Устройство для ввода информации

(Н) др 4 С 06 Р 13/00 и 24 82 ,8 ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ЬТОРСИОМУ СВИДЕТОЪСТВУ(21) 38442 (22) 16:01 (46) 15.10 (71) Специ торское бю нефтедобыч (72) В.П, (53) 681,3 (56) Автор У 656078,.Авторск У 1151945,5,86. Бюл. У 38альное проектно-конструкро средств автоматизации и и нефтехимииБордыков и Р.Н. Латифулл 27.2(088.8)ское свидетельство СССР кл. О 06 Г .13/00, 1978. ое свидетельство СССР кл. С 06 Р 13/00, 1983.(54) УСТРОЙСТВО (57) Изобретение лительной техник польэовано в уст рации статистиче ненни состояний датчиков. Целью ся повышение быс ства. Выигрыш по датчика, .измени ние, достигается в устройство для полнительньи депв и блока .ключей. ДОЯ ВВОДА ИНФОРИАЦИИ относится к вычиси монет быть исойствах.для регист. ких данных об иэиевухпоэицнонных эобретения являетродействия устрой- времени поиска шего свое состояза счет введения ввода информации дофратора, счетчикаиле25 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для регистрации статистических данных об изменении состояний двухпозиционных датчиков,Цель изобретения - увеличениебыстродействия устройства.На фиг. 1 изображена схема устройства, на фиг, 2 - схема распреде Олителя импульсов; на Фиг, 3 - временные диаграммы его работы,Устройство содержит коммутаторы1, блок 2 памяти, первый дешифратор3, первый счетчик 4, с первого по 15четвертый блоки ключей 5-1, 5-2,5-3, 5-4, распределитель 6 импульсов,второй дешифратор 7, третий дешифратор 8, второй счетчик 9, блок 10сравнения, первую и вторую группы 20элементов И 11 и 12, в состав каждой из которых входит М подгруппэлементов И 11-1, И 11-2, И 12-1,И,12-2; третью группу элементовИ 13, первый и второй элементыИЛИ 14 и 15, третий счетчик 16, четвертый дешифратор 17, третий счетчик 18, входы 19 устройства информационные выходы устройства первой,второй и третьей групп 20-1, 20-2, З 020-3 управляющие выходы 2 устройства, первый и второй управляющие.выходы 22 и 23 устройства.Распределитель импульсов (фиг. 2)содержит генератор 24 импульсов, З 5с первого по девятый элементы И 25"33,первый, второй и третий триггеры34-36, элементы НЕ 37, с первого попятый элементы ИЛИ 38-42, входы43 и 44, выходы 45-52, Формирователь 1053 импульсов.Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии счетчики4, 9, 18 находятся в нулевом состоя" 45нии, а ключи блоков 5 закрыты. Науправляющие входы дешифраторов 7,8, 17 поданы соответствующие логические уровни, поэтому на всех их выходах присутствуют разрешающие (единичные) уровни. На нервом выходедешифратора 3 находится разрешающий потенциал, открывающий первыйиэ коммутаторовВсе входные сигналы коммутатора 51 проходят. на его выходы и поступа ют на входы блока 2 памяти и входыгруппы элементов И 11. Блок 2 памдти производит параллельную запись поступившей информации и одновремен-. но выдает информацию по этому адресу за предыдущий момент времени, кото- рая в параллельном коде поступает на входы группы элементов, И 12. С выходов обеих групп элементов И 11 и 12, благодаря. наличию разрешающих потенциалов на остальных их входах, информация поступает на входы блока О сравнения, В случае равенства текущей информации и информации за предыдущий момент времени блок 10 сравнения выдает сигнал, поступающий на вход распределителя 6. Последний изменяет состояние счетчика 4 на единицу, подключая, тем самым, другой коммутатор 1. Аналогично происходит запись и сравнение информации за текущий и предыдущий моменты времени по новой группе датчиков, подключенных к новому коммутатору . В случае равенства происходит переключение на следующий коммутатор . Такая процедура повторяется до тех пор, пока не подключается датчик (или датчики), изменивший свое состояние. В этом случае коды, поступающие на блок 10 сравнения не будут равны, и сигнал на выходе блока 10 сравнения не формируется .