Устройство для ввода информации Советский патент 1989 года по МПК G06F3/05 

Изобретение относится к автомати- ке и вычислительной технике и может .быть использовано для ввода информации от хроматографических анализаторов состава в цифровые вычисли тёльные системы.

Целью изобретения является повьше- ние надежности устройства.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства.

На чертеже обозначены: корректор 1 нуля,- аналого-ц1 ровой преобразователь (АЦП) 2, датчики максимума 3 и . минимума 4, счетчик 5 пиков, деши| ра- тор 6{ генератор 7 импульсов, счетчик 8 времени; первые входы 9 контрольного кода устройства, первый

блок 10 сравнения первый 11 и второй 12 триггеры; элемент НЕ 13; первый 14, второй 15 и третий 16 элементы И} первый 17 и второй 18 элементы ИЛИ; элемент 19 задержки третий элемент ИЛИ 20; блок 21 элементов ИЛИ j счетчик 22 площади пика, формирователь 23 импульсов} второй блок 24 сравнения; мультиплексор 25,- регистр 26; вторые 27, третьи 28 и четвертые 29 входы контрольного кода устройства, адресные входы 30 и 31 мультиплексора 25, датчики 32-35 контрольного кода.

Устройство работает следующим образом.

АЦП 2 преобразует входной аналоговый сигнал в частотный или число- импульсный код. В качестве датчиков 32-35 контрольного кода используются блоки постоянной памяти (ИЗУ) или блоки перепрограммируемой постоянной памяти (ППЗУ).

Входной аналоговый сигнал поступает на вход корректора 1 нуля, в котором осуществляется вычитание из входного сигнала значения нулевого сигнала хроматографа. Одновременно входной сигнал поступает иа датчик 3 максимумов и датчик 4 минимумов, .которые формируют импульсные сигналь в момент прохождения входным сигналом, максимумов и минимумов соответственно. С выхода корректора нуля сигнал поступает на вход аналого- цифрового преобразователя 2, к выходу которого подключен счетчик 22. Перед началом работы устройства сигнал Начало анализа через эле- мент ИЛИ 20 поступает на вход сброса счетчика 22 и устанавливают его в нулевое состояние, этот же сигнал устанавливает в единичное состояние триггер 12 и через блок 21 элементов и формирователь 23 импульса поступает на выход прерывания устройства. Так как при этом на адресные входы 30 и 31 мультиплексора 25 подаются сигналы нулевого уровня, то в выход счетчика 22 через мультиплексор 25 подключается к информационному входу регистра 26, на стробирую- щий вход которого поступает импульсный сигнал с выхода ф)рмирователя 23 импульса. При этом в регистр 26 записано содержимое счетчика 22 (нули во всех разрядах). По сигналу прерьюа- ния ЭВМ считьшает из регистра 26 этот код, который является признаком начала анализа.

Сигнал с выхода аналого-цифрового преобразователя интегрируется счетчиком 22 в течение времени, равного длительности каждого пика, а затем (по окончании пика) сигнал с выхода датч.ика 4 минимумов через блок 21 элементов ИЛИ поступает на формирователь 23 импульсов, который формирует импульсный сигнал, переписывающий код площдди пика из счетчика 22 в регистр 26. Этот же сигнал с выхода формирователя 23 импульса посту пает на вход прерьшания ЭВМ, по ко0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

торому машина считьгоает содержимое регистра 26 (площадь пика).

Помимо передачи основной измерительной информации устройство осуществляет контроль исправности работы хроматографа и отдельных блоков самого устройства. При этом сигналы неисправности передаются в ЭВМ по тем же линиям связи, по которым передаются значения площадей пиков. Это достигается следующим образом. Пусть для передачи информации из устройства в ЭВМ используется п линий связи (при п-разрядном счетчике 22). Мак- симально возможное число кодовых комбинаций, которое может быть передано по этим линиям, равно 2, иа которых для передачи значений площадей хроматографических пиков будем .использовать коды чисел от 1 до 2 -4. Остальные 4 кодовых комбинации будем использовать следующим образом: код нуля - сигнал начала анализа; код числа 2 -3 - сигнал превьппения допустимой емкости счетчика 22 (хранится в датчике 32); код числа 2 -1 - сигнал несоответствия времени удерживания контрольного пика номинадь- ному значению (хранится в датчике 33); , код числа 2 - 2 - сигнал неисправности аналого-цифрового преобразователя (хранится в датчике 34).

