Многоканальное устройство для регистрации аналоговых и цифровых сигналов

(54) ИНОГОРЕ ГИ СТР АЦИИНАЛОВ(57) Иэобрлительной тельых ои техник пиавтоматиз ации быстр ельк. иэобр ункциональ процессов. ,ся расширенстей, повышерегистрации про тек ающнх тения явля ых возможн йствия при игналов и огрешности ие быстроанал:говых амической еньшениери регист ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Й АВТОРСКОМУ СВ(56) Авторское свидетельство СССР 951146, кл. С 01 В. 13/02, 1980Авторское свидетельство СССРМ 1275419, кл, С 06 Р 3/05, 1985 КАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛОГОВЫХ И ЦИФРОВЫХ СИ ение относится к вычисинформационно-измерител и может быть использова рованных системах регисменной привязкой начала регистрации нескольких входных цифровых сигнаов к единому моменту времени. Погрешность датирования,при ре 5 ,гистрации цифровых сигналов опредеЛяется по формуле1 к"мп п ф де йя- время записи в память.Уменьшение погрешности датироваия достигается за счет уменьшения ремени йп, так как буферная память ожет бытьпостроена на интегральых микросхемах быстродействующей амяти, имеющих существенно более ысокое быстродействие, чем обычный апоминающий блок, основным требоваием к которому является большой бьем памяти. Поэтому. .20 ормула изобретенияМногоканальное устройство для реистрации аналоговых и цифровых сиг алов, содержащее два блока выборки- ранения, два коммутатора, аналогоифровой преобразователь, два запо-.нающих блока, тактовый генератор, п ервый элемент ИЛИ, первый дешифра тор, первый счетчик адреса, первый элемент И, два блока управления,.каждый из которых содержит регистр программ, второй дешифратор, счетчик Номера канала, второй счетчик адреса, З 5 второй и третий элементы И, второй и третий элементы ИЛИ, элемент НЕ, ричем первый аналоговый вход устрой. тва соединен с информационным ходом первого блока выборки-хране 40 сия, второй аналоговый вход устройства соединен с информационным входом второго блока выборки-хранения, Выход первого блока выборки-хранения соединен с информационным входом пер4 вого коммутатора, выход второго блока выборки-хранения соединен с информационным входом второго коммутатора, выход которого соединен с выходом первого коммутатора и с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, входы адреса первого и второго коммутаторов соединены с первым адресным выходом первого блока управления, адресный вход уст 55 ройства соединен с адресными входами первого и второго блоков управления и адресным входом первого дешифратора, вход управления устройст ва соединен с одноименнь 1 ми входами первого и второго блоков управления и первого дешифратора, вход внешнего тактирующего сигнала устройства соединен с первыми тактовыми входами первого и второго блоков управления, выход сигналов прерывания устройства соединен с одноименными выходами первого и второго блоков управления, причем в каждом блоке управления адресный вход в блоке управления соединен с адресным входом второго дешифратора, вход управления которого соединен с входом управления соответствующего блока управления, вход разрешения второго дешифратора первого блока управления соединен с первым выходом первого дешифратора, второй выход которого соединен с входом разрешения второго дешифратора второго блока управления, первый выход регистра программ соединен с информационным входом счетчика номера канала, выход которого соединен с первым адресным выходом соответствующего блока управления, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей, повышения быстродействия при регистрации аналоговых сигналов и уменьшения динамической погрешности при регистрации аналоговых и цифровых сигналов за счет введения дополнительных режимов работы и промежуточной буферизации данных, в него введены два приемопередатчика, цифровой мультиплексор, первый и второй триггеры, блок буферной памяти, инвертирующий усилитель, источник опорного напряжения, цифроаналоговый преобразователь, регистр способа запуска, первый и второй компараторы, элемент И-НЕ. элемент задержки, а в каждый из блоков управления введены три програмкируемых счетчика, четыре мультиплексора, триггер управления, триггеризмерения, триггер регистрации, триггер счета, четвертый, пятый, шестойи седьмой элементы И, две группыэлементов И-ИЛИ, формирователь ответа, группа ключей адреса и восемьформирователей, причем первая группавходов-выходов первого приемопередатчика соединена с информационнымивходами-выходами первого запоминающего блока и информационными выходами аналого-цифрового преобразователя,первая группа входов-выходов второ 1564649 2210 15 20 25 30 35 40 45 50 55 го приемопередатчика соединена с информационными входами-выходами второго запоминающего блока и выходамиблока буферной памяти, информационные входы которого соединены с выходами цифрового мультиплексора,управляющие входы которого соединеныс адресными входами блока буфернойпамяти и выходами данных первого счетчика адреса, выход переполнения которого соединен с первым входом элемента И-НЕ и первым входом признаковвторого блока управления, вторыевходы-выходы первого и второго приемопередатчиков соединены с информационными входами цифроаналоговогопреобразователя, регистра способа запуска и входом-выходом данных устройства, первый адресный выход второго блока управления соединен с адресным входом блока буферной памяти,цифровой информационный вход устройства соединен с информационным входом цифрового мультиплексора, вторыеадресные выходы первого и второгоблоков управления соединены с соответствующими адресными входами первого и второго запоминающих блоков,первый и второй управляющие выходыпервого блока управления соединеныс входами управления первого и второго блоков выборки-хранения соответственно, третий и четвертый управляющие выходы первого блока управлениясоединены с входами управления первого и второго коммутаторов соответственно, пятый управляющий выход первого блока управления соединен с входом пуска аналого-цифрового преобразователя, пятый управляющий выходвторого блока управления соединен свходом записи первого триггера, шестой управляющий выход первого блокауправления соединен с входом чтенияаналого-цифрового преобразователя,шестой управляющий выход второго блока управления соединен с входом чте,ния блока буферной памяти, седьмойи восьмой управляющие. выходы первогои второго блоков управления соединены с входами управления первого нвторого приемопередатчиков соответственно, девятый и десятый управляю- .