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

со

00

со

00

со

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах сбора информации, преимущественно в устройствах ввода информации в ЦВМ для многоканального аналого-цифрового преобразователя (АЦП) сигналов.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - блок определения количества выбранных каналов при числе каналов равном пятнадцати.

Устройство содержит аналоговый коммутатор 1, ЦАП 2, первый счетчик 3, мультиплексор 4, регистр 5, дешифратор 6, генератор 7 импульсов, первый триггер 8, блок 9 определения количества выбранных каналов, второй счетчик 10, блок 11 сравнения, второй 12 и третий 13 триггеры, распределитель 14 импульсов, элемент ИЛИ 15, элемент И 16.

Блок 9 определения количества выбранных каналов состоит из четырех одноразрядных сумматоров 17-20 первой ступени суммирования, двух двухразрядных сумматоров 21 и 22 второй ступени, трехразрядного сумматора 23 третьей ступени суммирования.

Блок 9 (фиг. 2), может содержать число каналов меньшее пятнадцати, при этом на неиспользуемые входы подается сигнал логического «О, а полностью неиспользуемые сумматоры исключаются. Схема (фиг. 2) является основой для построения схемы определения количества выбранных из обшего числа каналов, большего пятнадцати. Так схема на тридцать один канал состоит из двух схем на пятнадцать каналов и одного четырехразрядного сумматора четвертой ступени суммирования, входы первого и второго слагаемых которого соединены с выходами суммы и переноса сумматоров третьей ступени.

Работа блока 9 заключается в следую- шем. Блок работает в статическом режиме, он формирует на своих выходах двоичный код количества выбранных каналов, причем наличие кода «1 на каких-либо из входов 24i-24i5 блока означает выбор этих каналов. Определение количества выбранных каналов осуш.ествляется путем многоступенчатого суммирования, при этом сумматоры 17-20 первой ступени определяют количество выбранных каналов по группам из трех каналов каждый. Сумматоры 21 и 22 определяют количество выбранных каналов по двум группам из семи каналов, используя при этом информацию с выхода соответствующих сумматоров первой ступени плюс информация об одном канале, поступающая на вход переноса сумматора второй ступени. Сумматор 23 третьей ступени завершает определение количества выбранных каналов, используя результаты суммирования во второй ступени и информацию об отдельном канале, подаваемую на его вход переноса.

В качестве распределителя импульсов может использоваться сдвиговый регистр, имеющий в дополнение к цепям сдвига цепи параллельной записи исходного состояния.

Устройство работает в двух режимах: ре- жиме начальной установки и рабочем режиме преобразования информации с выбранных каналов и ввода преобразованной информации в ЦВМ.

Режим начальной установки, предшествующий рабочему режиму преобразования информации, предназначен для установки счетчика 3 номера канала в состояние, соответствующее первому выбранному каналу.

0

К режиму начальной установки также относится осуществляемый оператором устройства выбор каналов, информация с которых должна быть преобразована и введена в ЦВМ, и формирование, например, нажатием соответствующих кнопок, сигналов

5 на управляющих входах устройства. Число управляющих входов равно общему количеству каналов, наличие кода «1 на каких- либо управляющих входах соответствует выбору этих каналов. Работа устройства в режиме начальной установки инициирует0 ся импульсом начальной установки, который устанавливает в состояние «1 триггер 12, устанавливает в исходное состояние распределитель импульсов 14 и счетчик 3. Исходным состоянием счетчика 3 является состояние, предществующее состоянию, ко5 торое соответствует первому из имеющихся каналов. Если счетчик 3 не имеет избыточных состояний, то исходное состояние счетчика 3 равно состоянию, соответствующему последнему каналу. В случае испольQ зования в качестве распределителя 14 импульсов регистра сдвига его исходному состоянию соответствует единичное состояние триггера первого разряда и нулевые состояния остальных триггеров регистра. Сигнал с выхода триггера 12, пройдя через элемент

5 ИЛИ 15, включает генератор 7 импульсов, импульсы с выхода которого запускают распределитель 14 импульсов. Импульс с первого выхода распределителя 14 импульсов устанавливает в состояние «1 триггер 13, который разрешает прохождение

0 импульсов генератора 7 импульсов на счетный вход счетчика 3.

, Последний изменяет свое состояние, а информация с его выхода, поступая на адресные входы мультиплексора 4, осуществляет последовательную передачу на его выход сигналов с управляющих входов устройства, начиная с номера, соответствующего первому имеющемуся каналу. Сигнал «1 на выходе мультиплексора 4, появляющийся, когда

5

счетчик 3 достигнет состояния, соответствующего первому выбранному каналу, подготавливает сброс в состояние «О триггера 13. С переключением в состояние «О триггера 13 запрещается прохождение через элемент И 16 импульсов генератора 7 на счетный вход счетчика 3, который, таким образом, остается в состоянии, соответствующем первому выбранному каналу. Переключение триггера 13 может осуществляться, например, фазой импульса генератора 7 обратной той, которая осуществляет пересчет счетчика 3 или сдвинутым во времени импульсом генератора импульсов 7.

Рабочий режим преобразования и ввода информации с выбранных каналов должен следовать за режимом начальной установки.

Один цикл преобразований по всем выбранным каналам инициируется импульсом запуска, поступающим на вход установки триггера 8, и заканчивается после преобразования и выдачи информации с последнего выбранного канала возвращением схемы в исходное состояние.

В каждом цикле преобразований поступающий импульс запуска обнуляет счетчик 10 и устанавливает в состояние «1 триггер 8, сигнал с выхода которого через элемент ИЛИ 15 запускает генератор 7 импульсов, начиная цикл преобразований с первого выбранного канала.

