Устройство для сопряжения вычислительной машины с фискретными датчиками

О П И С "А-НИ Е 611202ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик(5) М, Кл, 0 06 Р 3/04 Государственный комитет Совета Министров СССР оа делам изаоретений и открытий(72) Авторы изобретения Ивановскии нах чно-исслдонат.1 ьскиисти гмт лопчатобумажной промыплности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С ДИСКРЕТНЬМИ ДАТЧИКАМИИзобртние относится к области вычислительной теники и может быть инльзовано при построении автоматизированных систем сбора и обработки информации.Известно устройство сопряжения вьчислительной машины с двухпозипионными импульсными датчиками 1, содержащее формирователи, подключенные через регистры-фиксаторы единичных приращений и буферные регистры к вычислительной машине, схемы совпадения, входы которых подключены к вычислитель ной машине, а выходы - к реги, трам-фиксаторам единичных прирашений.Недостаток такого устройства состоит в том, что оно имеет незначительное быстродействие и узкие функциональные возможности,Наиболее близким к изобретеник по тенической сушности и достигаемому результату является устройство для сопряжения вычислительной машины с дискретными датчиками, содержашее блок формирования импульсов, входы которого соединены со входами. устройства, групповой блок кодирования, выходы которого соединены со входами блока согласования, элемент ИЛИ и регистр, причем выходь элемента ИЛИ и регистра соединены.с выходами устройства, первая и вторая группы выозов блока согласования соединены соответственно со вхолами эл,ента И,1 И и с разрядными в;одами ршитра. упразляюшнй вод которого соединен с у рава;кщим входом устройства 21.Огп;ко такое уройство не рассчитано наработх при больппинтнснвностяпередавалотоков, рнблнжакшнся по величине к пронукюй способности используемого канала связи. В этом лучавероятность наложения олновремени появляюшнся в устройстве двуи более сообцний становится недопусти 1 в мо большой, что снижает надежность работыустройства.Цель изобретения - повышение надежности.Поставленная пель достигается тем, чтоустройство содержит блок буферной памяти, 15 входы которого содинены с выодамн блокафрмирования импульсов, а выходы - со водамирунового олока кодирования. На фи.п 11 дставлена структурная семахтройства; на фиг. 2 - первый вариант структур ной семы олока буфезнои п ам я на фиг. 3 в . структурная сема узла ранения сообщений для первого варианта блока буфрной пах яти: на фиг. 4 - второй вариант структурной семь блока буферной памяти; на фнг. 5 -- структурная сема узла хранениясообщений для второго варианта блока буфернс,й памяти.Устройство для сопряжения вычислительной машины с дискретными датчиками (фиг. 1) содержит блок 1 фоэмирования импульсов, блок 2 буферной памяти, групповой блок 3 кодирования, блок 4 согласования, регистр 5, элемент ИЛИ 6.Блок буферной памяти (фиг. 2) содержит узлы 7 хранения сообщений и генератор 8 тактовых импульсов.Узел хранения сообщений для первого варианта блока буферной памяти (фиг. 3) содержит триггеры 9, элементы И 10 - 12, элемент задержки 13, одновибратор 14, элемент ИЛИ 15, элементы И 16, 17.Блок буферной памяти фиг. 4) содержит узлы 8 хранения сообщений и генератор 19. тактовых импульсов.Узел хранения сообщений для второго варианта блока буферной памяти (фиг. 5) содержит одновибратор 20, элемент задержки 21, усилитель 22, реверсивный счетчик 23, дешифратор 24, элемент НЕ 25, усилитель 26, усилитель 27 с задержкой, элемент задержки 28, усилитель 29.Устройс:во рзоотает следующим образом.В момент свершения контролируемого события срабатывает соответствующий датчик и блоком 1 формируется импульс. Импульс посту- паст в блок 2 и далее - в блок 3, где преобразуется в код сообщения, состоящий из кода объекта номера объекта) и кода признака сообщения (контролируемого параметра). Затем сигнал проходит блок 4 согласования,пост) пает нз вход элемента ИЛИ 6 и записывается в регистр 5.Элсмсмл 1.1 И 6 формирует импульс, сигнали.