Устройство опроса информационных каналов Советский патент 1982 года по МПК H03K17/02 G06F3/04 

(54; УСТРОЙСТВО ОПРОСА ИНФОРМАЦИОННЫХ КАНАЛОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в информационноизмерительных системах (ИИС), в частности в устройствах для программного опроса информационных каналов с автоматическим выбором порядка опроса..

По основному авт. св. № 720720 известно устройство опроса информационных каналов, содержащее соединенные последовательно счетчик кадра, блок анализа и регистр команд, выходы счетчика сканирования подключены к другим входам регистра команд и запоминающему устройству, а входысоответственно к первой тактовой шине, второй тактовой шине и входу счетчика кадра, дешифратор, сумматор и операционный регистр, причем выходы запоминающего устройства через дешифратор соединены с входагда сумматора и вторыми входами блока анализа, третьи входы которого подключены к выходам операционного рё-. гистра и к другим входам cyNwaropa, выходы которого соединены с первыми входами операционного регистра, второй вход которого подключен к другому выходу блока анализа, а третий

.вход - к первой тактовой шине и тактовому входу регистра команд 1.

Недостатком известного устройства является ограниченная пропускная способность или информативность при большом числе измерительных каналов вследствие значительного, при учете быстродействия существующих запоминающих устройств, времени, требую10щегося на последовательный выбор из памяти кодов частот опроса всех каналов при формировании очередной команды опроса. Это врегя определяет минимальную.длительность пози15 .ций кадра и, следовательно, информативность .

Информативность известного устройства ограничивается также временем преобразования групповых преоб20разователей в ИИС, для управления которыми предназначается известное устройство. Это ограничение, естественное при использовании одного группового преобразователя, увеличи25вается при использовании.набора групповых преобразователей, различных по быстродействию, так как информативность известного устройства в этом случае ограничивается временем