щие выходы первого и второго блоковуправления соединены с входами записи и чтения первого и второго запоминающих блоков соответственно, одиннадцатые управляющие выходы первого и второго блоков управления объединены через МОНТАЖНОЕ ИЛИ и соединеныс выходом управляющего сигнала устройства, первый вход признаков первого блока управления соединен с выходом готовности аналого-циФровогопреобразователя, вторые входы признаков первого и второго блоков управления соединены с выходами готовности первого и второго запоминающихблоков соответственно, входы режимовпервого и второго блоков управлениясоединены с первыми группами входоввыходов первого и второго приемопередатчиков соответственно, выход тактового генератора соединен с вторымитактовыми входами первого и второгоблоков управления, вторым входом элемента И-НЕ, первым входом первогоэлемента И и входом записи второготриггера, информационный вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, вход сброса которогосоединен с инверсным выходом второготриггера, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вхо-.дом сброса первого счетчика адреса,счетный вход которого соединен свыходом элемента И-НЕ и входом элементд задержки, выход которого соединен с входом записи блока буфернойпамяти, третий и четвертый выходыпервого дешифратора соединены с входами записи цифроаналогового преобразователя и регистра способа запуска соответственно, первый выход которого соединен с первым входом первого компаратора, выход которогосоединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго компаратора,первый вход которого соединен с вторым выходом регистра способа запуска,третий выход которого соединен стретьим входом первого элемента ИЛИ,выход которого соединен с третьимивходами признаков первого и второгоблоков управления, четвертые входыпризнаков которых соединены с четвертым выходом регистра способа запуска,вторые входы первого и второго компараторов соединены с выходом источника опорного напряжения и входомопорного уровня цифроаналогового преобразователя, аналоговый выход которого соединен с третьими входами первого и второго компараторов, четвер23 156 тый вход первого компаратора соедийен с входом инвертирующего усилителя и с одним из каналов первого анаогового входа устройства, четвертый фход второго компаратора соединен 4 выходом инвертирующего усилителя, в каждом блоке управления вход режима соединен с информационным входом реистра программ, информационными ходами трех программируемых счетчиов и выходами группы ключей адреса, ервый выход регистра программ соеинен с первыми входами управления ервого и второго мультиплексоров, формационный вход второго мультиексора соединен с выходом счетчика иомера канала, второй выход регистра рограмм соединен с вторым входом правления первого коммутатора и перым входом управления третьего комтатора, второй и третий входы коорого соединены с прямым и инверс- ым выходами триггера управления и ретьим и четвертым управляющими выходами блока управления соответственво, первый и второй управляющие выходы блока управления соединены с первым и вторым выходами третьего мультиплексора, четвертый вход коорого соединен с прямым выходом риггера измерения, первыми входами ервого и второго формирователей, естым управляющим выходом и первым из выходов сигналов прерывания блокаравления, второй из выходов сигалов прерывания блока управления оединен с выходом третьего програмруемого счетчика, вторым входом торого .формирователя, первым входом ретьего формирователя и информационным входом триггера регистрации, третий выход регистра программ соединен с третьим входом управления йервого мультиплексора, вторым входом управления второго мультиплекСора, первым входом второго элемента И, входом элемента НЕ, информационным входом триггера измерения и первым входом третьего элемента И, вто 1 ой вход которого соединен с входом установки триггера измерения, входом Записи триггера управления, первыми Входами четвертого элемента И и второго элемента ИЛИ и первым выходом первой группы элементов И-ИЛИ, вто 1 ои вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом нервого формирователя, Второй вход которого соединен с пер 4649 10 15 20 25 30 40 вым выходом четвертого формирователя, второй выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, вторым входом второго элемента И, входом записи триггера измерения и счетным входом второго счетчика адреса, выход которого соединен с первым информационным входом четвертого мультиплексора и информационным входом ключей адреса группы, вход управления которой соединен с выходом пятого элемента И, первый вход которого соединен с инверсным выходом триггера измерения, входом записи триггера регистрации, первым входом шестого элемента И и восьмым управляющим ввходом блока управления, девятый управляющий выход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом второго дешифратора, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены с входами записи первого, второго и третьего программируемых счетчиков соответственно, шестой и седьмой выходы второго дешифратора соединены с вторыми входами пятого и шестого элементов И соответственно, восьмой выход второго дешифратора соединен с входом управления четвертого мультиплексора, вьжод которого соединен с вторым адресным выходом блока управления, седьмой управляющий выход которого соединен с девятым выходом второго дешифратора, адресный вход которого соединен .