Многоканальное устройство для ввода информации от двухпозиционных датчиков Советский патент 1981 года по МПК G06F3/00 G06F3/02 

(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ ОТ ДВУХПОЗИЦИОННЫХ ДАТЧИКОВ

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано S устройствах для регистрации статистических .данных об изменении состояния двухпозиционньк датчиков.

Известно устройство для ввода ИН формации от двухпозиционных датчиков, содержащее .блок памяти, блоки сравнения и блоки записи информации |.

.Запись информации в блок памяти устройства осу1цествл яется в параллельной форме, что приводит к резкому увеличению стоимости устройства при увеличении количества контролируемых датчиков. Кроме того, в устройстве отсутствует возможность фиксации моментов времени изменения состояния датчиков.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для считывания информации от двухпозиционных датчиков, содержащее коммутатор, первые входы которого соединены со входами устройства, вторые входы с выходами

первого дешифратора, входы которого соединены с выходами первого -регистра адреса, блок фиксации-изменения состояния датчиков, первые входы которого подключены к выходам коммутатора и первым входам блока памяти состояния датчиков, выходы которого соединены со вторыми входами блока фиксации изменения состояния датчиков, выходы первого и второго элементов

10 ИЛИ подключены ко входам третьего.Элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу формирователя импульсов, второму входу распределителя импульсов и входу устройства, элементы

15 И первой группы, входы которых соединены с выходами первого регистра адреса, элементы И второй группы входы которых соединены с выходами второго регистра адреса, а выходы - с выходами

