Устройство для ввода измерительной информации Советский патент 1987 года по МПК G06F3/00 G06F13/00 

V1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода информации в автоматизированных информацион но-измерительных системах.

Цель изобретения - повьанение надежности устройства за счет регистрации специально сформированшзК проверочных кодов и расширение области применения устройства за счет обеспечения возможности длительного хранения и повторного ввода результатов измерения.

На фиг. показана функциональная схема устройства; на фиг.2 - блок- схема блока сопряжения; на фиг.З - блок-схема переключателя режимов; на фиг,А - блок-схема блока дe ryльти- плексирования; на фиг.З - формат за- писи информации на ленте блока магнитной записи-воспроизведения; на фиГоб - формат информации на выходах устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, счетчик 2, дешифратор 3, коммутатор 4, первый 5 и второй 6 блоки памяти, переключатель 7 режимов, блок 8 сравнения, мультиплексор 9, блок 10 магнитной записн-воспроиз ведения, блок 11 демультиплексирова- 1ТИЯ р блок 1 2 сопряжения, демодулятор 13 буферный регистр М, регистр 15 сдвига, информационнь е входы 16 и выходы 17 устройства, адресные входы 18 устройства, элемент 19 задержки. Блок сопряжения содержит преобразователь 20 кодов (из последовательного кода в параплельра1й) 5 мультиплексор 2Ij регистр 22, узел 23 сравне- ния э Пере1спгачатель режимов содержит первьй 24 и второй 25 одновие)раторы, элемент ИСКЛОЧАМШЕ ИЛИ 26, элемент И 27, триггер 28, Блок демультиалек- сирования содержит первый 29 и вто™ рой 30 регистры сдвига, четыре элемента И 31-34, триггер 35., первьш 36 и второй 37 счетчики, первый 38 и второй 39 буферные регистры, одно- вибратор 40, элемент 41 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Информация 5 поступающая от датчиков, регистрируется, на магнитной ленте, блока 10, выполняющего функции инс}юрмационного буфера. Для повьше- ния достоверности вводимой информаци использован контроль прав1шьности записи информации на магнитной ленте

792

с регистрацией результатов контроля на том же носителе записи, что позволяет обнаруживать и фильтровать искаженную информацию при обработке в ЭВМ. Контроль записи заключается в поразрядном сравнении считанных с магнитного носителя кодов с кодами, занесенными на этапе записи в блок 5 памяти с выходов коммутатора 4. Входная информация с выхода дискретных датчиков поступает на входы 16. Каждому датчику соответствует своя линия в шинах 16, по которой в устройство поступают последовательные коды от датчиков, датчики объединены в группы с одинаковым числом. Информация от группы датчиков регистрируется на одной рабочей дорожке блока 10. Последовательные коды коммутируются блоком 4 с постоянным временным смещением относительно друг друга, при этом коды датчиков, имею11Д1е одинаковые номера в группах, подключаются коммутатором к первой группе входов мультиплексора 9 синхронно. Указанный порядок коммутации обеспечивает пространственно-временное разделетше каналов и .необходимый формат данных на магнитном носителе, Комг-гутатор 4 управляется дешифратором 3, на входы которого подаются коды с выхода счетчика 2, Счетчик 2 в циклическом режиме подсчитывает импульсы, поступающие с генератора 1, Выходные коды счетчика 2 являются кодами записи дпя первого блока 5 памяти и адресными кодамк считывания для второго блока 6 памяти,

Результат{ 1 одного цикла опроса всех датчиков, дополненные вспомогательной информацией, представляют собой кадр о В качестве вспомогательной информации используются маркер начала кадра и номер кадра, который формируется на выходах старших разрядов счетчика 2 и записывается на магнитную Ленту в качестве указателя положения кадров на носителе магнитной записи на участке между гоповка -ш записи и воспроизведения,

Разрядность и коэффициент пересчета счетчика 2 должны быть достаточными для однозначного указания положения информации на участке магнитной ленты ,от головок записи до головок воспроизведения, Старшие разряды счетчика 2 используются также дпя форми31

.рования номера кадра и подаются на выходы блока, другие разряды - для управления блоком 9 и подключены к управляювщм входам А. Используемые для управления разряды счетчика 2 определяются числом каналов, группируемых в кадр, и разрядностью номера кадра,