с вторым информационным входом четвертого мультиплексора, денсятыи выход второго дешифратора соединен с первым входом формирователя ответа, выход которого является одинНадцатым управляющим вьжодом блока управления, первый вход признаков которого соединен с первым входом четвертого формирователя и явля-. ется третьим из выходов сигналов прерывания блока управления, второй вход признаков которого соединен с вторыми входами формирователя ответа и четвертого формирователя, выход первого формирователя соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с пятым управляющим выходом блока управления, третий вход признаков которого соединен с первым входом пятого формирователя, второй вход которого соединен с первыми входами шестого,25 . 15646 седьмого и восьмого формирователей и выходом триггера счета, вход записи которого соединен с третьим входом пятого формирователя, первыми входами элементов И-ИЛИ второй группы,5 вторым входом седьмого формирователя и вторым тактовым входом блока управления, десятый управляющий выход которого соединен с выходом шестого элемента И, четвертый вход признаков в каждом блоке управления соединен с третьим входом седьмого формирователя, первым входом седьмого элемента И и Вторым ВхОДОм ВОсьмОГО формиро 5 вателя, третий вход которого соединен с четвертым выходом регистра программ, пятый выход которого соединен с четвертым входом, восьмого . формирователя, пятый вход которого 20 соединен с выходом второго программируемого счетчика, вход управления которого соединен с шестым входом восьмого формирователя и выходом шестого формирователя, второй вход ко торого соединен с первым и вторым синхровходами первого программируемого счетчика и выходом элементов И-ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены с первым тактовым входом ЗО блока управления, а третьи входы - с шестым выходом регистра программ, седьмой выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И, Выход которого соединен с входом установки второго счетчика адреса, первый выход первого программируемого счетчика соединен с первыми входами элементов И-ИЛИ первой группы, вторые входы которой соединены с вто О рым входом третьего формирователя и прямым выходом триггера регистрации,49 26вход установки которого соединен спервым выходом восьмого формирователя, второй выход которого соединенс третьим входом второго формирователя, выход которого соединен с первым входом управления первого программируемого счетчика, второй выходкоторого соединен с третьими входами элементов И-ИЛИ первой группы,второй выход которой соединен с синхровходами второго и третьего программируемых счетчиков, вход управления третьего программируемого счетчика соединен с первым выходом третьего формирователя, второй выход которого соединен с входом сброса триггера счета, информационный вход которого соединен с выходом пятогоформирователя, четвертый вход которого соединен с выходом седьмого формирователя, третий выход третьегоформирователя соединен с четвертымивходами элементов И-ИЛИ первой группы и вторым входом управления первого программируемого счетчика, третий вход третьего формирователя соединен с третьим выходом восьмогоформирователя, выход второго мультиплексора соединен с входом сбросатриггера измерения, выход элементаНЕ соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом записи счетчика номераканала, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, авход сброса - с выходом третьего эле-,мента И, первый и второй выходы первого мультиплексора соединены с входами К и 1 соответственно триггерауправления,Составитель Техред М, Ход омитета по изосква, Ж,ретениям и открытиям при ГКНТ СССушская наб., д, 4/51564649 ции аналоговых и цифровых сигналовза счет введения дополнительных режимов работы и промежуточной буферизации данных, Введение в устройство блока 14 буферной памяти, цифроаналогового преобразователя 23, компараторов25 и 26 и усилителей 28 и 29, а также расширение задания программныхрежимов работы блоков 31 и 32 управИзобретение относится к вычисли 15тельной и информационно-измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах регистрации быстропротекающих процес 20сов,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышениебыстродействия при регистрации аналоговых сигналов и уменьшение динамической погрешности при регистрациианалоговых и цифровых сигналов засчет введения дополнительных режимовработы и промежуточной буферизацииданных.30На фиг. 1 представлена блок-схемапредложенного устройства; на фиг 2функциональная схема блока управления.