Устройство для регистрации информации

(ОЮ (И) ЗОР 06 Р ЭОБР ИОАН АВТОРСКОМУ ачев ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 402865, кл, а 06 у 3/00 1971.2, Авторское свидетельство СССР Р 824180, кл. а 06 у 3/00, 1978 (прототип).(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ; РЕГИСТРАЦИИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее первыйкоммутатор, входы первой группы которого являются входами первой группы устройства, а входы второй группы соединены с выходами группы первого блока управления, входы первой группы которого являются входами второй группы устройства и соединены с входами первой группы блока выбора ана логовых каналов, входы второй груп- пы которого соединены с вхедами второй группы первого блока управления н выходами группы формирователя импульсов, выход которого соединен с входом блока выбора аналоговых каналов и первым входом первого рас пределнтеля импульсов выходи группы которого соединены с входамн третьей группы первого блока управления, входкоторого соединен с выходом блока выбора аналоговых каналов, а первый выход соединен с вторым входом первого распределителя импульсов,выход первого коммутатора соединен с входом аналого-цифрового преобраэовате ля,регистратор о т л и ч аю щ: е е-.1,с я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения регистрации как аналоговой,.так и дискретной информации и повышения быстродействия, в него введены регистр, второй коммутатор,второй блок управления и второй распределитель импульсов, первый вход которого соединен с вторым выходом первого блока управления,а второй вхоД соединен с выходом второго блока управления, входы первой группы которого являются входами третьей группы устройства, а входы второй группы соединены с.выходами группы второго распределителя импульсов, выходы группы второго блока управле-цйя соединены с входами первой группы второго коммутатора, входы второй фф группы которого являются входами чет- Юф вертой группы устройства, входы регистра соединены соответственно с выходами аналого-циФрового преобразо- авателя, первого и.второго распределителей импульсов и второго коммутатора, а выход регистра соединен с . входом регистратора.2. Устройство .по п.1, о т л и - ф ч а ю щ е е с я тем, что второй блок управления содержит элементы И и элемент ИЛИ, выход которого яв-фф .ляется виходом блока, а входы соединены с выходами одних элементов И, выходы других элементов И являются .Щасодами группы блокапервые входы элементов И соединены между собой и являются входами первой группы . блока, вторые входы элементов И аоединены между собой иявляются входами Второй группы блока.1027710Устройство относится к автоматике ления, входы первой группы которогои вычислительной технике и предназна- являются входами второй группы устройчено для регистрации аналоговой и дис- ства и соединены с входами первойкретной информации в системах автома группы блока выбора аналоговых каналов,тизации экспериментальных исследова- входы второй группы которого соединений с целью последующей обработки ее 5 ны с входами второй группы первогона ЭВМ, блока управления и выходами группыИзвестно устройство для регистра- формирователя импульсов, выход котоции информации, содержащее аналого-роГо соединен с входом блока выборацифровой преобразователь, коммутатор аналоговых каналов и первым входомканалов, блок управления и регистра первого распределителя импульсов,тор 1,выходы группы которого соединены сВ подобных устройствах периоды входами третьей группы первого блоопроса устанавливаются одинаковыми ка управления, вход которого соедипо всем аналоговым каналам, Для сис нен с выходом блока выбора аналоготем автоматизации экспериментальных вых каналов, а первый выход соединенисследований требуется иметь более . с вторым входом первого распределитегибкую структуру регистратора, поз-ля импульсов, выход первого коммутаволяющую устанавливать в разных кана- тора соединен с выходом блока, выборалах произвольные периоды опроса. В. аналоговых каналов, а первый выходто же время важно в максимальной сте соединен с вторым. входом первогопени испольэовать потенциальное бы распределителя импульсов, выход перстродействие регистратора для улучше- вого коммутатора соединен с входомния экономическиХ показателей систем. аналого-цифрового преобразователяНаиболее близким к предлагаемому и .