Устройство для ввода информации Советский патент 1987 года по МПК G06F3/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для ввода информации от двухпозиционных датчиков.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения возможности анализа длительности входных сигналов.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока сравнения; на фиг. 3 - конструкция анализатора длительности; на фиг. 4 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит мультиплексор 1, счетчик 2, распределитель 3 импульсов, генератор 4, блок 5 памяти, блок 6 сравнения, четыре блока 7-10 элементов И, таймер 11, первый 12 и второй 13 элементы И, элемент ИЛИ 14, анализатор 15 длительности, адресные выходы 16 устройства, три управляющих выхода 17-19 устройства, информационные выходы первой 20, второй 21 и третьей 22 групп устройства, управляющие входы 23 устройства, информационные входы 24 устройства. Блок 6 сравнения (фиг. 2) содержит первый 25 и второй 26 элементы И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 27, элемент НЕ 28. Анализатор 15 длительности (фиг. 3) содержит узел 29 памяти, вычитатель 30, умножитель 31, сумматор 32. На фиг. 4 показаны выходные сигналы а генератора 4 эталонной частоты, первая б, вторая в, третья г серии сдвинутых импульсов, формируемые на выходах распределителя 3 импульсов, сигнал д на выходе мультиплексора 1, сигналы е на выходе блока 5, сигналы ж на первом выходе блока 6, сигнал 3 на втором его выходе, сигналы и на выходе элемента ИЛИ 14 и выходе 17 устройства, сигналы к на выходах элемента 12 и выходе 18 устройства, сигналы л на выходах элемента И 13 и выходе 19 устройства.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания начинается синхронная работа генератора 4 эталонной частоты и распределителя 3 импульсов, на первом, втором и третьем выходах которого формируются сдвинутые друг относительно друга импульсные последовательност и а, б, в (фиг. 4), которые синхронизируют работу устройства. Сигналы счета а поступают на вход счетчика 2 номера канала, формирующего код управления для циклического опроса входной информации из каналов 24 датчи- кбв с помощью мультиплексора 1.

Входной информацией устройства являются двухуровневые сигналы датчиков с априорно неизвестными временем прихода и длительностью. Информация д (фиг. 4) с выхода мультиплексора 1 поступает на первый вход блока 6, а на второй его вход подается от блока 5 памяти состояния датчиков сигнал е, который соответствует ин

формации на выходе данного датчика в предыдущем цикле опроса.

Блок 6 работает следующим образом. Если информация на первом и втором входах

блока одинакова, что соответствует равенству кодов на выходах датчиков информации в текущий и предыдущий моменты времени, на выходе элемента 27 находится нулевой уровень, который, поступая на вторые входы элементов И 25 и 26, создает на их выходах

(на первом и втором выходах блока 6) нулевые сигналы (фиг. 4 ж, з). При «1 на выходе мультиплексора и «О на выходе блока 5 памяти состояния датчиков (фиг. 4, д, е), что соответствует переходу сигнала из состояния «О в состояие «1 (начало импульса), на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 27 появляется «1, поступающая на вторые входы элементов И 25 и 26, на первьш вход элемента И 26 поступает «О от второго входа блока. Этот же «О воздействует на

вход элемента НЕ 28, на выходе которого появляется «1, воздействующая на первый вход элемента И 25. Отсюда сигнал на выходе элемента И 26 равен «О, а на выходе элемента И 25 - «1.

Таким образом, появление «1 на первом выходе блока 6 (фиг. 4, ж) соответствует изменению состояния сигнала датчиков в направлении из «О в «1.

При «О на выходе мультиплексора и «1 на выходе блока 5 памяти на первом выходе

блока 6 появляется «О, а на втором выходе - «1 (фиг. 4, ж. з), что соответствует изменению сигнала датчика в направлении из «1 в «О (выделение конца импульса). Первый и второй выходы блока 6 фиксации изменения состояния датчиков объединяются

элементом ИЛИ 14. Появление «1 на его выходе (фиг. 4, и) свидетельствует о том, что имеет место изменение состояния сигналов датчиков. Стробирующий сигнал с выхода элемента ИЛИ 14 поступает на выход 17 устройства и на входы первых групп

блоков 7 и 8 элементов И, на входы второй группы которых поступают код номера канала (номера датчика) с выходов счетчика 2 и код времени с выходов таймера 11 соответственно.