Многоканальное устройство имеетдве группы 1, 2 аналоговых входов,группу 3 цифровых входов и содержит(фиг, 1) первый 4 и второй 5 блокивыборки-хранения, первый 6 и второй7 коммутаторы, аналого-циФровой преобразователь 8, входы-выходы 9 дан 40ных, первый 10 и второй 11 приемопередатчики, первый 12 и второй 13запоминающие блоки, блок 14 буфернойпамяти, цифровой мультиплексор 15,первый 16 счетчик адреса, элементИ-НЕ 17, элемент 18 задержки, первыйэлемент И 19, тактовый генератор 20,первый 21 и второй 22 триггеры,цифроаналоговый преобразователь 23,регистр 24 способа запуска, первый25 и второй 26 компараторы, источник27 опорного напряжения, неинвертирующий усилитель 28, инвертирующийусилитель 29, первый элемент ИЛИ 30,первый 31 и второй 32 блоки управле 55ния, первый дешифратор 33, а такжеимеет вход 34 внешнего тактирующегосигнала, выход 35 сигналов прерываления позволяют обеспечить широкиевозможности по запуску, различные частоты дискретизации, гибкость при расширении многоканальности, конвейерный режим работы блоков выборки-хранения, хранение не только результа"тов измерения, но и результатов обр-ботки их в ЭВМ, 2 ил,. ния, выход 36 управляющего сигнала, выход 37 адреса, вход 38 управления,Блоки 31 и 32 управления содержат каждый (Фиг.2) регистр 39 программ,первый 40, второй 41 и третий 42 программируемые счетчики, группу 43 ключей адреса, второй дешифратор 44, первый 45, второй 46, третий 47 и четвертый 48 мультиплексоры, счетчик 49 номера канала, формирователь 50 ответа, элемент НЕ 51, второй 52, третий 53, четвертый 54, пятый 55 шестой 56 и седьмой 57 элементы И, первую 58 и вторую 59 группы элементов И-ИЛИ, второй счетчик 60 адреса, триггер 61 управления, триггер 62 измерения, триггер 63 регистрации, триггер 64 счета,.второй 65 и третий 66 элементы ИЛИ, первый 67, второи 68, третий 69, четвертый 70, пятый 1, шестой 72, седьмой 73 и восьмой 74 формирователи;Многоканальное устройство для регистрации работает следующим образом,Для регистрации аналоговых сигналов используется принцип автоматической цифровой регистрации, включающий: дискретизацию процесса во времени с заданными параметрами дискретизации и одновременную Фиксацию мгновенных значений электрических сигналов; измерение зафиксированных мгновенных значений сигналов и получение результатов измерений в двоичном коде; запоминание результатов измерения в запоминающих блоках. Таким образом, в результате выполненной регистрации в запоминающем блоке находится образ исследуемого процесса в виде массива мгновенных значений входных сигналов, снятых через заданные интерваль 1 дискретиза- циие15646 До начала процесса регистрациипрограммно задаются от ЭВМ режимы ре-,.гистрации в каждый блок 31, 32 управления, Первый дешифратор 33 подвоздействием управляющих сигналов машинной магистрали ввода или вывода,поступающих на вход 38 управления,дешифрует адрес, поступающий с входа37 адресов ЭВМ, и вырабатывает сигналы выбора первого или второгоблоков 31, 32 управления. Сигнал выбора разрешает работу второго дешифратора 44, который под воздействиемуправляющих сигналов ввода или вывода вырабатывает сигналы управленияотдельными функциональными узламн взависимости от значений разрядоввхода 37 адресов ЗВМ. формирователь50 ответа при наличии обращения отЗВМ, т,е, поступлении на него выходного сигнала второго дешифратора 44или сигнала готовности блока 12 или13, выдает ответный сигнал обмена сЗВМ по выходу 36 управления с задержкой относительно сигналов обращенияввода или вывода,Блоки 31, 32 управления обеспечивают два режима коммутации входныхизмерительных каналов: адресный, 30когда измеряются входные данные одного канала с программируемым числомдискретизаций; циклический с программируемым числом каналов в цикле ичислом дискретизаций каждого канала,а также три режима регистрации: нормальный, когда регистрация производится после прихода сигналов предварительного пуска и пуска на одномили двух участках регистрации с программируемщи числом и интерваломдискретиз ацк; з аде ржанный, ко гда после прихода сигналов предварительного пуска и пуска выполняется задержка начала регистрации, величина которой программируется, а затем регистрация входного сигнала на участке регистрации с программируемымичислом и интервалом дискретизаций;предпусковой, когда регистрация начинается в момент прихода сигнала предварительного пуска и состоит из двухучастков регистрации: предпусковом ипослепусковом с программируемымиинтервалом дискретизации для двухучастков и числом дискретизаций напослепусковом участке регистрации,Число дискретизаций на предпусковомучастке может .быть любым, в том чис 496ле превышающим количество результатов измерений, которое может уместиться в запоминающем блоке. В этом;случае производится стирание самыхстарых" результатов измерений и замена их новыми,Вид режима регистрации и егопараметры храняться в регистре 39программ и трех программируемых счетчиках 40, 41 и 42, В них записываетсяинформация с входа режима. Приемопередатчики 10 или 11 обеспечиваютсвязь между входом-выходом 9 данныхЗВМ и входом режима. Сигналы записив регистр и программируемые счетчикивырабатываются вторым дешифратором 44.Регистр 39 программ определяетследующие параметры регистрации". режим опроса датчиков (адресный обеспечивающий измерение по одному каналу, и циклический, обеспечивающийизмерение по группе каналов); видвыборки аналоговых входных сигналов(нормальная, или конвейерная); кодномера канала в адресном режиме иличислоканалов в цикле; режим регистрац , предпусковой; режим регистрации задержанный; блочная запись в запоминающий блок; вид тактирования(внутренний или внешний),Программируемый счетчик 40 служитдля программной установки частотыдискретизации и работает в режимеделителя частоты,Программируемый счетчик 41 служитдля программной установки задержкиимпульсов запуска аналого-циФровогопреобразователя относительно сигналапуска,Программируемый счетчик 42 служитдля программной установки числадискретизаций на одном канале в адресном режиме и числа дискретизацийна каждом канале в циклическом режиме. После программирования устройствоосуществляет процесс измерения и ре-,гистрации входных данных,Для начала работы требуются сигналы предварительного пуска и пускадля обеспечения синхронизации процесса регистрации с исследуемым процессом. Устройство обеспечиваетформирование не только сигнала пуска, выполняемого вручную операторомили по программе от процессора, нои по внешнему аналоговому сигналу,в качестве которого используется10 15 20 30 один из входных измеряемых сигналов;По внешнему аналоговому сигналу пускпроизводится в момент пересеченияаналоговым сигналом программно установленного уровня запуска на положи 5тельном и/или отрицательном наклоневходного сигнала,Цифроаналоговый преобразователь,принимающий информацию с входа 9данных, по сигналу записи, вырабатываемому первым дешифратором 33,выдает на вход компараторов 25, 26аналоговый сигнал, величина которого в зависимости от входного кодана входе 9 данных программируетсяот предельного положительного до предельного отрицательного значения,Входной код определяется требуемымуровнем запуска и способом запуска,На первый компаратор 25 подаетсявходной сигнал через неинвертирующийусилитель 28, а на второй 26 в ,черезинвертирующий усилитель 29.