Устройство контроля частотно-временных параметров

(21 (22 (46 (г (53 Мф 43 6) истема промыш редств автомаУБК 200), вып,нь тиэац 1 О,1984.Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации. вып. 5, т.4, 1984,(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЧАСТОТНОВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ(5) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к автоматизированным системам управления технологическими процессами, ипредназначено для контроля временных х со ман У ржнт регистр к алонных частот коммута граммируе р, коммут тактовых о ато то й счетчи й эле- фение эти сит быст нстваил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 3991066/24-2404.11.8523,11.87. Бюл.И.Е.Васильев621.396 (088.8Государственнах приборов иии (устройство параметров входных сигналов в микропроцессорных системах. Цель изобретения - повышение быстродействия инадежности устройства. Устройствосодержит приемопередатчики, дешифратор адреса, генератор эталонных частот, нормалиэатор сигналов, коммутационное поле, регистр маскированияпрерывания, и элементов И и и измерительных каналов, каждый из котовходных сигналов, про нормирователь, инверто управления, коммутатор пульсов, программнруемь регистр состояний, Вве ментов существенно пов ствие и надежность устИзобретение относится к вычислительной технике, а именно к автоматизированным системам управления технологическими процессами, и предназначено для контроля временных параметров входных сигналов в микропроцессорных системах.Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности устройства.На чертеже устройство контроля частотно-временных параметров.Устройство содержит приемопередатчик 1, дешифратор 2 адреса, генератор 3 эталонных частот, нормализатор 4 сигналов, регистр 5 состояний, регистр 6 маскировки прерывания, коммутационное поле 7, коммутатор 8, узел 9 гальванической развязки, регистр 10 команд, комматутор 11 эталонных частот, коммутатор 2 входных сигнаров, программируемый формирователь ПФИИ) 13, инвертор 14, коммутатор 15 управления, коммутатор 16 тактовых сигналов, прбграммирующий счетчик 17, элемент И 18, измерительный канал 19 выходы- входы 20, входы-выходы 21 приемопередатчиков, входы 22 и 23, выходы 24 и 25 дешифратора .адреса, выходы 26 генератора эталонных частот, выход 27 и 28 устройства,Работа устройства состоит из нескольких этапов, При начальном пуске системы все регистры 10 команд, регистр 6 маскирования и регистр 5 состояния очищаются.В режиме 1 измерительный канал устройства осуществляет измерениеь частоты входного сигнала и сравнение его с заданной величиной - уставкой. Перед началом работы необходимо запрограммировать ПФИИ 13 и программируемый счетчик 17, которые работают как ждущие мультинибраторы, Программирование ПФИИ 13 и программиру;-: - мого счетчика 17 производится командами из набора команд применяемых БИС, Обращение к ним прои:.водится как в обычной ячейке памяти, Затемследует этап загрузки начального состояния, В ПФИИ 13 загружается число п, а в программируемый счетчик 17 - число и, Пуск канала осуществляется после записи в регистр 10 команд управляющего слова, управляющие сигналы, сформированные посредством которого, завершают программирование канала на выбранный режим(по входу "Разрешение" ),5Канал работает следующим образом,После записи управляющего словавходной сигнал от нормализатора 4через второй выход коммутатора 12 икоммутатора 16 поступает иа тактовыйвход программируемого счетчика 7.Эталонный сигнал от генератора 3 через коммутатор 11 и первый выход коммутатора 2 поступает на тактовый15 вход ПФИИ 3, который на своем выходе формирует отрицательный импульсдлительностью Ти =Т, ш,число, загруженное в ПФИИ13;число, загруженное в программируемый счетчик 17; где ш и85 Тт и Т- периоды эталонного и входного сигналов соответственно,что означает превышение частоты входного сигнала заданной уставки, топо окончании отсчета числа, загруженного в программируемый счетчик 7,на его выходе появляется сигнал"Лог,1", который проходит через элемент И 18 схемы управления прерываниями, если этот сигнал не маскирован соответствующим разрядом регистра маски, и выходит сигналом прерыва-.