Распределитель 6 импульсов изменяет потенциал на управляющем входе дешифратора 8, Поэтому только на его первом выходе остается разрешающий потенциал, который поступает на первые подгруппы элементов И 11-1и И 12-1, Таким образом, на блоке 10 сравнения анализируется информация только с первой подгруппы датчиков, которая поступает на входы пер" вой изподгрупп элементов И 11-1 и И 12-1, В случае равенства кодов распределитель 6, получив сигнал с выхода блока 10 сравнения, увеличивает состояние счетчика 9 на единицу, подключая, тем самым, следующую подгруппу датчиков к следующеи подгруппе элементов И 11-2 и И 12-2. Такой про" цесс повторяется, пока не подключается датчик (датчики), изменивший свое состояще. В этсм случае распределитель 6 импульсов изменяет потенциал на управляощем входе де" шифратора 17, ввиду чего, только на его первом выходе остается разрешающий потенциал, Таким образом, подключаются первые элементы И 1о 4 64191 3 12 и И 12 из выбранной подгруппы элементов И 11-К и И 12-К, где К=1-М, т.е. анализируется состояние только одного датчика. В случае равенства кодов распределитель 6, получив сигнал с выхода блока О сравнения, увеличивает состояние счетчика 18 на едипгцу, подключая тем самым следующий датчик и так ро тех пор, пока не подключается датчик, изменивший свое состояние. В этом случае распределитель б импульсов открывает ключи 5, и адрес данного датчика, а также значение текущего времени счетчика 16 поступают ца выход устройства. Одновременно на выход устройства через элементы ИПИ 14 и 15 поступает информация о направлении изменения20 состояния данного счетчика. Адрес сработавшего датчика распределен следующим образом. Код счетчика 4 равен в этот момент времени номеру группы, код счетчика 9 - номеру подгруппы, а код счетчика 18 - ноглеру датчика в подгруппе.Далее устройство должно проверить наличие в этой подгруппе других датчиков, изменивших свое состояние. Для этого на управляющий вход деЭО шифратора 17 подается предыдущий потенциал, а ца управляющем входе дешифратора 7 изменяется потенциал. Дешифратор 7, в отличие от дешифраторов 8 и 17, при подаче данного .,35 потенциала на его управляющий вход, имеет только ца одном своем выходе запрещающий потенциал, а на остальных выходах - разрешающие потенциалы, В данный момент времени эапре щающий потенциал будет на том выходе дешифратора 7, который соответствует датчику, иэменивпжму свое состбяние. Благодаря тому, что выход каждого элемента И группы 13 под ключен к входу предыдущего элемента И группы 13, запрещающие потенциалы будут и на выходах предыдущих элементов И группы 13, которые подключены ко всем подгруппам элементов 50 И 11-К и И 12-К; Поэтому к блоку 10 сравнения окажутся подключенными все последующие датчики иэ этой подгруппы.Равенство кодов в данный момент 55 времени означает, что в этой подгруппе нет больше датчиков, изменивиа 1 х свое состояние, а в случае неравенства происходит определение адресаследующего датчика в этой подгруппе.Для этого на управляющий вход депплфратора 7 подается исходный потенциал, а ца управляющем входе дешнфратора 17 вновь изменяется потенциал.Одновременно увеличивается код счетчика 18, до нахождения нового датчика в даццой подгруппе, изменившегосвое состояние. Код адреса этого датчика опять считывается через вентили5 ца выход устройства. Устройствовновь проверяет наличие в этой под"группе новых датчиков, изменившихсвое состояние. В случае, если таких датчиков не оказывается, счетчик бувеличивает состояние счетчика 9 ипроизводит установку счетчика 18 висходное нулевое состояние. Наличиедвух установочных входов у счетчика18 означает, что они могут объединиться через вспомогательный элементИЛИ, входящий в состав данного ре-гистра. Изменение состояния счетчика 9 означает, что подключается новая подгруппа датчиков. При подключении последней подгруппы датчиков,ца последнем выходе дешифратора 8появляется единичный уровень, посту-.пающий на вход распределителя 6 им"пульсов. Поэтому далее состояние регистра 9 не изменяется, а изменяется состояние счетчика 4, одновременно устанавливая или подтверждая исходное нулевое состояние счетчиков9 и 18, Подключается новая группадатчиков через следующий коммутатор1. Далее процесс аналогичен указанному,Счетчик 16 представляет собойпоследовательно соединенные счетчики импульсов с определенными коэффициентами пересчета, На первыйсчетчик поступают импульсы от генератора 24 со стабильной частотой.