При равенстве входного аналогового сигнала и запрограммированногоуровня запуска с выхода преобразователя 23 один иэ компараторов 25, 26формирует выходной сигнал, поступаюищии на вход первой схемы ИЛИ 30, накоторую поступает также сигнал цифрового пуска, программируемого в регистре 24 способа запуска. Компараторы 25, 26 управляются двумя сигналами, определяющими способ запускарегистрации по аналоговому сигналу.35Способ запуска программируется в регистре 24 способа запуска, в которыйинформация записывается с входа 9данных через ЭВМ по сигналу записипервого дешифратора 33.Формирование сигнала пуска по аналоговому сигналу производится в момент пересечения аналоговым сигналомуровня запуска в направлении нарастания, когда наклон сигнала положительный, или падания когда наклонсигнала отрицательный.Формирователь 73 воспринимаетсигнал с выхода регистра 24 способа50запуска, а формирователь 71 - сигналс выхода первой схемы 30 ИЛИ при наличии сигнала предпуска. Триггер 64счета формирует сигнал счета по при"ходу первого тактового импульса генератора 20 тактовых импульсов при55наличии сигнала пуска с выхода формирователя 71. По приходу следующеготактового импульса после установления триггера 64 счет формированиясигналов предпуска и пуска заканчивается.Рассмотрим различные режимы ре-.гистрации.В задержанном режиме регистрациича выходе регистра 39 программ устанавливаются: единичный сигнал признака "Режим задержанный" и нулевойсигнал признака "Режим предпусковой",которые поступают на входы восьмогоформирователя 74, В задержанном режиме сигнал счета с выхода триггера64 счета проходит сразу через формирователь 74 на вход формирователя68, который формирует по нему сигналразрешения работы первого канала программируемого счетчика 40.,В последнем с входа режима программно устанавливается частота дискретизацииИД 1 и он работает в режиме делителячастоты,На тактовый вход поступают тактовые импульсы с выхода второй группыэлементов И-ИЛИ 59. Она пропускаетлибо внутренние тактовые импульсы отгенератора 20 тактовых импульсов,либо внешние тактовые импульсы повходу 34 внешнего тактирования в зависимости от вида тактирования, запрограммированного в регистре 39программ, Внешнее тактирование используется для привязки моментов дискретизации аналоговых сигналов илизапоминания цифровых сигналов квнешнему опорному сигналу, На выходепрограммируемого счетчика 40 частоты получаются импульсы дискретизацииИД 1, следующие с частотой, равной частоте тактовых импульсов, деленнойна запрограммированный коэффициентделения,В задержанном режиме регистрации формирователь 69 разрешает прохождение импульсов дискретизации ИД 1 на выход первой группы элементов И-ИЛИ 58 и на вход программируемого счетчика 41 в качестве тактовых импульсов. В программируемом счетчике 41 с входа режима программируется задержка запуска измерений преобразователя 8 в первом блоке 31 управления и начала счета счетчика 16 адреса промежуточной памяти во втором блоке 32 управления относительно сигнала пуска, Сигнал разрешения работы этого программируемого счетчика поступаетс выхода формирователя 72 после сра-батывания триггера 64 счета по приходу очередного тактового импульса генератора 20 тактовых импульсов,После поступления на вход программируемога счетчика 41 числа импульсов дискретизации, определяющих запрограммированный интервал задержки, на выходе праграммируемаго счетчика 41 возникает импульс конца задержки, который проходит через формирователь 74 на вход триггера 63 регистрации, устанавливая его в единичное состояние, одновременно это приводит к по явпению сигнала на выходе формирователя 69 и сбросу триггера 64 счета, что снимает сигнал разрешения работы программируемого счетчика 41.Кроме того, выходной сигнал формирователя 69 поступает на входпрограммируемого счетчика 42, разрешая его работу. В качестве тактовых импульсов используются выходные импульсы цискретизации ИД 1 программируемого счетчика 40 частоты, После выполнения запрограммированного числа дискретизаций на выходе программируемого счетчика 42 появляется сигнал конца программы, который поступа ет на вход триггера 63 регистрации, заканчивая формирование сигнала регистрации и снимается сигнал разрешения работы программируемого счетчика 42, При появлении сигнала конца программы формирователь 68 прекращает разрешение работы программируемого счетчика 40 и прекращается выдача импульсов дискретизации ИД 1. Импульсы дискретизации ИД 1 проходят через 40 первую группу элементов 58 И-ИЛИ и затем второй элемент 65 ИЛИ, образуя сигналы запуска преобразователя 8 для первого блока 31 управления или счетчика 16 адреса блока буферной па мяти для второго блока 32 управления.В задержанном режиме регистрации после прохода сигналов пуска и пред- пуска выполняется задержка начала регистрации, а по ее окончании - регистрация с запрограммированными числом дискретизаций и частотой дискретизации. Импульсы дискретизации, формируемые на интервале задержки,55 не вызывают дискретизацию входного сигнала, а используются для формирования определенной длительности участка задержки, Последующие импульсы дискретизации вызывают измерениевходного сигнала.