Измерительно-вычислительное устройство Советский патент 1975 года по МПК H03K13/20 

1

Изобретение относится к информаиионноизмерительной технике. Устройство может быть использовано в системах контроля технологических процессов и измерительных системах для научных исследований.

Известно измерительно-вычислительное устройство, содержащее время-импульсные преобразователи, генератор стабильной частоты, блок управления, вентили и счетчики. Недостатками такого устройства являются невозможность параллельного одновременно (сипхпонного н ситт(Ьазного) измерения всех параметров, сложность аппаратуры преобразования время-импульсчых сигналов в цифровой код и неравномерность потока цифровой инфоомации на выходе.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что, с целью п.яраллельног ппеобразования измеряемых параметров во временной интервал и в цифровой код и равномерности потока инфорлтации на выходе, в него введены регистр опроса каналов, комбитганионный сумматор, два оперативных запоминающих устройства и блоки адресования, ппичем выходы время-импульсных преобразователей соединены с единичными входами триггеров регистра опроса, единичные выходы т.-пторых подключены к управляющим входам групп первых и вторых вентилей, а нулевые выходы - к управляющим входам группы

третьих вентилей. Вторые входы первых вентилей подключены к выходу генератора стабильной частоты, вторые входы вторых и третьих вентилей первого канала - к выходу сигналов опроса блока управления, вторые входы вторых и третьих вентилей остальных каналов - к выходам третьих вентилей предыдущего канала. Выходы первых вентилей соединены с входами канальных счетчиков, выходы вторых вентилей - с входами блоков адресования, входами установки в нуль триггеров регистра онроса каналов, входами опроса груцны четвертых вентилей, входами элементов задержки и входом элемента сборки.

Выходы элементов задержки соединены с входами установки в нуль канальных счетчиков, параллельные выходы которых подключены к вторым входам четвертых вентилей. Параллельные выходы последних соединены с первыми входами комбинационного сумматора, параллельные выходы блоков адресования через группу пятых вентилей подключены к адресным входам оперативных запоминающих устройств. Выход генератора стабильной частоты соединен с входом основного счетчика, параллельные выходы которого через группу щестых вентилей соединены с вторыми входами комбинационного сумматора. Параллельные выходы сумматора через группу седьмых

вентилей подключены к вторым входам оперативных запоминающих устройств. Выход элемента сборки соединен с другими входами шестых вентилей, выходы оиеративных заиомииающих устройств через групну восьмых вентилей соединены с внешними информационными выходами устройства.

На фиг. 1 изображена структурная блоксхема предлагаемого измерительно-вычислительного устройства; на фиг. 2 - его временная диаграмма.

В устройство входят время-имнульсные преобразователи 1; регистр 2 для формирования последовательных сигналов опроса вспомогательных канальных счетчиков 3, предназначенных для фиксации временного интервала между сигналом на выходе время-импульсного преобразователя и моментом опроса канала; блоки адресования 4 для выдачи кода, соответствующего номеру канала; генератор стабильной частоты 5, основной счетчик времени 6; комбинационный сумматор 7, предназначенный для определения информационного времени канала вычитанием из кода текущего времени в счетчике 6 кода временной задержки в канальном счетчике 3; оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) 8, предназначенные для промежуточного хранения кодов информационного времени каналов и равномерной выдачи информации на внешние выходы; блок управления 9, группы вентилей 10-17, элементы задержки 18, элемент сборки 19 и триггеры 20, входящие в регистр 2 опроса каналов.

В случае, когда нет совпадающих сигналов ТI за время одного цикла преобразования, т. е. информационное время у всех каналов различно, устройство работает следующим образом.

Если левое ОЗУ 8 принимает информацию, а правое передает, то вентили 14 и 16 первого ОЗУ открыты, а второго закрыты. Сигиалом TO, которым определяется цикл опроса преобразователя, все канальные счетчики 3, основной счетчик 6 и триггеры 20 устанавливаются в нулевое состояние и занускаются все времяимпульсные преобразователи 1. Начинается процесс преобразования измеряемых параметров, поданных на входы 21, во временной интервал и в цифровой код на основном счетчике подсчетом сигналов стабильной частоты от генератора 5. Вентили 10 и И закрыты, а вентили 12 открыты упоавляюншми сигналами с плеч триггеров 20. На другие входы вентилей 12 с интервалом Тобр поступают сигналы опроса с выхода блока управления 9 и проходят по цепочке открытых вентилей 12.

Если предположить, что в первом канале процесс преобразования измеряемого параметра во временной интервал закончился и сигнал TI с выхода преобразователя 1 ПОСТУПИЛ на вход установки в «1 триггера 20, то последний, зстанавливаясь в единичное состояние, открывает вентили 10 и II, и сигнал стабильной частоты, поступающий от генератора 5 на вход вентиля 10, проходит на вход

ка1 ального счетчика 3. Счетчик 3 формирует код временной задержки т,, до момента прихода сигнала опроса от блока управления 9 через открытый вентиль 11 на онрос счетчика

