Устройство ввода информации от дискретных датчиков

(5 Н 4 С 06 Р 13/ Я ЕТЕУ 4-24Бюп,. Р 45ий исследовательскийский институт при верГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское свидетельство СССРУ 377759, кл, С 06 Г 3/04, 1970.Авторское свидетельство СССРУ 1109731, кл, С 06 Р 13/00, 1983,(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ . ВВОДА ИНФОРМАЦИИ ОТ ДИСКРЕТНЫХ ДАТЧИКОВ, содержащее регистр и блок сравнения, ин,формационные входы регистра являются информационными входами устройства, синхровход регистра является тактовым входом устройства, а выХоды соединены,с входами первой группы блокасравнения, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью увеличения надежности устройства эа счет повышенияпомехоустойчивости и обеспеченияконтроля информации, в него введеныпервый и второй счетчики, с первогопо третий элементы И, первый и вто- .рой.элементы ИЛИ, элемент НЕ, пер 801196884 А вые входы .с первого по третин элемен-. ты И соединены с тактовым входом устройства, выходы первого и второго элементов И соединены с прямым иреверсивным счетными входами первого счетчика, с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ соответственно, информационные входы первого счетчика соединены с выходами регистра, синхровход первого счет-.чика и второй вход второго элемента ИЛИ являются установочными входами устройства, первый и второйвыходы блока сравнения соединены с вторыми входами первого и второго элементов И соответственно, а третий выход соединен с вторымвходомтретьего элемента И, выходы первого счетчика соединены с входами второй группы блока сравнения и являются.информационными выходами устройства, выход второго счетчика соединен с входом элемента НЕ и является выхо- дом устройства, .выход элемента НЕ соединен с третьими входами с первого по третий. элементов И, выход третьего элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, р выход которого соединен с входомсброса второго счетчика, а выход первого элемента ИЛИ соединен сосчетным входом второго счетчика.Изобретение относится к автоматике и.вычислительной технике и может быть использовано в устройствахуправления или обработки данных дляввода информации от многоразрядных 5датчиков.Целью изобретения является увеличение надежности устройства за счет. повышения помехоустойчивости и обеспечения контроля информации путем 1 Ообнаружения неисправности датчика:или канала связи.На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы его работы. 15устройство содержит (фиг. 1) регистр 1, схему 2 сравнения, первый 3и второй 4 счетчики, первый 5, второй 6 и третий 7 элементы И, первый 8 и второй 9 элементы ИЛИ, элемент НЕ 10,Дополнительно на фиг,1 показаныинформационные входы 11 устройства,тактовый вход 12, установочныйвход 13, информационные выходы 14 25и выход 15 устройства.Регистр 1 содержит И разрядов ивыполнен на триггерах 0 типа, сра-,батывающих по заднему фронту тактового сигнала. Схема 2 сравнения обес- Зопечивает сравнение двух И разрядныхдвоичных кодов, Счетчик 3 являетсяЯ-разрядным и имеет входы для записив него параллельно И-разрядного двоичного кода. Изменение кода на выходе счетчика производится по заднемуФронту счетного импульса. Счетчик 4имеет М разрядов и срабатывает такжепо заднему фронту счетного импульса.На входные шины 11 устройства по- фступает информация от многоразрядного датчика в виде параллельногоИ-разрядного двоичного кода, а навходе 12 присутствуют импульсы счастотой следования.45Конкретный вариант устройства. образом,После включения питания на вход 13 5 Оустройства подается сигнал "Пуск", например, с кнопки панели управления, при этом в счетчик 3 перезаписывается код регистра 1, а счетчик 4 сбрасывается,в ноль. Запись входного кода (М, фиг.2) в регистр 1 производится тактовыми импульсами, поступающими на вход 12. На схему 2 сравнения подаются двоичные М-раз-.рядные коды с регистра 1 и счетчика 3. Схема 2 сравнения сравниваеткоды с регистра 1 и счетчика 3, Есликод с регистра 1 больше кода счетчика 3, то схема сравнения. вырабатывает сигнал "Больше", который разрешает прохождение тактовых импуль-сов через элемент И 5 на прямойсчетный вход счетчика 3, а если кодс регистра 1 меньше кода счетчика,то схема сравнения вырабатывает сигнал "Меньше", который разрешает прохождение тактовых импульсов черезэлемент И 6 на реверсивный счетныйвход счетчика 3, Таким образом,счетчик 3 отслеживает код регистра 1,Выходной код счетчика 3 подается наинформационные выходы 14 устройства.