В нормальном режиме регистрациипредусматривается возможность работыс различной скоростью дискретизациина двух участках ре"истрации. В этомслучае в программируемом счетчике41 праграммируетсл число дискретизаций с первой скоростью, в программируемом счетчике 42 - общее числодискретизаций, интервал дискретизаций ИД 1 - в первом канале программируемого счетчика 40, а интервал дискретизации ИД 2 - во втором канале.Отличие работы в этом режиме от предыдущего (задержанного) заключаетсяв следующем.Триггер 63 регистрации в этомслучае устанавливается по .", Установления триггера 64 счета па приходу следующего тактового импульса генератора 20 тактовых импульсов, Припоявлении сигнала с выхода триггера64 счета разрешается работа первогоканала програкчируемаго счетчика 40частоты, с выхода которого появляются ипульсы дискретизации ИД 1. Послетого, как выполнено запрограммированное числа измерений са скоростьюИД 1, .ыходной сигнал -.раграммируемаго счетчика 41 через формирователи74 и 69 сбрасывает триггер 64 счетаи через формирователи 74 и 68 запре .щает работу первого канала программнруемога счетчика 40, а через формирователь 69 разрешает рабату втарога канала, На выходе появляютсяимпульсы дискретизации ИЦ 2, т.е.происходит переключение скорости дискретизации,При программировании ИД 1=ИД 2 первого и второго каналов программируемого счетчика 40 импульсы дискретизации в течение всего периода дискретизации. определяемого единичнымсостоянием триггера 63 регистрации,будут идти равномерно с одинаковойскоростью.В предпускавам режиме регистрациипрограммируемый счетчик 41 не используется. Установка триггера 63 регистрации происходит по сигналу предварительного пуска, который при наличии признака Режим предпускавай" свыхода регистра 39 программ проходитчерез формирователь 74 на вход установки. В программируемом счетчике42 программируется число дискрети 1564649 12заций, выполняемых после пуска. Разрешение работы этого программируемого счетчика устанавливается по выходному сигналу триггера 64 счета, разрешение работы первого канала программируемого счетчика 40, где программируется интервал дискретизации до пуска, производится по сигналу предварительного пуска. Если требуется изменить частоту дискретизации ;после пуска,для его программирования используется второй канал программируемого счетчика 40. Разрешение работы этого канала производится вы,ходным сигналом триггера 64 счета, проходящим через формирователи 74 :и 68.Рассмотрим два режима коммутации ,входных измерительных сигналов: циклический и адресныйПод воздействием импульсов дискретизации, проходящих через первый вход второго элемента ИЛИ 65, производится запуск преобразователя 8, который после окончания преобразования выдает сигнал готовности. Этот сигнал поступает на первый вход формирователя 70, на выходе которого формируется сигнал записи в блок 12, срабатываемый от- ЗО ветным сигналом готовности блока 12, Выходной сигнал этого Формирователя поступает на вход записи триггера 62 измерения. На вход установки этого триггера поступает импульс дискретизации ИД 1 и устанавливает его в единичное состояние. На информаци,онный вход этого триггера поступаесигнал признака "Режим циклический" с выхода регистра 39 программ. В 40 адресном режиме этот сигнал равен нулю и сигнал записи в блок 12 своим задним фронтом возвращает триггер 62 измерения в исходное нулевое состояние. На запуск преобразователя 45 8 по второму входу второй схемыИЛИ 65 проходят также импульсы записи в блок 12, С выхода формирователя 70 они проходят на вход формирователя 67, где задерживаются и стробируются выходным сигналом триггера 62 измерения. В адресном режиме сигнал "Режим циклический" равен нулю, и сигнал записи в блок 12, поступающий на вход записи этого триггера.55 возвращает его в нулевое состояние, Поэтому задержанные сигналы записи в блок 12 не проходят на выход формирователя 67 и в адресном режиме запуск преобразователя 8 осуществляется только импульсами дискретизациипо первому входу второй схемы ИЛИ 65,При работе в адресном режиме покаждому импульсу дискретизации формируется один импульс запуска преобразователя 8, по которому производится измерение. Формирование следующихимпульсов запуска в количестве, равном заданному числу, дискретизаций,производится с периодом, запрограммированным в программируемом счет.ике 40,Выходной сигнал триггера 62 измерения поступает в первом блоке 31управления на вход чтения преобразователя 8, чтобы его выходная информация могла быть записана в первыйблок 12.Номер канала в адресном режимепрограммируется в регистре 39 программ четырьмя разрядами. Эти сигналы поступают на информационные входысчетчика 48 номера канала. На одинвход элемента И 54 поступают импульсы дискретизации, на второй вход. -признак адресного режима, являющийсяинверсией сигнала с выхода элементаНЕ 51. В адресном режиме импульсы дискретизаций проходят на выход элемента И 54 и вход записи счетчика 48номера канала и номер канала записывается в него параллельной записью,С выходов счетчика 48 номера каналаномер канала в виде кода поступаетна входы коммутаторов б и 7 для первого блока 31 управления или адресные входы блока 14 буферной памятивторого блока 32 управления,В циклическом режиме разряды номера канала регистра 39 программслужат для программирования числаканалов в цикле, Прохождение сигналадискретизаций на вход записи счетчика 48 номера канала, заблокированоэлементом И 54, и параллельная запись не производится, По сигналудискретизаций производится начальная установка счетчика 48 номера канала по входу сброса выходным сигналомсхемы И 53, Затем в циклическомрежиме сигналы записи с выхода элемента И 52 поступают на счетный входсчетчика 48 номера канала, наращиваяего адрес на единицу. С выходов этого счетчика код адреса поступает навходы мультиплексора 46, работа которого разрешена только в циклическом режиме, В зависимости от запрограммированного числа каналов в цикле на выходе мультиплексора 46 появится сигнал после появления сигнала последнего номера канала в цикле.