ния в системную шину.При необходимости перезапуска канала надо сначала очистить регистр.0 команд и снова записать управляюс="е слово в регистр 1 О,Б режиме 11 измерительный каналосуществляет измерение периода входного сигнала и сравнение его с уставкой, Начало работы аналогично первому режиму,20 где Т- период эталонной частоты;ш - число, занесенное в ПФИИ,Этот сигнал инвертируется инвертором 14 и через коммутатор 5 поступает на вход Разрешение программи 25 руемого счетчика 17, разрешая томусчет тактовых импульсов. на периоддействия разрешающего сигнала.Если ш периодов эталонного сигнала по длительности окажутся больше,30 чем п периодов входного сигнала,т.е.т Т,.п Твз 135Вначале программируются ПФИИ 3 и программируемый счетчик 17 (работают аналогично работе в первом режиме), затем производится загрузка начального состояния аналогично режиму 1. Пуск измерительного канала осуществляется как и в режиме 1 после записи управляющего слова в регистр 10.Канал работает следующим образом.После записи управляющего слова входной сигнал от нормализатора 4 через первый выход коммутатора 12 поступает на тактовый вход ПФИИ 3, который на своем выходе формирует отрицательный импульс, длительностьюТ= Т,ш,где Т - период входного сигнала;вкш - число загруженное вПФИИ 13,проинвертированный инвертором 14,импульс проходит через коммутатор15 управления и поступает на входРазрешение программируемого счетчика 17. Этот сигнал разрешает счетчику счет на период Т, Тактированиесчетчика 17 осуществляется от генератора 3 эталонных частот через коммутатор 11, второй выход коммутатора 12 и коммутатора 16.Таким образом, сформированный импульс, кратный по длительности периоду входного сигнала, заполняется импульсами эталонной частоты,Если ш периодов входного сигналапо длительности больше, чем и периодов эталонного сигнала, т.е. шГ х ) ЙТэт где ш - число, загруженное в ПФИИ;Т - период входного сигнала;8 хи - число, загруженное в программируемый счетчик;Т - период эталонной частоты,этчто означает превышение длительности входного сигнала заданной уставки, то на выходе программируемого счетн 11 чика 17 сформируется сигнал Лог,1 Его дальнейшее прохождение аналогично режиму 1 Перезапуск канала аналогичен режиму 1.В режиме 111 измерительный канал работает как таймер, т.е. формирует заданные временные интервалы.Начало работы аналогично первым двум режимам, с той лишь разницей, что ПФИИ 13 в этом режиме работает 4162как программируемый делитель часто%ты в и разЗапуск канала аналогиченрежимам 1 и 11,Канал работает следующим образом,На вход ПФИИ 13 поступает частота,которая приходит либо от генератора3 через коммутатор 1 и коммутатор12, если тактирование канала ведетсяО от внутреннего генератора, либо отнормализатора 4 сигналов через коммутатор 2, если тактирование ведетсяот внешнего источника, Частота с выхода ПФИИ 13, поделенная на и, че 15 рез коммутатор 16 поступает на тактовый вход программируемого счетчика17, по окончании отсчета числа, загруженного в счетчик 17, на его выходе формируется сигнал "Лог,1" (сви 20 детельствующий об окончании формирования временного интервала), который выходит в системную шину аналогично прерыванию в режиме 1.Временной интервал, формируемый25 каналом в режиме 1 равен: Т,- Т,. ш.и,где Т э- период частоты на входеПФИИ 13;30 ш - число, загруженное впрограммируемый счетчик7;и - число, загруженное в ПФИИ.Формирование временного интерваланачинается сразу после записи управляющего слова, если не подано внешнее разрешение (не устанавливаетсясоответствующая перемычка на коммутационном поле 7 или с приходом),40 внешнего разрешающего сигнала от нормализатора 4 при установленной перемычке на коммутационном поле 7, Принеобходимости наличие внешнего разрешения может быть проверено чтением45 информации из регистра 5 состояния,в котором хранится состояние входаразрешения программируемого счетчика 17. Перезапуск канала аналогиченрежиму 1.