30 преобразования самого медленного из групповых преобразователей в системе. Это вытекает из того, что известное устройство может выдать две команды опроса разным каналом одного группового преобразователя на соседних позициях. Цель изобретения- повышение пропускной способности (информативности) устройства путем введения дополнительной ступени распределения фаз. Поставленная цель достигается те что в устройство введены коммутатор сдвига, первый, второй и третий р егистры хранения, дополнительные блок анализа, счетчик сканирования регистр команд, дешифратор, память cyN-iJviaTOp и операционный регистр, причем группа входов первого регист ра хранения соединена с группой выходов коммутатора сдвига, а группа выходов - с группой входов второго регистра хранения, первый выход дополнительного блока анализа соединен с управляющим входом дополнительного регистра команд, группа выходов дополнительного счетчика сканирования соединена с первыми группами входов дополнительных памяти и регистра команд, вторые груп пы входов которых подключены к груп пе выходов третьего регистра хранения, соединенного группой входов с группой выходов регистра команд, группа входов дополнительного дешифратора соединена с группой выхо дов дополнительной памяти, а групп выходов - с первыми группами входо дополнительных сумматора и блока анализа, вторые группы входов кото рых подключены к группе выходов до полнительного операционного регист ра, группа входов и управляющий вх которого подключены соответственно к группе выходов дополнительного сумматора и второму выходу дополни .тельного блока анализа, третьей группой входов подключенного к гру пе выходов второго регистра хранения, тактовьлй вход которого соединен с второй тактовой шиной устрой ства, первым тактовым входом допол нительного счетчика сканирования и тактовгдпч входом третьего регистра .хранения, второй тактовый вход дополнительного счетчика сканирования соединен с -третьей тактовой ши ной устройства и тактовыми входами дополнительных регистра команд и операционного регистра, тактовый вход и вход разрешения записи перв го регистра хранения соединены соответственно с первой тактовой шиной устройства и первым выходом блока анализа, первая и вторая гру пы входов коммутатора сдвига подключены соответственно к группам ыходов счетчика кадра и запоминаюего устройства. На фиг, 1 представлена блок-схема стройства; на фиг, 2 функциональая схема основного и дополнителього блоков анализа. Устройство содержит (фиг, 1) четчик 1 кадра, блок 2 анализа, егистр 3 команд, счетчик 4 сканиования, запоминающее устройство 5, дешифратор б, сумматор 7, операионный регистр 8, вторую 9 и первую 10 тактовые шины устройства, второй регистр 11 хранения, дополнительный блок 12 анализа, регистр 13 команд, счетчик 14 сканирования, память 15, дешифратор 16, сумматор 17 и операционный регистр 18, комутатор 19 сдвига, первый 20 и Треий 21 регистры Хранения и третью актовую шину 22 устройства. Блоки 2 и 12 анализа содержат умматор 23, группы элементов ИЛИ 24, 25 и 26 и элемент И 27. Устройство работает следующим обазом, В запоминающем устройстве 5 и памяти 15 хранятся соответственно коды частот опроса групповых преобразователей и коды частот опроса каналов. в процессе работы на устройство поступают тактовые импульсы с шин 9, 10 и 22, причем частота следования импульсов по шине 9 меньше частоты следования импульсов по шине 10 в К раз и меньше частоты следования импульсов по шине 22 в М раз, где К число групповых преобразователей, М число каналов, подключенных к одному групповому преобразователю, Для каждого тактового импульса с шины 9 соответствующего позиции кадра, устройство определяет номер Опрашиваемого канала и номер опрашиваемого группового преобразователя. Счетчик 4,устанавливаемый в исходное состояние тактом с шины 9, считает импульсы с шины 10, принимая в течение одной позиции кадра последовательно значения всех номеров групповых преобразователей. Для каждого состояния счетчика 4 из запоминающего устройства 5 извлекается код частоты опроса соответствующего группового преобразователя. На основании кодов частот опроса с помощью дешифратора 6 и сумматора 7 за каждым групповым преобразователем резервируется фаза опроса, которая сравнивается в блоке 2 с текущей, определяемой счетчиком 1 кадра, и при равенстве фаз состояние счетчика 4 по разрешению от блока 2 ангшиза заносится в регистр 3 команд в качестве номера опрашиваемого группового преобразователя. Одновременно с определением номера группового преобразователя пр изводится вьщеление порядкового но мера позиции его опроса и номера текущей позиции. При этом с помощью коммутатора 19 для каждого кода ча тоты, поступающего в течение одной позиции из запо1«1инающего устройств 5, производится сдвиг кода номера текущей позиции в сторону младших разрядов с отсечкой лишних раз рядов, причем число разрядов сдвиг и отсечки соответствует очередному коду частоты. Порядковый номер позиции опроса группового преобразователя заносится в регистр 20 по разрешению от блока 2 анализа и та товому импульсу с шины 10. Очередным тактовым импульсом с шины it производится перезапись номе опрашиваемого группового преобразо вателя и порядкового номера позиции его опроса, определенных на предшествующей позиции, в третий 21 и второй .11 регистры хранения соответ ствеино, а также установка в нулевое состояние дополнительного счетчика 14, который считает тактовые и пульсы с шины 22 и принимает в течение одной позиции значения всех номеров каналов. Для каждого состояния счетчика 14 из дополнительной памяти 15 извлекается код ча.стоты опроса канала группового преобразователя, номер которого определен на предшествующей позиции, причем этот номер определяет положение массива данных с указанными кодами в структуре дополнительной памяти 15, На основании кодов частот опроса с помощью дополнительных дешифратора 16 и сумматора 17 за каждым каналом резервируется фаза опроса, которая сравнивается в дополнительном блоке 12 анализа с порядковым номером позиции опроса, определенным на предшествующей позиции и представляющим собой текущую фазу для данного группового преобразователя. При равенстве фаз номер опрашиваемого группового преобразователя, а также состояние дополнительного счетчика 14 сканирования в качестве номера опрашиваемого канала по разрешению от дополнительного блока 12 анализа заносится в дополнительный регистр 13 команд. Таким образом, функциональное устройство подразделяется на две ана логичные ступени распределения, т.