Многоканальный аналого-цифровой преобразователь

(19 504 Н 03 М 1/38 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ М.: ССР980. ИФРОВ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗ 06 РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Каган Б.М, Система свяс объектами управления в АСУСоветское радио, 1978, с.16рис.4-25.Авторское свидетельствоР 930656, кл. Н 03 М 1/38,(5) Изобретение относится к электро Измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования аналогового напряжения в цифровой код. Изобретение позволяет повысить надежность путем упрощения. Это достигается тем, что в преобразователь, содержащий блоки 1 сравнения, блок 18 приоритетного прерывания, преобразователь 11 единичного кода в двоичный, цифроаналоговый преобразователь 10, счетчик 9 импульсов, генератор 8 импульсов, блок 19 управления, введены элемент И 14, одновибратор 1 б, 2 з.п,ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к электроизмерительной и вычислительной технике и может. быть использовано дляпреобразования аналогового напряженияв цифровой код.Целью изобретения является повышение надежности путем упрощения преобразователя.На Фиг,1 приведена функциональная Осхема преобразователя", на Фиг.2 -временные диаграммы работы преобразователя.Преобразователь содержит блоки1 сравнения, триггеры 2 и 3, элемеи-. 5ты И 4 - 7, генератор 8 импульсов,счетчик 9 импульсов, цифроаналоговыйпреобразователь (ЦАП) 10, преобразо ватель 1 единичного кода в двоичный.элементы И 12 - 14, элемент НЕ 15, 20одновибраторы 16 и 17, блоки 2 - 7входят в состав блока 18 приоритетного прерьвания, блоки 12, 13 15и 17 - в состав блока 19 управления,Преобразователь работает следующим образом,В исходном состоянии триггеры 2и 3 всех каналов находятся в нулевомсостоянии, при этом на первом (пря"мом) выходе триггеров установлен 30сигнал "0", а на втором (инверсном)выходе - "1"., счетчик 9 обнулен.Так как на втором выходе триггеров 2 установлен сигнал "1", на выходе элементов И 7 всех каналов ина втором входе элемента И 12 уста 35навливается сигнал "1". С приходомзапускающего импульса на второй уп-.равляющий вход генератора 8 последний запускается и импульсы с его первого выхода через элемент И 12 поступают на счетчный вход счетчика 9,Импульсы с второго выхода (противоФазного первому выходу) генератора8 поступают на вторые входы (входысинхронизации) триггеров 2 всех каналов . На выходе ЦАП 1 0 Формируетсяступенчато-изменяющееся напряжение,которое поступает на первый входблоков 1 всех каналов.50Пусть ,в момент времени 1, наступило равейство напряжений на выходеЦАП 10 и на входе первого каналаАЦП, При этом срабатьвает блок,1 первого жнала, а также элемент И 4этого же канала и на выходе последне".го устанавливается сигнал "1". Попереднему фронту импульса с второговыхода генератора 8 (момент времени) триггер первого канала переводится в единичное состояние, т.е. на его первом выходе устанавливается сигнал , а на втором - "0",. Вследствие этого на выходе элементов И 7 всех каналов устанавливается сиг-, нал "0".На втором входе элемента И 12 устанавливается сигнал "0", который запрещает прохождение импульсов с первого выхода генератор 8 через элемент И 12 на счетный вход счетчика 9. В то же время срабатывает элемент НЕ 15 и на втором входе элемента И 13 устанавливается сигнал 1". разрешающий прохождение импульса с первого выхода генератора 8 на вторые входы (синхровходы) триггеров 3, По переднему Фронту этого импульса (момент времени) триггер 3 первого канала переводится в единичное состояние. Так как триггер 2 первого канала установлен в единичное состояние, нулевым сигналом с его второго выхода закрыты также элементы И 6 всех каналов, то на входе преобразо. - вателя 11 устанавливается единичный позиционный код, соответствующий номеру первого канала, который преобразователем 11 преобразуется в двоичный код, По переднему фронту импульса на выходе .