Работа в режиме 1 Ч преследуетцель проверки работоспособности измерительного канала, Работа каналав этом режиме аналогична режиму 1,с той разницей, что ПФИИ и программируемый счетчик 17 тактируются одним и тем же эталонным сигналом.0 работоспособности канала судятпо содержимому программируемого счетчика 17 по завершении контроля (озавершении процесса контроля судят по снятию сигнала Разрешение с11входа счетчика 17, который контролируется через регистр 5 состояния),ЕслиК = ш пгде К - содержимое счетчика послеконтроля;ш - число, загруженное в 11 ФИИ 13;и - число, загруженное в счетчик 1;то канал является работоспособным..Формула изобретенияУстройство контроля частотна-временных параметров, содержащее приемопередатчики данных дешифратор адреса, нормализатар сигналов, содержащий компараторы и узлы гальванической развязки, регистр состояния, п измерительных каналов, каждый из которых содержит регистр команд, программируемый формирователь измерительных интервалов, инвертор, коммутатор тактовых импульсов и коммутатор управления, первые входы-выходы приемопередатчиков являются выходами-входами устройства, а входы дешифратара адреса и нармализатора сигналов являются соответственно информационным и управляющим входами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повышения быстродействия и надежности устройства, оно содержит генератор эталонных частот, регистр маскирования прерываний, коммутационное поле и и эле,ментов И, а в каждый измерительный канал введены программируемый реверсивньй счетчик и коммуатор эталон ных частот, соединенный управляющими входами с выходами генератораэталонных частот, информационными входами - с информационными входамикоммутатора входных сигналов, комму- татара управления, коммутатора тактовых сигналов и разрешающим входам программируемага формирователя, атакже с выходами регистра команд,п дключеннога синхронизирующим входомк управляющим входам праграммируемога формирователя, программируемогосчетчика и соответствующим выходомдешифратара адреса с информационнымвходом - к вторым входам-выходамприемопередатчиков к информационным1 О входам программируемого формирователя, программируемага счетчика, регистра маскирования прерывания,первым выходом устройства ивыходом регистра состояния, соединен 15 нага синхрониэирующим и разрешающимвходами с соответствующими выходамидешифратора адреса и соответственнасинхрониэирующим и разрешающими входами регистра маскирования прерыва 2 О ния, подключенного выходами к цервьювходам элементов И, соединенных выходами с вторыми выходами устройства, а вторыми входами - с выходамипрограммируемых счетчиков соответствующих информационных каналов, разрешающий вход программирующего счетчика соединен с соответствующим информационным входом регистра состоянияи выходом коммутатора управления, аЗО тактовый вход программируемога счетчика соединен с выходом коммутаторатактовых сигналов, соединеннога соответствующими управляющими входамис выходом программируемого Формиро 35 вателя, входом инвертара и первымвыходом коммутатора входных сигналов,оответствующие управляющие входыкоммутатора управления соединены свыходом инвертара и соответствующим40 выходом коммутационного поля, тактовый вход программируемога формирователя подключен к второму выходу коммутатора входных сигналов, соединенного первью, третьим, пятым и шестым45 управляющими входами с выходам комму-,татора эталачных частот, а вторыми четвертью входами - с соответствующими выходам нармализатара сигналови входом коммутационного поля,1354162 бовский Составитель О,Г Техред Л, Сердюко ректор Н,КОроль Редактор Н,Бобкова ОДПИСНО 3 Заказ 5691/42ВН итета СССР ткрытиикая наб д.4/ оектная енно-полиграфическое предприятие, г,ужгород,оизв Тираж И Государс о делам изо 35, Москва,енного коетений и