Устройство для ввода информации Советский патент 1988 года по МПК G06F3/05 

00 О5

сл

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации группового ввода аналоговой информации, например, при эксплуатации автоматизированной системы научных исследований. Целью изобретения является повышение надежности устройства и расширение об- I ласти применения за счет обеспечения регистрации времени изменения вводимой информации. В устройстве срабатывание аналогового датчика служит сигналом приема аналоговой величины, в результате чего на выходы устройства выдается текущее цифровое значение контролируемой величины по сигналам от таймера. В том случае, когда элемент сравнения за время цикла не изменил свое состояние, на блоке индикации появляется сигнал, информирующий о том, что данный датчик не изменил свое состояние. Предложенное устройство позволяет зафиксировать фактический момент регистрации физической величины. 1 ил. (Л

to

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации группового ввода аналоговой информации, например, при эксплуатации автоматизированной системы научньк исследований физико-химических явлений.

Цель изобретения - повьшение надежности устройства и расширение об- ласти применения за счет обеспечения регистрации времени измерения вводимой информации.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для ввода информации содержит аналоговые датчики 1, элементы 2 сравнения, генератор 3 линейно нарастающего напряжения, генератор 4 импульсов, формирователь 5 пускового импульса, содержащий кнопку Пуск 6 и RS-триггер 7, таймер 8, содержащий счетчик 9, дешифраторы 10, переключатели 11 и элемен И-НЕ 12, первый 13 и второй 14 эле- менты И-НЕ, первый 15 и второй 16 элементы задержки, триггер 17, первы элемент НЕ 18, третий элемент И-НЕ 1 третий элемент 20 задержки, второй элемент НЕ 21, элемент ИЛИ 22, чет- вертый элемент И-НЕ 23, третий элемент НЕ 24, пятый элемент И-НЕ 25, блок 26 индикации, первая группа элементов И-НЕ 27, группа триггеров 28, регистры 29, построенные на D-триг- герах 30, дешифраторы 31-, цифровые индикаторы 32, вторая группа элементов И-НЕ 33, счетчик 34, дешифратор 35, цифровой индикатор 36.

Устройство работает следующим образом.

Установка устройства в исходное состояние производится с помощью кнопки Пуск 6, при кратковременном нажатии которой на инвертирующем выходе RS-триггера 7 устанавливается уровень лог. 1 и сформированный таким образом импульс после прохож- дения элемента ИЛИ 22 используется для установки в нулевое состояние счетчика 9 таймера 8, регистров 29, а также непосредственно для запуска генератора 4 импульсов и сброса счетчика 34, В результате установки исходного состояния на выходе таймера 8 - элемента И-НЕ 12 устанавлива- ется лог. 1, разрешающая прохождение счетных импульсов, от генератора 4 импульсов через первый элемент

Q

r

о 5 о

5

0

5

И-НЕ 13, с выхода которого эти импульсы поступают на счетный вход счетчика 9 таймера 8. Длительность измерительного цикла задается на переключателях 11, в момент, когда количество счетных импульсов совпадает с заданным значением, на выходе элемента И-НЕ 12 таймера 8 устанавливается лог. О, который запрещает прохождение счетных импульсов через первый элемент И-НЕ 13. Текущие значения на вькоде счетчика 9 таймера 8 присутствуют одновременно на соответствующих входах всех регистров 29, а именно на D-входах триггеров 30.

Каждая аналоговая величина в виде изменяющегося во времени уровня напряжения Ugy, постоянного тока, формируемого N-M аналоговым датчиком 1, подается на первые входы каждого из N элементов сравнения, где срав- нива ется с подведенным к вторым вхо- дам напряжением U р„„ от генератора 3 линейно нарастающего напряжения.

В момент, когда N-я измеряемая величина выполняет условие ,,, текущее значение счетчика 9 таймера 8 принято на хранение соответствующим N-M D-триггерным регистром 29. Чтобы исключить возможное совпадение момента передачи содержимого счетчика 9 таймера 8 с очередным изменением состояния последнего, сигнал записи в регистры с помощью элементов И-НЕ 25 и 27 стробируется импульсами, задержанными по отношению к счетным на длительность t с помощью первого элемента 15 задержки, лишь при одновременном присутствии на входах элементов 25 и 27 высоких потенциалов N-й RS-триггер 28 изменяет состояние, в результате чего на прямом его выходе лог. О заменяется на лог.Г , этот переход воспринимается D-триггерным регистром 30 как сигнал записи, по которому текущее значение счетчика 9 таймера 8 заносится в соответствующий регистр 29 на хранение с одновременным отображением на цифровом индикаторе 32.