ируюцспй вычислительной машине о записи,чередного сообщения в регистр 5. На основе принятого импульса вычислительная маши- на осуществляет перезапись содержимого регистра 5 в своо оперативную память,Рассмотрим работу блока буферной памяти (фиг. 2).Импуль с выхода блока 1 поступает на вход блока 2, т. с. нз вход записи соответствуошего узла 7.,)дзсь оп запоминается в первой свободной ячейке хранения сообщений.Ритм псреда,и сообщений из узлов 7 храпения сооощепий па вход ЭВМ задается генера тором 8 тактовых импульсов. Каждый импульс этого генератора находит ячейку узлов 7 хранения сообщений, в которой хранится сообщение, При этом принята следующая последовательность прохождения импульсом узлов 7 хранения сообщений: первоначально импульс подается на последний вход считывания первого узла 7 хранения сообщений, с его последнего вы. хо сз считывания - на последний вход считывапия второго узла 7 хранения сообщений и тзк до последнего узла 7 хранения Гоо)эщении. Если окажутся свободными все последние ячейки всех узлов 7 хранения сооб.юй, то с последйего выхода считывания последнего узла 7 хранения ееобщений импульс генератора 8 тактовых ймпчльсов будет передан на предпоследний вход считывания первоо узла 7 хра 5 10 35 20 25 30 35 40 45 50 55 60 нения сообщений. В аналогичной последовательности будут проконтролированы предпоследние ячейки всех узлов 7 хранения сообщений и так далев до,третьих, вторых, первых. Если импульс гей 1 ратора 8 тактовых импульсов окажется на первом выходе последнего узла 7 хранения сообщений, то это будет означать, что ни в одной из ячеек узлов 7 хранения сообщений не содержится поступивших с абонентов сообщений. В такие моменты выдачи сообщений из узлов 7 хранения сообщений нет.Как только импульс генератора 8 тактовых импульсов достигает ячейки узла 7 хранения сообщений,. в которой хранится очередное сообщение с абонента, он проходит уже не на соответствующий выход считывания, а передается на вход выдачиузла 7 хранения сообщений.Рассмотрим работу узла хранения сообщений (фиг. 3). Каждое сообщение, поступающее на вход записи узла хранения сообщений, передается на цепочку триггеров 9, выполняющих роль запоминающих ячеек и разделенных элементами И 10. Режим элемента И 10 определяется состоянием соответствующего триггера 9; если триггер 9 находится в единичном состоянии (хранит сообщение), то связанный с ним элемент И 10 открыт, а если триггер 9 в нулевом состоянии - элемент И 10 закоыт, Таким образом, импульс с выхода абонента, проходя через открытые элементы И 1 О, достигает первого в цепочке триггера 9, находящегося в нулевом состоянии, и переводит его .в единичное состояние. Длительность импульса с выхода абонента и время опрокидывания триггера 9 выбираются с таким расчетом, чтобы за время опрокидывания триггера 9 импульс с абонента на входе управляемого им элемента И 10 уже исчез, а, следовательно, не прошел на вход следующего триггера 9 в цепочке. При поступлении импульса генератора 8 тактовых импульсов на один из входов считывания узла хранения сообщений, он проходит на нулевой вход триггера 9, а также на входы элемента И 12 и элеменга И 11, связанных с данным входом считывания. Если сообщен е в триггере 9 яе хранится, то он остается в нулевом состоянии, а импульс генератора 8 тактовых импульсов через открытый элемент И 12 поступит на соответствующий выход считывания узла хранения сообщений. Элемент И 11 при этом закрыт. Если же триггер 9 хранит сообщение, то элемент И 12 закрыт, а через открытый элемент И 11 импульс генератора 8 тактовых импульсов поступит на выход выдачи узла хранения сообщений. Поступая одновременно на нулевой вход триггера 9, импульс генератора 8 тактовых импульсов переведет его в нулевое состояние, однако через такой промежуток времени; в ког этот импульс на входах элементов И 1, 12 исчезнет.