20 устройства, генератор эталонной .частоты, выход которого подключен ко .входу датчика времени, первому входу распределителя импульсов и второму 3 входу формирователя импульсов, выход которого подключен ко входу второго регистра адреса, выходы которого соединены со входами второго дешифратора, выходы распределителя импульсов соединены -с третьим входом формирователя импульсов и первыми входами элементов И третьей группы.другие входы которых подключены к выходам- датчика времени и выходам первого и второго элементов ИЛИ, а выходы элементов И третьей группы соединены с выходами устройства 23 . Недостатками этого устройства явля1ЮТСЯ низкая скорость считывания инфор мации от двухпозиционных датчиков, а также резкая зависимость быстродейст:; ВИЯ устройства от числа каналов.. Цель изобретения - повышение. быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены группа.элементов ИЛИ, группа элементов И.и в. каждом канапе четвертый элемент.ИЛИ, второй формирователь импульсов и пятый элемент И,- причем каждый выход второго дешифратора соединен с первым входами второго формирователя импульсов и пятого элемента-И соответствующего канала и входами соответствующих элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого и второго элементов ИЛИ, второй вход пятого элемента И соединен с соответствующим выходом распределителя импульсов-, .ai выход - с другим входом первого.элемента И канала, выходы первого элемента И соединены с соответствующими -входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с другими выходами устройства, выход генератора эталонной частоты .соединен со вторым входом-второго формировател импульсов каждого канала,,третий вход второго формирователя импульсов, сое. динен с выходом четвертого-элемента ИЛИ, выход которого соединен с соответствующими выходами блока фиксации Изменения состояния датчиков и входами элементов И группы, четвертый вход второго формирователя импульсов каждого канала соединен с третьим .входом первого формирователя импульсов и первым выходом распределителя .импуль сов, а выход второго формирователя импульсов соединен со входом первого регистра адреса, третьим входом, блок фиксации изменения состояния .датчико 34 и вторым входом блока памяти состояния датчиков канала . На чертеже изображена схема устройства. Устройство содержит входы 1 устрбйства, коммутатор.2,. первый дешифратор 3, второй дешифратор 4,. первый регистр 5 адреса, второй регистр 6 .адреса, блок 7 памяти состояния датчико.в, генератор 8 эталонной частоты,.блок 9 фиксации изменения состояния датчиков, первый элемент И 10, аторой элемент И М, третий элемент И 12, четвертый элемент И 13, первый элемент ИЛИ 14, второй эдемент ИЛИ 15, датчик 16 времени, распределитель 17 импульсов , первый формирователь I8 импульсов, второй формирователь 19 импульсов, пятый элемент И 20, элементы И 21 группы, четвертый элемент ИЛИ 22, элементы ИЛИ 23 группы-, третий элеMej3.T ИЛИ 24, выходы 25 устройства, Устройство работает следующим образом. Все входы 1 устройства разбиты на каналы. В каждом канале есть свой коммутатор 2, блок 7 памяти, блок 9 фиксации изменения состояния -датчиков, первый дешифратор 3, первый регистр 5 адреса, второй формирователь 19 импульсов, четвёртый элемент ШШ 22, пятый элемент И 20, первый элемент И 10. На чертеже изображено только два канала. Каналы выведены пунктирными -линиями. Число каналов равно числу выходов второго дешифратора 4.. Одни входы коммутатора 2 информационные и являются входами 1 устройства.-К каждому входу 1 подключен один датчик информации. Другие входы коммутатора 2 стробируницие. Число информационных входов коммутатора 2 равно числу стробирующих входов и определяется числом выходов первого дешифратора 3. Количество выходов и позиционный код на выходах первого дешифратора 3.определяется разрядностью и кодом на выходах первого регистра 5 адреса. В конкретном .канале число разрядов регистра 5 адреса, а следовательно, и число входов I устройства может быть различным. Блок 7 памяти выполнен на сдвигоцом,регистре с числом разряг. дов, равным числу входов 1 устройства по данному каналу. При подаче питания начинается синхронная работа .генератора 8 эталонной частотыf .первого формирователя 18 им58пульсов и второго формирователя J9 импульсов. В датчик 16 времени начина ют поступать с генератора 8 импульсь; счэта текущего времени. Вторые формирователи 19 импульсов с частотой гене ратора 8 выдают в свои регистры 5 адреса сигналы счета для циклического опроса состояния датчиков. В соответствии с позиционными кодами на вькода первых дешифраторов 3 коммутаторами 2 последовательно опрашиваются состояния датчиков, подключенных ко-входам 1 устройства. Информация о состоянии этих датчиков подается на входы-соответствующих коммутаторов 2,а.с последних на первые входы блока 7 памяти состояния датчиков и на первые входы блока 9 фиксации изменения состояния датчиков. На вторые входы блока 9 поступает с выхода блока 7 памяти состо яния датчиков сигнал, -который соответ ствует состоянию данного датчика в .пр дьщущий цикл опроса. На третий вход блока 9 анализа состоянии датчиков по ступают тактирующие импульсы с вьтхода второго формирователя19 импульсов. В зависимости от информации на выхода датчика в текущий и предыдущий .момент времени на выходах блока 9 могут быть следующие коды. Если информация на. первом и втором входах .блока 9 одинакова, что соответствует неизменному состоянию датчиков в текущий и предыдущий цикл опроса, то на выходах блока 9 код равен О. При О на выходах коммутатора 2 и 1 на выходе блока 7 памяти на первом выходе блока 9 код равен 1, а на второмвыходе - О. При 1 на .выходе коммутатора и О на выходе бл ка 7 памяти к;од на выходах блока 9 меняется на инверсный. Указанный алгоритм реализуется с помощью блока 9. Соответствующие выходы блока 9 объеди няются в кажцом канале четвертым элементом ИЛИ 22. I. При изменении состояния какого-либо из датчиков в одном из каналов на выходе четвертого элемента ИЛИ 22 дан ного канала появляется код 1,.который подается на третий вход второго формирователя 19 импульсов и блокирует вьщачу сигналов циклического опроса датчиков в первый регистр 5 адреса Остальные каналы, состояние датчиков на входах которых не изменилось, продолжают циклический опрос. Сигналы с выходов блока 9 фиксации изменения состояния датчиков поступа3ЮТ на соответствующие входы элементов И 21 группы. Позиционный код на выходах второго дешифратора 4 задается кодом второго регистра в адреса и последовательно стробирует соответствующие входы элементов И 21 группы. При совпадении позиционного кода на выходах второго, дешифратора 4.