В реальных условиях, когда датчик значительно удален от устройства обработки данных, могут наблюдаться случайные сбоивходной информации, вызванные одиночными помехамиили сериями помех (И 1 Фиг,2 б,е,к),а также переходными процессами присмене входного кода (М ,фиг.2 г,з).Кроме того, наблюдаются систематические сбои, вызванные. либо систематическими помехами, либо неисправностями датчика и каналов связи (И,фиг.2 и,л), выраженными в виде пропадания или появления лишнего разряда в передаваемом коде,При совпадении тактовых импульсов со случайной помехой или переходным процессом во входном коде Ив регистр 1 может записаться произвольный код, при этом ошибка можетдостигать максимального. значениякода (М ,фиг.2 в,з,и). Однако кодв счетчике 3 изменяется при этомна + 1(И, , фиг,2 в,з,и), что эквивалентно погрешности выходного Кодав + 1 младшего разряда датчика,В случае прихода серий помех,либо наличия переходного процессапри смене входного кода с длительностью, превышающей период следования, тактовых импульсов, а также приналичии систематического сбоя входной информации, вызванной, например,систематическими помехами (Н,фиг,2 и), неисправностью датчикаили канала связи (Я , фиг.2 л), напрямой или реверсивный счетный входсчетчика 3 может поступать серия изш импульсов (счет в "+" фиг.2). Взависимости от числа импульсов всерии выделяются два режима работы,Режим 1. Число импульсов в сериив 2 -1,Импульсные сигналы с выхода элементов И 5 и 6 объединяются элементом И 7 и поступают на счетный входсчетчика 4, изменяя его состояниеот нуля до в, при этом старший разряд счетчика 4 сохраняет сигнал логического нуля (третий разряд счетчика фиг,2), а на выходе элементаНЕ 10 всигнал логической единицы,Работа элементов. И 5-7 разрешена,и появившийся на выходе схемы 2 сравнения сигнал "Равно" разрешает прохождение тактовых импульсов черезэлементы И 7 и ИЛИ 9 на вход сбросасчетчика 4 в нулевое состояние,При случайных сбоях информациисхема 2 сравнения вырабатывает последовательно сигнал "Больше" или"Меньше" не более чем в в тактахработы устройства, а затем появляетсясигнал "Равно", обеспечивающий сброссчетчика 4 внулевое состояние.В счетчик 3 при этом может поступить не более в импульсов по прямому .или реверсивному счетному входу,вызванных случайными сбоями, чтоэквивалентно погрешности выходногокода устройства не более + в единицмладшего разряда,Режим 2. Число импульсов в сериив 2При поступлении на счетный входсчетчика 4 серии из въ:2" импульсовна выходе счетчика появляется сигнал логической единицы, а на выходеэлемента НЕ 10 - логического нуля.Сигнал логическогонуля с выходаэлемента НЕ 10 запрещает прохождение тактовых импульсов через элементы И 5-7, а состояние счетчиков 3и 4 не изменяется, Отслеживаниевходного кода в счетчике 3 прекращается, а на информационные выходы 14устройства выдается код, зафиксированный в счетчике 3 на момент сбоя.Сигнал логической единицы со счетчика 4 поступает на выход 15, иустройство переходит в состояние"Сбой", Для вывода устройства с.этого состояния необходимо на вход 13подать сигнал "Пуск",1 О Элементы И 5.,6 и счетчик 3 осуществляют следящий режим работы устройства, уменьшающий влияние случайных сбоев входной информации на выходной код устройства.Погрешность 15 выходного кода для одиночных помех+1младшего разряда датчика, а для серий помех не более - 2 -1 единицмладшего разряда датчика, в то время как в известных устройствах пог О решность может достигать максимального значения принимаемого кодаСчетчик 4, элементы 7-10 осуществляют контрольвводимой информации путем обнаружения неисправности датчика или канала связи, При наличиисистематического сбоя вводимой информации, который может быть вызвансистематическими помехами и неисправностью датчика или каналов свя.зи, выдается сигнал "Сбой", а устройство запоминает значение выходного кода, сформированного на моментсбоя,.Величина М может подбираться засчет изменения разрядности счетчика 4. С.увеличением величины М расширяется зона работоспособности устройства, но при этом увеличиваетсядопустимая погрешность выходного 40кода устройства, При уменьшениивеличины М зона работоспособностисужается (устройство чувствительнее к помехам) и уменьшается допустимая погрешность выходного кодаустройства.1196884 аказ 7565/48 Тираж ВНИИПИ одписное ППП "Патент.",ищ Цт