Выходной сигнал этого мультиплексора сбрасывает триггер 62 измерения.В отличие от адресного режима на информационном входе этого триггераединичный сигнал, поэтому после ус-тановки триггера по входу установкисигналом дискретизации в единичноесостояние сигнал записи, поступающий на вход записи, оставляет его вэтом состоянии, сброс триггера производится только по входу сброса;Единичный выходной сигнал триггера62 измерения пропускает на запускпреобразователя 8 через формирователь 67 все сигналы с выхода формирователя 70,При работе в циклическом режимекоммутации по каждому импульсу дискретизации формируется И импулвсовизмерения, где Мц - число каналов вцикле, с периодом, равным длительности измерения. В процессе регистрации в циклическом режиме для каждого канала будет выполнено число дискретизаций, заданных в программируемом счетчике 42.Для увеличения быстродействия прирегистрации аналоговых входных сигналов возможно использование конвейерной выборки блоков 4, 5,Все аналоговые входы разбиты надве группы,10 20 25 30 35 Первая и вторая группы 1 и 2 ана логовых входов содержат по восемь каналов каждая, Фиксация мгновенных значений производится установленными на входе каждого канала блоками выборки-хранения. Два многоканаль нык блока 4 и 5 представляют собой многоканальные устройства, каждое из которых состоит из восьми схем выборки-хранения, и управляютсяраздельными сигналами разрешения хране ния; при подаче на вход блоков этих сигналов обеспечивается запоминание мгновенного значения измеряемого сигнала соответствующими блоками 4, 5.Два коммутатора 6 и 7 с объединенными выходами подключают на вход преобразователя 8 аналоговые сигналы зафиксированные в блоках 4, 5, переключение каналов в обоих коммутаторах производится трехразрядным кодом номера канала, формируемым счетчиком 48 номера канала, а разрешение каждого коммутатора производится соответствующими сигналами управления,При работе с нормальной выборкой16 измеряемых входных сигналов подключаются на вход каждого иэ восьмиканалов блоков 4 и 5. Сигналы управ"ления коммутаторами формируютсятриггером 61 управления, а разрешенияхранения - мультиплексором 47,На входы управления мультиплексора 45 поступают сигналы "Режим циклический" и "Выборка конвейерная" свыходов регистра 39 программ на информационные входы-выходы номера канала регистра 39 программ и сигь злыот шин питания таким образом, что,если запрограммирован режим циклический и выборка нормальная, на первом выходе мультиплексора 45 устанавливается нулевой сигнал, а навтором - единичный, но только в томслучае, если число каналов в циклене превышает восемьВыходные сигналымулиплексора 45 поступают на входыК и 1 триггера 61 управления, на выходах которого при поступлении навход записи импульсов дискретизацииустанавливается единичный сигнал напервом выходе и нулевой - на втором,т.е, выбирается первый коммутатор 6.Если число каналов в цикле 16,то с нулевого до восьмого канала работает первый коммутатор 6, при переходе на восьмой канал триггер 61управления перебрасывается в исходное состояние, т,е. выбирается второйкоммутатор 7, Мультиплексор 47 управляется сигналом с второго выходарегистра 39, и, если выборка нормальная, на оба выхода мультиплексора 47проходит сигнал триггера 61 измеренияи под воздействием равных сигналовхранения оба блока 4, 5 работают синхронно. После перевода обоих блоков4, 5 в режим хранения производитсяпоследовательное измерение входныхсигналов по всем каналам, коммутируемым коммутаторами 6, 7 в течение 16циклов преобразования. После выполнения измерений по всем каналам обаблока 4, 5 переводятся в режим выборки путем подачи обоих сигналов хранения, равных логическому 0,При конвейерной выборке две группы аналоговых входов 1, 2 объединя 51 б1564649ются, каждый датчик подключается на фходы двух блоков 4, 5 и число входых измерительных каналов сокращается два раза до восьми.5На обоих выходах мультиплексора 5 устанавливаются единичные сигналытриггер 61 управления начинает раотать в счетном режиме, сигналы а его выходах находятся в противо- азах, т.е, коммутаторы 6, 7 выбиратся поочередно, На оба выхода мульиплексора 47 проходят выходные сигалы триггера 61 управления и сигнаы хранения изменяются в соответстии с сигналами триггера 61 и нахоятся также в противофазе. В режиме ранения находится один из блоковили 5, включенный на вход выбран. ого коммутатора, другой находится режиме выборки.В момент фиксации значений входых сигналов один из блоков выборки- ранения переходит в режим хранеия, а другой - в режим выборки. Вы оды блока, находящегося в режиме ранения, последовательно опрашиватся соответствующим коммутатором и змеряются преобразователем 8 в теение восьми циклов преобразования. 30После окончания измерений может ыть произведена фиксация следующих начений входных сигналов по этим же аналам, т.е. время выборки блоков ыборки-хранения исключается из ин 35 ервала времени измерения входного игнала.Если запрограммирован режим рабо,ты адресный и выборка нормальная, на ервом выходе мультиплексора 45 ус анавливается нулевой сигнал, а на тором - единичный. Если номер выбранного канала меньше восьми, работает первый коммутатор б, если ноМер канала больше восьми, работает 45 Второй коммутатор 7, Мультиплексор 47, как и в циклическом режиме с норМальной выборкой, пропускает на выХоды сигналы триггера 62 измерения, оба блока 4 и 5 работают синхронно, Если запрограммирован режим работы адресный и выборка конвейерная, то работа происходит аналогично режиму циклическому с конвейерной выборкой.