Многоканальное устройство для ввода информации от двухпозиционных датчиков

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик в 877513фх сл ф(5)М. Кл,0 06 Г 3/00 6 06 Г 3/02 с присоединением заявки М 1 ееударетаенный квинтет СССР ае данаи нэабретений н открытий(53) УДК 681, 327. .11(088.8) Дата опубликования описания 30 . 10,81 ЛЯ 0Киевский ордена Ленина, политехнический инсим, 50-летия Великой Октябрьской социалистической револ 1) Заявител) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ ОТ ДВУХПОЗИЦИОННЫХ ДАТЧИКОВ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для регистрациистатистических .данных об изменениисостояния двухпозиционных датчиков,Известно устройство для ввода информации от двухпозиционных датчиков,содержащее .блок памяти, блоки сравнения и блоки записи информации 11,Запись информации в блок памяти устройства осуществляется в параллельной форме, что приводит к резкому увеличению стоимости устройства при увеличении количества контролируемых датчиков. Кроме того, в устройстве отсутствует возможность фиксации моментов времени изменения состояния датчиков.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для считывания информации от двухпозиционных датчиков, содержащее коммутатор, первые входы которого соединены со входами устройства, вторые входы с выходами первого дешифратора, входы которогосоединены с выходами первого .регист"ра адреса, блок фиксации изменениясостояния датчиков, первые входы которого подключены к выходам коммутатора и первым входам блока памятисостояния датчиков, выходы которогосоединены со вторыми входами блокафиксации изменения состояния датчиков,выходы первого и второго. элементовИЛИ подключены ко входам третьего 3 лемента ИЛИ, выход которого подключенк первому входу формирователя.импульсов, второму входу распределителя им"пульсов и входу устройства, элементыИ первой группы, входы которых соединены с выходами первого регистра адреса, элементы И второй группы, входыкоторых соединены с выходами второгорегистра адреса, а выходы - с выходамиустройства, генератор, эталонной .частоты, выход которого подключен ковходу датчика времени, первому входураспределителя импульсов и второму87753 1 О 15 20 входу формирователя импульсов, выходкоторого подключен ко входу второгорегистра адреса, выходы которого соединены со входами второго дешифратора, выходы распределителя импульсовсоединены -с третьим входом формирователя импульсов и первыми входами элементов И третьей группы, другие входыкоторых подключены к выходам. датчикавремени и выходам первого и второгоэлементов ИЛИ, а выходы элементов Итретьей группы соединены с выходамиустройства ).2),Недостатками этого устройства явля-,ются низкая скорость считывания информации от двухпозиционных датчиков, атакже резкая зависимость быстродейст.-.вия устройства от числа каналов.Цель изобретенияповышение.быстродействия устройства. 4 и вторым входом блока памяти состоя ния датчиков канала,На чертеже изображена схема устройства.Устройство содержит входы 1 устрбйства, коммутатор,2,. первый дешифратор3, второй дешифратор 4,.первый регистр5 адреса, второй регистр 6 .адреса,блок 7 памяти состояния датчиков, генератор 8 эталонной частоты блок 9фиксации изменения состояния .датчиков, первый элемент И 1 О, второй элемент И , третий элемент И 12, чеТвертый элемент И 13, первый элемент ИЛИ 14, второй элемент ИЛИ 15, датчик 16 времени, распределитель )7 импульсов, первый формирователь 18 импульсов, второй формирователь )9 импульсов, пятый элемент И 20, элементы И 21 группы, четвертый элемент ИЛИ 22,элементы ИЛИ 23 группы; третий эле35 40 45 50 Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены группа.элементов ИЛИ, группа элементов И,и в калдом канале четвертый элемент.ИЛИ, второй формирователь импульсов и пятый элемент И; причем каждый выход второго дешифратора соединен с первыми входами второго формирователя импульсов и пятого элемента, И соответствующего канала и входами соответствующих элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого и второго элементов ИЛИ, второй вход пятого элемента И соединен с соответствующим выходом распределителя импульсов;,а выход - с другимвходом первого, элемента И канала, выходы первого .элемента И соединены с соответствующими .входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с другими выходами устройства, выход генератора эталонной частоты соединен со вторым входом, второго формирователя импульсов каждого канала, третий вход второго формирователя импульсов, сое, динен с выходом четвертого -элемента ИЛИ, выход которого соединен с соответствующими выходами блока фиксации изменения состояния датчиков и входами элементов И группы, четвертый вход второго формирователя импульсов каждого канала соединен с третьим входом первого формирователя импульсов и первым выходом распределителя.импульсов, а выход второго формирователя импульсов соединен со входом первого регистра адреса, третьям входом блока фиксации изменения состояния, датчиков мент ИЛИ 24, выходы 25 устройства. Устройство работает следующим образом,Все входы ) устройства разбиты на каналы. В каждоканале есть свой коммутатор 2, блокпамяти, блок 9 фиксации изменения состояния датчиков,первый дешифратор 3, первый регистр 5адреса, второй формирователь 19 импульсов, четвертый элемент ИЛИ 22,пятый элемент И 20, первый элемент И 10. На чертеже изображено толькодва канала. Каналы выведены пунктирными линиями. Число каналов равно числу выходов второго дешифратора 4 Одни входы коммутатора 2 информационные и являются входами 1 устройства,.