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

(Л

С Изобретение относитсп к вычислительной технике и может быть исполь зовано в устройствах для регистрации статистических данных ofi измене нии состояний двухпозиционных датчиков. Цель изобретения - увеличет1е быстродействия устройства. . На фиг. 1 изображена схема устройства J на фиг. 2 - схема распред лителя импульсов; на фиг. 3 - временные диаграммы его работы. Устройство содержит коммутаторы 1, блок 2 памяти, первьй дешифрато 3, первый счетчик 4, с первого по четвертый блоки ключей 5-t, 5-2, 5-3, 5-4, распределитель 6 импульс второй дешифратор 7, третий дешифратор 8, второй счетчик 9, блок 10 сравнения, первую и вторую группы элементов И 11 и 12, в состав каждой из которых входит N подгрупп элементов И 11-1, И 11-2, И 12-1, И .12-2j третью группу элементов И 13, первый и второй элементы ИЛИ 14 и 15, третий счетчик 16, че вертый дешифратор 17, третий счетчик 18, входы 19 устройства информ ционные выходы устройства первой, второй и третьей групп 20-1, 20-2, 20-3, управляющие выходы 2f устрой ства, первый и второй управляющие .выходы 22 и 23 устройства. Распределитель импульсов (фиг. содержит генератор 24 импульсов, с первого по девятый элементы И 25первый, второй и третий триггеры 34-36, элементы НЕ 37, с первого п пятьй элементы ИЛИ 38-42, входы 43 и 44, выходы 45-52, формировате 53 импульсов. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии счетчики 4, 9, 18 находятся в нулевом состо нии, а ключи блоков 5 закрыты. На управляющие входы дешифраторов 7, 8, 17 поданы с«ртветствугмцие логические уровни, поэтому на всех itx ходах присутствуют разрешающие (ед ничные) уровни. На первом выходе дешифратора 3 находится разрешающий потенциал, открывающий первый из коммутаторов 1. Все входные сигналы коммутатора 1 проходят на его выходы и поступа ют на входы блока 2 памяти и входы группы элементов И 11. Блок 2 памя ти производит параллельную запись поступившей информации и одновременно выдает ииформа1шю ,по этому адресу за предьщущий момент времени, кото- рая в параллельном коде поступает на входы группы элементов.И 12. С выходов обеих групп элементов И 11 и 12, благодаря, наличию разрешающих потенциалов на остальных их входах, информация поступает на входы блока 10 сравнения. В случае равенства текущей информации и информации за предыдущий момент времени блок 10 . сравнения вьщает сигнал, поступаюгций на вход распределителя 6. Последний изменяет состояние счетчика 4 на единицу, подклгочая, тем самьп-j, другой коммутатор 1. Аналогично происходит загшсь и сравнение информации за текущий и предыдущий моменты . времени по новой группе датчиков, подключенных к новому кош татору 1. В случае равенства происходит переключение на следующий коммутатор 1. Такая процедура повторяется до тех пор, пока не подключается датчик (или датчики), изменивший свое состояние. В этом случае коды, поступаюище на блок 10 сравнения не будут равны, и сигнал на выходе блока 10 сравнения не формируется. Распределитель 6 импульсов- изменяет потенциал на управляющем входе . дешифратора 8. Поэтому только на его первом выходе остается разрешающий потенциал, который поступает на первые подгруппы элементов И 11-1 I и И 12-1. Таким образом, на блоке 10 сравнения анализируется информация только с первой подгруппы датчиков, которая поступает на входы первой из N подгрупп элементов И 11-1 и И 12-1. В случае равенства кодов распределитель 6, получив сигнал с выхода блока 10 сравнения, увеличивает состояние счетчика 9 на единицу, подкл очая, тем самым, следующую , подгруппу Датчиков к следующей подгруппе элементов И 11-2 и И 12-2. Такой проЦесс повторяется, пока не подключается датчик (датчики), изменивший свое состояние. В этом случае распределитель 6 импульсов изменяет потенциал на управляющем входе дешифратора 17, ввиду чего,только на его первом выходе остается разрешающий потенциал. Таким образом, подключаются первые элементы ИИ и И 12 из выбранной подгруппы элеме тов И 11-К и И 12-К, где , т.