элемента И 13 (момент времени Е), который поступает на третий выход АЦП, может быть произведена запись во внешнее запоминающее устройство кода с выхода счетчика 9, соответствующего значению преобразуемого аналогового напряжения, и двоичного кода с выхода преобразователя 11, соответствующего . номеру канала, преобразование в котором закончено, Нулевой сигнал с второго выхода триггера 3 первого канала запрещает прохождение сигнала с выхода блока 1 первого канала на выход элемента И 4 этого же канала, и на его выходе устанавливается сигнал "О", По заднему фронту импульса на выходе элемента И 13 (момент времени й,) одновибратор 17 формирует импульс, который через элемент И 5 первого канала устанавливает обратно в нулевое состояние триггер 2 первого канала, и на выходе элементов И 7 всех каналов устанавливается сигнал "1". Сигнал "1" на выходе элемента И 7 последнего канала разрешает дальнейшее прохождение. импуль сов с первого выхода генератора 85 5206через элемент И 12 на счетный входсчетчика 9, Благодаря этому продолжаетсяформирование ступенчатого напряжения на выходе ЦАП 10,Пусть теперь в момент временисрабатывают блоки 1 в третьем и шестом каналах, При этом сигнал "1 " устанавливается на выходе элементовИ 4 этих же каналов. По переднемуфронту импульса с второго выходагенератора 8 (момент времени 1: )триггеры 2 третьего и шестого каналов устанавливаются в единичное сос -точние, Вследствие этого на выходе 15элементов И 7, начиная с третьегоканала до последнего, устанавливается сигнал 0, Импульсы с первого выхода генератора 8 начинают поступатьна вторые входы триггеров 3. По перед 20нему фронту первого импульса (моментвремени й ) в единичное состояниепереводится триггер 3 третьего канала, Триггер 3 шестого канала в единичное состояние не переводится, 25так как на выходе соответствующегоэлемента И б, подключенного к первому входу триггера .3, имеется сигнал "О". Сигнал "1" присутствуетна выходе элемента И 6 только треть Оего канала, следовательно, на входпреобразователя 11 поступает единичный позиционный код, соответствующийномеру третьего канала. Сигнал "О"с второго выхода триггера 3 третьегоканала запрещает прохождение сигнала"1" через элемент И 4 третьего канала, и на его выходе устанавливаетсясигнал "О". По заднему фронту импульса, поступающего с первого выхо Ода генератора 8 (момент времени),триггер 2 третьего канала устанавливается в нулевое состояние. Благодаря этому сигнал "О" остается толькона выходе элементов И 7 каналов,45начиная с шестого до последнего.Поскольку триггер 2 шестого каналанаходится в единичном состоянии, срабатывает элемент И б этого же канала, и, следовательно, на выходе преобразователя 1 устанавливается единичный позиционный код, соответствующий коду шестого канала. В моментвремени , соответствующий переднему фронту очередного импульса с первбго выхода генератора 8, триггер3 шестого канала переводится в единичное состояние и производится. записьво внешнее запоминающее устройство 56 бкода с выхода счетчика 9 и кода свыхода преобразователя 11 . По заднемуфронту этого импульса (момент времени С 1 О ) триггер 2 шестого каналаустанавливается в нулевое состояние,и теперь сигнал "1 устанавливаетсяна выходе всех элементов И 7, Сигнал"1" с выхода элемента И 7 последнегоканала разрешает прохождение импуль-сов с первого выхода генератора 8 через элемент И 12 на счетчик 9, и вмомент времениформируется очередная ступенька компенсирующего напряжения на выходе ЦАП 10.Аналогично производится регистрация значений остальных параметровпо мере срабатывания блоков 1 сравнения в остальных каналах,Когда все. триггеры 3 установленыв единичное состояние, т,е. преобразование всех сигналов, поступающихна информационные входы АЦП, в двоичный код закончено, а также завершена их регистрация (на выходе элемента И 7 последнего канала устанавливается сигнал "1"), срабатывает элемент И 14, сигнал "1" с его выходапоступает на вход одновибратора 16,который по его переднему фронту формирует импульс. Этот импульс устанавливает в нулевое состояние триггеры 3всех каналов, обнуляет счетчик 9,останавливает генератор 8. Этот импульс поступает также на второй вьгход АЦП, сигнализируя об окончанииочередного цикла преобразования аналоговых сигналов в цифровой код.