К каждому входу 1 подкпючен один датчик информации. Другие входы коммутатора 2 стробирующие,: Число информационных входов коммутатора 2 равно числу стробирующих входов и определяется числом выходов первого дешифратора 3.Количество выходов и позиционный кодна вьиодах первого дешифратора З,определяется разрядностью и кодом навыходах первого регистра 5 адреса. Вкаждом конкретном, канале число разрядов регистра 5 адреса, а следовательно, и число входовустройства можетбыть различным. Блок 7 памяти выполнениа сдвигоном,регистре с числом разря-дов, равным числу входовустройстваxо данному каналу.При .подаче питания начинается синхронная работа .генератора 8 эталонной частоты, .первого формирователя 18 имлб ментов И 20 элементы И 10. Так как на этом информационные выходы элементов И 11-13 и соответствующие выходы элементов И 10, объединенные элементами ИЛИ 23 группы, будут последовательно подключаться к выходам устройства.С первого выхода распределителя 17 импульсов единичный сигнал поступает на разрешающий третий вход первого формирователя 18 импульсов и на четвертые входы вторых формирователей 19 импульсов. По этому сигналу .возобновляется выдача первым формирователем 18 сигналов циклического опроса номера каналов. Одновременно совпаде" ние сигнала "1" на четвертом входе второго формирователя 19 и сигнала"1", обусловленного позиционным кодомдешифратора 4, на первом входе фор 5 87751пульсов и второго формирователя 19импульсов. В датчик 16 времени начинают поступать с генератора 8 импульсысчета текущего времени. Вторые формирователи 19 импульсов с частотой генератора 8 выдают в свои регистры 5 ад.реса сигналы счета для циклическогоопроса состояния датчиков, В соответствии с позиционными кодами на выходахпервых дешифраторов 3 .коммутаторами 2 1 Опоследовательно опрашиваются состояния датчиков, подключенных ко входам1 устройства, Информация о состоянииэтих датчиков подается на входы соот"ветствующих коммутаторов 2 а.с последних на первые входы блока 7. памятисостояния датчиков и на первые входыблока 9 фиксации изменения состояниядатчиков. На вторые входы блока 9 по"ступает с выхода блока 7. памяти состо- рояния датчиков сигнал, .который соответствует состоянию данного датчика в предыдущий цикл опроса. На третий входблока 9 анализа состоянии датчиков поступают тактирующие импульсы с выхода 25второго формирователя 19 импульсов,В зависимости от информации на выходахдатчика в текущий и предыдущий моментывремени на выходах блока 9 могут бытьследующие коды. Если информация на.первом и втором входах блока 9 одинакова, что соответствует неизменномусостоянию датчиков в текущий и предыдущий цикл опроса, то на выходах блока 9 код равен "0",При "0 на выходах коммутатора 2 и135"1",на выходе блока 7 памяти на первом выходе блока 9 код равен "1", ана втором выходе - "0", При "1" на,выходе коммутатора и "0" на выходе бло 40ка 7 памяти код на выходах блока 9меняется на инверсный. указанный алгоритм реализуется с помощью блока 9.Соответствующие выходы блока 9 объединяются в каждом канале четвертым эле 45ментом ИЛИ 22,При изменении состояния какого-либо из датчиков в одном из каналов навыходе четвертого элемента ИЛИ 22 данного канала появляется код 1 , , который подается на третий вход второгоформирователя 1 9 импульсов и блокирует выдачу сигналов циклического опроса датчиков в первый регистр 5 адреса .Остальные каналы , состояние датчиковна входах которых не изменилось , продолжают циклический опрос .Сигналы с выходов блока 9 фиксацииизменения состояния датчиков поступают на соответствующие входы элементов И 21 группы, Позиционный код на выхо дах второго дешифратора 4 задается кодом второго регистра 6 адреса и последовательно стробирует соответствующие входы элементов И 21 группы, При совпадении позиционного кода на выходах второго. дешифратора 4,с кодом но"1мера канала, обнаружившего изменение состояния датчика открывается соответствующий элемент И,21 группы и сигнал "1" поступает иа вход одного .иэ элементов ИЛИ 14 и 15. Выходы элементов ИЛИ 14 и 15 объединены третьим элементом ИЛИ 24, с выхода третьего элемента ИЛИ 24 код "1" поступает на выход устройства и на первый вход первого Формирователя 18 импульсов, по которому запрещается выдача в регистр 6 адреса сигналов циклического опроса . номера канала.Одновременно этот же сигнал, подается на первый вход распределителя 17 импульсов, на второй .тактирующий вход которого непрерывно подаются сигналы . генератора 8 эталонной частоты. Прн этом на выходах распределителя, количество которых на единицу больше суммы всех элементов И 10-13 поочередно появляется единичный .сигнал . Этот сигнал последовательно стробирует элементы И 11-13 и через вторые входы элепервые входы элементов И "О.поступаетпозиционный код с выходов второго дешифратора 4, и этот код соответствует номеру канала, в котором .обнаружено изменение состояния датчика, то распределитель 17 импульсов через зле"менты И 20 будет стробировать .