Многоканальный аналого-цифровой преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 336 3 М 146 БРЕТЕН ОПИСАН ЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ СВ 3 Козло и оаналоговыезователиСмолова,315,СССР1983. циф обр ,Б, 314 ьств 1/4 АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ(54) ПРЕО (57) АЛЬНИЙЛЬ МНОГОКАН РАЗОВАТЕ Изобрет и вычис тнасится к автомаой технике и може в устройствах сапние о итель быт но спольз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 1) 3905808/24-242) 05,06.856) 0709,87, Бюл2) Б,Н, Игнатов,Б.Г. Фишер3) 681,325(088,8)6) Микроэлектронныеаналого-цифровые прформации,/Под ред,Энергия, 1976, с,Авторское свидетел1040599, кл, Н 03 М яжения цифровых вычислительных машин, обмена информацией, измерительных комплексах научных исследований и управления технологическими процессами, Целью изобретения является повышение надежности за счет упрощения устройства и расширение области применения за счет возможности получения выходных сигналов в последовательном коде, В устройство, содержащее генератор 1, счетчик 2 импульсов, регистр 8, триггер 11, цифроаналоговый преобразователь 14, пороговый элемент 22, элемент ИЛИ 23, введены два счетчика 3 и 4 импульсов, оперативные запоминающие устройства 5 и 6, мультиплексор 7, элементы И 9 и 10, триггеры 12 и 13, коммутатор 15, дешиФратор 16, Ж элемент 24 задержки, элементы 3 И-ИЛИ 25 и 2 И-ИЛИ 26, 3 ил,С:Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано в устройствах сопряженияцифровых вычислительных машин, обмена6информацией, измерительных комплексахнаучных исследований и управлениятехнологическими процессами,Цель изобретения - повышение надежности за счет упрощения устройства Ои расширение области применения засчет возможности получения выходныхсигналов в последовательном коде,На фиг, 1 представлена функциональная схема многоканального аналогоцифрового преобразователя; на фиг,2и 3 - временные диаграммы его работы.Многоканальный аналогопифровой преобразователь содержит генератор 1, спервого по третий счетчики 2-4 импульсов, первое и второе оперативныезапоминающие устройства 5 и 6, мультиплексор 7, регистр 8, первый и второй элементы И 9 и 10, с первого потретий триггеры 11-13, цифроаналого- бвый преобразователь 14, многоканальный коммутатор 15, дешифратор 16,входные шины 17, первые информационные выходные шины 18 (выход параллельного обмена), шину 19. Конец выво- ЗОда слова" шину 20 "Начало вывода данных", вторую информационную выходнуюшину 21 (выход последовательного обмена), пороговый элемент 22, элементИЛИ 23, элемент 24 задержки, элементы ЗИ-ИПИ 25 и 2 И-ИЛИ 26, шину 2735"Начало ввода данных", шину 28 "Конецвывода данных" и шину 29 "Сброс",Устройство работает следующим образом.40В исходном состоянии по сигналу"Сброс" счетчики 2-4,триггеры 13 и12 устанавливаются в положение "0",а триггер 11 в , в положение . Подвоздействием импульсов генератора 1на выходах счетчиков 2 и 3 формируется монотонно возрастающий код, На информационный вход оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 5 поступает сигнал 0, на вход Записьсигнал "1" с прямого выхода триггера11, а на адресные - монотонно возрастающий код с выхода счетчика 3, Разрядность счетчика 3 соответствуетчислу каналов входных шин 17, Пг сиг В 6налу переполнения счетчика 3, поступающему через элемент 2 И-ИЛИ 25 наобнуляющий вход триггера 11, а черезэлемент задержки 24 - на вход уста 1336239 2новки в "1" триггера 12, заканчивается цикл обнуления ОЗУ 5 и начинаетсяцикл ввода и преобразования входнойинформации, поступающей с шин 17 наинформационные входы коммутатора 15.На выходах счетчиков 2-4 под воздействием импульсов генератора 1 возникает монотонно возрастающий код, Навыходах дешифратора 16 формируютсяраспределенные во времени сигналы,поступающие на управляющие входы коммутатора 15.