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

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода в ЭВМ информации от аналоговых датчиков в реальном масштабе времени.

Цель изобретения - расширение области применения за счет организации режима монитора и непрерывного режима ввода информации.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит аналоговые входы 1 устройства, коммутатор 2, аналого-цифровой преобразователь i (АЦП) 3, первый счетчик 4, первьй 5 и второй 6 регистры, блок 7 сравнения, цифровые входы 8 устройства, второй 9 и третий 10 счетчики, адресные выходы П устройства, блок 12 управления, информационные выходы 13 устройства, вход 14 пуска устройства выход 15 запроса устройства, выход 16 конца обмена устройства, вход 17 нца записи устройства, входы 18 - 20 блока управления, первый 21, четвертый 22 и пятый 23 вьгходы блока управления, третий регистр 24, первый. 25 и второй 26 триггеры, первый 27 и второй 28 элементы И, первый 29 и второй 30 элементы ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

Вначале загружается регистр 24 по входам В из ЭВМ начальным адресом . массива оперативной памяти, куда в режиме прямого доступа передаются результаты измерений. Затем ЭВМ загружает счетчик 9 по входам 8 числом в дополнительной коде, которое определяет общее количество измерений..Далее ЭВМ вьщает на входы В устройства код начального аналогового входа, ко

0

5

0

торый записывается в регистр 5, и код конечного аналогового входа, который записывается в регистр 6, При этом устройство оказывается готовым

к работе.

ЭВМ запускает измерения сигналом пуска, который через вход 11 устройства поступает на элемент ИЛИ 30 и вызывает запись начального адреса массива оперативной памяти из ре- гистр а 24 в третий счетчик 10. По этому сигналу пуска блок 12 управления формирует сигнал на своем пятом выходе 23, по которому производится запись содержимого регистра 5 в первый счетчик 4. Кроме этого, блок 12 управления через задержку формирует на первом выходе 21 сигнал преобразования АЦП. Величина заде{ жки определяется временем, необходимым для коммутации аналогового канала, адрес которого задается первым счетчиком 4. Выполняется аналого-цифровое преобраC зование. По завершению его АЦП 3 формирует сигнал конца преобразования, поступающий на тактовый вход счетчика 4, увеличивает его содержимое на единицу и, таким образом, коммутатор 2 выбирает следующий аналоговый вход 1. Кроме этого, сигнал преобразования поступает также на вход 19 блока управления. В результате этого блок 12 управления выставляет запрос к ЭВМ на прямой доступ к памяти на выходе

5 15 устройства и одновременно запускает аналого-цифровое преобразование по следующему входу.

ЭВМ, получив запрос на ввод данных в режиме прямого доступа, считывает на устройства по выходам 11 из счетчика 10 адрес памяти и записывает в нее результат аналого-цифрового

0

0

3U

преобразования, который из АЩ1 3 выдается на выходы 13. После записи результата в память из ЭВМ поступает сигнал конца записи на вход 17 устройства. По этому сигналу блок 12 управления снимает запрос на прямой доступ на выходе 15 устройства и формирует на своем четвертом выходе 22 импульс инкрементации второго 9 и третьего 10 счетчиков, подготавливая адр ес следующей ячейки в массиве памяти ЭВМ.

В устройстве возможны пять режимов: адресный, сканирование в заданных границах, многократный циклический опрос, режим монитора и непрерывный режим. Ввод данных в первых четырех режимах ведется до переполнения счетчика 9, сигнал которого поступает на вход 18 блока 12 управления, что вызывает на выходе 16 устройства появление сигнала конца обмена. Выбор первых трех режимов определяется соотношением между кодами, загружаемыми в регистры 5 и 6 и во второй счетчик 9, а для выбора режима монитора и непрерывного режима необходимо по входам 8 устройства установить триггеры указания режимов соответст- .венно 25 и 26.

В адресном режиме производится только одно аналого-цифровое преобразование по входу, адресуемому регистром 5. В этом режиме счетчик 9 загружается всеми единицами для задания только одного преобразования.

В режиме сканирования в заданных границах число преобразований, загружаемое в счетчик 9, соответствует разнице чисел в регистрах 6 и 5. В этом режиме производится последовательный опрос выбранной группы аналоговых входов 1. При достижении счетчика 4 верхней границы операция завершается, так как в этот же момент будет переполнение счетчика 9.

В третьем режиме, циклическом, по одной команде из ЭВМ выполняется многократное сканирование по заданной области входов 1. Этот режим в начале операции выполняется аналогично второму режиму до опроса входа 1, соответствующего регистру 6. В этот момент блок 7 сравнения формирует сигнал совпадения счетчика 4 с регистром 6. После завершения преобразования по этому каналу блок управления производит, через свой пятый

4

выход 23 перезагрузку первого счетчика 4 начальным адресом выбранной области входов I из регистра 5. Таким i образом, в этом режиме производится многократное поочередное измерение сигналов от начального выбранного канала до конечного выбранного канала, а затем опять с того же начального

адреса и так далвр. до переполне1шя счетчика 9.