Работа устройства по преобразованию и выдаче информации по какому-либо каналу состоит из двух одновременно протекающих процессов: преобразование аналогового сигнала по данному каналу в цифровой код выдача его кода в ЦВМ; поиск следующего выбранного канала.

Процесс преобразования аналогового сигнала по первому выбранному каналу происходит следующим образом.

Импульс с первого выхода распределителя 14 импульсов, поступая на вх од записи регистра 5, заносит в него информацию со счетчика 3, соответствующую первому выбранному каналу. С выхода регистра 5 эта информация поступает на адресные выходы устройства, сопровождая цифровой код информационного сигнала цифровым кодом номера выбранного канала, и одновременно на дешифратор 6. Последний управляя аналоговым коммутатором 1 по его адресным входам, подключает выбранный аналоговый вход устройства к входу АЦП 2, работа которого начинается с приходом импульса запуска с второго выхода распределителя 14 импульсов. Задержка между импульсами с первого и второго выхода распределителя 14 импульсов необходима для срабатывания аналогового коммутатора 1 установления напряжения на входе АЦП 2. По окончании преобразования на информационных выходах устройства появляется цифровой код преобразованного сигнала по первому выбранному каналу, сопровождаемый кодом

0

номера канала с регистра 5. Эти два компонента однозначно характеризуют вводимую в ЦВМ информацию. Окончание преобразования по первому выбранному каналу сопровождается импульсом конца преобразования с соответствующего выхода АЦП 2. Импульс конца преобразования увеличивает на единицу состояние счетчика 10 и устанавливает распределитель 14 им пульсов в состояние аналогичное исходному. Процесс поиска следующего выбранного канала осуществляется следующим образом. Для этого импульс с первого выхода распределителя 14 импульсов устанавливает в состояние «1 триггер 13, который раз5 решает прохождение импульсов генератора 7 на счетный вход счетчика 3. Последний изменяет свое состояние, а информация с его выхода, поступая на адресные входы мультиплексора 4, осуществляет последовательную передачу на его выход сигналов с управляющих входов устройства, начиная с номера, следующего за первым выбранным. Сигнал логической «I на выходе мультиплексора 4, появляющийся когда счетчик 3 достигнет состояния, соответствующего

5 следующему выбранному каналу, подготавливает сброс триггера 13. С переключением триггера 13 в состояние «О запрещается прохождение через элемент И 16 импульсов генератора на счетный вход счетчика 3, который, таким образом, остается в состоя0 НИИ, соответствующем следующему выбранному каналу. Для нормальной работы устройства необходимо, чтобы количество импульсов генератора 7, вырабатываемых до окончания преобразования информации по выбранному каналу и формирования им5 пульса конца преобразования, достаточно для полного цикла пересчета счетчика 3, что необходимо при одном выбранном канале.

0 Работа устройства по преобразованию и выдаче в ЦВМ информации по следующим выбранным каналам протекает аналогично до момента времени, когда количество преобразованных каналов, зафиксированное в счетчике 10 сравняется с коли5 чеством выбранных каналов на выходе блока 9, тогда сигнал с выхода блока 11 установит в состояние «О триггер 8, закончив тем самым один цикл преобразований по всем выбранным каналам. Счетчик 3 находится при этом в состоянии,

0 соответствующем первому выбранному каналу, которое установлено в процессе поиска следующего выбранного канала.

Формула изобретения

Устройство для ввода информации, содержащее аналоговый коммутатор, аналого- цифровой преобразователь, первый счетчик, мультиплексор, регистр, дешифратор, генератор импульсов, первый триггер-, вход установки первого триггера является входом запуска устройства, информационные входы аналогового коммутатора являются информационными входами устройства, выход аналогового коммутатора соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого являются информационными выходами устройства, информационные входы мультиплексора являются управляющими входами устройства, адресные входы мультиплексора соединены с выходами первого счетчика и с информационными входами регистра, выходы которого, являющиеся адресными выходами устройства, соединены с входами дещифра- тора, выходы дешифратора соединены с адресными входами аналогового коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены блок определения количества выбранных каналов, второй счетчик, блок сравнения, второй и третий триггеры, распределитель импульсов, элемент ИЛИ, элемент И, входы блока определения количества выбранных каналов соединены с информационными входами мультиплексора, а выходы соединены со входами первой группы блока сравнения, выход которого соединен с входом

0

сброса первого триггера, входы второй группы блока сравнения соединены с выходами второго счетчика,вход сброса которого соединен с входом запуска устройства, выход первого триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, вход установки второго триггера, вход начальной установки первого счетчика и первый вход установки распределителя импульсов являются входом начальной установки устройства, выход элемента ИЛИ соединен с входом генератора, выход которого соединен с тактовым входом распределителя импульсов, синхровходом третьего триггера, пер- г вым входом элемента И, первый выход распределителя импульсов соединен с входом установки третьего триггера и входом записи регистра, вход сброса третьего триггера соединен с выходом мультиплексора, а выход соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, второй выход распределителя импульсов соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, выход конца преобразования которого соединен с вторым входом установки распределителя импульсов счетным входом второго счетчика и входом сброса второго триггера.

0

5

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах сбора информации, преимущественно в устройствах ввода информации в ЦВМ для многоканального аналого- цифрового преобразования сигналов. Целью изобретения является увеличение быстродействия устройства. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь, аналоговый коммутатор, блок определения количества выбранных каналов, блок сравнения, мультиплексор, генератор, регистр, дешифратор, два счетчика и три триггера. Цель достигается благодаря осуществлению ввода информации только по выбранным каналам и выбора любого канала для ввода с максимально возможной частотой опроса. 2 ил.

. вкодй/

бкод нач. уст.

вход запуска

Фиг. 2