В моменты поступления импульсов генератора 8 тактовых импульсов на входы считывания узла хранения сообщений, каждый из них подается также и на вход элемента ИЛИ 15. Проходя на вход этого элемента и далее на вход одновибратора 14, они переводят его в неустойчивое состояние. Одновибратор 14 уп 61202 650 55 равляст элементом И 16 и элементом И 17, причем когда он находится в устойчивом состоянии открыт элемент И 16, а элемент И 17 закрыт. Элементы И 16, 17 находятся в обратных режимах, когда одновибратор 14 переодит в неустойчивое состояние. Таким образом, когда импульсы генератора 8 тактовых импуль. сов на входах узла хранения сообщения отсутствуют, импульс с абонента через вход записи проходит через элемент И 16 на вход цепочки триггера 9. Если же импульс генератора 8 тактовых импульсов поступил на один из входов считывания узла хранения сообщений, то элемент И 16 закрыт, а импульс с абонента через элемент И 17 поступает на линию задержки 13, на выход которой, а следовательно и на вход цепочки триггеров 9, он пройдет лишь после окончания импульса генератора 8 тактовых импулЬсов.Блок буферной памяти (фиг. 4) работает следующим образом. Импульсы поступают на первый вход узла 18 хранения сообщений, каждый раз увеличивая содержимое его реверсивного счетчика 23 на единицу. Ритм передачи сообщений в ЭВМ из узлов хранения сообщений 18 задается генератором тактовых импульсов 19. Каждый импульс с выхода этого генератора поступает первоначально на второй вход первого узла хранения сообщений 18. Если содержимое реверсивного счетчика 23 данного узла отличается от нуля, то импульс считывания проходит на первый выход узла, являясь как бы теперь входным сигналом. Одновременно в узле хранения сообщений 18 содержимое реверсивного счетчика 23 уменьшается на единицу. Как только содержимое реверсивного счетчика 23 рассматриваемого узла хранения сообщений 18 будет доведено до нуля (частота генератора тактовых импульсов 19 заведомо много больше средней частоты входных импуль сов), импульс считывания с выхода генератора тактовых импульсов 19, проходя через первый узел хранения сообщений 18, появится уже не на первом, а на втором выоде этого узла. Далее он поступит на второй вход следующего узла хранения сообщений 18 блока, После нескольких тактов считывания будет равно нулю содержимое реверсивного счетчика 23 и этого узла. Затем будет контролироваться содержимое реверсивного счетчика 23 третьего узла хранения сообщений 18 и т. д. Если в процессе считывания вновь поступит сообщение на узел хранения сообщений 18 с меньшим номером, то в первую очередь будет передано сообщение с узла, имеющего меньший номер, Если в процессе считывания окажется, что сообщения переданы со всех узлов хранения сообщений 18, то импульс считывания будет затухать на втором выходе послелнего узла блока.Как отмечалос ь ранее, если ичпульс считывания достигает узла хранения сообщений 18, содержимое реверсивного счетчика 23 которого отлично от нуля, то он проходит на первый выход узла. Далее этот импульс поступает на соогветствующий вход блока кодирмания 3 устройства. Здесь формируется параллельный код сообщения, содержащий, в частности. алрсс объекта, иа котором сработал ла-,ч; ,цомср 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 сработавшего датчика. С выхода блока кодирования 3 по каналу связи сообщения поступают в блок 4 согласования, а из него на элемент ИЛИ 6 и в регистр 5. Элемент ИЛИ 6 из каждого сообщения формирует импульс, сигнализируюший в вычислительную машину о записи очередного сообщения в регистр 5. На основе этого импульса вычислительная машина осуществляет перезапись содержимого регистра 5 в свою оперативную память.Рассмотрим работу узла 18 хранения сообгцений (фиг. 5). Каждое сообщение, поступающее на первый вод узла вылачи сообщений, подается далее на первые волы усилителей 26. 