В соответствии с данными сигналаРми на входе порогового элемента 22поочередно коммутируются сигналы постоянного напряжения с шин 17, На другой вход порогового элемента 22 поступает монотонно уменьшающееся напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 14, величина которогопропорциональна коду с выхода счетчика 4, В момент равенства напряженийна входах порогового элемента 22 наего выходе формируется сигнал "1",переключающий триггер 11 в положение"1". Сигнал "1" с выхода триггера 11поступает на вход "Запись" ОЗУ 5, наинформационный вход которого поступа 1 т сигнал "1" с выхода триггера 12,а на адресные входы - код счетчика 3,соответствующий номеру коммутируемогоканала, Одновременно сигнал "1" свыхода триггера 11 разрешает прохож-,дение кода счетчика 4 с выхода мультиплексора 7 на информационный входОЗУ 6, а через элемент И 10 разрешаетрежим записи ОЗУ 6,На адресные входы старших разрядовОЗУ 6 поступает код счетчика 3 (номерканала), а на адресные входы младшихразрядов - код счетчика 2,Кроме того, на управляющие входымультиплексора 7 поступает код счетчика 2, под воздействием которого наинформационном входе ОЗУ 6 коммутируется поразрядно код счетчика 4.Таким образом, в ячейки ОЗУ 6 поадресам, соответствующим кодам счетчиков 2 и 3, записывается код счетчика 4, значение которого пропорционально величине входного напряженияна одной из шин 17, Запись информации производится поразрядно в видеодного бита. По окончании записи каждого слова на выходе переполнениясчетчика 2 вырабатывается импульс,который через элемент ЗИ-ИЛИ 25 поступает на обнуляющий вход триггера11, переключая его в положение "О".Сигнал "1" с инверсного выхода триггера 11 поступает на вход "Чтение"ОЗУ 5. На выходе ОЗУ 5 формируется115сигнал 1 в момент появления на выходе счетчика 3 кода, соответствующего номеру канала, по которому входноенапряжение было преобразовано в код.Сигнал "1" с выхода ОЗУ 5 запреща Оет повторную запись кода в ОЗУ 6 втечение одного цикла преобразования,что исключает неоднозначность преобразования.Аналогично входные напряжения со 15всех шин 17 преобразуются в код и ввиде битов записываются в ОЗУ 6, Посигналу переполнения счетчика 4 триггер 13 переключается в положение "1",вырабатывая сигнал "Начало вывода 20данных" на выходе 20. Сигнал "1" свыхода триггера 13 разрешает прохождение импульсов генератора навход Чтение" ОЗУ 6 и управляющий вход регистра 8. Одновременно сигнал с выхода 25переполнения счетчика 4 через эле-,мент ИЛИ 23 переключает триггер 11 вположение " 1",а триггер 12 - в положение О", Начиается цикл вывода данных и обнуления ОЗУ 5, Под воздейст- Зовием импульсов генератора 1 и кодовсчетчиков 2 и 3 происходит поразрядное считывание кодов ОЗУ 6, При этомпо выходу 21 производится передачаданных в виде последовательного кода,а по выходу 18 - в виде параллельного кода.Последовательный код с выхода ОЗУ6 поступает на информационный входрегистра 8, в котором под воздействием сигналов с выхода элемента И 9происходит поразрядный сдвиг входной1информации, Сигнал с выхода переполнения счетчика 2 фиксирует "Конецвывода слова" - выход 19Сигнал с выхода переполнения счетчика 3 через элемент 2 И-ИЛИ 26 устанавливает счетчик 4 и триггер 13 вположение "О", через элемент 24 за -держки - триггер 12 в положение " 1",а через элемент ЗИ-ИЛИ 25 - триггер11 в положение "О" и поступает на вы -ход 28 "Конец вывода данных",Обнуление ОЗУ 5 происходит аналогично описанному в цикле "Исходноесостояние , После этого начинается1155повторный цикл ввода-вывода данных,Таким образом, многоканальный ана 1логоцифровой преобразователь позволяет значительно упростить конструкцию,расширить функции за счет возможности обмена с различными абонентами впараллельном и последовательном кодах,формула изобретенияМногоканальный аналого-цифровой преобразователь, содержащий генератор импульсов, элемент ИЛИ, первый счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, входные информационные шины, пороговый элемент, выход которого соединен с входом синхронизации первого триггера, регистр, выходы которого являются первыми информационными выходными шинами, шинуНачало вывода данных", о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения устройства и расширения области применения за счет возможности получения выходных сигналов в последовательном коде, в него введены второй и третий счетчики импульсов, первое и второе оперативные запоминающие устройства, мультиплексор, первый и второй элементы И, второй и третий