Устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками Советский патент 1980 года по МПК G06F3/04 

группу элементов И, и выходной регистр, первая группа информационных входов которого подключена к выходам узла согласования и соответствующим входом элемента ИЛИ, а выход и управляющий вход являются соответственно информационными выходами и управляющим входом устройства, входы формирователей импульсов первой группы являются соответствующими входами дискретных датчиков, .введены узлы запуска преобразования, генераторы эталонного напряжения, нуль-органы, генератор импульсов времени, счетчик временных импульсов, причем первый вход каждого формирователя импульсов второй группы соединен с выходом соответствующего узла запуска преобразования, вход которого соединен с соответствующим входом аналоговых датчиков устройства и первым входом соответствующего нуль-органа, а выход - через генератор эталонного напряжения со вторым входом того же самого нуль-органа, выходом подключенного ко второму входу того же самого формирователя импульсов второй группы, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом коммутатора, вторым входом подключенного к выходу генератора импульсов времени, а первым вьгходом - к входу счетчика импульсов времени, выход которого соединен с информационными входами элементов И группы, управлякщие входы которых соединены со вторым выходом коммутатора и управляющим выходом устройства, а выходы -. со второй группой Информационных входов выходного регистра.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит узлы 1 запуска преобразования, генераторы 2 .эталонного напряжения, нуль-органы 3, формирователи 4 импульсов первой и второй групп, шифратор 5, узел 6 согласования, элемент ИЛИ 7 выходной регистр 8, генератор 9 импульсов времени, коммутатор 10, счетчик 11 импульсов времени, элементы И 12 группы и линию связи 13.

Узел 1 запуска преобразования состоит, например, из источника 14: номинального напряжения, преобразователя 15 напряжение-частота и масштабирующего усилителя 16 постоянного ,тока. На чертеже также обозначены входы 17 аналоговых датчиков, ВХОДЦ1 18 дискретных датчиков, информацибнный вьоход 19 устройства, управляющие вход 20 и выход 21 устройства.

Узлы 1 определяют моменты времени начала ввода данных от того или иного аналогового датчика в вычислительную машину.Генераторы. 2, обеспечивают создание изменяющихся во в эемёни по известному закону эталон

ных напряжений. Нуль-органы. 3 схем сравнения обеспечивают выдачу одиночного импульса при совпадении по величине напряжений на сопрягаемом датчике и соответствующем эталонном гес нераторе. Формирователи 4 служат для формирования своем выходе одиночного импульса напряжения заданной длительности при поступлении импульса на один из его входов. Узел 6 слуQ жит для восстановления формы разрядных импульсов кода после их прохождения по линии связи 13, представляющей, например, магистраль для параллельной передачи кода адреса датчика, сформированного шифратором 5. Генератор 9 формирует высокостабильные по частоте импульсы, которые проходят через KONiMyTaTOp 10 в счетчик 11 при отсутствии сигнала на выходе элемента ИЛИ 7. При наличии сигнала на выходе элемента ИЛИ 7 коммутатор пропускает этот сигнал на управляющий вход элементовИ 12 для записи состояния счетчика 11 в соответствующее поле выходного регистра 8.

5 Устройство работает следующим образом.

Напряжение с выходов аналоговых датчиков постоянно приложено через входы 17 устройства к входам соответ« ствующих узлов 1 и нуль-органов 3. В соответствии с заданным законом узел 1 выдает командный импульс на входы генератора 2 и первый вход формирователя 4. Генератор 2 включается в работу и генерирует изменяющееся по заданному закону напряжение, подаваемое на второй вход нуль-органа 3. Формирователь 4 поступивший импульс преобразует в требуемый для нормальной работы устройства сигнал заданной длительности.

Дал.ее этот сформированный импульс поступает.на соответствующий вход шифратора 5, который на его основе формирует код сообщения, содержащий

5 адрес с датчика, для которого началось аналого-дискретное преобразование напряжения. С выхода шифрато- ра 5 по линии связи 13 код сообщения подается в узел 6, в котором разряд-,

Q ные импульсы кода сообщения приводятся к требуемой для дальнейшей работы устройства форме.

