Устройство для ввода информации

(56) 1, Авторское свидетельство СССРУ 962908, кл.06 " 3/05, 1981.2, Авторское свидетельство СССРВ 737943, кл. С 1 06 Е 3/05,1980.памяти и блок управления, второйвход которого соединен с управляющим выходом аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход которого соединен с третьим выходомблока управления, пятый выход которого соединен с входом первого блока памяти, информационный вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом мультиплексора, информационные входы которого являются аналоговыми входами устройствао т л и ч а ю щ е е с я тем,что,сцелью повышения быстродействия устройства,в него введены счетчик, сумматоркомпаратор и второй блок памяти,выходы счетчика соединены с управ 2 строиствое е с яя содержиттриггеры, пы задержкивторой ииЛИ, выходым выходом отли-. блок упвторой и второйИЛи-НЕ, ементы И, о являетоп. 1, ем, что первый, ервый и эле равлен. третий элемен ора, вх вателя, и и вхо менй эл первыиэлемент ся втор ного эл лока котороблока,котороппы ана осод пер емента задержки входами первог нта ИлИ-НЕ и явл блока, второйоединен сэлемента И я, вх элем ется третьимод третьего а и вхо выходы выходом СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИ ляющими входами мультиплекс дами группы первого формиро входами второго блока памят дами второй группы первого памяти, входы первой группь го соединены с выходами гру лого-цифрового преобразоват дами первой группы сумматор дами второго формирователя,которого являются выходами группыустройства, входы-выходы первогоформирователя являются входами-выходами устройства, выходы первогоформирователя соединены с входамигруппы счетчика, первый вход которого соединен с третьим выходомблока управления, четвертый выходкоторого соединен с вторым входомсчетчика, первый и второй выходыблока управления являются первыми вторым выходами устройства, первый вход блока управления соединенс выходом компаратора, входы второй группы которого соединены свыходами сумматора, входы второйгруппы которого соединены с выходами первого блока памяти, третийвход блока управления соединен спервым входом первого формирователяи является. первым входом устройства,четвертый вход блока управления соединен с вторым входом первого формирователя и является. вторым входомустройства, пятый вход блока управления соединен с входом второго формирователя и является третьим входом устройства,1164689 триггера соединен с выходом второготриггера, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И,первым входом элемента ИЛИ и вторымвходом второго элемента И, первый,вход и выход которого являются соответственно третьим входом и четвертым выходом блока, второй входэлемента ИЛИ-НЕ соединен с. выходомвторого элемента задержкй, вход которого соединен с входом первогоэлемента задержки и является вторымвходом олока, второй вход первогоэлемента И является четвертым входомблока, выход первого триггера сое 3 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в измерительных системах и автоматизированных системах управления, 5Известно устройство сбора данных, содержащее аналоговый мультиплексор, соединенный с аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Устройство позволяет вводить в ЗВМ аналоговую инфор мацив, поступающую по радиальным каналам, путем их последовательного опроса и аналого-цифрового преобра-, зования информации 1.15Недостатком устройства является отсутствие предварительной обработки информации, что ведет к увеличению затрат машинного времени ЗВМ на операции ввода и обработки ин- О формации.Известно устройство сбора данных, содержащее аналоговый мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь (АЦ 11), буферный регистр, блок сопряжения, блок управления и блок памяти, При этом выход аналогового мультиплексора соединен с аналоговым входом АЦН, вход управления которого соединен с блоком управления, а выходы с буферным регистром, входы управления которого соединены с блоком сопряжения,.который в свою очередь связан с блоком управ-ления и с блоком памяти, блок памяти связан с блоком управления 21. динен с вторым входом второго триггера и является первым выходом блока, второй вход первого триггерасоединен с выходом элемента ИЛИ-НЕи вторым входом третьего элемента И,выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ и является пятым выходом блока, третий вход первого триггера является первым входом блока,первый вход первого триггера соединен с четвертым входом второготриггера, первым входом третьегоэлемента И и является пятым входомблока, третий вход второго триггерасоединен с шиной нулевого потенциала. 2Устройство позволяет вводить вЗВМ аналоговую информацию с внешних абонентов, причем как по запросу от ЗВМ, так и автоматически, производя опрос заданных входных каналов, номера которых заносятся в блок памяти.Недостатком устройства является то, что сигналы из входных каналов вводятся в ЭВМ вне зависимости от того, изменилось ли существенно значение сигнала в данном канале с мо в . мелта предыдущего ввода или нет,Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленнная цель достигается тем, что в устройство для ввода информации, содержащее мультиплексор, первый и второй аналого-цифровые преобразователи , первый блок .