27. На вторые потенциальные входы этих усилителей подается управляющее напряжение с соответствующих выолов одновибратора 20. В устойчивом состоянии одновибратора 20 (импульс считывания не поступил) разрешающий потенциал с его выхода подается на взорой вход усилителя 26. Импульс проходит через этот усилитель и подается на вод прямого счета реверсивного счетчика 23, увеличивая его содержимое на единицу. Если же одновибратор 20 наолится в неустойчивом состоя нии (через узел хранения сообщений проодит импульс считывания), то разрешающий потенциал с одновибратора 20 подается на второй вход усилителя 27. Импульс с первого входа узла ранения сообгцений проолит на элечент залержки 28, в котором нахолится ло окончания проождения через узел хранения сообщений импульса считывания. Далее он также подается иа вход прямого счета реверсивного счетчика 23 и тоже увеличивает его содержимое на единицу.Таким образом, импульс со входя узла ранения сообщений поступает на вод прямого счета реверсивного счетчика 23 или непосредственно, или с задержкой на время проожления через узел импульса считывания. На эточ процесс фиксации волныимпульсов заканчивается.Процесс выдачи сообщения узлом ранения сообц 1 ений начинается после прио,ц 1 иа его второй вол имнхльса считывания. Эги . импульсом прежде всего персволигся в неустойчивое состояние олиовибратор 20. а с.е 1 овательно, исключается возможность п лини импульса на вол прячого с ста рсва рс ицо 1 о счетчика 23. Кроме того, импульс счиываиия одновременно по ается на 1 еоэый кхол л лителя "9, на первый Вол усилите ,",. " и иол элечснта задержки 21. Если солержичос реверсивного счетчика 23 отлично от нуля, то на вьолс связ иного с ним дсшифратора 24 имеется заирсц 1 ающс напряжение, которое поступает иа второй вол усилителя 22 и запирает его. Это ж напряжение полается на вол элече 1 па НЕ 25, на выолс которого появляется разрещаюгций потенциал, полаваечь 1 й на второй вол усилителя 29. Через этот усилитель импульс считывания подается иа первый вы,ол узл ранения сооб- гцениЙ, выполняяоль сообгцсиия с датчика. Разрсщаюи 1 ии, отсн и,ал с ь 1 ола элемента Н. 25 олиозрсх.элас 1 ятретий вол1рс.рспвноГО счетчика 23 упрг)В,)5)к)пгий раоогой схемы его обратного счета. П)э)х)ху при выдаче сообщения, на третьем входе реверсив)юп) счетчика 23 разрешающий потенциал, и импульс счптьгвания, после прохожления элемента задержки 21, поступая на второй вход реверсивного счетчика 23 (на вход обратного счета) уменьшает его содержимое на единицу. На этом процесс выдачи сообщений заканчива ется.Еслг в момент прихода импульса считывания содержимое реверсивного счетчика 23 равно нулю, то на выходе связанного с ним дешпфратора 24 имеется разреша)огцее напряжение. Буду ги приложенным ко второму входу усилите ля 22, оно пропускает этот импульс па второй выход узла хранения сообщений, Преобразуясь элементом НЕ 25 в запрещающее напряжение, оно запирает ус.:;. -, 2). Сообщение узлом хране) с об,цсний в этом режиме пе выдается, Эо же напряжение, воздействуя на третий вход реверсивного счетчика 23, запирает его схему обратного счета, прелотврагцая счет после сброса содержимого счетчика в нуль.Таким образом, изобретение позволяет полцветь)о устранить при передаче вероность 6112028наложения сон)щсний, что обеспечпваст новы.шение надежи)сти устройств.Фо/),)гц,га изобретеняУстройс.в) для сопряжспия вычислительноймашины с дискретными датчиками, содержащее блок формирования импульсов, входы которого соединены со входами ус ройства, групповой блок колированпя, выходы которого соединены со входами блока согласования, элемент ИЛИ и регистр, причем выходы элемента ИЛИ и регистра соединены с вых лами устройства, первая и вторая группы холов блока согласования соединены соответственно со входами элемента ИЛИ и с разрядивми входами регистра, управляющий вход которого соединен с управляющим входом устройства, отличаг 5 югцеесг тем, что, с целью повышения надежности устройство содержит блок буферной памя ти, входы которого соединены с выходами блока формирования импульсов, а выхоы - со входами групповОго блока кодированп,.Источники информации, принятые и внимание при экспертизе:1 Авторское свидетельство СССР М,)78834,кл. Сг Об Г 3/04, 1971.. Авторское свидетельство СССР, 371 574,кл. 6 Об Г 3/04, 1970.