элементы И 10 только укаэанного .канала. При87751мирователя 18 заторможенного каналаснимает блокировку выдачи импульсовциклического опроса номера, для данного канала Контроль .состояния датчиков возобновляется. 5Если произошли изменения состояния датчиков одновременно по нескольким каналам или обнаружены изменениясостояния датчиков в работающих кана"лах в моментопроса распределителем 1017 заторможенного. канала, то эти каналы сигналом "1" с выходов .своихэлементов ИЛИ 22 затормаживаютсяОпрос и запуск каналов будет произво-.дйться последовательно по мере работы 5второго регистра б адреса и распределителя 17 импульсов.Таким образом, информация с устройства для ввода информации от двухпозиционных датчиков передается в устройство приема, накопления и обработкилишь при изменении состояния контролируемых датчиков, что дает возможностьзначительно сократить ее объем, уменьшить время, расходуемое устройством 25приема и обработки информации на получение данных о состоянии одного датчика.Быстродействие предлагаемого,устройства повышается как за счет повышения частоты опроса датчиков в канале, так и за счет независимой, па. раллельной работы каналов,Так как на входы первых регистров5 адреса подаются сигналы циклическо 35го опроса с частотой, равной частотегенератора 8, товсе коммутаторы 2,опрос состояний датчиков будут производить с этой же частотойт. е. счастотой в и раз большей, чем в извест 40ном устройстве, где н - равно числуканалов.Кроме того, при обнаружении изменеВия состояния датчика в одном из каналов затормаживается на время выдачи45,информации в устройство приема и.обработки только этот канал. Остальные жеканалы продолжают осуществлять циклический контроль состояний своих датчиков и в случае изменения их состоянияподготавливают информацию для выдачи50в устройство приема и обработки с минимальными задержками.Формула изобретенияМногоканальное устройство для ввоДа информации от двухпозицнонных датчиков, содержащее в каждом канале коммутатор, блок памяти состояния,датчиков, блок фиксации изменения состояния датчиков, первый дешифратор, первый регистр адреса, первый элемент И, причем одни входы коммутатора соединены с входами устройства,. а другиес выходами первого дешифратора, входыкоторого соединены с одними выходами первого регистра адреса, другие выходы которого соединены с одними, входами первого элемента И, выход коммутатора соединен с первыми входами блокапамяти состояния датчиков и блока фиксацни изменения еостояния датчиков, второй вход которого соединен с выходом блока памяти Состояния датчиков, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ и второгоэлемента И, а выход третьего. элемента ИЛИ - с первыми входами распределителя импульсов и первого Формирователяимпульсов, выход генератора эталоннойчастоты соединен .со вторыми входами распределителя импульсов и первого формирователя импульсов и входом датчика времени, выходы которого соединены с одними входами третьего элемента И, первый выход распределителя импульсов соединен с третьим входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен со входом второго регистра адреса, одни выходы которого соединены со входами второго дешифратора, а другие - с одними входами четвертого элемента И, второй, третий и четвертый выходы распределителя импульсов соединены с соответствующими, другими входами второго, третьего и четвертого элементов И, выходы которых и выход третьего элемента ИЛИ соединены с одними выходами устройства, о т л и ч. а ю ще е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия,в него введены группа элементовИЛИ, группа элементов И и в каждом канале четвертый элемент ИЛИ, второй формирователь импульсов и пятыйэлемент И, причем каждый выход второго дешифратора соединен с первыми входами второго Формирователя импульсов,и пятого элемента И соответствующего канала и входами соответствующихэлементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого и второго элементов ИЛИ, второй вход пятого элемента И соединен с соответствующим выходом распределите877513 НИИПИ Подписи раж 74 аказ 9615/7 илиал ППП "Патент", г Ужгород, ул тная, 4 ля импульсов, а выход - с другим входом первого элемента И канала, выходыпервого элемента И соединены с соответствующими входами элементов ИЛИгруппы, выходы, которых соединены сдругими выходами устройства, выходгенератора эталонной частоты соединенсо вторым входом второго формирователяимпульсов каждого канала, третий входвторого формирователя импульсов сое- . Одииен с выходом четвертого элементаИЛИ, входы которого соединены с соответствующими выходами блока фиксацииизменения состояния датчиков и входами элементов И группы, четвертый вход 15второго формирователя импульсов каждого канала соединен с третьим. входомпервого формирователя импульсов,и первым выходом распределителя импульсов,а выход второго формирователя импульсов соединен со входом первого.регистра адреса, третьим входом блока фиксации изменения состояния датчиков.ивторым входом блока памяти состояниядатчиков канала,Источники информации,принятые во внимание цри экспертизе. Патент Великобритании В 312766,кл. С 06 Е 3/02, опублик. 1973.2. Авторское свидетельство СССРВ 656078, кл. 6 06 Г 3/00, 1977 (про- .тотип).