памяти и блок управления, второй вход которого соединен с управляющим выходом аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока управления, пятый выход которого соединен с входом первого блока памяти, информационный вход аналогоцифрового преобразователя соединен с выходом мультиплексора, информационные входы которого являются аналоговыми входами устройства, дополнительно введены счетчик, сумматор, компаратор и второй блок памяти, выходы счетчика соединены с управляющими входами мультиплексо9 4является четвертым входом блока, вы-ход первого триггера соединен с вто-рым входом второго триггера и является первым выходом блока, второйвход первого триггера соединен с вы"ходом элемента ИЛИ-НЕ и вторым входом третьего элемента И; выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ и является пятым выходомблока, третий вход первого триггераявляется первым входом блока, первый .вход первого триггера соединен с:четчертым входом второго триггера, пер;вым входом. третьего элемента И и является пятым входом блока, третийвход второго триггера соединен сшиной нулевого потенциала. Устройство содержит мультиплексор 1, аналого-циФровой преобразова" тель 2, счетчик 3, первый и второй формирователи 4 и 5, первый и второй блоки 6 и / памяти, сумматор 8,: компаратор 9 и блок 10 управления, аналоговые входы 11 устройства, выходы 12 группы устройства,первый и второй выходы 13 и 14 устройства, третий, четвертый и пятый выходы 15 16 и 17 блока 10 управления, первый и второй входы 18 и 19 блока 10 управления, первый, второй и третий входы.20, 21 и 22 устройства.Блок 10 управления содержит первый, второй и третий триггеры 23, 24 и 25, первый и второй элементы 26 и 27 задержки, элемент 28 И 31 И-НЕ, первый , второй и третий элементы 29, 30 и 31 И, элемент 32 ИЛИ,Устройство работает следующим образом. Данные из устройства считываются в виде двух байтов: один байт содержит .номер канала,т.е. номер опрашиваемого входа 11; второй байт содержит цифровое значение уровня сигнала на данном входе 1 1. Данные считываются из устройства на двунаправленные входы-выходы 12, при этом первый байт считывается при подаче сигнала на вход 21, а второй байт при подаче сигнала на вход 22. При необходимости считать данные с входов 11 на устройство вы 3 116468 ра, входами группы-первого формирователя, входами второго блока памяти и входами второй группы первого блока памяти, входы первой группы которого соединены с выходами группы аналого-цифрового преобразователя, входами первой группы сумматора и входами второго формирователя, выходы которого являются выходами группы устройства, входы-вы ходы первого формирователя являютсявходами-выходами устройства, выходы первого формирователя соединены с входами группы счетчика, первый вход которого соединен с третьим выходом 15. блока управления, четвертый выход которого соединен с вторым входом счетчика, первый и второй выходы блока управления являютсяпервым и вторым выходами устройства, первый вход блока управления соединен с выходом компаратора, входы второй группы которого соединены с вь 1 ходами сумматора, входы второй группы которого соединены с выходами перво- д го блока памяти, третий вход блока управления соединен с первым входом первого формирователя и является первым входом устройства, четвертый вход блока управления соединен с вторым входом первого формирователя и яв- .ляется вторым входом устройства, пя-. тый вход блока управления соединен с входом второго формирователя и является третьим входом устройства,- 35Блок управления содержит. первый,второй и третий триггеры, первый ивторой элементы задержки, элемент . ИЛИ-НЕ, первый, второй и третий элемент И, элемент ИЛИ, выход которого 40является вторым выходом блока, выходпервого элемента задержки соединен спервыми входами первого элемента Ии элемента ИЛИ-НЕ и является третьим выходомблока, второй вход третьего триггера 4 Зсоединен с выходом второго триггера,первый вход которого соединен с вы-.ходом первого элемента И, первыМвходом элемента ИЛИ и вторым входом второго. элемента И, первый вход 50и выход которого являются .,соответственно третьим входом и четвертым вы.ходом блока, второй вход элементаИЛИ-НЕ соединен с выходом второгоэлемента задержки, вход которого сое-Идинен с входом первого элемента за-.держки и является вторым входом блока, второй вход первого элемента И На фиг, 1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг, 2 - струк"турная схема блока управления, "дается требуемый код номера канала, по входу 20 сигнал записи и повходу 21 сигнал обращения. Послеэтого устройство опрашивает задан-ный входной канал и данные оо уровне 5сигнала могут быть считаны из уст- .ройства подачей сигнала на вход 22.При обмене в ответ на сигналы обращения устройство выставляет сигнална выходе 14, означающий подтверж" 10дение вьдачи или приема байта данных. Байт номера канала принимаетсяи передается через первый формирователь 4. При приеме номера каналана вход выборки первого формирователя 4 поступает сигнал с входа 21,а на вход управления записью - считыванием сигнал с входа 20. 