Контроль исправности хроматографа осуществляется путем сравнения . времени удерживания контрольного пика хроматограммы с его номинальным значением, записанным в датчике 35. Измерение времени удерживания осуществляется следующим образом. Сигналом Начало анализа триггер 11 устанавливается в единичное состояние, счетчики 5 и 8 устанавливаются в нулевое состояние. При этом сигнал с выхода триггера 11 разрешает прохождение через элемент И 14 на тактовый вход счетчика времени 8 сигналов с генератора 7, в результате чего счетчик 8- осуществляет счет текущего времени (отсчитьшаемого от- начала анализа). Счетчик 5 осуществляет подсчет сигналов максимума. Когда на вход счетчика 5 поступает сигт нал максимума контрольного пика, подключенный к выходу счетчика 5 дешифратор 6 формирует на втором выходе сигнал единичного уровня, который поступает на вход сброса триггера 11, запрещая тем самым прохож51

дение через элемент И .14 сигналов генератора 7. Таким образом, в счетчике 8 зафиксирован код времени удерживания контрольного пика хрома- тограммы. Одновременно сигнал с второго выхода дешифратора 6 поступает на первый вход элемента И 16, разр&- шая прохождение на его выход сигнала с выхода элемента НЕ 13. Если из- меренное (зафиксированное в счетчике 8) время удерживания равно номинальному (записанному в блок .9 памяти), то на в гходе блока 19 сравнения буде единичный сигнал, а на выходах эле- ментов НЕ 13 и И 16 - нулевой сигнал В противном случае на выходе элемен- та И 16 будет единичный сигнал, который поступит через элемент ИЛИ 17 на вход 30 мультиплексора 25, а через блок 21 элементов ИЛИ на вход формирователя 23. При этом на выходе формирователя 23 появляется импульс,ный сигнал, который поступает на вход прерывания ЭВМ и стробирующий вход регистра 26. Так как при этом на адресные входы 30 и 3 мультиплексора 25 поданы сигналы 1 и О соответственно, то выход блока 28 памя ти чер.ез мультиплексор 25 будет под- ключен к входу регистра 26, в иЬто рьгй по сигналу с выхода формирователя 23 импульса будет переписано содержимое датчика 33 (код сигнала несоответствия времени удерживайия контрольного пика номинальному зна чению).

Контроль исправности работы анало- го-цифрового преобразовател я осу- ществляется следующим образом.

Сигналом Начало анализа триггер 12 устанавливается в единичное; состояние. Если АЦП исправен, то импульсы с его выхода устанавливают триггер 12 в нулевое состояние, в противном случае триггер 12 останется в единичном состоянии. Опрос -. состояния триггера 12 осуществляется сигналом с первого выхода дешифратора 6, который поступает на первый вход элемента И 15, на второй вход которого подается сигнал с выхода триггера 12. Если триггер находится в единичном состоянии (АЦП неисправен), то на выходе элемента И 15 появится сигнал единичного уровня, который поступает через элемент ИЛИ 18 на вход 31 мультиплексора 25, а- через блок 21 элементов ИЛИ на

5 0

5 О

Q

0 5

5

906

вход формирователя 23 импульса. При этом на выходе формирователя 23 им- пульса появляется импульсный сигнал, который поступает на вход прерывания ЭВМ и стробирующий вход регистра 26. Так как при этом на адресные входы 30 и 31 мультиплексора 23 подаг- ны сигналы О и 1 соответственно, то выход датчика 34 через мультиплексор 25 будет подключен к входу регистра 26, в который по сигналу с выхода формирователя 23 импульса будет переписано содержимое датчика 34 (код сигнала неисправности АЦП).

Контроль превьшения допустимой емкости, счетчика 22 осуществляется путем непрерьшного сравнения с блоком 24 кода числа, записанного в датчике 32, с кодом числа, содержащимся в счетчике 22. При равенстве . этих кодов появляется сигнал единич- ного уровня на выходе блока 24 сравнения, который через элементы. ИЛИ 17 и 18 поступает на входы 30 и 31 мультиплексора 25, а через блок ИЛИ 21 элементов - на вход формирователя 23 импульсов. При этом на выходе формирователя 23 появляется импульсный сигнал, который поступает на вход прерьшания ЭВМ и стробирующий вход регистра 26. Так как при этом на входы 30 и 31 мультиплексора поданы сигналы логической единицы, то выход датчика 32 через мультиплексор 25 будет подключен к входу регистра 26, в который по сигналу с выхода формирователя 23 будет переписано со- Йержимое датчика 32 (код сигнала превышения допустимой емкости счетчика 22).

