Устройство контроля параметров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9)( 01 087 ц б 05 В 23/02 ЗОБР САН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ахно и А асетельство2, 1977.тво ССС04, 1973 отоКОНТРОЛЯ первый рег первым вх нного выхо дами устройс елью повыш ости устройс внения, эле второй элем истр, одам дами тва, ения тва, мент енты СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) УСТРОИСТВО РАМЕТРОВ, содержащее подключенный выходами к блока элементов И, связа с информационными выхо отличающееся тем, что, с ц быстродействия и надежи в него введены блок сра ИЛИ, триггер, первый и НЕ, распределитель импульсов и второй регистр, подключенный выходами к соответствующим информационным входам первого регистра и к первым входам блока сравнения, соединенного вторыми входами с соответствующими выходами первого регистра, а выходами - с входами элемента ИЛИ, подключенного выходом к единичному входу триггера, связанного инверсным выходом через первый элемент НЕ с управляющим выходом устройства, прямым выходом через второй элемент НЕ - с входом обнуления второго регистра, причем первый, второй и третий выходы распределителя импульсов подключены соответственно к управляющему входу первого регистра, к второму входу блока элементов И и к нулевому входу триггера, а первый и вто- Я рой входы распределителя импульсов соединены соответственно с управляющим и с тактовым входами устройства.первого регистра, а выходами - с входами элемента ИЛИ, подключенного выходом к единичному входу триггера, связанного инверсным выходом через первый элемент НЕ с управляющим выходом устройства, прямым выходом через второй элемент НЕ с входом обнуления второго регистра, причем первый, второй и третий выходы распределителя импульсов подключены соот 55 Изобретение относится к области автоматики, телемеханики и вычислительной техники и может быть использовать для конт роля датчиков состояния объектов.Известно устройство для контроля дисерных объектов, содержащее датчики, входные регистры, элемент ИЛИ, два триггера,два ключа, генератор импульсов, два коммутатора и выходные регистры,Однако это устройство отличается невысоким быстродействием, поскольку в нем 1 Оопрос датчиков происходит последовательно во времени.Наиболее близким техническим решением к изобретению является коммутирующее устройство для датчиков состоянияобъектов, содержащее регистр, подключен 15ный выходами к входам, состоящий из триггеров, дешифратора (схема И), блок коммутации, состоящий из схем И и ИЛИ, соединенный входами с информационными входами устройства, а выходами с соответствующими входами регистра, Работа устройства основана на принципе коммутациисигналов, поступающих на его входы отдатчиков состояния объектов, на соответствующие выходы 2.Недостатком известного устройства является его малое быстродействие, так какпри одновременном поступлении сигналовот датчиков его быстродействие составляетТ= п т, где п - количество датчиков,- время обслуживания одного датчика;а также недостаточная надежность, пос 30кольку в нем при одновременном возникновении сигналов от нескольких датчиков из-заналичия гонок в цепях блока коммутацииможет произойти ложное срабатывание триггеров, что приведет к ложной выдаче выходных сигналов о состоянии объектов контроля.Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, чтов устройство контроля параметров, содержащее первый регистр, подключенный выходами к первым входам блока элементов И,связанного выходами с информационнымивыходами устройства, введены блок сравнения, элемент ИЛИ, триггер, первый ивторой элементы НЕ, распределитель импульсов и второй регистр, подключенный выходами к соответствующим информационнымвходам первого регистра и к первым входам блока сравнения, соединенного вторыми входами с соответствующими выходами ветственно к управляющему входу первого регистра, к второму входу блока элементов И и к нулевому входу триггера, а первый и втором входы распределителя импульсов соединены соответственно с управляющим и с тактовым входами устройства.На чертеже дана функциональная схема устройства,Устройство содержит выходы датчиков состояния объектов 1, второй регистр 2, состоящий из КЯ-триггеров 3, первый регистр 4, состоящий из 0-триггеров 5, блок элементов И 6, информационные выходы 7 устройства, блок 8 сравнения, состоящий из элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, элемент ИЛИ 10, КЯ-триггер 11, первый элемент НЕ 12, второй элемент НЕ 13, распределитель 14 импульсов, управляющий выход 15 устройства, управляющий вход 16 устройства и тактовый вход 17 устройства.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии все элементы памяти устройства находятся в нулевом состоянии, а на всех входах, кроме тактового входа 17 и выходах устройства, присутствуют нулевые сигналы. На тактовом входе 17 устройства непрерывно действуют тактовые импульсы, которые поступая на второй вход распределителя 14 импульсов, подтверждают его нулевое состояние.Регистр 4 предназначен для хранения выданной информации (хранение предыдущего состояния датчиков).Регистр 2 служит для приема текущей входной информации, сигналы которой могут быть различной длительности и приходить в любое время, в том числе и во время выдачи предыдущей информации. Это позволяет сохранить любую информацию, которая поступает на входы устройства.Блок элементов И 6 представляет собой двухвходовые элементы И, вторые входы которых соединены между собой и вторым выходом распределителя 14 импульсов.