Формула изобретения 1Многоканальный аналого-цифровой преобразователь, содержащий и-информационных каналов, каждый из которых содержит блок сравнения, первые вхоф ды блоков сравнения объединены и соединены с выходом цифроаналогового преобразователя, второй вход каждого блока сравнения является соответствующей входной шиной, выходы бло" ков сравнения соединены с соответствующими первыми входами блока приоритетного прерывания, входы цифроаналогового преобразователя соединены с соответствующими выходами счет" чика импульсов, счетный вход которого соединен с первым выходом блокауправления, генератор импульсов, первый выход которого соединен с первымвходом блока управления, второй вход которого соединен с первым выходом блока приоритетного прерывания, вторые выходы которого соединены с со 5 ответствующими входами преобразователя единичного кода в двоичный, выхо - ды которого являются первой выходной шиной, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения преобразователя, в него введены одновибратор и элемент И, группа входов которого соединена с соответствующими третьими выходами блока приоритетного прерывания, вход соединен с первьи выходом блока приоритетного прерывания, а выход через одновибратор соединен с вторым входо блока приоритетного прерывания, установочным Входом счетчика, первым управляющим входом генератора импульсов и является второй выходной шиной, второй и третий выходы блока управления соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока 25 приоритетного прерывания, третий выход блока управления является третьей выходной шиной, второй выход генератора импульсов соединен с пятым входом блока приоритетного пре - рывания, второй управляющий вход ге - нератора импульсов является управляю- щей шиной, выходы счетчика импульсов являются четвертой выходной шиной,2, Аналого-цифровой преобразователь по п 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок приоритетного прерывания выполнен на и информационных каналах, первый информационный канал содержит последовательно соединенпые первый элемент И, первый триггер, второй триггер и второй элемент Ц,каждый из остальных информационных каналов содержит последовательно соединенные первый элемент И, первый45триггер, второй элемент И, второй триггер, третий элемент И, а также четвертый элемент И, в каждом ь.-минформационном канале, кроме первого, первый вход четвертого элемента Исоединен с. вторым выходом первоготриггера, второй вход четвертого элемента И объединен с вторым входом второго элемента И, второй вход второго элемента И второго информационного канала соединен с вторым выходом . первого триггера первого информацион ного канала, второй вход второго элемента И (1.+2)-го информационного канала соединен с выходом четвертого элемента И (+1)-го информационного канала (х=1,2п),вторые входы первых триггеров всех информационных каналов объединены и являются пятым входом блока, третий вход первого триггера первого информационного канала соединен с выходом второго элемента И того жеканала в каждом из оставшихся информационных каналов, третий вход первого триггера соединен с выходом третьего элемента И соответствующего канала, первые входы первых элементов И информационных каналов являются первыми входами блока, в каждом информационном канале второй вход первого элемента И соединен с вторым выходом второго триггера, вторые и третьи входы вторых триггеров всех информационных каналов соответственно объединены и являются соответственно четвертым и вторым входами блока, первый выход первого триггера первого информационного канала и выход вторых элементов И остальных информационных каналов являются вторыми выходами блока, первые выходы вторых триггеров всех информационных каналов являются третьими выхо- дами блока, второй вход второго элемента И первого информационного канала и вторые входы третьих элементов И остальных информационных каналов объединены и являются третьим входом блока, выход четвертого элемента И последнего информационного канала является первым выходом блока.3. Аналого-цифровой преобразовательпоп.1, о тличающийс я тем, что блок управления выполнен надвух элементахИ, элементе НЕ и одновибраторе, выход которого является вторым выходом блока, а вход соединен с выходом первого элемента И, который является третьим выходом блока, первый вход первого элемента И объединен с первым входом второго элемента И и является первым входом блока, второй вход первого элемента И соединен с выходом элемента НЕ, вход которого объединен с вторым входом второго элемента И и является вторым входом блока, выход второго элемента И является первымвыходом блока.1520656 28 ЭФ, а,4 ЪФ2,г, Г Составитель А,Титовкова Техред Л,Сердюкова КорректорА. Обруч Редактор Заказ 6769(5 аж 88 Подписи изводственно-издательский комбкнат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагари ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5