Таким образом, при наличии «1 на выходе элемента ИЛИ 14 и выходе Ь7 устройства на выходах блока 7 (выходах 16 устройства) фиксируется код номера канала, в котором произошло изменение сигнала, а на выходах блока 8 (выходах 20 устройства) - код времени, соответствующий моменту изменения сигнала.

Сигналы (фиг. 4, ж, з) с первого и второго выходов блока 6 поступают на входы первого и второго элементов И 12 и 13, на другие входы этих элементов поступает

импульсная последовательность б (фиг. 4) с второго выхода распределителя 3 импульсов. На выходе элемента И 12 (выходе 18 устройства) появляется «1 длительностью

сигнала последовательности б в моменты времени, когда устройство фиксирует изменение сигнала датчика в направлении из «О в «1 (начало импульса) (фиг. 4, к), аналогично на выходе элемента И 13 (выходе 19 устройства) появляется импульс, когда устройство фиксирует изменение сигнала датчиков в направлении из «1 в «О (конец импульса) (фиг. 4, л). Следовательно информация на выходах 18 и 19 устройства может рассматриваться как двухразрядный код, индицирующий направление изменения сигналов датчиков, который может принимать следующие значения: «00 - отсутствие изменения сигналов датчиков; «10 - изменение сигнала из «О в «01 - изменение сигнала из «1 в «О. Этот код индикации направления изменения сигнала может вводиться в устройство обработки в качестве дополнительной информации.

Кроме того, разделительное использование сигналов с выходов 18 и 19 в качестве сигналов фиксации кодов времени и номера датчика в устройстве приема накопления и обработки информации позволяет производить селективную регистрацию информации с выходов 16 и 20 устройства, т. е. либо координаты, соответствующие только началам импульсов, либо концам.

Если требуется фиксировать обе координаты, в качестве импульсов фиксации кодов могут использоваться сигналы с выхода 17 устройства.

К моменту выдачи временных координат на выход 20 устройства на выходах таймера 11 устанавливается фиксированное значение кода времени, так как изменение состояния таймера 11 осуществляется синхронно с сигналом (фиг. 4, б) с первого выхода распределителя 3 импульсов, и переходные процессы, связанные с переключением, к этому моменту заканчиваются. Это позволяет исключить возможность ввода ложной информации в устройство обработки информации. Синхронная работа распределителя 3 импульсов и таймера 11 обеспечивается подачей на их входы сигналов (фиг. 4, а) с выхода генератора 4 опорной частоты. В каждом цикле опроса импульсами с третьего выхода распределителя 3 производится запись состояния сигнала датчика, соответствующего текущему моменту времени, в блок 5 памяти состояния датчиков (фиг. 4, г, е).

На адресные входы узла 29 памяти анализатора 15 длительности (фиг. 1 и 3) поступает код с выходов счетчика 2, который обеспечивает си11хронную работу узла 29 с мультиплексором 1.

Импульсами к (фиг. 4) с выхода элемента И 12 в узел 29 записывается код времени, поступающий на его информационные входы с выходов таймера 11, соответствующий началам всех импульсов в информационных каналах 24 на входе устройства.

Если на входы второй группы анализатора 15 поступает код текущего времени от таймера 11, на выходах вычитателя 30 формируется код, соответствующий интервалу времени, прощедщему от начала сигнала по соответствующему каналу до текущего момента. Код, соответствующий этому интервалу, умножается на весовой множитель (О-1), поступающий на управляющие входы 23 устройства, складывается с кодом

0 начала импульса сумматором 32 и поступает на входы второй группы блока 10 элементов И. На входы второй группы блока 9 элементов И подается код интервала (длительности импульса). В момент окончания импульса по соответствующему каналу появляется сигнал на выходе элемента И 13, который осуществляет выдачу на выходы 21 и 22 устройства соответственно кода, соответствующего длительности импульса по выбранному каналу, и кода, соответствую0 щего сумме времени начала импульса и длительности импульса, умноженной на заданный весовой множитель.

Таким образом, предлагаемая конструкция устройства позволяет передавать в устройство обработки (ЭВМ) информацию о длительности измерительных импульсов по каждому каналу и о моментах времени, соответствующих заданной части длительности измерительного импульса.