е. анализируется состояние тольк одного датчика. В случае равенства кодов распределитель 6, получив сигнал с выхода блока 10 сравнения, увеличивает состояние счетчика 18 на едигшцу, под ключая тем самым следующий датчик и так до тех пор, пока не подключается датчик, изменивший свое состоя ние. В этом случае распределитель 6 импульсов открывает ключи 5, и адрес данного датчика, а также значение текущего времени счетчика 16 поступают на вьсход устройства. Одно временно на выход устройства через элементы ШШ 1А и 15 поступает информация о направлении изменения состояния данного счетчика. Адрес сработавшего датчика распределен следующим образом. Код счетчика 4 равен в этот момент времени номеру группы, код счетчика 9 - номеру подгруппы, а код счетчика 18 - номе ру датчика в -подгруппе. Далее устройство должно проверить наличие в этой подгруппе други датчиков, изменивших свое состояние Для этого на управляющий вход дешифратора 17 подается предыдущий потенциал, а на управляющем входе дешифратора 7 изменяется потенциал. Де иифратор 7, в отличие от дешифраторов 8 и 17, при подаче данного потенциала на его управлягаций вход, имеет только на одном своем выходе запрещающий потенциал, а на остальных выходах - разрешающие потенциалы. В данный момент времени запрещающий потенш1ал будет на том выходе дешифратора 7, который соответ ствует датчику, изменивпшму свое со стояние. Благодаря тому, что выход каждого элемента И группы 13 подключен к входу предыдущего элемента И группы 13, запрещаюи51е потенциалы будут и на выходах предьщущих элементов И группы 13, которые подключены ко всем подгруппам элементов И 11-К и И 12-К.- Поэтому к блоку 10 сравнения окажутся подключенными все последующие датчики из этой подгруппы. Равенство кодов в данный момент времени означает, что в этой подгруп пе нет больше датчиков, изменивпвгх свое состояние, а в случае неравенст ва происходит-омределегше адреса следующего датчика в этой подгруппе. Для этого на управляющий вход дешифратора 7 подается исходш й потенциал, а на управляющем входе депшфратора 17 вновь изменяется потенциал. Одновременно увеличивается код счетчика 18, до нахождения нового датчика в данной подгруппе, изменившего свое состояние. Код адреса этого датчика опять считывается через вентили 5 на вььчод устройства. Устройство вновь проверяет наличие в этой подгруппе новых датчиков, изменивших свое состояние. Б случае, если таких датчиков не оказывается, счетчик 6 увеличивает состояние счетчика 9 и производит установку счетчика 18 в исходное нулевое состояние. Наличие двух установочных входов у счетчика 18 означает, что они могут объединиться через вспомогательный элемент ИЛИ, входящий в состав данного регистра. Изменение состояния счетчика 9 означает, что подключается новая подгруппа датчиков. При подключении последней подгруппы датчиков, на последнем выходе деип фратора 8 появляется единичньй уровень, посту-. пающнй на вход распределителя 6 импульсов. Поэтом далее состояние регистра 9 не изменяется, а изменяется состояние счетчика 4, одновременно устанавливая шш подтверждая исходное нулевое состояние счеТчиков 9 и 18. Подключается новая группа датчиков через следующий коммутатор 1. Далее процесс аналогичен указанному, . Счетчик 16 представляет собой последовательно соединенные-счетчики импульсов с определенными коэфициентами пересчета. На первый четчик поступают импульсы от генеатора 24 со стабильной частотой, роизводя внешнюю установку блока вреени в исходное состояние, на выхоах счетчиков получают значение теущего времени, подаваемое на входы лючей 5-4. Распределитель 6 импульсов рабоает следугсяцим образом. Триггеры 34-36 находятся в исходом нулевом состоянии. При равенстве ходных кодов блок 10 Сравнения вы- , ает единичный сигнал, который разешает прохождение импульсов с рыода генератора 24 через элементы

