Устройство для ввода информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 3 СЮ О 06 Р 3/О" лЪЖФ ")",НИЕ ИЗОБРЕТЕН О ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56),1, Авторское свидетельство СССРР 641430, кл, О 06 Р 3/02, 1979,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее генератор импуль" сов, делитель частоты, аналоговый коммутатор и аналого-цифровой преобразователь, выход которого является информационным выходом устройства, выход генератора импульсов соединен с входом делителя частоты, входы аналогового коммутатора являются информационными входами уст ройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены элемент ИЛИ, счетчик, мультиплексор, триггер, дешифратор, первый и второй элементы задержки,регистр, выход которого соединен с входом дешифратора и является адресным выходом устройства, выход 9 801 О А генератора импульсов соединен состробирующим входом мультиплексора,выход делителя частоты соединен свходами первого и второго элементов задержки и первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика,вход сброса которого соединен свходом сброса делителя частоты, входом запрета генератора импульсови выходом триггера, вход установки в 1 И которого является запускающим входом устройства, второйвход элемента ИЛИ соединен с выходом мультиплексора, информационныевходы которого являются управляющими входами устройства, адресныевходы мультиплексора соединены синформационными входами регистраи выходами параллельного кода счетчика, выход которого соединен свходом установки в фО триггера,выходы дешифратара соединены с адресными входами аналогового коммутатора, выход которого соединенс входом аналого-цифрового преобразователя, вход запуска которого соединен с выходом первого элементазадержки, тактовый вход регистрасоединен с выходом второго элементазадержки.10 Недостатками этого устройстваявляются. невозможность уплотнения 30 поступающей информации и отсутствиеселективного выбора входной информации,Целью изобретения является .повы 35 шение быстродействия устройства, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ввода информации, содержащее генератор импульсов, делитель частоты, аналоговый коммутатор и аналого-циФровой 40преобразователь, выход которого является информационным выходом устройства, выход генератора импульсов соединен с входом делителя частоты, входы аналогового коммута 45 тора являются информационными входами устройства, дополнительно введены элемент ИЛИ, счетчик, мультиплексор, триггер, дешифратор, первый н второй элементы задержки,регистр, выход которого соединенс входом дешифратора и являетсяадресным выходом устройства, выходгенератора импульсов соединен состробирующим входом мультиплексора,выход делителя частоты соединен свходами первого и второго элементов задержки и первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединенсо счетным входом счетчика, входсброса которого соединен с входомсброса делителя частоты, входомзапрета генератора импульсов и выходом триггера, вход установкив " 1которого является запускающим входом устройства, второй вход 50 60 65 Изобертение относится к вычислительной технике и может быть использовано в многоканальных информационно-измерительных системахсбора информации,Известно устройство для ввода 5,информации, содержащее АЦП, датчи-ки, блок индикации, два логическихэлемента И, шифратор, элемент НЕ,блок памяти, блок управленИя, двалогических элемента ИЛИ, таймер,два коммутатора, блок выбора параметра, блок эдания априорной инФормации, пороговый элемент, компаратор и вычислительный блок 1),Недостатком данного устройства 15является то, что оно не обеспечивает возможности уплотнения поступающей информации и имеет весьмасложную и громоздкую структуру.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является многоканальное устройство для цифровой Фильтрации, содержащее квантующий генератор, АЦП, постоянный запоминающий блок, блок связи, делитель частоты, коммутатор, элемен ты запрета, узлы памяти, блок умнокения (2(,элемента ИЛИ соединен с выходом.мультиплексора, информационныевходы которого являются управляющими входами устройства, адресные входы мультиплексора соединенысинформационными входами регистраи выходами параллельного кода счетчика, выход которого соединен свходом установки в "Од триггера,выходы дешифратора соединены садресными входами аналогового коммутатора, выход которого соединенс входом аналого-цифрового преобразователя, вход запуска которогосоединен с выходом первого элемента задержки, тактовый вход регистра соединен с выходом второго элемента задержки,На Фиг, 1 представлена схемаустройства; на фиг, 2 - временнаядиаграмма режимов работы устройств,а,Устройство сбора информации состоит из генератора 1 импульсов, делителя 2 частоты, первого 3 и второго 4 элементов задержки, элемента ИЛИ 5, счетчика 6, триггера 7, мультиплексора 8, регистра 9, де-. шифратора 10, аналогового коммутатора 11, АЦП 12, входов 13 информации, входа 14 запуска устройства, шин 15 управления, шин 16 адреса, шин 17 вывода информации устройства.