регистратор, введены регистр, втоявляется устройство для регистрации рой коммутатор, второй блок управлеинформации, в котором возможна уста ния и второй распределитель импульновка в разных каналах произвольных сов, первый вход которого соединенпериодов опроса, содержащее коммута- с вторым выходом первого блока управтор аналоговых сигналов, аналого-циф ления,а второй вхбд соединен с выхоровой преобразователь, регистратор, дом второго блока управления, входыраспределитель импульсов, блок выбораЗ 0 первой группы которого являются вхоаналоговых каиалов и блок управле- дами третьей группы устройства, ания подключением аналоговых каналов. входы второй группы соединены с выВ формирователе импульсов периодов ходами группы второго распределитеопроса аналоговых каналов устройства ля импульсов, выходы группы второгопредварительно устанавливаются пери-блока управления соединены с входамиоды оцроса аналоговых каналов. При первой группы второго коммутатора,появлении запросов на обслуживание от входы второй группы которого являаналоговых каналов в блоке выбора ются входами четвертой группы устройаналоговых каналов анализируется ства, входы регистратора соединенызагруженность регистратора и возмож- соответственно с выходами аналогоность подключения на регистрацию но цифрового .преобразователя, первоговых каналов, Если перегрузки регист-, и второго распределителей импульратора не происходит, то осуществля сов и второго коммутатора, а выходется подключение новых каналов на соединен с входом регистратора.обслуживание 2 . Второй блок управления содержитНедостатком данного устройства явэлементы И и элемент ИЛИ, выходляется невозможность использовать по- которого является выходом блока, атенциальное быстродействие регистра- входы соединены с выходами одних элетора. В большинстве .Применений, когда ментов И, выходы других элементов Ив разных каналах установлены индиви- являются выходами группы блока, пердуальные периоды опроса, загрузка 50 вые входы элементов И соединенырегистратора оказывается неравномер- между собой и являются входами перной и в его работе образуются паузы, вой группы блока, вторые входы элеВ то же время подключение новых ана- ментов И соединены между собой и явлоговых каналов невозМожно. ляются входами второй группы блока.Цель изобретения - расширение 55 На фиг,1 представлена структурнаяобласти применения устройства путем схема устройства для регистрации инобеспечения регистрации как аналого" формации;на фиг,2 - функциональнаявой, так и дискретной информации и схема первого блока управления,;наповышение быстродействия устройства. .Фиг,З - Функциональная схема второгоПоставленная цель достигается блока управления;на Фиг.4 - функцнотем, что в устройство для регистрацииФ нальная схемаблока выбора аналоговыхинформации, содержащее первый комму- каналов; на фиг, 5 - временныетатор, входы первой группы которого . диаграммы работы устройства для реявляются входами первой группы устРой" гистрации информации,ства, а входы второй группы соединены . Устройство фиг. 1) содержит перс выходами гочппы первого блока управ 65 вый коммутатор 1, аналого-цифровой1На временной диаграмме (Фиг,5)показаны: ТИ - тактовые импульсы,следующие с частотой возможных регистраций для данного типа регистратора;Т 1-Тб - импульсы периодов опроса аналоговых каналов источникованалоговой информации; Т 23 - выхсщтриггера 23; И 24 - выход элем"нта . ЗОИ 24; И 28 - выход элемента И 28;"6" - выход блока 6; "2 ф - считывание информации с блока 2; Зап.ДИ 1 -запрос от первого дискретного каналаисточника дискретной информации; З 5Зап.ДИ 2 - запрос от второго дискретного канала; ф 8 ф - считывание информации с блока 8 у ф 3" - работа регистратора 3,На вРеменной диагРамме также отмечен моментпоявления запроса отшестого аналогового канала,Устройство работает следующим образом.В формирователе 7 импульсов оператором устанавливаются периоды опроса аналоговых сигналов, постунакврцсна коммутатор 1.Импульсы, соответствующяе набранным периодам опроса каналов, поступают в блок 6 выбора аналоговых каналов и в первый блок 4 управления.Блок 6 анализирует заданные периодыопроса аналоговых каналов, выделяетиз них наименьший период Т,и икроме того, по сигналам запроса на 55обслуживание рассчитывает требуемыйв данный момент временной ресурс регистратора,При отсутствии перегрузки регистратора блок 6 выбора аналоговых каналов вырабатывает сигнал разрешения,который поступает в .первый блок 4управления, При этом все входные аналоговые каналы, выставившие сигналызапроса, обслуживаются регистратором 3. 65 преобразователь (АЦП) 2, регистратор 3, первый блок 4 управления,первый распределитель 5 импульсов,блок 6 выбора аналоговых каналов,формирователь 7 импульсов, второйкоммутатор 8, второй блок 9 управления, второй распределитель 10 импульсов и регистр 11,Первый блок 4 управления (Фиг, 2)содержит элементы И 12-14, элементы ИЛИ 15 н 16, элементы Й 17 и. 10триггеры 18,Второй блок 19 управления (фиг.31содержит. пары элементов И 19 и 20и элемент ИЛИ 21.