Универсальный аналого-цифровой преобразователь

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 752793 ФФ(5 ЦМ, Кз Н 03 К 13/17 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 300780(54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения универсальныханалого-цифровых комплексов сбора 5и обработки первичной информацииИзвестен универсальный аналогоцифровой преобразователь, содержащий компараторный коммутатор, первые входы которого соединены со вхо"дными клеммами преобразователя,.вторыевходы - с выходом преобразователя кода в напряжение, входы разрядов которо"го соединены с выходами счетчика,и генератор импульсов 1,Недостатком устройства являетсяотсутствие воэможности обработкисигналов переменного напряжения приразличных частотах и их девиации.Цель изобретения расширенйе 2функциональных воэможностей.Поставленная цель достигаетсятем, что в универсальный аналогоцифровой преобразователь, содержащий компараторный коммутатор, первые входы которого соединены совходными клеммами преобразователя,вторые входы - с выходом преобразователя кода в напряжение, входыразрядов которого соединены с выходами счетчика генератора импульсов, введены регистр адреса, дешифратор, генератор одиночного импульса, П-В триггер, два блока элементов И-ИЛИ, элементы И,ИЛИ, И-НЕ, два инвертора, три 7 - к триггера и дополнительный счетчик, причем выходы компараторного коммутатора соединены с первыми входами первого блока элементов И-ИЛИ, вторые входы которого соединены с выходами дешифратора и входами первого элемента ИЛИ, выход кото рого подключен к первому входу элемента И-НЕ, первому входу первого - элемента И и через первый инверторк первому входу второго блока элементов И-ИЛИ, второй вход последнего соединен с выходом генератора импульсов, первым входом второго элемента И, первым входом третьего элемента И, третьим входом второго блока элементов И-ИЛИ, четвертый вход которого соединен с выходом генератора одиночного импульса, первым входом первого 3 - К триггера, вторым входом второго элемента И, первым входом дополнительного счетчика, второй вход последнего соединен с выходом второ-, го блока элементов И-ИЛИ, пятый входноющего соединен с выходом второгоД - К т)иггера, первый вход которогоподключен к,выходу второго элементаИ, второй вход - к третьему входудополнительного счетчика, первомувходу третьего -К триггера, шинеПриенан адреса первому входуЙ- триггера, первому входу счетчика, вворай вход которого соединенс выходом третьего элемента И, а третий вход - с вторым входом элементаМ-НЕ,первым входом генератора одиночного импульса и выходом первогоблока элементов И-ИЛИ, второй входпервого элемента И соединен с шинойПризнак адреса, а выход подключен. ко второму входу первого -)(триггера, выход которого соединен совторым входом третьего элемента И ишестым входом второго блока элементов И-ИЛИ, третий вход третьего элемента И соединен с выходом элементаИ-НЕ и через второй инвертор подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход последнего соединен с первым выходом к - б триггера,а выход - с вторым входом третьегоЭ - К триггера, и третьим входом первого Э- триггера, второй выход Й триггера соединен с четвертым входомтретьего элемента И, а вход дешифратора соединен с выходом регистраадреса, входы которого соединенысоответственно с шинами Признакадреса и 1(од адреса.На чертеже схематически изображено устройство,Универсальный аналого-цифровойпреобразователь содержит компараторный коммутатор 1, регистр 2 адреса, дешифратор 3, блок 4 элементов И-ИЛИ элемент 5 ИЛИ, )-К триггер 6, элемент И-НЕ 7, генератор 8одиночного импульса, генератор 9импульсов, 3- К триггер 10, элементы 11, 12 И, блок 13 элементов И-ИЛИ,Э- К триггер 14, элемент 15 И, преобразователь 16 Код"напряжение,реверсивный счетчик 17, реверсивныйдополнительный счетчик 18, Чтриг-,гер 19, элемент 20 ИЛИ, инвертор 21НЕ, магистраль 22 информации, шину 23Признак информации , шину 24Признак адреса, шину 25 Кодаадреса, шину 26 аналоговых каналов, инвертор 27 НЕ,Устройство работает следующим образом,С приходом сигналов Признак-адреса и Код адреса 1 по шинам 24и 25 дешифратор 3 подключает выходыкомпараторного. коммутатора 1 к блоку4 элементов И-ИЛИ, устанавливаютсяв нулевое состояние триггеры 14, 19,счетчики 17, 18Выходы дешифратора3, соответствующие коду каналов постоянного напряжения, поданы на элемент 5 ИЛИ, выход которого подготавливает к работе элемент 7 И-НЕ, и5 16 15 2 О 25 30 35 40 45 50 55 бО выход инвертора 27 отключает прохождение серии импульсов с выхода генератора 9 импульсов через блок 13 элементов И-ИЛИ, на дополнительный счетчик 18. Высокие уровни с выхода элемента 5 ИЛИ и сигнал с шины 24 проходят элемент 11 И и но входу устанавливают триггер 10 в единицу. По заднему фронту импульса Признак адреса 1 генератора 9 импульсов сигнал проходит элемент 15 И. Подсчет импульсов на счетчике 17 происходит до момента сравнения на выбранном компараторе входного и эталонного набора напряжений. При равенстве их на выбранном компараторе возникает высокий уровень, который проходит блок 4 элементов И-ИЛИ,элемент 7 И-НЕвырабатывает низкий уровень, запирающий элемент 15 И. Инвертор 21 подает высокий уровень через элемент 20 ИЛИ на шину 23, по которому организуется сигнал Признак информации ,устанавливающий в исходные ,состояния триггеры б и 10,а также разрешающий процесс обмена с ЦВМ информацией, полученной на счетчике 17,При подключении каналов переменного напряжения на выходе элемента 5 ИЛИ возникает низкий уровень, который подготавливает к работе элемент 15 И, подавая на один из его четырех входов высокий уровень элемента 7 И-НЕ,.