3 по вентилям 13, па установку триггера 20 в нулевое состояние, на вход элемента сборки 19, вход блока адресования 4 и через элемент задержки 18 на установку в нулевое состояние счетчика 3. Содержимое Тз, последнего через вентили 13 параллельным кодом поступает в комбинационный сумматор 7, на другие входы которого через вентили 15, опрощенные сигналом с выхода элемента сборки 19, поступает содержимое Tl+Tg, основного счетчика 6. В комбинационном сумматоре из кода Г1+Тз,| вычитается код Тз, и код Ti на выходе соответствует информационному времени первого канала. Код Г поступает

на запись в левое ОЗУ 8 через открытые вентили 16. Одновременпо через вентили 14 в ОЗУ приходит параллельный код адреса с выхода блока 4. Код Т заносится в ячейку ОЗУ но адресу первого канала. Триггер 20

первого канала устанавливается в пулевое состояние, закрывает вентили 10 и 11 и открывает вентиль 12, подготавливая цепь для сигналов опроса следующих триггеров 20. Счетчик 3 первого канала устанавливается в «О.

В основном счетчике 6 продолжается счет текущего времени.

Преобразование параметров других каналов в код в указанном режиме осуществляется аналогично.

Одновременно с асинхронным приемом информации в левое ОЗУ 8 осуществляются равномерпое считывание и выдача информации чепез вентили 17 на выходы 22 из правого ОЗУ.

В следующем цикле левое ОЗУ работает на передачу накоплепной информации, а правое - на ее асинхронный прием. В этом случае возможно одновоемениое поступление нескольких сигналов Т; за время Торр (время

обращения в ОЗУ). Если теперь предположить что TI и Т„, совпали, а триггеры 20 установились в едиргичное состоянне в первом и п-о каналах, то стабильная частота от геиератопа 5 через открытые вентили 10 начинает поступать на входы кана.яьных счетчиков 3 первого и т-го каналов. В этом случае полученне кода Г| (см. фиг. 2), соответствующего первому каналу, происходит аналогично первому случаю. Далее устройство работает

слелующим образом.

Следующий сигнал опроса через время т „Яр проходит по цепочке открытых вентилей 12, ПОСКОЛЬКУ триггеры 20 всех каналов, кроме /п-го, находятся в нулевом состоянии, и через открытый вентиль 11 т-го канала на вход блока адресования 4 т-го канала, на установку в «О триггера 20, опрос канального счетчика 3 через вентили 13, сброс канального счетчика чепез элемент задержки 18 и на вход

элемента сборки 19. Параллельный код Тз

с выходов вентилей 13 поступает па входы комбинационного сумматора 7, на другие входы которого проходит содержимое Т„ + основного счетчика 6 и с выходов которого выдается код разности Г„ , равный информационному времени Т т-то канала. Этот код заносится в ячейку ОЗУ 8 по адресу, поступающему от блока 4 т-го канала через вентили 14.

Устройство работает аналогично при одновременном поступлении произвольного количества сигналов TI -с выходов время-импульсных преобразователей за время опроса одного канала. При этом всегда начинается и заканчивается обслуживание канала, сигнал с выхода время-импульсного преобразователя которого пришел первым. Другие каналы стоят в очереди и обслуживаются по приоритету в соответствии с номером канала.

Предмет изобретения

Измерительно-вычислительное устройство, содержащее время-импульсные преобразователи, генератор стабильной частоты, блок управления, вентили и счетчики, отличающееся тем, что, с целью параллельного преобразования измеряемых -параметров во временной интервал и в цифровой код и равномерности потока информации на выходе, в него введены регистр опроса каналов, комбинационный сумматор, два оперативных запоминающих устройства и блоки адресования, причем выходы время-импульсных преобразователей соединены с единичными входами триггеров регистра опроса, единичные выходы которых подключены к управляющим входам групп первых и

вторых вентилей, а нулевое выходы - к управляющим входам группы третьих вентилей, вторые входы первых вентилей подключены к выходу генератора стабильной частоты, вторые входы вторых и третьих вентилей первого канала - к выходу сигналов опроса блока управления, вторые входы вторых и третьих веитилей остальных каналов - к выходам третьих вентилей предыдущего канала, выходы

первых вентилей соединены с входами канальных счетчиков, выходы вторых вентилей - с входами блоков адресования, входами установки в нуль триггеров регистра опроса каналов, входами опроса группы четвертых вентилей, входами элементов задерл ки и входом элемента сборки, выходы элементов задержки соединены с входами установки в нуль канальных счетчиков, параллельные выходы которых подключены к вторым входам четвертых вентилей, параллельные выходы которых соединены с первыми входами комбинационного сумматора, параллельные выходы блоков адресования через группу пятых вентилей соединены с адресными входами оперативных запоминающих устройств, выход генератора стабильной частоты соединен с входом основного счетчика, параллельные выходы которого через группу шестых вентилей соединетш с вторыми входами комбинационного сумматора,

параллельные выходы которого через группу седьмых вентилей подключены к вторьп входам оперативных запоминающих устройств, ыход элемента сборки соединен с другими ходами шестых вентилей, выходы оперативых запоминающих устройств через группу восьмых вентилей соединены с внешними информационными выходами устройства.

ШУ:1она

i.

И

,

rl-,

-.ф

ь

i,

.НТО

3 U:d«

J

13

J 1.

-Й

1я

Фvz.1

L

/

2

I

k

.

i

Фиг. 2