Устройство обработки информации Советский патент 1981 года по МПК H03K13/17 

Изобретение, относится к импульсной технике и может использоваться в информационно-измерительных системах контроля и управления для автома тического сбора и преобразования .информации в цифровой код. Известно устройство обработки информации на многоканальном аналогоцифровом преобразователе, предназначенное для автоматического отбора информации от источников аналоговых сигналов, преобразования в цифровой код и фсэрмирования кадра передаваемы данных fl . Однако это устройство, обладающее жесткой программой функционирования применимо для .отбора и преобразовани небольшого объема аналоговой информации, постоянно растущий объем обрабатываемой информации приводит к существенному увеличению габаритно,весовых характеристик этих устройств и требует создания устройств с перестраиваемой программой функциониро вания. Известно также устройство для обработки информации, содержащее после довательно соединенные коммутатор, аналого-цифровой преобразователь и программно-временной блок, а также постоянное и буферное запоминающие устройства, первые шины которых соединены-через первую шину управления с входом программно-временного блока 2.. Недостаток данного устройства неспособность осуществить сбор и обработку больших потоков информации. Цель изобретения - увеличение объема передаваемой информации. Поставленная цель достигается тем, что в устройство обработки ин-. формации, содержащее последовательно соединенные коммутатор, аналого-цифровой преобразователь и. программновременной блок, а также постоянное и буферное запоминающее устройства. первые шины которых соединены через первую шину управления с входом программно-временного блока, введены блок формирования .телеметрических форматов, узел управления, вторая шина управления и ответно-информационная шина, причем первый выход узла управления соединен через первую шину управления с первым входом блока формирования телеметрических форматов, первый вход узла управления соединен

через ответно-информационную выходом аналого-цифрового преобразователя, с второй шиной буферного запоминающего устройства и вторым .входом блока формирования телеметрических форматов, второй вход и второй выход узла управления через вторую пину управления - с второй шиной постоянного , запоминающего устрайст ва.

Кроме того, узел управления выполнен на арифметическом блоке, блоке обмена информации,управлякицей памяти и арифметическом расширителе, при этом первый выход блока обмена информации соединен с выходом управляющей памяти, с первыми входами арифметического расширителя и арифметического блока/ первый выход которого соединен с первым входом управляющей Пс1мяти, второй вход которой соединен с вторым выходом блока обмена информации и с выходом арифметического расширителя, второй вход которого соединен с третьим входом управляющей памяти и со вторым входом арифметического блока, который подключен к первому входу узла управления, а второй выход арифметического блока подключен к первому выходу узла управления, второй вход и второй выход которого подключены соответственно к входу и третьему выходу блока обмена информации.

Кроме того, блок формирования телеметрических форматов выполнен на элементе управления, формирователях признака кадра, меток времени и кода программы, счетчике номера кадра, входном блоке и буферном регистре, при зтом первый выход элемента управления соединен с входами, формирователей признака кадра, меток времени и кода программы, первыми входами входного блока и счетчика номера кадра, J а второй выход элемента управления с управляющим входом буферного регистра, вход которого соединен с первым выходом формирователя признака кадра, выходами формирователей меток времени и кода программы, входного блока и счетчика номера кадра, второй вход которого соединен с вторым выходом формирователя признаку кадра, второй вход входного блока и вход элемента управления подключ ены соответственно к второму и перэЬму входам, блока формирования телеметрических форматов.

На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные коммутатор 1 и аналого-цифровой преобразователь 2, а также программно-временное устройство 3, постоянное запоминающе .устройство 4, буферное запоминающее устройство 5, узел 6 управления, выполненный на арифметическом блоке 7,

блоке 8 обмена информации, арифметическом расширителе 9, управляющей памяти 10, блок 11 формирования телеметрических форматов, содержащий элемент 12 управления, формирователь 5 13 признака кадра. Формирователь 14 меток времени, формирователь 15 кода программы, входной блок 16, счетчик 17 номера кадра,буферный регистр 18.

10 Устройство работает следующим образом.

Узел управления осуществляет реализацию программы опроса источников информации, поступающей через

. , шину управления из постоянного запоминающего устройства 4, которое необходимо для записи программы опроса источников сигналов, представляющей собой чередование во времени последовательности кодов адреса коммутатора 1 и его канала, для Записи частот опроса соответствующих источников сигналов, а также для записи алгоритмов формирования телеметрических форматов. Арифметический блок 7, 25 арифметический расширитель 9 и буфер, ное запоминающее устройство 5 осуществляет сжатие информации, пЪступающей из аналого-цифрового преобразователя 2 в.соответствии с алгоQ ритмами, хранящимися в постоянном запоминающем устройстве в виде подпрограмм. При этом арифметический блок 7, управляемый микрокоманда:ми управляющей памяти 10, осуществляет c операционную обработку цифровой информации, а также осуществляет обмен информацией между блоком обмена 8 информации, управляющей памятью 10 и арифметическим расширителем 9. Арифг метический расширитель 9 необходим 0 для быстрого выполнения арифметических операций при реализации под-программ сжатия. Сигналы управления передаются цифровым кодом через общие шины связи: шину управления, 5 запросно-адресную шийу, ответно-информационную шину, - благодаря чему обеспечивается возможность передачи сигнсшов управления к любому устройству с любым содержанием и временем действия, возможность применения микропрограммного управления, при котором управляющие сигналы- цифровым кодом, представляющим собой код адреса коммутатора 1 и его каг нала, являющимся одновременно сигналом управления, по которому осуществляется коммутация того канала, к которому относится код адреса, записаны в постоянном запоминающем устройстве 4, содержимое которого может быть изменено по командам с внешнего устройства.