Проходя инвертор 27, этот сигнал высоким уровнем подается на.блок 13 элементов И-ИЛИ, Далее устройство находится в ожидании срабатывания выбранного компаратора при сравнении нулевого уровня напряжения выхода преобразователя 16 Код-напряжение с переходом нулевого состояния переменным напряжением на входе компараторного коммутатора 1 из области положительного значения в область отрицательных значений. Предварительно задним фронтом импульса Признак адреса (шина 24) взводится в единичное положение Э - К триггер б. При сравнении нулевых уровней измеряемого и эталонного напряжений блок 4 элементов И-ИЛИ подает высокий потенциал с выхода блока 1 на вход генератора 8 одиночного импульса. Высокий уровень, появляющийся на выходе последнего, открывает элемент 12 И и серия импульсов с выхода генератора 9 импульсов, делясь на два на 3- К триггере 14, подается на вход блока 13 элементов И-ИЛИ. Высокий уровень с выхода генератора 8 поступает на блок 13 И-ИЛИ, а также запускает реверсивный счетчик 18 в . режим счета (сложения) импульсов, Заполнение счетчика 18 продолжается в течение отрицательного полупериода входного напряжения. Переход нулевой точки входного переменного напряжения вызывает отключение блока 4 элементов И-ИЛИ по реакциикомпараторного коммутатора 1, сбросв 0 генератора 8, переключениесерии импульсов генератора 9 импульсов с делителя (Д-К триггера 14) навход блока 13 элементов И-ИЛИ, установку 3 - К триггера 10 в 1. Дополнительный счетчик 18 работает врежиме вычитания частоты серии импульсов с выхода генератора 9. Счетчик 17 работает в следующем режимепри положительной полуволне входногосигнала. Обнуление счетчика 18 происходит в момент прохождения входнымсигналом максимального значения. Сигнал обнуления на выходе счетчика 18установлен Я- Ь триггер 19 в 1,сигнал с нулевого плеча которого перекроет элемент 15 И, счетчик 17хранит кодовый набор, соответствующий максимуму входного напряжения,Высокий уровень с единичного плечаР -Ь триггера 19 пройдет элемент 2 О20 ИЛИ и является Признаком информации,на шине 23. Этот сигнал обнуляет триггеры 6 и 10,Формула изобретенияУниверсальный аналого-цифровой преобразователь, содержащий компараторный коммутатор, первые входы ЗО которого соединены со входными клеммами преобразователя, вторые входыс выходом преобразователя кода в напряжение, входы разрядов которого соединены с выходами счетчика, гене- З 5 ратор импульсов,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены регистр адреса, дешифратор, генератор одиночного импульса, Ч-Ь щ триггер, два блока элементов И-ИЛИ, элементы И, ИЛИ, И-НЕ, два инвертора, три 3-К триггера и дополнительный счетчик, причем выходы компараторного коммутатора соединены с первыми входами первого блока элементов И-ИЛИ, вторые входы которого соединены с выходами дешифратора и входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И-НЕ, первому входу первого элемента И и через первый инвертор - к первому входу второго блока элементов И-ИЛИ, второй входпоследнего соединен с выходом генератора импульсов, первым входом второго элемента И, первым входом третьего элемента И, третьим входомвторого блока элементов И-ИЛИ, чет-вертый вход которого соединен с выходом генератора одиночного импульса,первым входом первого 3 -К триггера,вторым входом второго элемента И,первым входом дополнительного счетчика, второй вход ,последнего соединен с выходом второго блока элементов И-ИЛИ,пятый вход которого соединен с выходом второго Э - К триггера, первый вход которого подключен к выходу второго элемента И,второй вход - к третьему входу дополнительного счетчика, первому входутретьего 3 - К триггера, шине Признак адреса, первому входу Р-Ь триггера, первому входу счетчика, второйвход которого соединен с выходомтретьего элемента И, а третий вход -с вторым входом элемента И-НЕ, первым входом генератора одиночногоимпульса и выходом первого блокаэлементов И-ИЛИ, второй вход первогоэлемента И соединен с шиной Признак адреса, а выход подключен ковторому входу первого Э - К триггера, выход кЬторого соединен со вторым входом третьего элемента И ишестым входом второго блока элементов И-ИЛИ, третий вход третьего элемента И соединен с выходом элементаИ-НЕ и через второй инвертор подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход последнего соединен с первым выходом Р -Ь триггера, а выход - со вторым входом третьего 7 -К триггера и третьим входомпервого Э-К триггера, второй выходЧ-Ь триггера соединен с четвертымвходом третьего элемента И, а входдешифратора соединен с выходом регистра адреса, входы которого соединены соответственно с шинами Признак адреса и Код адресаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Дроздов А.П. и др. Электронные цифрбвые вычислительные машины,1968, с. 510-511 (прототип)