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

со

00

о:

Изоб)ег1 нис относится к автоматике и может быть использовано для сбора и об- рпботкн информации от аналоговых датчиков.

Цель и: обретенияупрощение уст юйстна и рас 1ирение области применения устройства за счет организации режима селективного ввода информации.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2-5 - временные диаграммы, поясняющие работу блока микропрограммного управления в раз личных режимах

Устройство содержит мультиплексор 1, датчики 2 аналоговых сигналов, аналого- цифровой преобразователь 3. первый коммутатор 4, блок Я памяти, второй коммутатор 6, фнномиционные выходы 7 устройства, первый регистр 8, третий коммутатор 9, четвертый коммутатор 10, управляющий выход 11 устройства, блок микропрограммного управления, в состав которого входят микропрограммный автомат 12 и дешифратор 13 команд, улравляющие входы 14 устройства, первый счетчик 15, второй регистр 16 и второй счетчик 17.

Устрйство работает следующим образом.

В пс.ходном с остоянии на входах и выхо- да.ч авто.мата 12 устанавливаются уровни /югпчсч кого «О. F3ce четыре коммутатора 4, ( ) и 10 закрыты и их выходы ус1 аи Jii. K4ii : и состояние высокого импе- .

-г 10Йсгк() работает в четырех режимах.

Г1ерв1 |й |)ежим - подготовка элементов ус 1) к 11ре.)Г)})азованию,.

t3iop JH |)е/ким преобразование информации 1.0 аланр|()й программе обработки.

Третий режим считывание накоплен- Hoii информации.

Чстне п ый )ежим селективное счнты- naiiiic- . ;енной информации.

lU jiiioM режигчо в счетчике 15 до.- жги .и11ля начальный адрес блока 5 па.VI яти, а и самом блоке 5 - номера обраПа |-ыв;к мы.х каналов, последователь- HocTi, может быть произвольной, зависяшсГ от программы управления, причем 1ериы.м н блок 5 записывается второй tio очереди обрабатываемого канала, а Г1осле;ии й (i; один из свободных разрядов блока 5) записивается логическая «I, которая при считывании поступает на управляющий .од 1 1 устройства и одиннадцатый вхо , ,1 11омата 12 и используется в лаль) и к. 1естве сигнала прерывания вт(;)огч) н жима. (loc. ie этого в регистр 8 запип.шаотся чо. первого по очереди об- рабатыпасмо о канала. Принцип работы первого режима пояс1 яется временной диаграммой, предстаи.к иной на фиг. 2. Через вхо- 14 У ipoik ipa и 1еп1ифратор 13 на второй HXd.i авт . мага 12 подается управляющий .i. о6(Ч-(1очпваюп|ий прием на седьмом входе импульса, по действию которого на восьмом выходе автомата 12 формируется сигнал в первый счетчик 15, поступающий через входы 14 устройства. Далее на 5 пятый вход автомата 12 подается сигнал, по действию которого на его третьем выходе формируется сигнал логической «1, действующий в течение всего времени данного режима и открывающий коммутаторы 4 и 9, через которые с входов 14 поступает информация для блока 5 и регистра 8. На седьмой вход автомата 12 поступает серия импульсов, число которых равно произведению количества обрабатываемых каналов на число циклов (кадров) преобразо5 вания. Каждый из этой серии импульсов формирует на щестом, четвертом и девятом выходах автомата 12 сигналы записи в регистр 8 и блок 5, а также счетные импульсы, увеличивающие содержимое первого счетчика 15 на единицу. После за0 грузки блока 5 на щестой вход автомата 12 подается сигнал, подготавливающий его к приему управляющего сигнала на седьмой вход, по действию которого иа щестом выходе формируется сигнал записи для перс вого по очереди номера обрабатываемого канала в регистр 8. На этом первый режим работы заканчивается.