На магнитную ленту записываются маркер начала кадра, номер кадра и информация от датчиков. Информационные коды датчиков располагаются на каждой дорожке мйгнитной ленты в порядке возрастания номеров каналов (датчиков). Для случая побайтной регистрации информации на девятидоро- жечном блоке 10 магнитной записи- воспроизведения формат записи приведен на фиг,5. Номер кадра, положение кода на дорожке в кадре и номер дорожки магнитной ленты однозначно определяют код каждого датчика с учето его места положения на магнитной ленте,

По окончании записи номера кадра разряды счетчика 2, подключенные к входам А блока 9, изменяются, и мультиплексор 9 подключает к входам записи рабочих дорожек выходы коммутато- ра 4 через входы X и выход блока 6 через вход Y к входу записи служебно дорожки, В качестве маркера используется комбинация, запрещенная для кодов датчиков и номеров кадров. По- скольку информация считывается с магнитной ленты в той же последовательности, в которой поступила на запись номер датчика на каждой дорожке магнитной ленты определяется простым подсчетом следующих друг за другом информационных кодовв блоке 11,

Одновременно с записью на магнитной ленте блока 10 выходные коды датчиков заносятся в блок 5, информа- ционная емкость которого обеспечивает хранение кодов, записываемых на участке магнитной ленты от магнитных головок записи до головок воспроизведения .

Воспроизведенная с магнитной ленты информация поступает через демодулятор 13 в блок 11. демультиплексирования. Демодулятор 13 вьщеляет из воспроизведенных сигналов последова- тельность импульсов тактовой частота и двоичные последовательные коды с каждой дорожки магнитной ленты, С выхода демодулятора, соответствующего

791

одной из рабочих дорожек магнитной ленты, например первой, информация поступает на информационный вход V сдвигового регистра 29, на вход С которого поступают импульсы тактовой частоты. Разрядность регистра равна разрядности кодов датчиков, Как только в регистре 29 окажется кодовая комбинация, соответствующая маркеру начала кадра, на выходе элемента И 31 появится единичный сигнал, которы обеспечит прохождение через И 32 тактового импульса и установку триггера 35 в-,единичное состояние, разрешая тем самым прохождение импульсов тактовой частоты на вход С сдвигового регистра 30, информационный вход которого подключен через демодулятор к выходу одной из рабочих дорожке магнитной ленты, В регистр 30 заносит- ся кодовая комбинация номера кадра, считываемая с магнитной ленты непосредственно после маркера.

Одновременно с установкой тригге- ра 35 в единичное состояние этот же сигнал с выхода И 3.2 устанавливает в начальное состояние счетчики 36 и 37 используемые соответственно для под- счета разрядов в коде датчика и номеров каналов. При каждом переполнении счетчика 36 номеров разрядов -запускается одновибратор 40, на выходе которого формируется сигнал признака конца кода. После установки счетчиков 37 и 36 в начальное состояние первьй сигнал признака конца канала сбросит триггер 35 в нулевое состояние, запретив прохождение тактовой частоты через И 34 и разрешив прохождение импульсов тактовой частоты через И 33 на тактирующий вход регистра 38,

В регистре 30 при этом записан номер воспроизводимого с магнитной ленты кадра, а в регистр 38 заносятся разряды информационных кодов с ра- бочих дорожек, т,е, коды датчиков. Каждый импульс признака конца кода с выхода одновибратора 40 увеличивает код счетчика 37 номеров каналов на единицу, причем предварительно пре- дьщущий номер канала переписывается в регистр 39 на третьих выходах блока I1 формируется адрес воспроизводимых кодов, использующийся для считыэания информации из блока 5 и состояпщй из номера кадра, номера канала и номера.разряда в коде. На

513

вторых выходах блока 11 формируется адресный код записи для блока 6, отличающийся от кода на третьих выходах тем, что номер канапа в нем на единицу меньше воспроизводимого в текущий момент времени с магнитной ленты, На первых выходах блока 11 присутствуют информационные коды, воспроизведенные с магнитной ленты, в последо нательном двоичном коде по каждой дорожке магнитной ленты. Число линий в этой шине равно числу рабочих дорожек магнитной ленты. На втором выходе блока 1 1 выдается сигнал признака кон ца кода, на первом выходе - импульсы тактовой частоты, формирующиеся при воспроизведении кодов датчиков.

