Устройство для ввода информации от двухпозиционных датчиков Советский патент 1991 года по МПК G06F3/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления и контроля для регистрации систематических данных об изменении состояния двухпозиционных датчиков и для ввода информации от них.

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности измерения временных интбрвалбв между моментами изменения состояния датчиков.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы распределителя импульсов.

Устройство содержит первый мультиплексор 1, счетчик 2, первый блок 3 памяти, генератор 4, распределитель 5 импульсов, таймер 6, первый 7, второй 8 и третий 9 элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый 10 и второй 11 элементы И, второй блок 12 памяти, вычитатель 13, третий 14 и четвертый 15 элементы И, второй мультиплексор 16, третий блок 17 памяти, третий мультиплексор 18, пятый элемент И 19, информационные входы 20, выход 21 изменения состояния, выход 22 состояния и выход 23

с ю

00

го

XI

адреса датчика, выход 24 окончания измерения, выход 25 результата измерения, выход 26 временного кода, адресные входы 27, информационные входы 28, вход 29 управления, вход 30 записи, первый 31,второй 32, третий 33 и четвертый 34 выходы распределителя импульсов, выходы 35 номера датчика, выход 36 типа переключения при конце отсчета, выход 37 типа переключения при начале отсчета и выход метки начала отсчета.

Устройство работает следующим образом.

Перед работой устройства необходимо произвести подготовительные операции. Для этого на входе 29 устанавливается состояние V. По этому сигналу мультиплексор 18 подключает к адресным входам блока 17 памяти адресные входы 27 устройства, После этого от ВМ через входы 28 устройства на информационные входы блока 17 памяти поступает служебная информация, предназначенная для записи в блок 17 памяти и сопровождаемая кодом адреса на адресных входах 27 устройства и сигналом на входе 30 записи устройства. После заполнения всего объема памяти в каждой адресной ячейке блока 17 памяти должна содержаться информация, достаточная для выполнения операций измерения временных интервалов между событиями, вызывающими изменение состояния датчиков. Разряд, соответствующий выходу 39 блока 17 памяти, содержит метку конца отсчета времени. Разряд, соответствующий выходу 38, содержит метку начала отсчета времени. Разряд, соответствующий выходу 37, содержит информацию о характере изменения состояния датчика для метки начала отсчета (из включенного состояния в выключенное - 1,из выключенногосостояния во включенное - О). Разряд, соответствующий выходу 36, содержит информацию о характере изменения состояния датчика для метки конца отсчета. Разряды, соответствующие выходам 35, содержат код номера датчика, который указывает при наличии метки конца отсчета на адрес ячейки блока 12 памяти, в которой хранится информация о начале отсчета временного интервала, окончание отсчета которого вызывается изменением состояния датчика, номер которого соответствует адресу данной ячейки блока 17 памяти.

После снятия сигнала с входа 29 мультиплексор 18 подключает к адресным входам блока 17 памяти выходы счетчика 2 и устройство готово к измерению временных интервалов. При этом работает оно следующим образом. Импульсы генератора 4 поступают на распределитель 5 импульсов, на первом 31, втором 32,третьем 33 и четвертом 34 выходах которого формируются сдвинутые друг относительно друга импульсные

последовательности (фиг.2), которые синхронизируют работу устройства. Сигналы с выхода 31 поступают на вход счетчика 2, формирующего код управления для циклического опроса входной информации от дат0 чиков с помощью мультиплексора 1. Входной информацией устройства являются двухуровневые сигналы с датчиков. Информация с выхода мультиплексора 1 поступает на первый вход элемента ИСК5 ЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7, а на второй его вход поступает информация, считанная из блока 3 памяти, которая соответствует информации о состоянии датчика в предыдущем цикле опроса, При различии этих информации

0 элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 вырабатывает сигнал о наличии изменения. Одновременно на элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 и 9 поступает информация о состоянии датчика и об ожидаемом характере из5 менения с выходов 36 и 37 блока 17 памяти. Элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ вырабатывают сигнал на выходе при несравнении входных сигналов, поэтому в блоке 17 памяти характер изменения включения кодиру0 ется О, а выключения - 1.

Результат сравнения с выходов элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 и 9 поступает на входы элементов И 10 и 11, где стробиру- ется сигналом с выхода элемента ИСКЛЮ5 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7. Сигналы с выходов элементов И 10 и 11 поступают на входы соответственно элементов И 15 и 14. На входы элементов И 15 и 14 также поступают считанные из блока 17 памяти метки конца

0 и/или начала отсчета, если они записаны по соответствующему адресу. Элемент И 14 стробируется сигналом с выхода 34, поэтому при всех прочих равных условиях сигнал с выхода элемента И 15 вырабатывается

5 раньше сигнала с выхода элемента И 14,

Мультиплексором 16управляетсигнал с выхода 32 распределителя 5 импульсов, при его отсутствии адресные входы блока 12 памяти подключаются к выходам 35 блока 17

0 памяти. При этом из блока 12 памяти считывается информация о начале отсчета временного интервала, которая поступает на вход вычитателя, на другой вход которого поступает информация с таймера. На выхо5 де вычитателя вырабатывается значение разности этих величин, Оно имеет значение измеряемого интервала только при выявлении изменения состояния датчика, при совпадении характера изменения состояния датчика с ожидаемым и при наличии метки

конца отсчета для данного датчика. При этом элемент И 15 выработает сигнал на выходе окончания измерения устройства 24. По времени этот сигнал совпадает с сигналом с выхода 34 распределителя 5 импульсов и по нему в ВМ заносится информация об измеренном временном интервале. Она связана с номером датчика, изменение в состоянии которого вызвало окончание отсчета. Код номера датчика присутствует в это время на выходе адреса датчика устройства 23.