Во втором режиме работы происходит сканирование выбранных групп каналов, преобразование информации, поступающей че0 рез эти каналы, и запись этой информации по соответствующим адресам в блок 5. Принцип работы второго режима поясняется временной диаграммой, представленной на фиг. 3. Как и при работе в первом режиме, на второй вход автомата 12

5 подается управляющий сигнал, подготавливающий его к приему на седьмом входе и.мпульса, по действию которого на его восьмом выходе формируется сигнал записи начального адреса в счетчик 15. Далее на восьмой вход автомата 12 подается импульс,

по действию которого иа первом и втором выходах устанавливаются уровни логической «1, которые открывают коммутаторы 6 и 10 и действуют в течение всего времени работы второго режима. Вместе

с этим иа седьмом выходе автомата 12 формируется серия импульсов запуска аналого-цифрового преобразователя 3, количество которых было определено в первом режиме и фактически зависит от места записи в блок 5 логической «1, исполь0 зуемой при чтении в качестве сигнала прерывания рассматриваемого режима. Спадом каждого импульса запуска аналого-цифрового преобразователя 3 на пятом, щестом, четвертом и девятом выходах автомата 12 формируются соответственно импульсы чте5 ния из блока 5, записи в регистр 8 считанной информации (номера очередного обрабатываемого канала), записи в блок 5 преобразованной информации по тому же адресу и импульсы управления счетным вхо- дом первого счетчика 15. Считанный из блока 5 очередной номер обрабатываемого канала через открытый коммутатор 10 поступает на вход регистра 8, где производится его запись. Далее записанный номер обрабатываемого канала поступает на адресные входы мультиплексора 1, где выбирается очередной обрабатываемый канал. Преобразованная аналого-цифровым преобразовате лем 3 информация через коммутатор б записывается в блоке по адресу обрабатываемого канала. Далее содержимое счетчика 15 увеличивается на единицу импульсом с девятого выхода автомата 12. Этот процесс повторяется до считывания из блока 5 сигнала прерывания, поступающего на управляющий выход II устройства и одинадцатый вход автомата 12.

В третьем режиме работы происходит считывания информации из блока 5. Третий режим работы устройства поясняется временной диаграммой приведенной на фиг. 4. Счетчик 15 устанавливается в исходное состояние по выше описанной методике. Далее на девятый вход авюмата 12 поступает серия импульсов, количество которых определяется программой обработки информации. По действию каждого из этой серии импульсов на втором, пятом, шестом и девятом выходах автомата 12 формируются сигналы, обеспечиваюшие соответственно открывание на время считывания коммутатора 10, считывание информации из блока 5, запись ее в регистр 8 и выдачу на информационные выходы 7 устройства, а также увеличение на единицу содержимого счетчика 15.

В четвертом режиме работы происходит селективное (поканально) считыв чше информации, накопленной во втором режиме. Четвертый режим работы устройства поясняется временной диаграммой, приведенной на фиг. 5. На второй вход автомата 12 подается управляющий сигнал, подготавливающий его к приему на седьмой вход сигнала, по действию которого на восьмом выходе автомата 12 формируется сигнал записи, по которому в счетчик 15 через входы 14 устройства записывается порядковый номер считываемого канала, после чего на третий вход автомата 12 поступает импульс, подготавливающий его к подаче на седьмой вход сигнала, по действию которого на десятом выходе формируется импульс записи в регистр 16 количества обработанных в цикле (кадре) каналов во втором режиме работы. Далее на четвертый вход автомата 12 подается сигнал, подготавливающий его к приему на седьмой вход сигнала, по действию которого на одиннадцатом выходе автомата 12 формируется импульс, записи и второй счетчик 17 информаци, записанной в регистр 16, после чего на десятый вход

автомата 12 подается импульс, подготав.ли- ваюп;ий его к обеспечению считывания информации поканально. Наконец, на девятый вход автомата 12 подается серия импульсв, количество которых равно количеству циклов (кадров) преобразования, и обеспечивающих съем информации по выбранному каналу. По действию каждог о из этих импульсов на втором выходе, автомата 12 формируется импульс, открывающий

10 коммутатор 10, на пятом выходе формируется сигнал считывания из блока 5, на шестом выходе - импульс записи в регистр 8 считанной инфор.маци и передачу ее на информационные выходы 7 устройства. На