Обработка информации, поступающей из устройства в ЭВМ, осуществляется следующим образом. I

При приеме (по прерьшанию) каждого очередного кода числа машина проверяет его на равенство нулю. Если равенство не вьтолняется, машина продолжает выполнение текущей программы. Если принятый код равен нулю, машина переходит к подпрограмме вычисления концентраций компонентов по принимаемым значениям площадей зсроматографических пиков. При этом, для того чтобы отличить код площади пика от кодов сигналов неисправностей, осуществляется срзр- -нение каждого кода с кодом числа

2 - 4, Если принятое число больше 2 - 4, то это свидетельствует о том что принят код сигнала неисправности в противном случае принят код площади пика.

Предлагаемое устройство позволяет повысить надежность автоматизированных систем обработки информации с хроматографических анализато- ров. Формула изобретения

Устройство для ввода информации содержащее корректор нуля, аналого- цифровой преобразователь, датчики максимума и минимума, счетчик пиков, счетчик площади пика, дешифратор, первый триггер, два элемента И, три элемента ИЛИ, блок элементов ИЛИ, элемент НЕ и элемент задержки, входы корректора нуля и датчиков минимума и максимума объединены и являются информационным входом устройства, выход корректора нуля содеинен с вхо- дом аналого-цифрового преобразователя выходы счетчика пиков соединены с входами дешифратора, отличающееся тем, что, с целью повьше- кия надежности устройства, в него Введены генератор импульсов, счетчик времени, второй триггер, два блока .сравнения, мультиплексор, регистр, формирователь импульса и третий элемент И, вьпсод генератора импульсов соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с тактовым входом счетчика времени, выходы которого соединены с входами первой группы первого блока сравнения, входы второй группы ko торого являются первыми входами контрольного крда устройства, выход датчика максимума соединен с тактовым входом счетчика пиков, первый выход дешифратора соединен с первым вхо- дом второго элемента И, второй выход дешифратора соединен с первым вхо-, дом третьего элемента Ни входом сброса первого триггера, выход ана-. лого-цифрового преобразователя сое- динен с входом сброса второго триггера и тактовым входом счетчнк а площади пика, вькоды которого соединены

с информационными входами первой группы мультиплексора и входами пер- вой группы второго блока сравнения, выход которого соединен с первым входом блока элементов ИЛИ и первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым адресными входами мультиплексора, выходы которого соединены с информационными входами регистра, выходы которого являются информационными выходами устройства, входы сброса счетчиков пиков и времени,.входы установки первого и второго триггеров. вто- рой вход блока элементов ИЛИ и первый вход третьего элемента ИЛИ объе - динены и являются входом начала анализа устройства, выходы первого и второго триггеров соединенны с вторыми входами первого и второго элемен- тов И соответственно, выход второго элемента И соединен с третьим входом блока элементов ИЛИ и вторым входом второго элемента ИЛИ, выход первого блока сравнения соединен с входом элемента НЕ, выход которого соединен с вторьм входом третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и четвертым входом блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с вхо- ррм формирователя импульса, выход которого соединен со стробируюпщм входом регистра и является ВЬЕКОДОМ прерывания устройств а, выход датчик а минимума соединен с пятым входом блока элемаитов ИЛИ и входом элемента задержки выход которого соединен с вторым входом третьего элемен та ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса г счетчика площади пика, информационные входы второй группы мультиплексора и входы второй группы второго блока сравнения объединены и являются вторыми входами контрольного кода устройства, информационные входы третьей и четвертой групп мультиплексора являются соответственио третьими и четвертыми входами контрольного кода устройства.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода информации от хроматографических анализаторов состава в цифровые вычислительные системы. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Введение в устройстве генератора импульсов, счетчика времени, второго триггера, двух блоков сравнения, мультиплексора, регистра, формирователя импульса и третьего элемента И позволило организовать контроль исправности аналого-цифрового преобразователя устройства, переполнения счетчика площади пика и работы всего устройства в целом. Последняя проверка выполняется с помощью сравнения измеренной площади контрольника с эталоном. Коды неисправностей передаются в ЭВМ по выходной информационной шине. 1 ил.