В четвертом режиме, мониторе, ЭВМ на стадии инициализаций операции перед формированием сигнала запуска

измерений в отличие от циклического режима устанавливает триггер 25. Далее этот режим выполняется аналогично циклическому режиму до момента вырабатывания блоком 7 сигнала совпадення, т.е. до завершения одного цикла сканирования. В этот момент при перезагрузке первого счетчика 4 начальным адресом выбранной области входов 1 в режиме монитора сигнал с выхода

23 блока 12 управления через элементы И 28 и ИЛИ 30 производит перезагрузку третьего счетчика 10 начальным адресом массива оперативной памяти ЭВМ из третьего регистра 24. Поэтому

данные следующих циклов сканирования передаются в ту же область памяти, что и в предыдущих циклах, т.е. данные каждого канала вводятся в течение всего времени измерения в одну

и ту же ячейку памяти, отдельную для 1 аждого канала.

В пятом режиме, непрерывном, ЭВМ (Шред запуском операции по входу 8 устройства устанавливает второй триггер 26. После запуска операции проводится многократное сканировагше в пределах выбранных границ с вводом данных в одну и ту же заданную область оперативной памяти ЭВМ. Это

происходит так же, как и в режиме мо- нитора, за исключением того, что ввод аналоговой информации идет непрерывно. В момент переполнения счетчика 9 прохождение сигнала р выхода этого

счетчика в блок 12 управления блоки- руется элементом И 27, так как на первом его входе присутствует сигнал с инверсного выхода триггера 26. Поэтому блок 12 управления не выдает в

ЭВМ сигнала конца обмена,

- 1

Программа управления обрабатывает вводимые данные и на основе этого анализа или исходя из других каких514

либо условий останавливает непрерывный режим.

Такое расположение данных в режиме монитора и непрерывном режиме позволяет упростить и ускорить обработку результатов для определенных задач.

Программа обработки данных за сче параллельной работы с вводом данных производит обработку результатов по мере их поступления в память в режиме прямого доступа.

Таким образом, расширение функциональных возможностей за счет введения режима монитора позволяет производить многократные циклические измерения со значительным сокращением требуемого размера памяти, отведенной под принимаемые данные. Сокращение объема памяти для режима монитора будет в п раз по сравнению с циклическим режимом, где п - число циклов сканирования,

Непрерывньй режим особенно эффективен для систем управления, когда заранее, до начала измерений, не известно в тече1ше какого времени вести измерения или сколько необходимо выполнить преобразований.

Формула изобретения

Устройство для ввода информсяции, содержащее коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, три счетчика, блок управления, блок сравнения, два регистра, выходы первого регистра соединены с установочными входами .первого счетчика, выходы которого соединены с входами первой группы блока сравнения и с адресными входами коммутатора, выход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, информацион- 1ше выходы которого являются информационными выходами устройства, информационные входы коммутатора являются аналоговыми входами устройства, выход блока сравнения соединен с тактовым входом блока управления, первый выход которого соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразова6

теля, вгход конца преобразован ия которого соединен с тактовым входом первого счетчика и информационным

входом блока управления, второй и третий выходы которого являются соответственно выходами конца обмена и запроса устройства, четвертый выход блока управления соединен с тактовыми входами второго и третьего счетчиков, пятьй выход блока управления соединен со стробирующим входом первого счетчика, установочные входы второго счетчик, входы первого и второго регистров являются цифровыми входами устройства, выходы Второго регистра соединены с входами второй группы блока сравнения, выходы третьего счетчика являются адресными выходами устройства, вход пуска и стробирующий вход блока управления являются соответственно входами пуска и конца записи устройства, о т- личающееся тем, что, с

целью расширения области применения за счет организации режима монитора и непрерьюного режима ввода информации, в устройство введены третий регистр, два триггера, два элемента И,

два элемента ИЛИ, входы третьего регистра и триггеров объединены с входами первого регистра, выходы третьего регистра соединены с установочными входами третьего счетчика, выход

первого триггера-соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика, выход первого элемента И соединен с входом останова блока управления, пятьА выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход

которого соединен со стробируннцим входом третьего счетчика, второй вход элемента ИЛИ объединен с входом пуска блока управления.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть.использовано для ввода в ЭВМ информации о аналоговых датчиков. Целью изобретения является расширение области применений за счет организации режима монитора и непрерывного режима ввода информации, которые обеспечивают экономичное использование памяти ЭВМ при многократных циклических опросах аналоговых датчиков. Устройство содержит коммутатор 2, аналого-цифровой преобразователь 3, счетчики 4, 9 и Ю, регистры 5 и 6, блок 12 управления. Цель достигается вводом дополнительного регистра 24, двух триггеров 25 и 26 двух элементов ИЛИ 29 и 30, двух элементов И 27 и 28. Дополнительные элементы позволяет в режиме монитора при окончании цикла сканирования заг- грузить счетчик 10 первоначальным значением, поэтому данные следующих (Л С