с кодом номера канала, обнаружившего изменение состояния датчика, открывается соответствующий элемент И,21 -группы и сигнал 1 поступает на вход одного из элементов ИЛИ 14 и 15. -Выходы элементов ИЛИ-14 и 15 объединены третьим элементом ИЛИ 24, с выхода третьего элемента ИЛИ 24 код 1 поступает на выход устройства и на первый вход первого формирователя 18 импульсов, по которому запрещается выдача в регистр 6 адреса сигналов циклического опроса номера канала. Одновременно этот же сигнал, подается на первый вход распределителя 17 импульсов, на второй-тактирующий вход которого непрерывно подаются сигналы . генератора 8 эталонной-частоты. При этом на выходах распределителя, количество которых на единицу больше суммы всех элементов И 10-13 поочередно появляется единичный-сигнал. Этот сигнал последовательно стробирует элементы И 11-13 и через вторые входы элементов И 20 элементы И 10. Так как.на первые входы-элементов И 20.поступает позиционный код с вьтходов второго дешифратора 4,-и этот код соответствует номеру канала, в котором обнаружено изменение состояния датчика, то распределитель 17 импульсов через элементы И 20 будетстробировать-элементы И 10 только указанного канала. При этом информационные выходы элементов И 11-13 и соответствующие выходы элементов И 10, объединенные элементами ИЖ 23 группы, будут последовательно подключаться к выходам устройства.. С первого выхода распределителя 17 импульсов единичный сигнал поступает на разрешающий третий вход первого формирователя 18 импульсов и на четвертые входы вторых формирователей 19 импульсов. -По этому сигналу-возобновляется выдача первым формирователем 18 сигналов циклического опроса номера каналов. Одновременно совпадение сигнала 1 на четвертом входе второго формирователя 19 -и сигнала 1, обусловленного позиционным кодом дешифратора 4, на первом входе фор78мирователя 18 заторможенного канала снимает. блокиро:вку вьщачи импульсов )диклического опроса номера, для данного канала.- Контроль .состояния .датчиков возобновляется. Если произоапи изменения состояния датчиков одновременно по нескольким каналам или обнаружены изменения состояния датчиков в работающих каналах в момент опроса распределителем 17 заторможенного канала, то эти каналы сигналом 1 с выходов своих элементов ИЛИ 22 -затормаживаются,,Опрос н-запуск каналов будет, производиться последовательно по мере работы второго регистра 6 адреса и распределителя 17 импульсов. Таким образом, информация с устрой ства для ввода информации от дбухпози ционных датчиков передается в устройство приема, накопления и обработки лишь при изменении состояния контроли pyeMjjix датчиков, -что дает возможность значительно сократить ее объем, умень шить время, расходуемое устройством ,приема и обработки информации .на полу чение данных о состоянии одного-датчика . Быстродействие предлагаемого-устройства повышается как за счет повышения частоты опроса датчиков в каиале, так и за счет независимой, параллельной работы каналов. Так как на входы первых регистров 5 адреса подаются сигналы циклического опроса с частотой, равной частоте генератора 8, коммутаторы 2 рпрос состояний датчиков будут производить с этой же частотой,,т. е. с частотой в п раз большей, чем в извес ном устройстве, где п -равно числу каналов. Кроме того, при обнаружении измеН|е йид состояния датчика в одном из кана лов затормаживается на время выдачи информации в устройство приема и обра ботки только этот канал. Остальные же каналы продолжают осушествлять циклический контроль состояний своих датчи ков и в случае изменения их состояния подготавливают информацию для выдачи в устройство приема- и обработки с минимапьньми задержками.Формула изобретения Многоканальное устройство для ввоДа информации от двухпозиционных дат8. чиков, содержащее в каждом канале коммутатор, блок памяти состояния,датчиков, блок фиксации изменения состояния датчиков, первый дешифратор, первый регистр адреса, первый элемент И, причем одни входы коммутатора соединены с входами устройства,, а другие с выходами первого-дешифратора, входы которого соединены с одними выходами первого регистра адреса, другие выходы которого соединены с одними.входами первого элемента И, выход коммутатора соединен с первыми входами блока памя1:и состояния датчиков и блока фиксации изменения еостояния датчиков, второй вход которого соединен с выходом блока памяти Состояния датчиков, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с соответствующими входами третьего .элемента ИЛИ и второго элемента И, а выход третьего элемента ИЛИ - с первыми входами распределителя импульсов и первого формирователя импульсов, выход генератора эталонной частоты соединен .со вторыми входами распределителя импульсов и первого формирователя импульсов и входом датчика времени, выходы которого соед нены с одними входами третьего элемента И, первый выход распределителя импульсов соединен с третьим входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен со входом второго регистра адреса, одни выходы которого соединены со входами второго дешифратора, а другие - с одними входами четвертого элемента И, второй, третий и четвертый выходы распределителя импульсов соединены с соответствующими, другими входами второго, третьего и четвертого элементов И, выходы которых и выход третьего элемента ИЛИ соединены с одними выходами устройства, о т-л и чающееся тем, что, с целью повьштения быстродействия,в него введены группа элементов ИЛИ, группа элементов И и в каждом канале четвертый элемент ИЛИ, второй формирователь импульсов и пятый элемент И, причем каждый выход второго дешифратора соединен с первыми .входами второго формирователя импульсов, и пятого элемента И соответствующего канала и входами соответствующих элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого и второго элементов ИЛИ, второй вход пятого элемента И соединен с соответствукнцим выходом распределите987

ля импульсов, а выход - с другим входом первого элемента И канала, выходы первого элемента И соединены с соответствующими входами элементов ИЛИ группы, выходы .которых соединены с другими выходами устройства, выход генератора эталонной частоты соединен со вторым входом второго формирователя импульсов каждого канала, третий вход второго формирователя импульсов соединен с выходом четвертого элемента ИЖ, входы которого соединены с соответствующими выходами блока фиксации изменения состояния датчиков и входами элементов И группы, четвертый вход второго формирователя импульсов каж310

дого канала соединен с третьим входом первого формирователя импульсов .и первым выходом распределителя импульсов, а выход второго формирователя импульсов соединен со входом первого-регистра адреса, третьим входом блока фикса1ДИИ изменения состояния датчиков, и вторым входом блока памяти состояния датчиков канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . I . Патент Великобритании 1312766, кл. G 06 F 3/02, опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР 656078, кл. G 06 F 3/00, 1977 (прототип) .