В момент завершения очередного измерительного цикла на входы блока индикации поступает высокий уровень с выхода элемента И-НЕ 12 и в случае сохранения некоторым RS-триггером 28 исходного состояния, т.е. лог. 1

.. 1

на его инверсном выходе, включается элемент световой индикации, информирующий с неисправности измерительного канала.

Управление работой генератора 3 линейно нарастающего напряжения в момент пуска устройства осуществляется с прямого выхода RS-триггера 7 сигналом лог. О, который, пройдя через четвертый элемент И-НЕ 23 и третий элемент НЕ 24, воздействует на R-вход триггера 17, устанавливая тем самым генератор 3 в нулевое состояние, запуск которого осуществляется в момент прихода очередного тактового импульса, который проходит через второй элемент И-НЕ 14 при условии правильной установки триггера 17 и переводит его в рабочее состояние, разрешая работу генератора 3. Одновременно с выхода второго элемента И-НЕ 14 тактовые импульсы поступают на счетный вход счетчика 34, при этом отображается значение текущего измерительного цикла на цифровом индикаторе 36,

Таким образом, в предлагаемом устройстве переход N-ro элемента сравне- Q ИЛИ, группу триггеров, первые входы

ния из одного устойчивого состояния в другое служит сигналом приема N-й аналоговой величины, в результате чего на N-й выход устройства выдается текущее цифровое значение контролируемой величины в момент окончания длительности цикла ее преобразования В том случае, когда некоторый элемен сравнения за время цикла работы таймера не изменил своего состояния, на выходе соответствующего элемента второй группы И-НЕ 33 формируется низкий уровень, включающий в блоке индикации 26 соответствующую электрическую лампочку накаливания (свето- диод), информирующую таким образом о том, что по данному каналу связи сигнал на преобразование не поступил Полученный цифровой код не только пропорционален мгновенному значению контролируемой физической величины, но и с высокой точностью определяет длительность преобразуемого широтно- импульсного сигнала и, ная длительность последнего, можно вычислить фактический момент регистрации физической величины. Для этого необходимо воспользоваться следующим математическим вьфажением:

4 it

п + t

ШЧС N 1

где л t п -тис М

период дискретизации аналогового сигнала или период опроса аналоговых датчиков;

порядковый номер очередного измерения или начало очередного момента преобразования аналоговой величины в цифровой код; длительность N-ro широтно- импульсного сигнала, который определяется как произведение длительности периода счетных импульсов, равного f на их количество Z , подсчитанное в процессе преобразования длительности N-ro широтно- импульсного сигнала в цифровой код.

25

Формула изобретения

Устройство для ввода информации, содержащее элементы сравнения, счетчик, генератор импульсов, элемент

5

0

5

0

5

элементов сравнения являются входами устройства, отличающееся тем, что, с целью повьщ1ения надежности устройства и расширения области применения за счет обеспечения регистрации времени измерения вводимой информации, в устройство введены таймер, пять элементов И-НЕ, две группы элементов И-НЕ, генератор линейно нарастающего напряжения, три элемента НЕ, три элемента задержки, блок индикации, триггер, регистры, формирователь пускового импульса, инверсный выход которого соединен с входом запуска генератора импульсов, входом сброса- счетчика и первым входом элемента ИЛИ, первый выход генератора импульсов соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с тактовым входом таймера и через первый элемент задержки с первыми входами элементов И-НЕ первой группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами элементов сравнения, вторые входы которых соединены с выходом генератора линейно нарастающего напряжения, вход запуска которого и первый вход второго эле

5136

мента И-НЕ соединены с выходом триггера, выход таймера соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, входом первого элемента НЕ и первыми входами элементов И-НЕ второй группы, выходы которых соединены с входами блока индикации, выход первого элемента НЕ соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ и через второй элемент задержки с вторым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ и через второй элемент НЕ с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами сброса таймера и регистров, второй выход генератора импульсов соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, первым входом пятого элемента И-НЕ и через третий элемент задержки с третьим входом второго элемента И-НЕ и вто- рьм входом пятого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входами

0

072

25

15

0

6

установки в О триггеров группы, входы установки в 1 которых соединены с соответствующими выходами элементов И-НЕ первой группы, инверсные выходы триггеров группы соединены с соответствующими вторыми входами элементов И-НЕ второй группы, а прямые выходы соединены с соответствующими стробирующими входами регистров, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами группы таймера, выходы регистров являются выходами первой группы устройства, прямой выход формирователя пускового импульса соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом третьего элемента НЕ, выход которого соединен с входом установки в О триггера, выход второго элемента И-НЕ соединен с счетным входом счетчика и входом установки в 1 триггера, выходы

счетчика являются выходами второй группы устройства.