5

30

Формула изобретения

0

1. Устройство для ввода информации, содержащее мультиплексор, счетчик, распределитель импульсов, генератор, блок памяти, блок сравнения, таймер, два элемента И, элемент ИЛИ, первый и второй блоки элементов И, выходы которых являются соответственно адресными выходами устройства и информационными выходами первой группы устройства, информационные входы

0 мультиплексора являются информационными входами устройства, выход мультиплексора соединен с первым входом блока сравнения и информационным входом блока памяти, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, первый выход ко5 торого соединен с первым входом элемента ИЛИ и первым входом первого элемента И, выход которого является вторым управляющим выходом устройства, второй выход блока сравнения соединен с вторым входом второго элемента И и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами первых групп первого и второго блоков элементов И и является первым управляющим выходом устройства, выход генератора соединен с входом таймера и входом рас5 пределителя импульсов, первый выход которого соединен с входом счетчика, выходы которого соединены с адресными входами мультиплексора, адресными входами блока

памяти и входами второй группы первого блока элементов И, второй выход распределителя импульсов соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, выход которого является третьим управляющим выходом устройства, третий выход распределителя импульсов соединен с управляющим входом блока памяти, выходы таймера соединены с входами второй группы второго блока элементов И, отличающееся тем, что, с целью расщирения области применения устройства за счет обеспечения возможности анализа длительности входных сигналов, устройство содержит третий и четвертьш блоки элементов И и анализатор длительности, входы первой группы которого являются управляющими входами устройства, выходы первой группы и выходы второй группы анализатора длительности соединены соответственно с входами второй группы третьего блока элементов И и входами второй группы четвертого блока элементов И, входы второй группы и входы третьей группы анализатора длительности объединены соответственно с входами второй группы второго блока элементов И и входами второй группы первого блока элементов И, к входу анализатора длительности подклюJ6 17 20 Ю 21 22 78 2J

0

5

чен выход первого элемента И, входы первых групп третьего и четвертого блоков элементов И объединены и к ним подключен выход второго элемента И, выходы третьего блока элементов И и выходы четвертого блока элементов И являются информационными выходами устройства соответственно второй и третьей группы.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что анализатор длительности содержит сумматор, умножитель, вычитатель и узел памяти, адресные входы которого являются входами третьей группы анализатора, информационные выходы узла памяти соединены с входами вторых групп вычитателя и сумматора, информационные входы узла памяти объединены с входами первой группы вычитателя и являются входами второй группы анализатора, выходы вычитателя соединены с входами первой группы умножителя и являются выходами второй группы анализатора, выходы умножителя соединены с входами первой группы сумматора, выходы которого являются выходами первой группы анализатора, входы второй группы умножителя являются входами первой группы анализатора, управляющий вход узла памяти является входом анализатора.

Фие.2

f/iunu I I - . I -, I I

д« .:

OmS/OM От fлоха Найми 10 23На SnfitS

КП

fuij

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для ввода информации от двухпозиционных датчиков. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет обеспечения возможности анализа длительности входных сигналов. Устройство содержит мульт иплексор, счетчик, распределитель импульсов, генератор, блок памяти, блок сравнения, таймер, анализатор длительности. четыре блока элементов И, элемент ИЛИ и два элемента И. Устройство производит циклический опрос входных каналов и сравнивает состояние датчика каждого канала с его состоянием в предыдущем цикле опроса. При обнаружении изменения состояния како- -го-либо датчика в устройство обработки передается адрес канала, момент времени изменения, направление изменения (начало или конец измерительного импульса). Анализатор длительности определяет длительность измерительного импульса по каждому каналу и код времени, соответствующий заданной части длительности измерительного импульса. Эта информация передается в устройство обработки в момент окончания измерительного импульса. Код весового множителя, опреде ляющего относительную часть длительности измерительного импульса, поступает извне на управляющие входы устройства. 1 3. п. ф-лы, 4 ил. i (Л 00 сд 4 СП О5

а IHIIilinillHlllllllill... inilllillllll Illlllinilll Ilinilli ... linillll

Код Времени начала импульса Ч-канала

Фиг.4Составитель В. Файзрахманов

Редактор Н. РогуличТехред И. ВересКорректор М. Самборская

Заказ 7498/50Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

....Л

Код времени конец импильса. Код г .л л

пульса. Код Времени координаты Kt