Занесение информации о начале отсчета временного интервала в блок памяти 12 производится по сигналу с элемента И 14 только при выявлении изменения состояния датчика, при совпадении характера изменения состояния датчика с ожидаемым и при наличии метки начала отсчета для данного датчика. Этот сигнал совпадает по времени с сигналом с выхода 32 распределителя 5 импульсов и поступает на вход управления блока 12 памяти. При этом на адресные входы блока 12 памяти через мультиплексор 16 поступает код с выходов счетчика 2, соответствующий номеру датчика, информация о состоянии которого обрабатывается в данный момент. В ячейку блока 12 памяти по этому адресу записывается код с выходов таймера 6.

Опережение выработки сигнала с выхода 34 относительно выхода 32 распределителя 5 импульсов позволяет вначале анализировать необходимость формирования конца отсчета временного интервала, а затем необходимость формирования начала отсчета временного интервала, что позволяет при необходимости измерять такт и временные параметры периодических процессов отображаемых периодическим изменением состояния отдельных датчиков.

На выходе 21 устройства сигнал вырабатывается каждый раз при обнаружении изменения в состоянии любого датчика и может быть использован при необходимости для занесения в ВМ информации об изменении состояния. При этом с выхода 22 устройства снимается информация о новом состоянии датчика, с выхода 23 устройства - номер датчика,- изменившего состояние, с выхода 26 устройства - время с момента начала работы объекта контроля. В этом случае необходимо предусмотреть установку таймера в нулевое состояние по началу работы объекта контроля (на схеме не указано).

При практической реализации возможно выполнение функций элементов 8-19 при помощи микропроцессорного блока.

Это зависит от соответствия производительности микропроцессорного блока частоте изменений состояний датчиков.

5Формула изобретения

Устройство для ввода информации от двухпозиционных датчиков, содержащее два блока памяти, первый мультиплексор, 10 счетчик, распределитель импульсов, генератор импульсов, таймер, вычитатель, первый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, четыре элемента И, выход генератора импульсов соединен с входами таймера и распредели15 теля импульсов, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика, второй выход - с вторым входом третьего элемента И, третий выход - с входом записи первого блока памяти, выходы счетчика соединены с

0 адресными входами мультиплексора и первого блока памяти и являются адресными выходами устройства, информационные входы мультиплексора являются информационными входами первой группы устрой5 ства, выход мультиплексора соединен с информационным входом первого блока памяти и первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого блока

0 памяти, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы первого и второго элементов И - с третьими входами соответственно четвертого и треть5 его элементов И, выход третьего элемента И с входом записи второго блока памяти, выход четвертого элемента И является выходом синхронизации устройства, выходы второго блока памяти соединены с входами

0 первой группы вычитателя, выходы которого гявляются информационными выходами первой группы устройства, выходы таймера соединены с информационными входами второго блока памяти, входами второй груп5 пы вычитателя и являются информационными выходами второй группы устройства, о т- личающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения измерения интервалов време0 ни между моментами изменения состояния датчиков, в него введены третий блок памяти, второй и третий мультиплексоры, второй и третий элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, пятый элемент И, четвертый выход распре5 делителя импульсов соединен с вторым входом четвертого элемента И, адресные входы, третьего мультиплексора являются адресными входами устройства, вход управления третьего мультиплексора и первый вход пятого элемента И являются входом управления устройства, информационные входы третьего блока памяти - информационными входами второй группы устройства, второй вход пятого элемента И - входом записи устройства, выход пятого элемента И соединен с входом записи третьего блока памяти, выходы группы которого соединены с информационными входами второй группы второго мультиплексора, выходы которого соединены с адресными входами второго блока памяти, вход управления второго мультиплексора соединен с вторым выходом распределителя импульсов, первый и второй выходы третьего блока памяти соединены с вторыми входами соответственно второго и третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, третий и четвертый выходы - с

5

первыми входами соответственно третьего и четвертого элементов И, выходы второго и третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, первые входы второго и третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены с выходом первого мультиплексора, информационные входы первой группы второго и третьего мультиплексоров - с выходами счетчика, выходы третьего мультиплексора - с адресными входами третьего блока памяти, выход первого мультиплексора является первым информационным выходом устройства, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ - вторым информационным выходом устройства.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления и контроля для регистрации изменения состояния двухпозиционных датчиков. Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения возможности измерения интервалов времени между моментами изменения состояния датчиков. Поставленная цель достигается тем, что в устройство содержащее генератор, таймер, мультиплексор, счетчик, вычитатель, два блока памяти, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и четыре элемента И, дополнительно введены два мультиплексора, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, третий блок памяти и пятый элемент И. Устройство производит циклический опрос входных каналов и сравнивает состояние датчика с его состоянием в предыдущем цикле опроса. При обнаружении изменения состояния какого-либо датчика в ЭВМ передается номер датчика, момент времени изменения, направление изменения. В устройстве также производится измерение временных интервалов между моментами изменения состояния датчиков согласно служебной информации, занесенной предварительно в блок памяти устройства. Эта информация передается в ЭВМ в момент окончания очередного измерения. 2 ил. СО с

Фиг.1

&Jt.S