Блоком 8 сравниваются коды, восп- роизведенные с магнитной ленты, и соответствующие им коды, считанные из блока 5 по адресу, сформированному в блоке 11, Выходная пшна блока 8 имеет число линий, равное числу рабочих дорожек магнитной ленты. При совпадении кодов на входах блока 8 на его выходах присутствуют нулевые сигналы при несовпадении - единичные. Несовпадение хотя бы одного разряда в срав ниваемых кодах приводит к тому, что в соответствующем разряде регистра 14 записывается единица. Для исключения ложных срабатываний регистра в моменты переключения разрядов запись информации по входам регистра 4 стробирует.ся тактовыми импульсами с блока 11е После проверки каждого кода датчика, воспроизведенного с магнитной ленты, результаты контроля переписываются с выходов регистра 14 в сдвиговый регистр 15 по сигналу признака конца кода с блока П, По этому Же сигналу, задержанному элементом 19 на время, достаточное для перезаписи информации в регистр 15, обнуляются разряды регистра 14е Проверочные коды с выхода сдвигового регистра. 15 запислзтваются в блок 6 во время проверки следующего канала под воздействием тактовых импульсов с блока 115 подаваемых на вход сдвига С1 регистра 15, За счет тоге, что в адресе записи в блок 6 номер канала

отстает от воспроизводимого на едини цу, проверочньй код записьшается по своему адресу, т.е., по адресу с те- № номерами каналов, к которым он относился „

5

5 о ,.. 0 г „

5

796

Так как процессы записи и воспроизведения информации с магнитной ленты не синхронизированы между собой, то не синхронизированы между собой и процессы записи-считывания из блоков 5 и 6, Для того,чтобы устранить сбои, которые могут возникнуть при одновременном приходе тактовых импульсов записи и считывания, используется переключатель 7 режимов записи-считывания запоминающих блоков. Одновибрато- ры 24 и 25 формируют короткие импульсы, достаточные для надежной записи- считывания из запоминающих блоков, причем длительность импульса одно- вибратора 25 должна быть в 1,5-2 раза больше длительности импульса одно- вибратора 24„ Если тактовые импульсы записи с генератора 1 и тактовые импульсы воспроизведения с блока 11 приходят не одновременно ., то они устанавливают триггер 28 в единичное и нулевое состояния соответственно, уп-, равляя тем самым режимом записи- считывания блоков 5 и 6. Если импульсы приходят одновременно, то на выходе элемента ИСКЛЮ ШОЩЕЕ ИЛИ 26 формируется нулевой сигнал, запрещающий прохож,п,енне тактового импульса записи через.И 27 на вход сброса триггера 28, Триггер при зтом устанавливается в единичное состояние, обеспечивая режим считывания для блока 5 и режим записи для блока 6, По окончаш-ги импульса записи на выходе элемента 26 появляется единичный сигнал, разрешающий прохождение выходного импульса одновибратора 25 через элемент 27 на вход сброса триггера 28, и триггер устанавливается в нулевое состояние,, .обеспе чивая резким записи для блока 5 и режим считывания для блока 6.

Результатом сравнения информацион- ньтх кодов является формирование проверочных кодов, содержапщх информацию о правильности магнитной записи, при- чем каждый проверочный код содержит информацию о правильности записи кодов датчиков с одинаковыми номерами . на всех рабочих дорожках. Если коды . записаны без ошибок, то разряды проверочного кода нулевые5 если какой- либо код датчика записан с ошибкой, то в соответствующем разряде проверочного кода содержится едлница. Формат записи на магнитной ленте девятидо- рсжечного блока 10 магнитной записивоспроияведения приведен на фиг.5. Выходньш коды датчиков записываются на восьми рабочих дорожках магнитной ленты в двоичном восьмиразрядном последовательном коде. Проверочные коды записываются на девятой специальной дорожке этой же магнитной ленты,причем проверочные байты размещаются на

магнитной ленте под байтами кодов дат-ю оршбки любой кратности Кроме того, чикав с такими же номерами как у тех.