И 2 т II linn Ш и,1 счетный нход счетчика VI ус.танопочиые входы счетчиков 9 и 18, T;IK как на инверсном выкопР- триттера 34 находится разрешающий потенциал. При несовпадении кодов блок 10 сравнения выдает, нулевой потенциал, эапреща1сгац1й прохождение импульсов через элемент И 25 и разрешающий прохождение импульса через элемент И 26, благодаря элементу НЕ 37. Импульс с выхода элемента И 26 своим задним фронтом переводит триггер 34 в единичное состояние, изменяя тем самьм потенциал на управляющем входе дешифратора 8. По временной диаграмме (фиг. 3) далее следует совпадер;ие кодов, благодаря чему через элементы И 27 и ИЛИ 39 на счетный вход счетчика 9 поступает импульс, изменяя его состояние .

При получении нового несовпадения кодов на выходе элемента И 2S появляется импульс, который через элемент ИЛИ 41 переводит триггер 35 в единичное состояние, запрещая прохождение дальнейш1х импульсов через элемент И 27 и изменяя потенциал на управляющем входе дешифратора 17. Далее по временной диаграмме (фиг. 3) следует совпадение кодов, и импульс с выхода элемента И 29 через элемент ИЛИ 40 поступает на счетный вход счетчика 18, изменяя erd состояние. При получении несовпадения кодов через элемент И 30 проходит импульс, открывающий вентили 5, а также своим задним фронтом переводящий триггер 35 в исходное нулевое состояние, а триггер 36 в единичное состояние. Нулевой потенциал с инверсного выхода триггера 36 запрещает прохождение, иштульсов через элемент И 27, а единичный потен1и1ал с прямого выхода триггера 36 изменяет потенциал на управляк щем входе дешифратора 7 и поступает на входы элементов И 31 и 32. 1 Далее по временной диаграмме Чфиг. 3) следует несовпадение кодов т.е. в данной подгруппе есть еще датчики, изменившие свое состояние. Поэтому на выходе элемента И 31 появляется импульс, который своим фронтом через элемент ИЛИ 41 , пе.реводит триггер 35 в единичное состояние, а триггер 36 через элемент И 42 - в исходное нулевое составите Однопременно этот импульс через эле

мент ИЛИ jO Ttocrynaei на счетн1.1й вход счетчика 18, ИЗМРНПЯ его состояние. Далее по временной диаграмме (фиг. 3) следует новое несовгтадение кодов. На ВЫХОДИ элемента И 30 появляется импульс, открывающий венТ1ШИ 5, а также своим задним фронтом переводящий триггер 35 в нулевое состояние, а триггер 36 в едушкчнЪе состояние, т.е. устройство снова проверяет наличие в данной подгруппе датчиков, измен геших свое состояние. По временной диаграмме следует, совпадение кодов (отсутствие срабо- тавших датчиков), поэтому на выходе элемента И 32 появляется импульс, который через элемент ИЛИ 42 переводит триггер 36 в исходное ну.певое состояние, а также через элемент ИЛК 39 изменяет состояние счетчика 9. Далее следует несколько совпадений кодов, благодаря чеьгу на выходе элемента И 27 появляется несколько импульсов, последовательно изменяющих через элемент ИЛИ 39 состояние счетчика 9.

При подключении последней подгруппы датчиков, на последнем выходе дешифратора 8 появляется единичный уровень, поступающий на вход элемента И 33. Следующий импульс с выхода элемента ИЛИ 39 своим окончанием переводит счетчик 9 в следующее (нулевое исходное) состояние, а.также проходит через элемент И 33 и запускает формирователь 53 импульсов. Последний формирует импульс, который устанавливает триггер 34 в исходное нулевое состояние, а также через элемент ИЛИ 38 переводит счетчик 4 в следующее состояние, подклкпая-тем самым новую группу датчиков через новый коммутатор 1. Таким образом, устройство переходит к поиску новой группы датчиков с измененньми состояниями.

Предлагаемое устройство позволяет считывать, информацию с двухпозиц;нонных датчиков и имеет повышенное быстродействие по сравнению с иэвестfHUM.

Пример. Пусть к устройству подключено 512 датчиков. Рассмотрим два случая. В первом случае количество входов ком гутаторов 1 равно 32, а количество коммутаторов 1 равно 16. Во втором случае количество входов коммутаторов 1 равно 16, а количество коммутаторов 1 райно 32.

в I iiiM 11|мпи I не npi;f.i МОИ ка пдИ(ЯЧ) длгчика, ичм 1ин1П. гно (нр, ме прснтплет U тлктоп,

В предлягаг :мом уг.тройстнр Р DOM случае премя поиска сос тятигяет не более 29 тактов, а во птпром случае - не более тактоп, т. Р. . выигрыш по времени поиска одното датчика будет от 39,3 до 1Д,5%. Из анализа припедеиного примера видно, что предлагаемое устръйство наиболее целесообразно использовать в первом случае, .когда количество входов коммутаторов 1 достаточно большое. Аналогично известному устройству 11редлагаемое устройстпо предназначоно для применения в тех случаях, когда срабатывание датчиков происходит достаточно редко по сравнению со скоростью опроса, например когда п среднем срабатывает не более одного датчика за полное время контроля всех датчикоя. Данное условие практически всегда выполнимо благодаря высокому быстродействию устройства.

