистра 4.

50

При разомкнутом контакте датчика 31 на соответствующем выходе блока 3 присутствует нулевой сигнал, а при -замкнутом - единичньй. Величины резисторов 39 и 40 выбираются исходя из того,, чтобы на входе элементов НЕ 32 действовал сигнал, достаточный по уровню и по току для четкого срабатывания этих элементов.

Селектор импульсов 7 предназначен для подавления импульсов, возникающих при дребезге контактов датчиков блока 3, и импульсов помех, возникающих в каналах, соединяющих выходы блока 3 с информационными входами регистра 4. Селектор. 7 подавляет все и myльcы, ;р1ительность котррых мень- ще порога селекции Ъс, .

При разомкнутом контакте датчика 31 на соответствующем выходе блока 3 присутствует нулевой сигнал, а при -замкнутом - единичньй. Величины резисторов 39 и 40 выбираются исходя из того,, чтобы на входе элементов НЕ 32 действовал сигнал, достаточный по уровню и по току для четкого срабатывания этих элементов.

Селектор импульсов 7 предназначен для подавления импульсов, возникающих при дребезге контактов датчиков блока 3, и импульсов помех, возникающих в каналах, соединяющих выходы блока 3 с информационными входами регистра 4. Селектор. 7 подавляет все и myльcы, ;р1ительность котррых мень- ще порога селекции Ъс, .

Устройство для считывания информации с дискретных датчиков работает следующим образом.

В исходном состоянии регистр 4 находится в режиме Хранение информа ции, при этом его положение соответствует положению контактов дискретны датчиков 31 блока 3, триггер 11 находится в нулевом положении на выходах элементов ИСКШ)ЧАЮ1ЦЕЕ ИЛИ группы 5, на выходе элемента ИЛИ 6 и на выходе селектора 7 сигналы отсутствуют. Тригер 24 в блоке 1 находится в нулевом состоянии.

При замыкании или размыкании контакта какого-либо датчика блока 3 изменяется сигнал на соответствующем выходе блока 3 и на втором входе соответствующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы 5, на выходе которого появляется единичный сигнал, поступающий через элемент ШШ 6 на вход селектора 7 импульсов. Через время Е д на выходе селектора 7 появляется сигнал, который закрывает элемент И 22 и запускает элемент- 21 задержки блок 1 синхронизации и по своему переднему фронту устанавливает в единичное положение триггер 11. На входе 15 Изменение появляется сигнал, сви- детельствуюац-ш о том, что появилась новая информация. Через время задержки f , сигнал с выхода элемента 21 задержки поступает через открытый элемент И 25 на первый выход блока 1 синхронизации и далее, на вход блока управления регистром 2. Сигнал с входа блока 2 запускает элемент 26 з задержки и проходит на первый и второй выходы блока 2, регистр 4 перево дится в режим Запись информации в параллельном коде. Через время за- держки Tj, появляется сигнал на выходе элемента 26, и формирователь 27 выдает имцульс, по которому в per. гистр 4 заносится положение контактов датчиков блока 3. Так как теперь положение регистра 4 соответствует положению контактов датчиков блока 3, исчезает сигнал на выходе соответствующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группь 5, на выходе элемента ИЛИ 6 и на выходе селектора 7, при этом открывается элемент И 22 блока I синхронизации и устройство готово к приему сигнала от устройства высшего уровня на выдачу информации. Триггер 11 находится в еди

ничком состоянии и выдает сигнал о появлении новой информации. Через время,, не меньшее Г. ( 0 время записи в регистр 4 нового положения контактов датчиков блока 3,

0

5

0

5 50 5 о

5

0

5

Ч

С25 -г с. 2 т- L(,

С6 ст где t(,5

+ tc4 +

ty С6

с,- ,.., .

t , t - время срабатывания соответственно элементов И 25, регистра 4, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы 5, ИЛИ 6 и селектора 7 при установке его в нулевое состояние, t - длительность импульса, выдаваемого формирователем 27 , на вход 12 подаетг ся импульс, при этом триггер 24 устанавливается в единичное положение, а триггер 11 - в нулевое. На входе 15 Изменение исчезает сигнал (для устройства высшего уровня это является сигналом, разрешающим считывание информации) . Далее блок 18 выдачи информации выдает информацию, записанную в регистре 4, в устройство высшего уровня. По окончании считывания информации на вход 13 подается импульс и в блоке 1 триггер 24 устанавливается в нулевое положение. Устройство для считывания информации с дискретных датчиков возвращается в исходное состояние.