устройство позволяет не только осуществлять ввод информации в ЭВМ в хо де эксперимента, но и накапливать и контролировать информацию в условиях 15 натурного эксперимента вдали от ЭВМ и затем осуществить ввод в ЭВМ зарегистрированных на магнитной ленте выходных датчиков вместе с результа- . тами контроля,

к которым относятся проверочные коды Для того, чтобы совместить информационные и проверочные коды, служит второй блок 6 памяти, в котором хранятся результаты контроля правильности записи. При записи на магнитной ленте выходных кодов датчиков из блока 6 считываются результаты контроля кодов датчиков с этими же номерами и подаются на вход записи служебной дорожки магнитной ленты,

С выхода блока 10 магнитной записи воспроизведения последовательно считываются коды маркера начала кадра и номера кадра, общие для всех дорожек магнитной ленты коды датчиков и проверочные коды. Воспроизведенная информация через демодулятор 13 поступает в блок сопряжения 12 параллельно со всех дорожек магнитной ленты. Коды датчиков и проверочные коды преобразуются блоком 20 в параллельную форму и побайтно поступают на первые входы X стробируемого мультиплексора 21,

Перед началом ввода ЭВМ выставляет на своих выходных шинах 18 адрес внешнего устройства, с которым должен производиться обмен информацией. В регистре 22: хранится код адреса уст- ройст ва ввода информации как внешнего устройства ЭВМ, Если адрес на шинах 18 совпадает с храня1цимся в регистре 22, то с выхода узла 23 сравнения на стробирующий вход мультиплексора 21. подается разрешающий сигнал, на выходные шины 17 через вторые входы мультиплексора 21 - адрес устройства ввода информации, подтверждающий его готовность к вводу. Затем на управляющие входы А мультиплексора 21 с ЭВМ подаются управляющие сигналы, подключающие к его выходам входы X, по которым на выходы 17 (ШИН-АО-ШИНт -А7) поступает информация в соответствии с форматом,приведенным на фиг.б- коды разделительных маркеров, номеров кадров, параметров датчиков и проверочные .

Таким образом, вместе с информацией от источников сигналов в ЭВМ вводятся проверочные коды, позволяющие сделать вывод о правильности каждого вводимого кода датчика, причем в отличие от использующихся в ЭВМ Методов продольного и поперечного контроля информации устройство обнаруживает

оршбки любой кратности Кроме того,

устройство позволяет не только осуществлять ввод информации в ЭВМ в ходе эксперимента, но и накапливать и контролировать информацию в условиях натурного эксперимента вдали от ЭВМ и затем осуществить ввод в ЭВМ зарегистрированных на магнитной ленте выходных датчиков вместе с результа- тами контроля,

Формула изобретения

1, Устройство для ввода измерительной информации, содержащее ком- мутатор, счетчик, дешифратор, мультиплексор, буферный регистр, элемент задержки и генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, выходы которого соединены с входами . дешифратора, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора, информационные входы которого являются информационными входами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства и расширения области применения устройства за счет возможности длительного хранения и повторного ввода результатов измерений.

40

устройство содержит блок магнитной

45

записи-воспроизведения демодулятор, блок демультиплексирования, блок сопряжения, переключатель режимов, два блока памяти, блок сравнения и регистр сдвига, выход которого соеди- .нен с информационным входом второго блока памяти, выход которого соединен с информационным входом мультиплексо-г ра, выходы которого соединены с входа5Q ми блока магнитной записи-воспроизведения, выходы которого соединены с входами демодулятора, выходы которого соединены с входами блока демультиплексирования и информационными входа55 ми блока сопряжения, выходы которого являются информационными выходами устройства, управляющие входы блока сопряжения являются адресными входами устройства, входы дешифратора объе9 1354179 °

динены с входами адреса записи перво-торого соединен с входами сброса счет- го блока памяти и входами адреса счи-чиков и входом установки триггера, тывания второго блока памяти, выходыпрямой выход которого соединен с вто- коммутатора соединены с информацион- рым входом четвертого элемента И, вы- ными входами первой группы мульти-ход которого соединен с входом син- плексора и информационными входамихронизации второго регистра сдвига, первого блока памяти, выходы которогоодин из информационных входов первого .соединены с входами первой группыбуферного регистра соединен с инфор- блока сравнения, выходы которого со-JQ мационными входами первого и второго единены с информационными входами бу-регистров сдвига, инверсный выход ферного регистра, выходы которого со-триггера соединен с вторым входом единены с информационными входами ре-третьего элемента И, выход которого гистра сдвига, выходы старших разрядов соединен со стробирующим входом пер- счетчика соединены с информационными15 вого буферного регистра и является входами второй группы мультиплексора,первым выходом блока, выход перепол- выходы младишх разрядов счетчика со-нения первого счетчика соединен с единены с адресными входами мульти-входом одновибратора, выход которого плексора, первый выход блока демуль-. соединен с входом сброса триггера, типлексирования соединен с тактовым20 стробирующим входом второго буферно- входом регистра сдвига, стробирующимго регистра, входом элемента задержки входом буферного регистра и первыми является вторым выходом блока, вы- входом переключателя режимов, первыйход элемента задержки соединен с так- и второй выходы которого соединенытирующим входом второго счетчика, вы- соответственно с входами записи-счи-25 ходы которого соединены с информа- тывания первого и второго блоков па-ционными входами второго буферного мяти, второй выход блока демульти-регистра, выходы которого совместно плексирования соединен с установочным. с выходами первого счетчика и второ- входом регистра сдвига и входом эле-го регистра сдвига образуют выходы Мента задержки, выход которого соеда-30 блока второй группы, выходы второго Нен с,входом сброса буферного регист-регистра сдвига совместно с выходами ра, выходы блока демультиплексирова-первого и второго счетчиков образуют ния первой, второй и третьей группвыходь блока третьей группы, соединены соответственно с входами