Принцип действия устройства закю 3 очается в том, что по поступающей на входы каналов селектора-мультиплексора 8 информации осуществляется организация запрета прохожденият.;е, "пропусков" информации, присутствующей на том или ином входе 13 аналоговой информации, причем достигается это за счет увеличения скорости (частоты) опроса ( просмотра ) этих входов безподключения их к входу АЦП, в то время как коммутация аналогового коммутатора 11 по "рабочимф (непропускаемым) входам производится с меньшей частотой, определяемой циклом коммутации. Первая (высокая) частота вырабатывается генератором 1 импульсов, вторая снимается с делителя 2 частоты, При этом должны соблюдаться условияТц) Т(п)иТцк Тдцц фгде Ток в период цикла коммутации(период повторения импульсов с делителя 2 частоты );То - период высокой частоты(частоты генератора 1 импульсов);И - число входов аналоговойинформации;Т- время преобразования информации в АЦП.20 Величина (ц -1) объясняется тем,что хотя бы один вход аналоговойинформации должен быть подключенк входу АЦП 12, так как бессмымленно включать устройство с кпропускомф информации по всем кходам. 5Следовательно, в предельном случаеэа время Т будут просмотренывсе пропускаемые входы аналоговойинформации.При. этом устройство построено 10таким образом, что по шинам 16 адреса вырабатывается информация, характеризующая только номер коммутируемого на АЦП 12 рабочего входа информации, тем, самым обеспечивается связь между информациейрабочегоф входа и его адресом (но:мером),Импульсы записи регистра 9 адреса, соответствующие рабочемувходу аналоговой информации, должны поступать с некоторой задержкой по отношению к моменту появления на его входе данных с выходасчетчика 6 адреса кода, соответствующего номеру рабочего" входа, Этазадержка формируется вторым элементом 4 задержки, ее величинадолжна быть меньше То, чтобы успеть осуществить запись в регистр9 адреса до прихода ближайшего очередного импульса пропуска входной информации, как это следуетиз нижеприводимого описания работыустройства сбора информации.Импульсы на запуск АЦП 12 посту- З 5пают с делителя 2 частоты с некоторой задержкой, которая необходимадля однозначности оцифровки информации о рабочего" входа. Эта задержка формируется первым элементом 3 40задержки, ее величина определяетсявременем установления переходныхпроцессов в устройстве от моментаизменения информации на шинах 16адреса до момента срабатывания аналогового коммутатора 1,1,.Период следования Т опросаимпульсов 1 (фиг, 2) определяет циклопроса П -входов аналоговой информации; общее количество импульсов 11на выходе делителя 2 частоты определяет полное время коммутации аналоггового коммутаторами ; на входесчетчика 6 адреса присутствуют импульсы 111; выделенные и проставленныеномера, соответствуют "рабочимвходам информации.В исходном состоянии на входе 14,на шинах 17 вывода информации ишинах 16 адреса устройствасигналы отсутствуют. По шинам 15 управления на входы каналов селекторамультиплексора 8 подается позиционный код, определяющий номера"пропускаемых" и нерабочих входованалоговой информации. На входах 65 13 аналоговой информации присутству- ет информация, Триггер 7 находится в нулевом состоянии и блокирует по входу запрета генерации генератор 1 импульсов и по входу установки ф Оп делитель 2 частоты, а также держит счетчик б адреса по входу установки цОф в нулевом состоянииС приходом импульса запуска на вход 14 триггер 7 переключается, деблокируя генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты и счетчик б адреса, Начиная с этого момента , на выходах генератора 1 импульсов и делителя 2 частоты формируются последовательноати импульсов соответственно высокой частоты и частоты коммутации, С выхода генератора 1 ймпульсов на вход строба селектора- мультиплексора 8 поступает первый импульс из последовательности импульсов высокой частотя, Если с шин 15 управления устройства на первом входе каналов селектора-мультиплексора присутствует уровень сигнала, соответствующий "рабочему" входу аналоговой информации (фиг,2), а на выходах разрядов счетчика. адреса - нулевая комбинация, соответствующая по входам адреса селектора-мультиплексора 8 также первомуномеру входа аналоговой информации, то строб-импульс на выход селектора- мультиплексора не проходит. В этом случае через логический элемент ИЛИ Б проходит первый импульс (совпадающий по времени с первым импульсом с генератора 1 импульсов) с выхода делителя 2 частоты. Этот импульс подается на счетный вход счетчика б .адреса, на выходах разрядов которого кодовая комбинация меняется на единицу. Эта комбинация поступает на входы данных регистра 9 адреса и входы адреса селектора-мультиплексора 8, С выхода делителя 2 частоты импульс подается также на элементы 3 и 4 задержки С приходом на вход записи регистра 9 адреса задержанного с помощью второго элемента 4 задержки первого выходного импульса делителя 2 частоты происходит запись кодовой комбинации в регистр 9 адреса, С выхода регистра 9 адреса информация о номере входа аналоговой информации (в данном случае - номер первый) выводится на шины 16 адреса устройства и входы дешифратора 10 адреса, который, воздействуя на входы управле.