Программа опроса источников аналоговых сигналов из постоянного запоминающего устройства 4 через шину управления вызывается блокрм 8 обмена информации. Блок 8 обмена информайии организует обмен информации мелсду постоянным запоминающим ycTpoftctBC 4, программно-временным устройством 3, арифметическим блоком 7, управляющей памятью 10, Блок обмена информации, реализуя .программу опроса выдает код адреса коммутатора 1 и его канала через запросно-адресную шину на вход программно-временного устройства, которое вырабатывает сигнал управления коммутатором 1 и аналого-цифровым преобразователем 2 Коммутатор осуществляет коммутацию источника аналогового сигнала в соответствии с сигналом управления от программно-временного устройства, сигнал с.источника аналогового сигнала через коммутатор поступает на аналого-цифровой преобразователь , который осуществляет преобразование аналогового сигнала в код, по команде запуска, которая поступает с выхода программно-временного устройства и выдает его через ответноинформационную лиину в буферное запо минающее устройство, обеспечивающее временное хранение закодированных сигналов, или входной блок 16 блока 11 формирования телеметрических форматов, необходимое для формирования форматов телетлетрического кадра по соответствующим алгоритмам и для выдачи информации к внешнему устройству. По началу опроса источнико информации блок управления через ши ну управления выдает в элемент 12 у равления блока формирования телемет рических форматов управляющий сигнал на начало формирования формата телеметрического кадра. Элемент 12 управления выдает последовательно управляющие сигналы: на формирователь 13 признака -кадра, который фор мирует код признака кадра и выдает его в буферный регистр 18; на формирователь 14 меток времени, которы вь1дает код меток времени в буферный регистр; на формирователь 15 кода прогрс1ммы который формирует код программы опроса источников информации , в данный момент времени и вид ет его в буферный регистр; на счетчик 17 номера кадра, который формир ет номер кадра и выдает его в буферный регистр; а также на входной блок 16, информация из которого считывается в буферный регистр. Из буферного регистра по сигналу управления элемента 12. управления накопленная информация считывается во внешний тракт. Предлагаемое устройство обработк информации позволяет создавать системы сбора и обработки :информации с перестраиваемой программой функционирования, которые смогут эконом но выполнять операции по сжатию и формированию телеметрического кадра, эффективно обслуживать различные датчики. Наличие-в предлагаемом устройстве обработки информации блока . управления позволяет увеличить объем передаваемой информации благодаря перестройке программы функционирования без существенных доработок, при этом потребители, использующие сиеTei сбора и обработки информации с перестраиваемой программой функционирования, смогут получить больше информации при тех же возможностях канала связи. Исследования показали,что данное устройство может обслужить от 32 до 1024 датчиков. Таким образом, предлагаемое устройство обработки информации по сравнению с известным может быть применено не только при разработке циклических систем, но также при разработке программируемых . и адаптивных систем сбора и обработки данных с сокргцде- нием избыточности передаваемой информации и с перестраиваемым форматом телеметрического кадра. Формула изобретения 1.Устройство обработки информации, содержащее последовательно соединенные коммутатор, аналого-цифровой преобразователь и программно-временной блок, а также постоянное и буферное запоминающие устройства, первые шины которых соединены через первую шину управления с входом программно-временного блока, отличающееся тем, что,с целью увеличения объема передаваемой информации, в него введены блок формирования телеметрических форматов, узел управления, вторая шина управления и ответно-информационная шина, причем первый выход узла управления соединен через первую шину управления с первым входом блока; формирования телеметрических форматов , первый йход узла управления соединен через ответно-информационную шину с выходом аналого-цифрового преобразователя, с второй шиной буферного запоминающего устройства и вторым входом блока формирования телеметрических форматов, второй вход и второй выход узла управления, через вторую шину управления - с второй шиной постоянного запс «инакицегр .. устройства. 2.Устройство по п. 1, отлич ающе е с я тем, что узел управления выполнен на арифметическом блоке, блоке обмена информации, управляюще.й памяти и арифметическом расширителе, при этом первый выход блока обмена информации соединен с выходом управляющей памяти, с первыми входами арифметического расширителя

и арифметического блока,,первый выход которого соединен с первым входом управляющей памяти, второй вход которой соединен с вторым выходом блока обмена информации и с выходом арифметического расширителя, второй вход которого соединен с третьим входом управляющей памяти и

, со вторым входом арифметического блока, который подключен к первому

входу узла управления, а второй выход арифметического блока подключен к первому выходу узла управления, второй вход и второй выход которого подключены соответственно к входу и третьему выходу блока обмена информации.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок формирования телеметрических форматов выполнен на элементе управления, .формирователях признака кадра, меток времени и кода программы, счетчике номера кадра, входном блоке и буферном регистре, при этом первый выход элемента управления соединен с входами формирователей признака кадра, меток времени и кода прогоаммы, первыми входами входного блока и счетчика номера кадра, а второй выход элемента управления - с управляющим входом .буферного регистра, вход которого соединен с первым выходом формирователя признака .кадра, выходами формирователей меток времени и кода программы, входного бло.ка и счетчика номера кадра, второй вход которого соединен со вторым выходам формирователя признака кгщра, второй вход входного блока и вход элемента управления подключены соответственно к второму и. первому входам блока формирования телеметрических форматов. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 497724, кл. Н 03 К 13/17, 1976..

2. Ольховский Ю. Б. Сжатие данных при телеизмерениях. М., Советское 25 радио , 1971, с.. 246, рис. 73 (прототип) .

п