Если до окончания вьщачи информации срабатывает еще какой-либо датчик блока 3, то аналогично описанному срабатьшает соответствующий элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы 5, элемент-ИЛИ 6, селектор 7 и триггер 11 устанавливаются в единичное состояние, выдавая на выход 15 сигнал о новом изменении состояния датчиков 3. Однако сигнал с выхода селектора 7 не пропускается на выход блока 1 синхронизацби, так как триггер 24 находится в единичном состоянии. После окончания выдачи информации триггер 24 устанавливается в нулевое состояние импульсом с выхода 13. Далее аналогично описанному про.- изводится запись нового состояния датчиков блока 3 в регистр-4.

Если импульс на вход 12 Начало .

ввода подается ВО время действия сигнала с выхода селектора 7, то в блоке синхронизации 1 триггер 24 остается в нулевом положении, так как закрыт элемент И 22, и триггер 11 остается в единичном положении, - сигнализируя о том, что сигнал на начало выдачи информации не принят.

В этом случае устройство высшего уровня через время f, должно выдать повторно импульс на вход 12.

В том случае, если в линии, связы- вающей контакты датчиков 3 с элементами ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы 5 возникают помехи, ложного срабатывания - устройства не происходит, так как помехи подавляются селектором 7. Им- пульсы дребезга, возникающие при замыкании или размыкании контактов датчиков блока 3 также не вызывают срабатывания устройства, так как они по длительности меньше порога селек- ции, и только после окончания импуль - сов дребезга появляется сигнал на выходе селектора 7 и производится запись положения контактов датчиков блока 3 в регистр 4.

В том случае, если возникает необходимость повторно ввести,ту же самую информацию, т.е. если триггер 11 находится в нулевом состоянии, то из устройства высшего уровня подается импульс на вход 12 и аналогично описанному считывается информация через блок I8 выдачи информации .

Селектор 7 (фиг.З) работает следующим образом.

В исходном, состоянии на входе се-тлектора отсутствует единичный сигнал и счетчик 26 находится в-нулевом состоянии несмотря на то, что на его суммирующий вход поступают импульсы генератора 33 через элемент И 34, на выходе элемента И 37 и выходе селектора отсутствует сигнал.

При появлении на входе селектора 7 единичного сигнала разрешается работа счетчика 36 и он начинает подсчитывать импульсы, поступающие на его суммирующий вход. Если длительность импульса на входе меньше порога селекции бд (в этом, случае в счетчике 36 зафиксировано число меньше А) , то в момент .окончания единичного сигнала счетчик 36 устанавливается в нулевое состояние и на выход селектора сигнал не выдается. Если длительность импульса на входе больше порога селекции, то в момент, когда на сум- мирующем входе счетчика 36 окончится импульс, записавший в счетчик 36 число А, срабатывает элемент И 37 и на выходе селектора 7 появляется

5 0 5 0

5

0

„

0

0 , 5

5

сигнал. Одновременно через элемент FIE 38 закрывается элемент И 34 и на суммируюпщй вход счетчика прекраща- ется поступление импульсов генератора 33. В момент окончания импульса на входе селектора счетчик 36 устанавливается в нулевое состояние и на выходе элемента И 37 и выходе селектора исчезает сигнал. Селектор 7 возвращается в исходное со- . Таким образом, в этом слу- чае на выходе селектора формируется импульс длительностью ,

Д Bwx длительность импульсов соответственно на выходе и входе селектора 7).

Величина порога селекции сГ уста- навливается больше длительности импульсов дребезга и отдельных помех..

Блок 18 выдачи информации работает следующим образом.

В исходном состоянии на управляющем входе блока 18 отсутствует сигнал и дешифратор 28 закрыт.