Производя внешнюю установку блока времени в исходное состояние, на выходах счетчиков получают значение твкущего времени, подаваемое на входыключей 5-4,Распределитель 6 импульсов работает следующим образом. Триггеры 34-36 находятся в исходном нулеьом состояйии. При равенстве входных кодов блок 10 Сравнения выдает единичный сигнал, который разрешает прохокдение импульсов с рь хода генератора 24 через элементы5 12 И 25 и ИЛИ 38 ца счетный вход счетчика 4 ц установочные входы счетчиков 9 ц 18, так как ца инверсном выходе триггера 34 находится разрешающий потенциал, При несовпадении кодов блок О сравнения выдает. нуленой потенциал, запрещающий прохождение импульсов через элемент И 25 и разрешающий прохождение импульса через элемент И 26, благодаря элементу НР 37. Импульс с выхода элемента И 26 своим задним фронтом переводит триггер 34 в единичное состояние, изменяя тем самым потенциал на управляющем входе дешифратора 8. По временной диаграмме (фиг, 3) далее следует совпадение кодов, благодаря чему через элементы И 27 и ИЛИ 39 на счетный вход счетчика 9 поступает импульс, изменяя его состояние.При получении цового несовпадения кодов ца выходе элемента И 28 появляется импульс, который через элемент ИЛИ 4 1 переводит триггер 35 в единичное состояние, запрещая прохождение дальнейших импульсов через элемент И 27 и изменяя потенциал ца управляющем входе дешифратора 17, Далее по временной диаграмме (фиг. 3) следует совпадение кодов, и импульс с выхода элемента И 29 через элемент ИЛИ 40 поступает на счетный вход счетчика 18, изменяя его состояние. При получении несовпадения кодов через элемент И 30 проходит импульс, открывающий вентили 5, а также своим задним фронтом переводящий триггер 35 в исходное нулевое состояние, а триггер 36 в единичное состояние. Нулевой потенциал с инверсного выхода триггера 36 запрещает прохождение.импульсов через элемент И 27, а единичный потенциал с прямого выхоца триггера 36 изменяет потенциал ца управляющем входе дешифратора 7 и поступает ца входы элементов И 31 и 32.Далее по временной диаграмме (Фцг. 3) следует несовпадение кодовт.е. в данной подгруппе есть ещедатчики, изменившие свое состояние. Поэтому ца выходе элемента И 31 появляется импульс, коч орый своим задним фронтом через элемент ИЛИ 41 переводит триггер 35 в единичное состояние, а триггер 36 через элемент И 42 .- в исходное нулевое состояние. Одновременно этот импульс через эле 64191 Ь 5 1 О 5 20 25 30 35 40 45 50 мент ИЦ 40 пас туцае 1 ца счстцый вход счетчика 18, изменяя его состояние. Далее по временной диаграмме (фиг. 3) следует новое несовпадение кодов. На выходе элемецта И ЗО появляется импульс, открывающий вентили 5, а также своим эад 1 пв фронтом переводящий триггер 35 в нулевое состояние, а триггер 36 в единичное состояние, т.е. устройство снова проверяет наличие в данной подгруппе датчиков, изменивших свое состояние. По временной диаграмме следует. совпадение кодов (отсутствие срабо-тавших датчиков), поэтому на выходе элемента И 32 появляется импульс, который через элемент ИЛИ 42 переводит триггер 36 в исходное нулевое состояние, а также через элемент ИЛИ 39 изменяет состояние счетчика 9, Далее следует несколько совпадений кодов, благодаря чему ца вьжоде элемента И 27 появляется несколько импульсов, последовательно изменяющихчерез элемент ИЛИ 39 состояние счетчика 9.При подключении последней подгруппы датчиков, на последнем выходе дешифратора 8 появляется единичный уровень, поступающий ца вход элемента И 33, Следующий импульс с выхода элемента ИЛИ 39 съоим окончанием переводит счетчик 9 в следующее (нулевое исходное) состояние, а.также проходит через элемент И 33 и запускает формирователь 53 импульсов. Последний формирует импульс, который устанавливает триггер 34 в ис" ходное нулевое состояние, а также через элемент ИЛИ 38 переводит счетчик 4 в следующее состояние, подключая тем самым новую группу датчиков через новый коммутатор 1. Таким образом., устройство переходит к по" иску новой группы датчиков с изме" ненными состояниями,Предлагаемое устройство позволяет считывать. информацию с двухпозициоцных датчиков и имеет повышенное быстродействие по сравнению с извест 1 цым еП р и м е р, Пусть к устройству подключено 512 датчиков. Рассмотрим два случая. В первом случае количество входов коммутаторов 1 равно 32, а количество коммутаторов 1 равно 16. Во втором случае количество входов коммутаторов 1 равно 16, а количество коммутаторов 1 раяцо 32,1 3 и11 М Ъ 1ННЕ НЦ К ДЪпцЪ( ДЕ Г 1 К 111 М. НПНЭЪ33(Ъ С С 0 СТ СЯ НИР, ЕЕ ИъЕ НПа Э Т гГ ТП К ТОН,В предлагаемом устройстне н п.