е основную и дополнительную, причем основная ступень выполняет распределение информативности между групповы ми преобразователями, формируя с заданной в программе частотой команды опроса для них. Дополнительная сту:пень осуществляет распределение информативности, выделенной соответствующему групповому преобразователю между его каналами. При этом в качестве текущего значения фазы для дополнительной ступени берется выделенный из номера текущей позиции кадра код порядкового номера команды опроса заданного группового преобразователя. Устройство формирует команды опроса каналов регулярно, с заданной частотой следования, равной информативности, причем каждая команда содержит номер группового преобразователя и номер одного канала. Номер любого группового преббразователя и его канала в последовательности команд следует регулярно, с частотою, заданной в программе. Формирование команды опроса каждого канала соответствующего группового преобразователя выполняется в течение двух позиций, на первой из которых с помощью основной ступени распределения определяется номер опрашиваемого группового преобразователя, а на второй с помощью дополнительной ступени распределения номер его опрашиваемого кангша, при этом обе ступени в течение любой позиции кадра функционируют парашлельно и выполняют соответственно определение группового преобразователя и канала того группового преобразователя, номер которого определен на предшествующей позиции. Операции резервирования фазы опроса i-ro группового преобразователя и сравнения ее с текущей фазой выполняются параллельно. Это обеспечивается тем, что в блоке 2 анализа (фиг. 2) для выполнения операции сравнения на основании поступившего кода частоты формируется собственное значение зарезервированной фазы. Операция сравнения производится путем суммирования кода п старших разрядов операционного регистра, определяющих последнюю занятую фазу частоты опроса i-ro группового преобразователя, и инверсного значения кода п младших разрядов счетчика кадра, определяющих текущую фазу этой частоты. Вновь резервируемое значение фазы формируется путем установки оставшихся младших разрядов кода операционного регистра и старших разрядов, кода счетчика кадра в единичное состояние и организацией переноса в младший разряд сумматора. Возникающий при этом перенос в слева разряд последней занятой фазы астоты опроса i-ro группового преобразователя соответствует операции езервирования. Наличие или отсутствие переноса из CTaptuaro разряа сумматора блока 2 анализа укажет соответственно больше резервируемая фаза текущей или меньше, а наличие в П) старших разрядах результата суммирования единиц ука5кет на равенство фаз. Перенос Последняя фаза - частоты Инверсное значение текущей фазы. I11.... 1.1011 Единица перено вновь резервир На фиг. 2 показана схема блока анализа для случая семиразрядного кода частоты и соответственно семиразрядных кодов текущей и резервируемых фаз. Схема содержит ключевые элементы выполненные на элементах ИЛИ и служащие в зависимости от значения очередного кода частоты для установки части разрядов кода операционного регистра и кода счетчика кад ра в единичное состояние. Сигналы управления ключевыми элементами формируются на основании дешифрован iHoro кода частоты, поступающего с дешифратора б. Например, для кода частоты, равного трем, будут открыты два -верхних ключевых элемента ка для кода текущей фазы со счетчика 1 кадра, так и для кода эерезервированной фазы с операционного регистра 8, на выходе остальных элементов будет единичное состояние. Для кода частоты, равного четырем, будут открыты три верхних ключевых элемента а на выходе остальных будет единичное состояние и т.д. Функциональная схема содержит также семиразрядный сумматор 23, перенос из старшего разряда которого указывает какая из сравниваемых фаз больше, и элемент И 27 на семь входов, который формирует единичный сигнал при наличии во всех разрядах суммы единиц, т.е при равенстве фаз. Функциональные схемы основного блока 2 аналиэа и дополнительного блока 12 анализа полностью идентичны. В качестве текущего значения фазы на дополнительный блок 12 анализа поступает порядковый номер позиции опроса соответствующего групп вого преобразователя, а управление ключевыми элементами производится с помощью дешифрованного кода част ты опроса каналов этого группового преобразователя, которвлй поступает с дополнительного деааифратора 16, Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается повышени пропускной способности вследствие Пример. Пусть 110101 код операционного регистра;001010.. .... - код счетчика кгщра. Па распределение предъявлен i-й рупповой преобразователь,причем п 4. зряд Оставшиеся разряды кода операционного регистра и кода счетчика кадра, устанавливаемые в единичное состояние. Перенос в младший разряд сумматора казывающая на то, что фаза больше текущей. ограничения количества измерительных каналов, просматриваемых в течение одной позиции кадра, числом каналов одного группового преобразователя при использовании нескольких групповых преобразователей в ИИС. В случае использования одного группового преобразователя указанное преимущество сохраняется, необходимое количество просматриваемых каналов ограничивается при этом числом каналов в группе, на которые разделяется общее число каналов. Повышение пропускной способности предлагаемого устройства в сравнении с известным достигается также за счет возможности оптимального распределения частот опроса между групповыми преобразователями с учетом их быстродействия, вследствие чего информативность уже не ограничивается временем преобразования самого медленного группового преобразователя, но определяется суммарным быстродействием всех групповых преобразователей в ИИС. Формула изобретения Устройство опроса информационных каналов по авт. св. № 720720, о т.личающееся тем, что, с целью повышения его пропускной способности в него введены коммутатор сдвига, первый, второй и третий регистр хранения, дополнительные блок анализа, счетчик сканирования, регистр команд, дешифратор, память, сумматор и операционный регистр,, причем груп- па входов .первого регистра хранения соединена с группой выходов коммутатора сдвига, а группа выходов - с группой входов второго регистра хранения, первый выход дополнительного блока анализа соединен с управляющим входом дополнительного регистра команд, группа выходов дополнительного счетчика сканирования соединена с первыми группами входов дополнительных памяти и регистра .

вторые группы входов которых подключены к группе выходов третьего регистра хранения, соединенного группой входов с группой выходов регистра команд, группа входов дополнительного дешифратора соединена с группой выходов дополнительной памяти, .а группа выходов - с первыми группами входов дополнительных сумматора и блока анализа, вторые группы входов которых подключены к труппе выходов дополнительного операционного регистра, группа входов и управляющий вход которого подключены соответственно к группе выходов дополнительного сумматора и второму вы ходу дополнительного блока анализа, третьей группой входов подключенного к группе выходов второго регистра хранения, тактовый вход которого соединен с второй тактовой шиной устройства, первым тактовым входом

дополнительного счетчика сканирования и тактовым входом третьего регистра хранения, второй тактовый вход дополнительного счетчика сканирования соединен с третьей тактовой шиной устройства и тактовыми входами дополнительных регистра команд и операционного регистра, тактовый вход и вход разрешения записи первого регистра хранения соединены, соответственно с первой тактовой шиной устройства и первым выходом блока анализа, первая и вторая группы входов коммутатора сдвига подключены соответственно к группам выходов счетчика кадра к запоминающего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

f /iOUO {/ШУ/гг-}( о//