11 ри этомформирователь 4 передает байт данных на входы счетчика 3, на вход 20/записи которого одновременно поступает сигнал записи с четвертоговыхода блока 10 управления. Таким образом код номера канала запоминаетсяв счетчике 3 и, поступая на входы ЙЗмультиплексора 1, переключает егона опрос соответствующего входа 11,При выдаче данных через первыйФормирователь 4 на его вход выборкипоступает сигнал с входа 21, а на 3 рвход управления записью-считываниемсигнал не поступает. При этом первый формирователь 4 транслируетданные с выхода счетчика 3.Оцифрованные значения уровнясигнала, передаваемые во второмбайте, вьдаются с выходов АЦП 2 через. второй формирователь 5 припоступлении на его вход выборки сигнала с входа 22; Сигнал на выходе,14 Формируется блоком 10 управления.чЕ При каждой вьдаче байта данных посигналу на входе 22 осуществляетсязапись указанного оайта, поступающего с выхода АЦП 2 в первый блок6 памяти по адресу, равному кодуномера канала, поступающему с выходов счетчика 3,В исходном состоянии (после включения) ЗВМ считывает через устройст- фво данные со всех входов 11. Для этого ЭВМ последовательно вьдает на.устройство номера каналов и считываетданные об уровне сигнала в каждом изних. По окончании указанной проце- . Ядуры ЭВМ.получает все начальные значения данных, которые записываютсятак же в первом блоке 6 памяти, После этого ЭВМ обращается к устройству только при вьдаче устройством сигнала прерывания на выходе 13.Устройство осуществляет опрос входов 11 и оценку информации следующим образом. Блок 10 управления на своем третьем выходе 15 формирует сиг- . нал запуска, поступающий на вход запуска АЦП 2 и счетный вход счетчика 3, Цо этому сигналу АЦП 2 сбрасывается, а содержимое счетчика 3 (код номера канала) увеличивается на единицу. Под воздействием нового кода номера канала, поступающего с выходов счетчика 3 на адресные входы мультиплексора 1, первого и второго блоков 6 и / памяти, мультиплексор 1 подключает к входу АЦП 2 следующий вход 11, После сброса АЦП 2 вьдает сигнал готовности на второй вход 19 блока 10 управления который в ответ снимает сигнал на своем третьем выходе 15, что в свою очередь служит сигналом начала пре. - образования для АЦП 2. По окончании цикла преобразования АЦ 11 2 вьдает оцифрованное значение уровня сигнала на первые входы сумматора 8, од- новременно АЦП .2 снимает сигнал готовности с второго входа 19 блока 10 управления. Суьщатор 8 формирует на своих выходах код, численно равный абсолютной величине разности между величиной кода, поступающего с выходов АЦП 2, и кода с выходов первого блока 6 памяти, При этом с Ац 11 2 поступает код уровня сигнала, который имеет место в данный момент опроса, а с выходов первого блока 6 памяти поступает код, равный уровню сигнала, имевшему место при последнем считывании данных в ЭВМ из данного канала. Указанный код абсолютного значения разности уровней поступает на вторые входы компаратора 9, на первые входы которого из второго блока 7 памяти поступает код,максимального отклонения для данного канала. Если величина кода, поступающего с выхода сумматора 8, превьппает величину кода максимального отклонения, то компаратор 9 вьдает сигнал на первый .вход 18 блока 10 управления, по которому блок 10 управления формирует сигнал на выходе 13, Если же код с выхода сумматора 8 не превы" шает величину кода максимального7 1 отклонения, то компаратор 9 не ф р- мирует сигнал на своем выходе, и блок 10 управления формирует сигнал на своем третьем выходе 15, по которому вновь сбрасывается АЦП 2, а счетчик 3 увеличивает на единицу свое содержимое. После этого вся последовательность операций повторяется. Таким образом, устройство последовательно опрашивает данные с входов 11 и производит их оценку.формирование сигнала прерывания осуществляется только при отклонении измеряемого сигнала на данном входе 11 на величину, превышающую .максимальное отклонение, заданное для данного канала. По сигналу прерывания ЭВМ считывает с устройства код номера канала и код уровня сигнала, выдавая сигналы соответ. ственно на первый и второй входы 21 и 22. При этом блок 10 управления формирует на пятом выходе 17 сигнал записи, по которому код заносится так же в первый блок 6 памя- ти. При необходимости в процессе работы уточнить уровень сигнала в 164689 8каком-либо канале, ЭВМ выдает в.устройство код номера канала и считывает код уровня сигнала. Таким образом, при использованииданного устройства, оно само произ-;,водит все функции предварительнойоценки вводимой информации и обращается к ЭВМ (цьщачей сигнала пре О рывания) только в случае отклоненияизмеряемого сигнала на величину, пре-.вышающую заданное для данного канала отклонение. Устройство также обеспечивает возможность непосредственного считывания ЭВИ при необходимости данных из любого канала. Наибольшую экономию дает использование предлагаемого устройства в системах смедленно изменяющимися входными сигналами, например, в системах управления технологическими процессами.Достоинством устройства является также простота обмена с ЭВМ. Операцииобмена сводятся к считыванию снача ла номера канала, затем данных илик заданию номера канала, затем ксчитыванию данных.1164689 Составитель В,Верховский Техред М.Гергель Корректор Л.Пилипенк едактор В,.Ков Заказ 4187/4В Подписно 13 филиал ПП 1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 НИИПИ Государствен делам изобрете Москва, Ж,Тираж 710го комитета ССй и открытийушская наб д