Блок выбора аналоговых каналов 15(фиг. 4) содержит эЛемент ИЛИ 22,триггер 23, элемент И 24, блок 25сравнения, элемент ИЛИ 26, регистр27, элемент И 28,. элемент 29 задержки и дущий генератор 20 с частотой20значительно большей частоты тактовых импульсов. Если постановка на обслуживаниеканала, выставившего запрос, приводит к перегрузке регистратора, то навыходе блока 6 выбора аналоговых каналов сигнал разрешения отсутствует,в результате чего новый аналоговыйканал регистратором 3 не обслужива-"ется,При отказе в обслуживании регистратором 3 нового источника информации какой-либо потери информации непроисходит, так как анализ условияотсутствия .перегрузки осуществляется еще до начала эксперимента, .т.е,до появления аналоговых сигналовэтого нового источника.Тактовые импульсы, поступающиена первый распределитель 5 импуль"сов с Формирователя 7, импульсов, поочередно вырабатывают сигналы на выходах распределителя 5 импульсов, которые соответствуют входным каналамрегистратора 3, Рапределитель 5 импульсов может быть выполнен в видедвоичного счетчика с дешифраторами.Блок 4 управления иа каждый тактовыйимпульс анализирует совпадение двухусловий; истечение заданного дляданного канала периода опроса и наличие запроса на обслуживание, получившего расрешение из блока 6 выбо -ра аналоговых каналов. При наличииобоих условий блок 4 управления вырабатывает соответствующий сигнал подключения канала в первый коммутатор1. В результате входной аналоговийсигнал данного канала образуется аналого-цифровым преобразователем 2 вцифровой код и записывается в соотватствующие.разряды регистра 11, Вдругие разряды этого регистра заносится код номера канала, получаемыйиз счетчика распределителя 5, Из регистра 11.сформированные слова поступают в регистратор 3.Если отсутствует первое из анализируемых условий, т,е. не.истек заданный для данного канала период опроса, то блок 4 управления сигнал накоммутатор 1 не выдает, в этом тактеданный канал не оцрашивается и образуется дополнительный временной .Резерв регистраторакоторый используется каналами, не требующими строгосинхронного опроса. В рассматриваемом случае сигнал с второго".выхОдаблока 4 управления поступает навторой распределитель 10 импульсов,состояние которого определяет номервыбираемого дискретного канала. Приэтом с одного из выходов распределителя 10 импульсов сигнал поступаетво второй блок 9 управления, гдеанализируется наличие запросов наобслуживание от дискретных каналов,Если имеется запрос по данномудискретному каналу, то сигнал разрешения проходит во второй коммутатор 8 и информация с входа данногодискретного канала проходит через комцутатор 8 в регистр 11. В этот же регистр заносится код номера данного канала, получаемый из счетчика распределителя 10. Из регистра 11 .сформированные слова поступают на 5 регистратор 3. Если запрос по данному дискретному каналу отсутствует, то сигнал с выхода блока 9 поступает на распределитель 10 импульсов,осуществляя быстрое переключение распре-О делителя 10 до тех пор, пока не найдется дискретный канал, выставивший запрос, или пока не будут просмотрены все дискретные каналы.При одновременном наличии несколь 5 ких запросов от дискретных каналов, в данном такте обслуживается первый иэ найденных каналов, выставивших запрос. Остальные дискретные каналы поочередно обслуживаются в другие, свободные от регистрации информации аналоговых каналов такты. Только в том случае, когда не обнаружено ни .одного запроса от дискретных каналов, регистрация в этом такте не производится и образуется пауза в работе регистратора. После регистрации дискретной информации по данному каналу в источник дискретной информации.посылается сигнал обратной связи, и запрос ДИ по данному каналу исчезает 30 (для упрощения сигнал обратной связи не показан). Запросы АИ появляются и исчезают по инициативе, исходящей от источника.Блоки устройства связаны цепями синхронизации (не показаны).Описанные процессы иллюстрируются на временной диаграмме (фиг, 5), на которой показана работа устройства для шести аналоговых каналов с 40 периодами Т 1-Тб, пять из которых поставлено на обслуживание. При этом регистрация информации от аналоговых каналов происходит как показано на диаграмме "2", 45В момент времени 1 должен обслу 1живаться первый аналоговый канал. Но поскольку период Т 1 еще не истек, с блока 2 информация на регистратор ие поступает. Пауза заполняется инфор 50 мацией с первого дискретного канала, так как в момент временипервый дискретный канал установил запрос. Дискретная информация поступает на регистр с второго коммутатора 8 череэ 55 регистр 11 (диаграмма 13" работы регистратора).