триггеры, 1коммутатор, выходные шины "Конец вывода словаи Конец вывода данных", вторая выходная информационная шина, элемент задержки, элементы ЗИ-ИЛИ и 2 И-ИЛИ, дешифратор, вход стробирования которого объединен с первым входом второго элемента И, подключен к инверсному выходу третьего триггера и является шиной нНачало ввода данных", а информационные входы дешифратора соответственно объединены с адресными входами первого оперативного запоминающего устройства, с входами старших разрядов адреса второго оперативного запоминающего устройства и подключены к информационным выходам второго счетчика импульсов, счетный вход которого объединен с первым стробирующим входом элемента ЗИ-ИЛИ, подключен к выходу переполнения первого счетчика импульсов и является шиной "Конец вывода слова", счетный вход третьего счетчика импульсов объединен с вторым стробирующим входом элемента ЗИ-ИЛИ, входом элемента задержки, первым стробирующим входом элемента 2 И-ИЛИ, подключен к выходу переполнения второго счетчика импульсов и,является выходной шиной "Конец вывода5 1 ЗЗб 2 З 9 6 а Г 3 Гб Г 1 1 1.Х 1 ГЧ Г 1.3 1.Ч Г Ю Г 1 Г 3 Г 1 Г 1 3 Г Ч Г Ч 3 и Кданных , причем вход обнуления третьего счетчика импульсов объединен с входом установки в "О" третьего триггера и подключен к выходу элемецта 2 И-ИЛИ, первый информационный вход которого объединен с первым информационным входом элемецта ЗИ-ИЛИ и подключен к инверсному выходу второго триггера, вход установки в "1" кото п рого соединен с выходом элемента задержки, а вход установки в "О" объединен с входом устацовки в "1" первого триггера и подключен к выходу элемента ИЛИ, первый вход которого 15 объединен с входом установки в "1" третьего триггера и подключен к выходу переполнения третьего счетчика импульсов, а второй вход объединен с вторыми информационным и стробиру О ющим входами элемента 2 И-ИЛИ и является шиной "Сброс", причем второй и третий информационные входы элемента ЗИ-ИЛИ объедицецы с информационным входом первого оперативного запомина ющего устройства и соединены с прямым выходом второго триггера, а третий стробирующий вход элемента ЗИ-ИЛИ подключен к выходу первого оперативного запоминающего устройства, вход ЗО чтения которого соединен с инверсным выходом первого триггера, а вход записи объединен со стробирующим входом мультиплексора, вторым входом второго элемента И и подключен к прямому35 выходу первого триггера, вход установки в "О" которого соединен с выходом элемента ЗИ-ИЛИ,информационныйвход является ш иц о й л о г и ч е с к ой 1 первый вход и о р о гов о г о элеме и т а с оедиц е н с вых одом коммутатора, а в то р ой вход под ключ е и к выходу цифроац алого в о г о преобразователя , входы которого с о о т в е т с т ц е ц и о объединены с информационными вход ами мультиплексора и подключены к соответствующим ин фо рм а цио и цым вьх одам третьего счетчика , а управляющие входы мультиплексора соответственно объединены с входами младших разрядов адреса второго опер а тив цо го з а и оми ц ающе го устройства и подключ е цы к соответствующим ин форм а цио и цым выходам первого счетчика импульсов , счетный вход которого объедин е н с первым входом первого элеме нт а И и соединен с выходом генератора импульсов , а второй вход первого элемента И подключен к прямому выходу третьего триггера и является шиной Начало вывода данных , управляющий вход регистра объединен с входомЧтен иевторого оперативного э апомин ающего устройства и соединен с выходом первого элемента И, а выход второго элемента И подключен к входу Запись второго запоминающего устройства, инфо рмационцый вход которого соединен с выходом мультиплексора, а выход подподключен к информационному входу рег и с тр а и является второй выходной информационной шиной , выходы дешифра тор а с оедице ны соответственно с управляющими входами коммутатора , информацион ные входы которого являются информационными входными шинами ,1336239 бхкон 2 ко Ген 1 Сч 2 /р Уг Составитель Ю, Спиридонов Техред И. Попович КорректорС Воров еда аказ 4055/5 исно Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Одых 19Тираж 901ВНИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб., д.