рВом сюучаР нЪРмя иискл с(ъ(.тяъгНРГ не более 29 тактон, а но нторол Случае - не более 4 1 тлктон, т.е. ныигрыш но времени поиска одного датчика будет от 39 э до 57. Иэ анагИза приведенного примера ницо что предлагаемое устройство напб(элее цепесообраэно испольэовать нпервом случае, .когда количество нходод коммутаторов 1 достаточно большое. нагогицно иэнестцаму устройству предлагаемое устройство иредцаэцачено для применепя и тех случаях, когда срабатьнацие датчиковпроисходит достаточно редко по сранцецикь со скоростью опроса, например,когда н среднем срабатывает не более одного датчика эа полное времяконтроля всех датчиков. Данное условие практически всегда выполнимоблагодаря высокому быстродействиюустройства,Формула и з о б р е т е н и яУстройство для ввода информации, содерэеащее коммутаторы, блок памяти, блок сравнения, три группы элементов И, три дешифратора, трц счетчика, три блока ключей, распределитель импульсон, первый и второй элементы ИЛИ, выходы которых являются первым и вторым упранлякэпили выходами устройства, а входы подключены к ныходам элементов И нторой и первой групп соответственно, информационные входы коммутаторов являются входами устройства, управ" гяощие входы соединены с выходами первого деппфратьра выходы - с одними входами элементов И первой группы и с входами данных блока лаьяти, адресные входы которого подключены к выходам первого деппфратора а выходы " к одним входам элементов И второй группы, выходы которых и выходы элементов И первой группы соединены с соответствующими входами блока сравнения, выход котОрого сдединен с упранлясщим входом распределителк импульсов, первый выход которого подключен к счетному входу первого счетчика и к установочному рхолу Рторого счетчика, второй вы",г,1, г 1;гторг,ь и тре ъ, 11(1 1 ъгг Рй, 1 ЪРТЙ НХэ К (ЧЕ Нггм 1 Э 1третьегоч.тпк:, чет (й ъ, К ОПЦОМУ НХ(Э 1 У Нтг 1 (Ъ ДГКЯфпптЭРа Пктнн НЫКОЛ - К гъ 11.МУ НхОПУ ГЕ ГЬЕ.го дР 1 пифъ 1 тоън, шРстй нх оп " ксчетному ходу второго сцетццклОДПП НЬГХОДЫ ПЕРОГО СцегтПКЛ СОРДИ"1 О пень с хмллмп неонго цекафрлторн,ЛРУГИЕ - С ГХОДаМН,ЪЛЦН"Э( ПЕР,ГОбиака КСЧЕй Н 1(ОЬ КОТОРОГО явцяктся пц(рормцоцньлл выходами первой груши устроестаоцнц пходы 15 Йторого депцфратора полккцены кнеэнлл нх.;галл .эелентон И третьейгуппь другой ъыэ(ел - к нторолувходу олц(эг элс;:чта л трст.ейгруппы, 1 э(сьд кторс го соединен С 20 нт(эрым зходол друг го эР;ецта Итретьей группы однц ньходы второгос и е. т ч ц к л с о Р д 3 3 н е и ь с гцъ у Г и л 3( х одамитретьего деиНфраторадъугце ньйоды - с ицфеээла 3 сэнцьлп входами вто рого блока клочей, выходи которогоЯвляются 1 Нфогъмецонц ли ныхоцамивторой группы устройстна, о т л ич а (э щ е е с я тем, что, с цельюувеличения быстродействия устройст на, и него введены четъертый депрятоэ, цетнертьп счетчик и четвертый блок клочейинформационныевходы которого соепццецы с выходамитретьего счетчика, ньгходы являются 35 у п р 1 В и я 10 щи лп ых он л 1 Г ри 1 и у с Тройстна, а уираэНнъщий ход подключен к второму выходу распределителеимнулсон выходы третьего, четвертого деппфряторон, другой ныхо 4 О второго цеп 3 Фратора и выхопь элементов И третьей группы соеднэецы сдругими пходями элеЕРцтдн И первойи второй групп, первый, естойседьмой и восьмой ньхопч распредс йтеля импульсов соединены соответственно с первым и нторлл утановочнымн нходали четвертого счетчике,с одним входом четвертого деппфрвтора и со счетным нходол четертогосчетчика, одци выходы которого подключены к другим входам нтарогои четвертого дейэатор(эн, а другиевыходы - к информационным входамтретьего блока клкей пп(съды которого являются информационньми входами третьей группы устройства, одинвыход третьего дешифратора подключенк входу "Сброс" распределцтепа ил- пульсов..Касард Редак ректор В.Снницкаа акаэ 556 Проектная, 4 огород Тираз 671 НИИПИ Государственного коиит по делам иэобретеиий и 113035, Москва, Ж-З 5, РаушПроиэводственно-полиграфическое предприятие Подписи та СССР ткрытий кая наб., д,