В системе предусмотрены расши"ренные возможности использования за 55 поминающих блоков.Сигналы записи на вход записи блоков 12 или 13 проходят с выхода элемента ИЛИ бб, обеспечивая возможностьзаписи в запоминающий блок не толькорезультатов измерения преобразователя8 в первом блоке 31 управления илиданных блока 14 буферной памяти вовтором блоке 32 управления, но ивозможность обращения и записи данных,хранящихся в памяти ЗВМ, напримеррезультатов обработки измерений, Вэтом случае сигнал записи от ЭВМ поступает на второй вход элемента ИЛИбб, При этом выдаются соответствующие сигналы управления на приемопередатчики 10 или 11 с выхода второгодешифратора 44 и инверсного выход.триггера 62 измерений, которые приотсутствии процесса измерений в системе разрешают передаЧу данных с входа 9 данных ЭВМ на вход блоков 12или 13, Соответственно предусмотренавыдача адреса блоков 12 или 13 либоот счетчика 60 адреса, либо непосредственно с входа 37 адресов ЗВМ спомощью мультиплексора 48,При записи результатов измеренийсигнал с выхода формирователя 70 поступает на счетный вход счетчика 60адреса. В исходное нулевое состояниесчетчик 60 адреса устанавливаетсясигналом предварительного пуска свыхода элемента И 5, где стробируется сигналом блочной записи с выхода регистра 39 программ, который запрещает сброс, Выходной код счетчика60 адреса поступает на входы мультиплексора 48, а с его выхода - наадресные входы блоков 12 или 13. Надругие входы поступает адрес непосредственно с входа 37 адресов ЭВМ.Управление направлением передачимультиплексора 48 осуществляется выходным управляющим сигналом второгодешифратора 44,Число измерений в адресном илициклическом режимах программируетсяи может быть меньше полного объемазапоминающего блока. Предусматривается возможность использования оставшейся свободной части памяти для хранения результатов следующей серииизмерений или, как указывалось, данных от ЭВМ например результатов обработки, Для этого в регистр 39 программ записывается режим "Блочнаязапись", который запрещает сброссчетчика 60 адреса по сигналу предварительного пуска очередной серииизмерений, и осуществляется их записьв оставшуюся свободную часть памятиЕсли производится запись данных ЭВМ,адрес с выхода счетчика 60 адресаможет быть ЭВМ прочитан и произведена запись с начального адреса свобод 5ной зоны памяти. Адрес с выхода счетчика 60 адреса.поступает на входгруппы вентилей 43 адреса и снимается с их выхода при наличии управляющего сигнала с выхода второго дешифратора 44, проходящего через элементИ 55, где стробируется сигналом отсутствия измерений с инверсного выхода триггера 62 измерений.15После записи измеренной входнойаналоговой или цифровой информациипроизводится ее чтение в программномобмене с ЭВМ. Кроме того, предусмотрена работа в режиме прерывания - 20по инициативе самого устройства с выдачей сигнала в ЭВМ по выходу 35прерываний.Возможны три вида прерываний:прерывание по концу каждого измерения (сигналом прерывания являетсяготовность преобразователя 8 в первом блоке 31 управления или счетчика16 блока буферной памяти во второмблоке 32 управления, используетсяв адресном и циклическом режимах);прерывание по концу цикла коммутациина выбранной группе каналов (сигналомпрерывания является выходной сигналтриггера 62 измерений, используетсяв циклическом режиме); прерываниепо концу запрограммированного числадискретизации (сигналом прерыванияявляется сигнал конца программы,используется в адресном и цикличес-40ком режимах).Сигнал чтения запоминающего блокапредставляет собой управляющий сигнал с выхода второго дешифратора 44,проходящий через элемент И 56 Где 45стробируется сигналом отсутствия измерений с инверсного выхода триггера 62 измерений, С выхода элементаИ 56 этот сигнал поступает на входчтения блока 12 или 13,50 Устройство обеспечивает регистрацию в запоминающих блока как аналоговых, так и цифровых входных сигналов от одинаковых блоков 31, 32 управления. Для регистрации входных цифровых сигналов используется блок 32 управления, аналогичный блоку 31 (фиг. 2),Третья группа входов устройства 3 предназначена для регистрации цифровых входных сигналов.Устройство обеспечивает уменьшение динамической погрешности при передаче цифровых входных сигналов за счет использования промежуточной памяти.При поступлении сигнала запуска от блока 32 управления на вход записи второго триггера 22 на его выходе устанавливается .единичный уровень напряжения, По переднему фронту импульса с выхода генератора 20 тактовых импульсов, частота которых превьппает частоту измерений, на выходе первого триггера 21 устанавливается единичный уровень напряжения и тем самым разрешается прохождение импульса сброса через первый элемент И 19 на счетчик 16 адреса блока буферной памяти. Одновременно сбрасывается второй триггер 22.По переднему фронту каждого следующего тактового импульса сбрасыва-, ется первый триггер 21 и тактовые импульсы через схему И-НЕ 17 воздействуют на счетный вход счетчика 16 адреса блока буферной памяти и через элемент задержки 18 на вход записи блока 14 буферной памяти, При этом выход счетчика 16 адреса блока буферной памяти выставляют адрес ячейки блока 14 буферной памяти и управляют цифровым мультиплексором .15,Таким образом, за время, равноегде Н- число каналов;время задержки в мультиплекмпсоре;ч1,- время записи в промежуточную память,происходит запись с тактовой частотойцифрового сигнала по каналам в промежуточную память блока 14, По окончанию записи выдается сигнал готовностикоторый воспринимается блоком32 управленияПо сигналу готовности блок 32управления производит передачу содержимого блока 14 буферной памятив блок 13 и выдает следующий сигналзапуска,Динамическая погрешность представляет собой погрешность датирования, связанную с недостаточной вре