с десятом выходе формируется серия импульсов, количество которых соответствует числу, записанному в регистре 16 и счетчике 17. Импульсы эти увеличивают и уменьшают соответственно содержимое счетчиков 15 и 17. При переполнении счетчика 17 на его ) п0 равляющем выходе появляется сигнал, поступающий на первый вход автомата 12, что вызывает формирование на его одинадца- том выходе импульса записи в счетчик 17 информации, храня1цейся в регистре 16. Таким образом к приходу на девятый вход автомата 12 очередного импульса в счетчике 15 устанавливается очередной адрес хранящейся в блоке 5 информации по выбранному каналу, преобразованной во втором цикле (кадре). К концу серии и.мпульсов,

0 поступающих на девятый вход автомата 12, на информационные выходы 7 устройства будет передана вся информация, принал- лежащая выбранному каналу. Далее процесс повторяется до окончания передачи всей информации, хранящейся в блоке 5 памяти.

5 Предлагаемое устройство (в отличие от известных) позво.ляет опрашивать входные аналоговые датчики в произвольно.м порядке, при этом информация о результатах опроса заносится в блок памяти, который совмещает функции информационного буфера и оперативной памяти для ripoi-раммы опроса каналов. Считывание информации из блока памяти производится либо последовательно по принципу «первый вошел - первый вышел, либо поканально При поканальном считывании номер выбранного канала устанавливается программно.

5

0

5

Формула изобретения

Устройство для ввода инфор.мации от аналоговых датчиков, содержащее мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь, первый регистр, блок па.мяти и блок мпкро программного управления, инфор.мацнонньк входы мультиплексора являются входамр; ана. югоны.х сигна. юн устройства, выходы первого регистра соединены с адресными входами мульти11, 1ексора, ыход которою соединен с ин()()рма11И()11ным входом аналого-цифрового преобразователя, отличающееся тем, что, с целью упрощения и расширения области применения за счет организации режима селективного ввода информации, устройство содержит первый счетчик, второй счетчик, второй регистр и четыре коммутатора, выходы аналого-цифрового преобразователя соединены с информационными входами второго коммутатора, выходы которого объединены с выходами первого коммутатора и соединены с информационными входами блока памяти, выходы которого соединены с информационными входами четвертого коммутатора, выходы которого объединены с выходами третьего коммутатора н соединены с информационными входами первого регистра, выходы которого являются информационными выходами устройства, информационные входы третьего коммутатора, входы установки первого счетчика, информационные входы второго регистра и командные входы блока микропрограммного управления являются управляющими входами устройства, выходы первого счетчика соединены с адресными входами блока памяти, один из выходов которого соединен с вторым управляющим

входом блока микропрограммного управления и является управляющим выходом устройства, информационные входы первого коммутатора соединены с выходами первого регистра, выходы второго регистра соединены с установочными входами второго счетчика, выход переполнения которого соединен с первым управляющим входом блока микропрограммного управления, первый, второй, четвертый, пятый и шестой выходы

0 которого соединены соответственно с управляющими входами второго и четвертого коммутаторов, входами разрешения записи и разрешения чтения блока памяти и управляющим входом первого регистра, третий выход блока микропрограммного управления соединен с управляющими входами первого и третьего коммутаторов, девятый выход блока микропрограммного управления соединен со счетными входами счетчиков, седьмой, восьмой, десятый и одиннадцатый

0 выходы блока микропрограммного управления соединены соответственно с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, стробирующим входом первого счетчика, управляющим входом второго регистра и стробируюшим входом второго счетчика.

5

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для сбора и обработки информации от аналоговых датчиков. Цель изобретения - упрощение устройства и расширение области применения устройства за счет организации режима селективного ввода информации. Устройство содержит мультиплексор 1, аналого-цифровой преобразователь 3, блок 5 памяти, блок микропрограммного управления, два счетчика 15 и 17, два регистра 8 и 16 и четыре коммутатора 6, 4, 9 и 10. В первом режиме работы в блок памяти 5 заносится программа опроса входных каналов. Во втором режиме происходит опрос аналоговых датчиков по занесенной программе, преобразование отсчетов в цифровую форму и занесение их в блок памяти 5. Считывание информации из блока памяти 5 производится либо последовательно по принципу «первый вошел - первый вышел, либо поканально. При пока- нальном считывании номер выбранного канала устанавливается программно. 5 ил. i (Л

ti

«о

п.

Фиг.З