второй группы блока сравнения, входа-дц з. Устройс тво по n.l, о т л и ми адреса записи второго блока памя-чающееся тем, что блок сопряти и входами адреса считывания перво-жения содержит преобразователь кодов,

го блока памяти, второй в:koд переклю-мультиплексор, регистр и узел сравчателя режимов объединен с входом нения, выход которого соединен со

счетчика, 40 стробирующим входом мультиплексора,

выходы которого являются выходами

2, Устройство по п.1, о т л и -блока, адресные входы мультиплексора

чающееся- тем, что блок де-объединены с входами первой группы

мультиплексирования содержит два ре- сравнения и являются управляющи- гистра сдвига, два буферных регистра, входами блока, входы преобразовадва счетчика, четыре элемента К,, являются информационными

триггер, одновибратор и элемент за-входами блока, выходы преобразоватедержки, выходы первого буферного ре- соединены с информационньми

гистра являются выходами первой груп-входами первой группы мультиплексора,

пы блока, информационные входы перво- регистра соединены с входами

го буферного регистра, первые входывторой группы узла сравнения и инфорвторого, третьего и четвертого эле-мационными входами второй группы

.ментов И, тактирующий вход первогомультиплексора. счетчика и вход синхронизации первого,

регистра сдвига являются входами бло- gg 4, Устройство по п,1, о т л и ка, выходы первого регистра сдвигачающееся тем, что переключасоединены с входами первого элементатель режимов содержит два одновибраИ, выход которого соеданен с вторымтора, элемент ИСК1ЮЧА1Ш1ЕЕ ИЛИ, элевходом второго элемента И, выход ко-мент И и триггер,прямой и инверсный

выходы которого являются соответст- ственно первым и вторым выходами переключателя, входы первого и второго одновибратрров являются соответствен- но первым и вторым входами переключателя, выход первого одновибратора соединен с входом установки триггера и

первым входом элемента ИСКЛЮЧАВШЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с входом сброса триггера, выход второго одновибратора соединен с вторыми входами элементов И и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

Фиг. 2

фиг. 3

шин-A 0 шин-А1

Редактор В. Данко

(Риг.б

Составитель В.Файзрахманов

Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 5694/43Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 513035, Москва, Ж-35,, Раушская наб,, д, 4/5

Произнодственио-поли. рафическое предприятие,, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для рвода информации в автоматизированных информационно-измерительных системах. Цель изобретения - повьтение надежности устройства за счет регистрации специально сформированных проверочных кодов и расширение области применения устройства за счет обеспечения воз- мО5 :ности длительного хранения и повторного ввода результатов измерения.Устройство содержит генератор импульсов 1, счетчик 2, дешифратор 3, коммутатор 4, два блока памяти 5, 6, переключатель режимов 7, блок сравнения 8, мультиплексор 9, блок магнитной записи-воспроизведения 10, блок демультиплексирования 11, блок сопряжения 12, демодулятор 13, буферный регистр 14, регистр сдвига 15 и элемент задержки 19. Информация, посту- пающая на входы коммутатора 4 в последовательном коде, записывается на магнитную ленту в блоке 10 и в первый блок памяти 5. Блок сравнения Я сравнивает информацию, записанную в блоке 5, с информацией, считанной с магнитной ленты. По результатам сравнения формируются контрольные коды, которые заносятся во второй блок памяти 6 и записываются на служебную дорожку магнитной ленты блоком 10. Блок сопряжения 12 преобразует последовательные информационные коды в параллельные и обеспечивает выдачу записанной на магнитной ленте информации ЭВМ, 3 3.п. ф-лы, 6 ил. (Л с 00 ел