Блок б выбора аналоговых каналов (фиг, 4) работает следующим образом.Импульсы, соответствующие периодам. опроса каналов, поступают на элемен- М ты ИЛИ 22, на выходе которого серия импульсов имеет период Т и . Эти импульсыпоступают на счетнйй вход триггера 23, управляющего элементом И 24, на второй вход которого посту паке тактовые импульсы. При этом число импульсов на выходе последнего в течение разрешающих интервалов Ти соответствует числу регистраций ййформации, которое способен выполнить за время Трегистратор 3. Эти импульсы поступают на блок 25 сравнения, на второй вход которого поступают импульсы, число которых определяет требуемый ресурс регистратора при данном числе запросов на обслуживание. Блок 25 сравнения может быть выполнен на основе реверсивного счетчика,В блоке 25 сравнения проверяется выполнение условия- .ш) 0где Т и- минимальный период из установленных;ь - время, за которое регистратор регистрирует однослово;ш - число каналов, выставившихзапросы.Если требуемый ресуср регистратора 3 меньше или равен количеству регистраций, которое можно выполнить за время Т, то блок 25 сравнения вырабатывает сигнал разрешения.Для вычисления требуемого ресурса регистратора 3 сигналы запросов на обслуживание с шин запроса в момент перехода триггера 23 из нулевого состояния в единичное заносится в сдвигающий регистр 27, на управляющий вход которого через элемент ИЛИ 26 поступают тактовые импульсы. Если на выходе регистра 27 в данном такте нулевой уровень, то элемент И 28 тактовый импульс не пропускает, При этом за счет обратной связи с инверсного выхода регистра 27 через ждущий генератор 30 и элемент ИЛИ 26 осуществляются внеочередные сдвиги кодов до появления единичного уровня на выходе регистра 27.Блок.4 управления (фиг. 2) работает следующим образом.Сигналы запроса на обслуживание подаются на первые входы элементов И 17. При поступлении из блока б. сигнала разрешения элементы И 17 открываются и сигналы запроса записываются,в триггеры 18.С выходов последних сигналы запросов на обслуживание поступают на элементы И 12 - 14, причем на элемент И 13 - с инверсией.Элемент И 12 анализирует совпадение,: трех условий подключения канала: наличия запроса на обслуживание, истечения заданного периода опроса и наличия импульса (РА) от распределителя 5 импульсов, При совпадеНии этих условий вырабатывается сигнал подключения канала в коммутатор 1.Если запрос на обслуживание гсутствует, то сигнал от распределителя5 проходит через элемент И 13 и элемент ИЛИ 15, осуществляя внеочередноепереключение распределителя 5Если запрос на обслуживание имеется, но не истек заданный для данногоканала период опроса, сигнал от распределителя 5 импульсов проходит черезэлемент:И 14 и элемент ИЛИ 16 на распределитель .10 импульсов, который 10управляет подкЛючением дискретныхканалов,Блок 9 управления (фиг. 3) работает следующим образом.Запросы от дискретных каналов поступают на элементы И 19 и 20. При наличии запроса сигнал от распределителя 10 импульсов (РД,) проходит черезэлемент И 19 на коммутатор 8, а приотсутствии - через элемент И 20, иэлемент ИЛИ 21 на распределитель 0,осуществляя внеочередное переключениепоследнего.Введение второго коммутатора, второго блока управления и второго распределителя импульсов позволяет расширить область применения устройствапутем дополнительного регистрированияинформации от дискретных каналов без1 сужения частотного диапазона аналоговвых каналов. При этом повышается быстродействие устройства в целом.П р и м е р. Предположим, чтообслуживаются пять аналоговых каналовс периодами, показанными на фиг,5 г"Т 1 = 20 Г, Т 2 = 5, ТЗ = 40 С, Т 4 = 1 ФТ,Т 5 = 20 ь,Рассмотрим промежуток времени в 50%начиная от момента времени Й. В течение этого промежутка регистратор способен 50 раз произвести регистрацию. Однако по установленнымпериодам за время ЯМ необходимо за-,регистрировать информацию с аналоговых каналов только 23 раза. Тогдакоэффициент исйользования быстродействия регистратора К - = 0 4 б2иск 50фПри подключении только двух дискретных каналов (фиг. 5) регистратордвлает 29 регистраций и коэффициентиспользования быстродействия К.2 ГГ Из примера видно, что с ростом числа дискретных каналов, допускающих непериодическое обслуживание, растет коэффициент использования регистратора и увеличивается эквивалентное " быстродействие устройства./53 Тираж 706 Подписное илиал ППП "Патентф, г.Ужгород,ул,Проектная,4