Распределитель 14 импульсов представляет собой управляемый распределитель импульсов на три выхода, выполненный на основе регистра сдвига. Цикл его работы равен времени действмя трех тактовых импульсов, после чего он приходит в исходное состояние. Тц -- 2 Т, где Т - период следования тактовых импульсов.Устройство непрерывно следит за состоянием датчиков контролируемых параметров с помощью блока 8 сравнения. При изменении состояний этих датчиков оно формирует сигнал запроса на обслуживание и выдает его на управляющий выход 15, В ответ на сигнал запрос от внешнего устройства, например ЭВМ, на управляющий вход 16 данного устройства поступает сигнал готовность (опрос), который запускает распределитель 14 импульсов. Последнийпроизводит вначале перепись информации от датчиков, хранящейся в регистре 2, в регистр 4. Затем распределитель 14 импульсов производит считывание информации с регистра 4 через блок элементов И 6 на выходы 7 устройства.Рассмотрим более подробно работу предлагаемого устройства.В исходном состоянии на нулевые входы К 5-триггеров 3 регистра 2 действует единич ный сигнал, который подтверждает их нулевое состояние. При появлении единичных сигналов на единичных входах триггеров 3 регистра 2 единичный сигнал, присутствующий на их нулевых входах, не препятствует образованию на единичных выходах указанных триггеров единичных сигналов. При исчезновении единичных сигналов с единичных входов триггеров 3 регистра 2 и наличии единичного сигнала на их нулевых входах последние устанавливаются в нулевое состояние.Пусть на входы устройства с выходов первого и второго датчиков поступают единичные сигналы, которые воздействуют на единичные входы соответствующих триггеров 3 регистра 2. На выходах этих триггеров устанавливаются единичные сигналы, которые поступают на соответствующие информационные входы регистра 4 и на первые входы соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 блока 8 сравнения. Информация с регистра 2 перепишется в регистр 4 только после запуска распределителя 14 импульсов. Поэтому элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, соответствующие 1-му и п-му датчику, срабатывают, так как на их первые входы поступают единичные сигналы, а на их вторые входы - нулевые сигналы с выходов соответствующих триггеров 5 регистра 4. На выходах указанных элементов блока 8 сравнения появляются единичные сигналы, что свидетельствует об изменении входной информации. Эти единичные сигналы через элемент ИЛИ 10 воздействуют на единичный вход Ю-триггера 11. Последний переключаются в единичное состояние, вследствие чего на выход 15 устройства выдается единый сигнал запроса на обслуживание, а на выходе элемента НЕ 13 появляется нулевой сигнал. В ответ на сигнал запроса внешнее устройство в случае его готовности выдает импульсный сигнал опроса, который поступает на управляющий вход 16 данного устройства. По этому сигналу происходит запуск распределителя 14 импульсов, который на первом такте работы формирует на своем первом выходе единичный сигнал записи. Этот сигнал, поступая на синхронизирующий вход регистра 4, производит запись в него информации, хранящейся в регистре 2. В результате соответствующие триггеры 5 регистра 4 переключаются в единичное состояние и на их вы 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 ходах появляются единичные сигналы. Поскольку после этого на всех входах блока 8 сравнения будут действовать идентичные сигналы, то на его выходах единичные сигналы сменяются на нулевые. На выходе элемента ИЛИ 10 единичный сигнал также сменяется на нулевой, но при этом триггер 10 по-прежнему остается в единичном состоянии, Далее на втором такте работы распределителя 14 импульсов на его втором выходе выделяется единичный импульсный сигнал, который поступает на второй вход блока элементов И 6. В результате на соответствующих выходах этого блока образуются единичные импульсные сигналы, которые поступают на выходы 7 устройства. Таким образом, на выходы 7 устройства выдается параллельный код, каждая позиция которого несет информацию от соответствующего датчика. В рассматриваемом случае этот код имеет вид 1001, что соответствует наличию информации от 1-го и и-го датчиков. Внешнее устройство (ЭВМ) получает указанные данные, определяет в каком состоянии находятся параметры контролируемого объекта, На третьем такте работы распределителя 14 импульсов на его третьем выходе появляется единичный импульсный сигнал, который поступает на нулевой вход триггера 11. Если к этому времени не произошло изменение входной информации, что соответствует наличию нулевого сигнала на единичном входе триггера 11, то последний сбрасывается в нулевое состояние. Поэтому единичный сигнал запроса с выхода 15 снимается, а на выходе элемента НЕ 13 нулевой сигнал сменяется на единичный. Последний подтверждает нулевое состояние всех триггеров 3, кроме триггеров 3, на единичные входы которых от 1 - го и п-го датчиков действуют единичные сигналы. В этом случае ни один из элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 блока 8 сравнения не срабатывает, так как информация предыдущего состояния датчиков, хранящаяся в регистре 4, соответствует текущей информации, находящейся в регистре 2. По окончании сигнала на третьем выходе распределителя 14 импульсов последний приходит в исходное состояние.Если в течение времени выдачи информации о состоянии датчиков произошло изменение состояния контролируемых датчиков, то работа данного устройства будет протекать следующим образом.