- ния аналогового коммутатора 11, вызывает срабатывание коммутатора подключается первый иэ входов аналоговой информации к входу АЦП 1,2, ,При поступлении импульса с выхода первого элемента 3 задержки на вход запуска АЦП 12 в последнем происхо 1062683Если при очередном (четвертом) подключении входа каналов селектора- мультиплексора 8 на шинах 15 управления устройства присутствует уровень, соответствующийрабочемувходу аналоговой информации, то на выход селектора-мультиплексора 8 поступающие на вход строба импульсы с генератора 1 импульсов не проходят, селектор-мультиплексор 8 как бы блокирован для импульсов, поступающих на, вход строба, Это продолжается до тех пор, пока на выходе делителя 2 частоты не выработается очередной (второй) импульс цикла коммутации, Этот импульс поступает на вход элементов 3 и 4 задержки и через логический элемент ИЛИ 5 - на вход счетчика адреса;6, На вы"-. ходах разрядов счетчика 6 адреса 506065 дит оцифровка информации, и преобразованная информация с выходов. разрядов АЦП поступает на шины 17выхода информации устройства,Одновременно с этим поступающая на входы адреса селектора-мультиплексора 8 кодовая комбинация свыходов разрядов счетчика б адресаподключает следующий (второй)входканалов селектора-мультиплексора,Если на этом входе по шинам 15управления устройства присутствуетуровень, соответствующий .пропускуф(фиг,2) аналоговой информации, топоступающий очередной (нторой) импульс высокой частоты с генератора 151 импульсов на вход строба селектора-мультиплексора 8 проходит навыход селектора-мультиплексора 8и через логический элемент ИЛИ 5поступает на вход счетчика б адреса, На его выходах разрядон кодовая комбинация поменяется на однуединицу. еще раз. Соответственноменяется информация на входах данных регистра 9 адреса и входах 25адреса селектора-мультиплексора,8,При этом записи новой информациив регистр 9 адреса не происходит,поскольку на вход записи регистра9 адреса импульс поступает с гораздо более редкой частотой, определяемой периодом Т . Поэтому коммутации аналогового коммутатора 11 также не происходит, на шинах 16 и 17сответственно адреса и вывода информации устройства информация неменяется, А в селекторе-мультиплексоре 8 изменившаяся информация навходах адреса приводит к подключению следующего .(третьего) входаканалов, Если на третьем входе.по 40шинам .15 управления устройства при-сутствует уровень, соответствующий(Фиг, 2), то все процессы в устрой.стве повторяются, 45 вырабатывается соответстнующаякодовая комбинация (в данном случае.для входа аналоговой информации4), которая осуществляет подключение очередного входа каналов селектора-мультиплексора 8 и поступает на входы данных регистра 9 адреса, Через время, определяемое задержкой на элементе 4 задержки, навход записи регистра 9 адреса поступает тот же импульс цикла коммутации,осуществляется запись н.регистр 9 адреса информации о данном (четвертом) рабочем входеаналоговой информации. С выходарегистра 9 адреса информация выводится на шины 16 адреса устройства и входы дешифратора 10 адреса.Последний подключает через аналоговый коммутатор 11 соответствующий(четвертый) вход аналоговой информации к входу. АЦП 1,2, При поступлении задержанного на элементе 3 задержки того же импульсацикла коммутации на вход запускаАЦП 12 осуществляется оцифровка информации, и преобразованная инфор;мация с выходов разрядов АЦП 12 поступает на шины 17 вывода информации устройства.1Аналогичное протекание процессов в устройстве происходит до техпор, пока счетчик б адреса не переполнится, Число разрядов счетчика бадреса выбирается равным числу входон аналоговой информации. При переполнении счетчика б адреса на еговходе возникает импульс, которыйопрокидывает триггер 7 н начальноесостояние. При этом последний блокирует генератор 1 импульсон, делитель 2 частоты и счетчик б адреса,Устройство возвращается в исходноесостояние, которое сохраняется домомента прихода импульса задержкина вход 1,4.Таким образом, за счет внедениян устрЬйстно сбора информации селектора-мультиплексора и организации связи его со счетчиком адреса,триггером и шинами управления, расширяются по сравнению с известнымустройством функциональные возможности в части обеспечения программируемого выбора рабочего" входааналоговой информации,Путем подключения из опросаопропускаемых" входов информации(за счет различия частоты опросапропускаемых входов и частотыкоммутации" ) устройство сбора обеспечивает нерменное уплотнение поступающей информации,Поскольку должно выполнятьсяусловиелТОпроса"комм= раь,Ткгде1 ран - число рабочих каналов, то,,г. Ужг применяя устройство, можно уменьшить период опроса входов аналоговой информации и,следовательно,чаще производить измерения по арабочимфвходам информации, что способствует получению боле точнойхарактеристики изменения поступающей информации,Кроме того, организуя пропуски"нерабочих входов, а также входов,на которых информация повторяетсяв пределах нескольких циклов опроса(медленно или мало изменяется),можно уменьшить объем последующейпамяти, используемой для храненияинформации,ПП "Патент",од, ул. Проектная, 4 При использовании одного экземпляра устройства сбора аналоговой информации экономия от уменьшения объема используемой памятисоставит5 общее число входов аналоговой информации;число "рабочих" каналов;стоимость блока памяти,объем которой соответству-,ет количеству информации,поступающей по всем входам.