В момент появления единичного сигнала на управляющем входе блока разрешается работа дешифратора 28. После этого на входе 19 и, соответственно, на адресные входы блока подаются в произвольном порядке коды номеров слов информации (групп разрядов регистра 4J . При подаче кода . на вход 19-появляется сигнал на соот- вет.ствующем выходе дещифратора 28 и открывается соответствующая этому коду группа элементов И 29 м состояние этой группы разрядов регистра 4 через элементы И 29 и ИЛИ 30 выдается на выход 20 и далее в устройство высшего уровня. После подачи импульса на вход 13 триггер 24 блока 1 синхронизации устанавливается в ну- лев ое состояние и снимает разрешаю- дкй сигнал с управляющего входа блока 18, который устанавливается в исходное состояние.

Таким образом, при любом изменении состояния дискретных, датчиков вырабатывается сигнал об этом и новое положение датчиков записывается в ре - гистр, -т.е. исключается возможность потери информации и ведения технологического процесса по устаревшей информации. Кроме того, исключается возможность записи ложной информации. Кроме того, исключается возможность записи ложной информации, возникающей из-за дребезга контактов и помех в каналах, связывающих контакты датчиков с регистром, т.е. повышается надежность устройства.

Формула.изобретения

Устройство для ввода информации, содержащее регистр, первьш и второй элементы ИЛИ, дешифратор, первую груп группу элементов И и первую группу элементов ИЛИ, вход сброса регистра является входом Сброс устройства, информационные входы дешифратора являются информационными входами пер- вой группы устройства, выходы дешифратора подключены к одним входам элементов И первой группы, другие входы которых соединены с выходами регистра, а. выходы - с входами элементов ИЛИ первой группы, выходы которых являются информационными выходами пер- вой группы устройства, выходы ре- гистра. являются информационными выходами второй группы устройства, управляющий вход дешифратора соединен с неинвертир5пощнм выходом первого триггера, отличающееся тем, что, с целью повышения надёжности устройства путем исключения потерь вводимой информации, в него введены четыре элемента И, третий элемент ИЛИ, второй триггер, селектор, груп- па элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторая группа элементов И, вторая группа элементов ИЛИ, формирователь и элементы задержки, первые входы первого элемента И и первого элемента ИЖ являются синхровходами устройства, а выходы соответственно подключены к синхровходу и входу Сброс первого триггера, вход данных которого соединен с шиной логической единицы устрой ства, а неинвертирующий и инвертирующий выходы - соответственно с первыми входами второго элемента И и третьего элемента И, выход котороI o подключен к управляющему входу регистра и через последовательно соединенные первьш элемент задержки и формирователь - к синхровходу регистра, информационные входы которого являются информационными входами второй группы устройства, а выходы подключены к одним входам элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ, дрз гие входы которых подсоединены к информационным входам второй группы устройства, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом селектора, выход которого подключен к второму входу первого элемента И к первому входу четвертого элемента,И и через второй элемент-задержки - к второму входу третьего элемента И, выходы четвертого и второго элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к синхровходу второго триггера, неинвертирующий выход которого является выходом Изменение устройства и соединен с вторым входом второго элемента И, а инвертир ующий выход подключен к входу данных второго триггера и второму входу четвертого элемента И, второй вход первого элемента ИЛИ. и вход Сброс второго триггера являются входом Сброс устройства.

2. Устройство по п. 1, о т ли - чающееся тем, что селектор содержит счетчик, элементы И, элементы НЕ и генератор импульсов, , выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика и через первый элемент НЕ - с одним входом второго элемента И другие входы которого подключены к выходам счетчика, вход Сброс которого является входом селектора, выход второго элемента И через второй элемент НЕ подключен к второму входу первого элемента И и является выходом селектора.

Изобретение относится, к области автоматики л может быть использовано в системах числового программного управления станками. Изобретение позволяет добиться повышения надежности устройства. Введение в устройст- во элемента НЕ, элемента И и новых связей позволяет исключить влияние изменения параметров входного сигнала на работу устройства, что повышает его надежность. 1 з.п. , 3 ил. (Л С

Вшоды

фцг. 2

JJ

3«

-1

г

S

Выход -о

35

Вход о-

OR

37

фиг.