Многоканальное измерительное устройство для цифровой фильтрации Советский патент 1986 года по МПК H03H17/06 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении информационно- измерительных систем и систем автоматизированного контроля и управле- ния.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет выполнения усреднения по любой группе каналов,

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема аналого-цифрового преобразователя; на фкг, 3 - функциональная схема програ й4ного блока; на фиг, 4 - функциональная схема блока сравнения.

Устройство (фиг, I) содержит генератор 1 тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразователь 2, делитель 3 частоты, группу элементов И 4, группу регистров 5, коммутатор 6, умножитель 7, накапливающий сумматор 8, блок 9 постоянной памяти, программный блок 10, блок 11 оперативной памяти, два регистра 12 и 3j мультиплексор 14 и блок 15 сравнения.

Аналого-цифровой преобразователь 2 (фиг. 2) содержит узлы 16 нормализации, коммутатор 17, дешифратор 18, преобразователь 19 напряжение - код, счетчик 20. Узлы 16 нормализации предназначены для преобразования различных входных си1- налов к одному уровню. Программный блок 10 (фиг. 3) содержит счетчик 21 адреса, регистр 22 и дешифратор 23, блок сравнения 15 (фиг, 4) - три комбинационных узла 24-26 сравнения и Дешифратор 27.

Устройство работает следующим образом.

На выходе делителя 3 частоты синхронно с поступающими от генератора импульсами появляется информация, по которой через соответствуквдий элемент И 4 код измеренного значения входного сигнала из аналого-цифровог преоб раэователя 2 записьгаается в со- ответствующий регистр 5, Каждому входному сигналу (каналу аналого-цифрового преобразователя) соответствует свой регистр 5, Синхронно с записью информагии в регистры 5 рабо- тает программный блок 10, который синхронно с тактами генератора 1 выдает адрес в блок 9 постоянной памяти. В информационном слове, выдаваемом блоком 9 по каждому адресу программного блока 10 содержится номер входного сигнала, который соответствует номеру регистра 5, коэффициент умножения (деления) и код обработки (цифровой фильтрации), по которому происходит цифровая фильтрация входного сигнала, В зависимости от этого кода информация из регистра 5 через коммутатор 6 попадает либо на умножитель 7, где происходит умножение измеренного значения на соответствующий весовой коэффициент, поступакиций из блока 9 постоянной памяти через программный блок 10 на умножитель 7, в этот момент времени информация отфильтрованная (обработанная в предыдущих циклах) из блока 1I оперативной памяти попадает на вход сумматора 8, на второй вход которого поступает информация из умножителя 7, с выхода сумматора 8 отфильтрованное значение через мультиплексор 14 записывается в блок И оперативной памяти, либо информация из регистра 5 через коммутатор 6 поступает на вход блока 15 сравнения, на два других входа которого поступает информация с выходов регистров 12 и 13, куда он попадает из блока 1 оперативной памяти за два последовательных такта генератора 1, На выходе; блока 15 сравнения появляется код среднего из трех значений измеренного входного сигнала, по этому коду информация из соответствующих регистров 12 и 13 или выхода ко№4утатора 6 через мультиплексор 14 записывается в блок 11 оперативной памяти.

Наличие регистров 5 позволяет независимо от измерений входного сигнала производить цифровую обработку этого сигнала Для хранения первого и второго измерений (код фильтрации - выявление среднего значения) объём блока 1I оперетивной памяти должен быть не менее чем в два раза больше емкости регистров 5, а емкость блока 9 постоянной памяти не менее чем в три раза больше емкости регистров 5 (что соответствует количеству измеряе &1х сигналов). Так, на один входной сигнал, обрабатываемый по выбору среднего значения, в блоке 9 постоянной памяти будут заняты три ячейки. При считывании первой ячейки блока 9 программный блок

31

10 записывает информацию из регистра 5 через коммутатор 6, умножитель 7, сумматор 8 и мультиплексор 1 в первую область блока 11 оператив- ной памяти и в первый регистр t2; при считывании второй ячейки блока 9 программный блок аналогичным путем записывает измеренное значение во вторую область блока М оперативной- памяти и второй регистр 13, при считывании -третьей ячейки блока 9 информация из регистров 2 и 13 и выхода коммутатора 6 поступает на блок 15 сравнения и выявленное среднее значение этой информации через мультиплексор 14 записывается в блок 11 оперативной памяти. Так как адрес опрашиваемого входного сигнала и код фильтрации находятся я, од- ыом информационном слове блока 9 постоянной памяти (младшие разряда - номер входного сигнала или регистра 5, старшие - код фильтрации) порядок опроса ячеек памяти может быть выбран в зависимости от выбранной фильтрации и определяется только соответствукяцей записью в блоке 9 постоянной памяти.

Формула изобретения

Многоканальное измерительное устройство ДЛЯ цифровой фильтрации, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовым входам делителя частоты и ана- лого-цИ й)Ового преобразователя, выход которого подключен к первому входу i-ro (,M, М - число каналов) элемента И группы, выход которого подключён к информационному входу 1-го регистра , выхОд которого подключен к i-му информационному входу коммутатора, выход которого подключен к первому входу умножителя, выход которого подключен

529194

к первому входу накапливающего сум- 1 матора, блок постоянной памяти, i-й выход делителя частоты подключен к

второму входу i-ro элемента И группы, 5 отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет выполнения усреднения по любой группе каналов, в него введены три регистра, мульти- 0 плексор, блок памяти, блок сравнения, дешифратор и счетчик, информационный выход которого подключен к адресному входу блока постоянной памяти, выход которого подключен к информационному 5 входу первого регистра, выход которого подключен к входу дешифратора, выходы с первого по шестой которого подключены соответственно к управляющему входу коммутатора, управляющему 2.0 входу мультиплексора, второму входу удаюжителя, тактовому входу второго регистра, тактовому входу трутьего регистра и управляющему входу блока памяти, выход которого подключен к 25 информационным входам второго и третьего регистров и второму входу накапливающего сумматора, выход которого подключен к первому информационному входу мультиплексора, выход ко- 30 торого подключен к информационному входу блока памяти, выход второго регистра подключен к первому входу блока сравнения и второму информа- йионному входу мультиплексора, третий J информационный вход которого объединен с вторым входом блока сравнения и подключен к выходу третьего регистра, выход коммутатора подключен к третьему входу блока сравнения, вы- 0 ход которого подключен к четвертому информационному входу мультнплексо ра, а седьмой выход дешифратора - к установочному входу счетчика; счет- Н1Й} вход которого подключен к 5 ВЫХОДУ генератора тактовых импульсов.

i i

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении информационно-измерительных системи систем автоматизированного контроля и управления. Цель изобретения - расоосреиие функциональных возможностей за счет выполнения усреднения по любой группе каиалов. Поставленная-цель достигается за счет того, что устройство имеет в своем составе генератор тактовых импульсов, аналого-цифровой преобразователь, делитель частоты, группу элементов И, группу регистров, коммутатор, умножитель, накап ливаюций сумматор, мультиплексор, счетчик, дешифратор, три регистра, блок постоянной памяти, блок сравнения, блок памяти и соответствующие связи между блоками. 4 ип. г 1(Л Ю СЛ to О

Ю

20

y

79

5

w

77

79

Т

к Ьл1Ч

Фиг,2

Отбл.Ч

К8Л.9 -

21

Составитель А, Баранов Редактор А. Козориз Техред М.Ходанич Корректор А, Тяско

Заказ 4630/56 Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открыт} 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ю

t

г

ic

OmSjr.3 Фиг.З