Предположим, что в указанный выше момент времени на входе устройства появился единичный сигнал от 2-го датчика, а единичные сигналы от 1-го и и-го датчиков сохранялись. В этом случае на время воздействия на нулевой вход триггера 11 единичного импульса с третьего выхода распределителя 14 импульсов с выхода 15 снимается единичный сигнал запроса. При этом нулевой сигнал на выходе элементаНЕ 13 сохраняется вследствие того, что наединичный вход Ю-триггера 11 по-прежнему действует единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 10. Это происходит из-за того, что информация в регистре 2 соответствует коду 1101, а информация в регистре 4 - коду 1001. Поэтому из-за не- идентичной информации в указанных регистрах единичный сигнал на выходе элементаИЛИ 10 сохранится. По окончанию единичного импульса с третьего выхода распределителя 14 импульс на нулевом выходе триггера 11 устанавливается нулевой сигнал, а на выходе 15 устройства снова формируется единичный сигнал запроса. В ответна сигнал запроса внешнее устройство выдает на вход 16 данного устройства импульсный сигнал опроса. В дальнейшем работа устройства будет протекать аналогично описанному. При этом на выходы 7 устройства выдается код 1101. что соответствует наличию информации от 1-го, 2-го и п-го датчиков. Предположим, что во время выдачи информации о состоянии датчиков снялись единичные сигналы с 1-го, 2-го и п-го датчиков, а единичные сигналы от других датчиков не появились. Поскольку к этому моменту времени информация в регистре 4 будет соответствовать информации в регистре 2 (код в этих регистрах - 1101), то на выходах блока 8 сравнения установятся нулевые сигналы, а единичный сигнал на единичном входе триггера 11 сменится на нулевой. Поэтому по приходу на нулевой вход триггера 11 единичного импульса с третьего выхода распределителя 14 импульсов указанный триггер кратковременно уста- наливается в нулевое состояние. В этом случае на выходе элемента НЕ 13 формируется короткий единичный сигнал, который сбрасывает в О триггеры 3 регистра 2, находящиеся до этого в единичном состоянии, а с выхода 15 снимается единичный сигнал запроса на время действия единичного импульса на нулевом входе триггера 11. При этом длительность единичного сигнала на выходе элемента НЕ 13 равна времени распространения сигнала по кольцу, образованному из регистра 2, блока 8 сравнения элемента ИЛИ 10, триггера 11 и элемента НЕ 13, Это получается вследствие того, что после сброса в О регистра 2 информация в регистре 4 сохранится в виде ранее выданного кода 1101. Поэтому соответствующие элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 блока 8 сравнения срабатывают и на их выходах появляются единичные сигналы, что приводит к смене нулевого сигнала на единичном входе триггера 11 на единичный, а на выходе НЕ 13 - к сме 5 1 Оне единичного сигнала на нулевой. По окончании единичного импульса на нулевом входе триггера 11 на его нулевом выходе устанавливается нулевой сигнал, а на выходе 15 устройства снова формируется единичный сигнал запроса. Затем по получении сигнала опроса от внешнего устройства происходит запуск распределителя 14 импульсов. Сигнал записи, формируемый на первом выходе распределителя 14, производит обнуление регистра 4, так как в это время на всех его информационных входах присутствуют нулевые сигналы. В результате блок 8 сравнения приходит в исходное .состояние, что приводит к смене на единичном входе триггеров 11 единичного сигнала на " нулевой (исходный). Сигнал считывания,образуемый на втором выходе распределителя 14, считывается на выходе 7 устройства нулевой код, что при наличии единичного сигнала запроса на выходе 15 устройства свидетельствует об исчезновении информации от 1-го, 2-го и и-го датчиков.По появлению единичного импульса на третьем выходе распределителя 14 триггер 11 устанавливается в О и поэтому с выхода 15 снимается единичный сигнал запроса.25 Устройство приходит в исходное состояние.Таким образом, быстродействие предлагаемого устройства определяется одним циклом работы распределителя 14 импульсов и не зависит от числа датчиков. В предлагаемом устройстве исключается возможность выдачи ложной информации о состоянии датчиков. Все это позволяет повысить быстродействие и достоверность результатов контроля состояний датчиков.Кроме того, в устройстве в отличие от известного информация о состоянии выдается на выходы устройства только при изменении входных сигналов в виде одиночных импульсов, а не в виде генерации импульсов, Благодаря этому не потребуется специального устройства для контроля указан О ной генерации импульсов, а при выдачеинформации о состоянии датчиков в общий канал связи, например в магистраль ЭВМ, имеется возможность для передачи данных в этот канал не только от данного устройства, но и от других источников информации, 45 Из изложенного следует, что новаясовокупность признаков предлагаемого устройства позволяет повысить быстродействие и надежность устройства.Технико-экономический эффект применения предлагаемогО устройства заключаето ся в повышении быстродействия за счетодновременного опроса состояния датчиков и в повышении достоверности результатов контроля за счет исключения выдачи ложной информации о состоянии датчиков.Составитель Н. Горбунова Редактор Н. Данкулич Техред И. Верес Корректор Г. Решетннк Заказ 2672/44 Тираж 842 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нзобретении и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4