Формула из обре тени

Устройство для ввода информадип, содержащее коммутаторы, блок памяти блок сравнения, три группы элементов И, три дешифратора, три счетчика, три блока ключей, распределитель импульсов, первый и второй элементы ИЛИ, выходы которых являются первым и BTopbiM управляетдими вьrxoдa и устройства, а входы подключены к выходам элементов И второ и первой групп соответственно, информационные входы коммутаторов являются входаг-ш устройства, управляющие входы соединены с вьпсодам { первого дешифратора, выходы - с одними входами элементов И первой группы и с входами данных блока ламяти, адресные входы которого подключены к выходам первого дешифратора, а выходы - к одним входам элементов И второй группы, выходы которых и вькоды элементов И первой группы соединены с соотпетствующнж входами блока сравнения, выход которого с единен с управляющим входом распределителя импульсов, первый выход которого подключен к счетному входу первого счетчика и к установочному рх(цу второго счетчика, второй вы.Л 1 i

хо;|к у пр.) I nit 1М.Ч I Ч.чн .,.. 1 ,

irVOpniil и TpfMf.c I (1 (Л,(К (: , ТрРТиГ JU-I.XOn - К -4fTllriMV ИХОДУ третьего ГЧОТЧПК.-1, i(f;T Ct -lii r4,(lj;

5 к пт(.);.)(11 о ;т(М11И(, пятьп выход - к ojiHiMV Rvony f г Г Г ье го дешифратора, тегтчй од - к счетному иходу вторги-о гчетчикя. одни пькпды перрого считчика соеди10 йены о рхолами первого дсптцфрпторн, другие - с 1ходпин пер1- то бпока ключей, рыходы которого явпяготся информапдшннымн выходами первой Ipyillibl усТроЛсТГЯ , ОЦНИ Ч11ГХОДЫ

15 йторого депгчфратора подмтктчены к перпмм вхсдям з.че емтоп И третьей т-руппь, друг-ort -ji.rxi.vi - к второму входу однсял члс:- ечта И грс.тьей rpynni.j, 1)ЫХод К(.)торого соединен С 20 вторым входом другого э..лгга И третьей группы, одмн вмходы второго счетчика соединкш. с другими нходамИ третьего деишфратор,), другие BFJXOды -- с инфорг ациониьгми входам вто25 рого блока ключей, которого являются ииформацио1 Н1.№1 выходаьв второй группы устройства, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродейстряя устройст- . 0 ра, в него пведеш четвертый дева фр.ятор, четвертьп1 счетчик и четвертый блок ключей. иж1)ормпциоиные входы которого соепинены с рыходами третьего счетчмка, вмходы являются 5 упрапляюгдиьп Рыходами rpyninw устройства, а упрапляккдий иход подключен к второму выходу распределителя импул)соп, выходы треть 1о, четвертого депп1фратороп, другой выхоц 0 второго дешифратора и РЬГХОЦЫ элементов И третьей группы соединимы с другими пходамя эпе 1ентс п И первой и второй групп, первьй, шестой, седьмой и восьмой пыхоям распределч5 теля импульсов СОГДЧНРИЫ соответственно с первым и пторчм установочными входами четвертого счетчика, с одним входом четвертого дешифратора и со счетным входом тетгертого Q счетчика, одни выходы которого подключены к другим входам второго и четвертого дешифраторов, а другие выходы - к информа1р1онным входам третьего блока клип-ей, ш-псоды которого являются информационными входами третьей группы устройства, один иыход третьего дешифратора подключен к иходу Сброс распределитеая импульсов.

Фи.З

Изобретение относнтся к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для регистрации статистических ддииых об изменении состояний двухпозишюпньос датчиков. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Выигрыш По времени поиска датчика, . изменившего своё состояние, достигается за счет введения в устройст;во для ввода инфорнацин дополнительных дешифратора, счётчика и блока ключей. 3 ил. .