Далее код сообщения поступает на входы элемента ИЛИ 7 и на входы триггеров выходного регистра 8 поля адреса датчика. Элемент ИЛИ 7 формирует одиночный импульс, выдаваемый на. вход коммутатора 10. На другой вход этого коммутатора непрерывной серией t поступают прямоугольные импульсы с

0 выхода генератора 9. Если импульс с выхода элемента ИЛИ 7 отсутствует, то импульсы генератора 9 проходят на вход счетчика 11, который фиксирует время работы устройства. При

5 поступлении импульса с выхода элемента ИЛИ 7 коммутатор 10 коммутирует этот импульс на-элементы и 12одновременно задерживая очередной импульс генератора 9 на половину периода. Импульс с выхода элемента ИЛИ 7 обеспечивает перезапись содержимого счетчика 11 в соответствующие разряды выходного регистра 8. Одновременно этот импульс подается в управляющий выход 21 устройства, являясь сигналом для вычислительных машин по поступлении очередного сообщения. После этого коммутатор возвращается в исходное состояние, пропуская импульсы с генератора 9 на счетчик 11. Вычислительная машина вьщает команду на управляющий вход 20 устройства и переписывает содержимое вьзходного регистра 8 в свою память. Так в вычислительную машину будет записан адрес датчика, на котором начато аналого-дискретное преобразование и время начала преобразования.

В момент совпадения по величине преобразуемого и эталонного напряжений на своих входах нуль-орган 3 формирует одиночный импульс, поступающий на второй вход формирователя 4, С выхода которого он поступает далее на соответствующий вход шифратора 5, который вновь формирует адрес датчика, который . вводится в ВМ вместе со временем аналогично тому, как описано выше. В результате в память вычислительной машины будут записаны адреса датчиков и времена начала и конца преобразования.

В рассматриваемом примере реализации узла 1 напряжение каждого сопрягаемого аналогового датчика подается на масштабирующий усилитель 16. Эти усилителем требуемым образом преобра зуется диапазон изменения напряжения сопрягаемого аналогового датчика (он усиливается или ослабляется в соотвествукщее число раз). Источник 14 в простейшем случае представляет собой низкоомный потенциометр, на который, подается стабилизированное напряжени и с ползунка,которого снимается требуемое номинальное напряжение. Напряжение с выходов масштабирующего усилителя 16 и источника 14 подаются на соответствующие входы преобразователя 15, который может быть выполнен в виде электродвигателя постоянного тока с редуктором на выходной оси, .Выходная ось редуктора имеет кулачок замыкакщий контакт прерывателя при каждом повороте выходной оси на 360° Контакт прерывателя включен в схему формирователя одиночных импульсов, например резистивно-емКостной диф.ференцирующей цепочки. В зависимости от отклонения величины напряжения на выходе сопрягаемого аналогового датчика от номинального значения возрастает разность напряжений

на электродвигателе и увеличивается угловая скорость вращения его ротора в результате чего возрастает частота импульсов на выходе преобразователя 15.

При срабатывании дискретного датчика импульс о его срабатывании поступает непосредственно через вход 18 на соответствующий формирователь 4. Далее устройство работает аналогично описанном .

Таким образом, устройствообеспечивает подключение и аналоговых, и импульсных датчиков для передачи информации об их состояниях в ВМ.

изобретения

0

Устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками, содержащее, две группы формирователей имТгтульсов , выходами соединенных ссоответствующими входами шифратора, выход которого подключен через ли5нию связи к входу узла согласования, кo Iмyтaтop, группу элементов И, и выходной регистр, первая группа информационных входов которого подключена к выходам узла согласования и

0 соответствующим входам элемента ИЛИ, а и управляющий вход .являются соответственно кнформационньлми выходами и управляющим входом устройства, входы формирователей импульсов первой

5 группы являются соответствующими входами дискретных датчиков, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения

0 возможности ввода информации от аналоговых датчиков, в него введены узлы з.апуска преобразования, генераторы эталонного напряжения, нуль-органы, Генератор имп льсов времени,счетчик временных импульсов -причем первый

5 вход каждого фop 1иpoвaтeля импульсов второй группы соединен с выходом соответствующего узла запуска преобразования, вход которого соединен с соответствующим входом аналоговьк

0 датчиков устройства и первым входом соответствующего нуль-органа, а выход - через генератор эталонного напряжения со вторым входом того же самого нуль-органа, выходом подклю5ченного ко второму входу того же самого формирователя импульсов второй группы, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом коммутатора, вторымвходом подключенного к выходу генератора импульсов времени, а. первым

0 выходом - к входу счетчика импульсов времени, выход которого соединен с .информационнымивходами элементов И группы, управляющие входы которых соединены со вторым выходом коммутатора

5

И управляющим выходом, устройства, а выходы - со второй группой информационных входов выходного регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 371574, кл. G Об F 3/04, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке №2546222/18-24, кл. G Об F 3/04, 1977 (прототип),