Многоканальное устройство для ввода информации от двухпозиционных датчиков

1550521Регистры 7, блоки 9 сравнения и блоКи 8 памяти обеспечивают сравнение установившихся и текущих значений состояния датчиков в виде й-разрядных слов и выработку признака сравнения в случае действительного изменения состояния датчика. Блок 10 анализаторов по сигналу признака сравнения Вырабатывает сигнал готовности устфойства к обмену и через элемент ИЛИ 5 вьдает его на устройство обработки. Блок 17 синхронизации и блок 4 управления обеспечивают выработкууправляющих сигналов на блоки устройства, Генератор 2 тактовых импульсови делитель 3 частоты служат для выработки тактирующих сигналов. Устройство обеспечивает повышение надежностиввода информации,рт двухпозиционныхдатчиков за .счет организации защитыот вьдачи ложных сигналов готовностик обмену и повышения достоверностиданных о состоянии датчиков, 1 з.п.ф-лы, 5 ил., 1 табл.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть, использовано в автоматизированных системах управления и контроля для ввода информации от двухпозиционных датиков.Цель изобретения - повышение найежности Функционирования.На фиг, 1 представлена блок-схема устройства для ввода информации от двухпозиционных датчиков; на Фиг, 2 - функциональная схема блока сравнения; Ва фиг. 3 - Функциональная схема блока управления; на Фиг. 4 - функциональная схема блока синхронизации; на фиг. 5 - временная диаграмма работы блока сравнения.Устройство содержит каналы 1, генератор 2 тактовых импульсов, делитель 3 частоты, блок 4 управления, Первый элемент ИЛИ 5.Каждый канал 1 содер кит преобразователь 6 уровней, регистр 7, блок 8 памяти, блок 9 сравнения, блок 10 анализаторов, блок 11 регистров, блок 12 формирователей. Блок 10 анализаторов содержит блок 13 дифференцирующих элементов, узел 14 формирователей, второй элемент ИЛИ 15, триггер 16, блок 17 синхронизации.Блок 8 памяти содержит регистры 18, блок 13 дифференцирующих элементов содержит дифференцирующие элементы 19, узел 14 Формирователей содержит формирователи 20, информационные вхоцы 21 устройства, информационные входы/выходы 22 устройства, выход 23 готовности устройства, информационные входы 24 устройства., управляющие входы 25, 26, 27 устройства, управляющий выход 28 устройства. Блок 9 сравнения (фиг. 2) содержит 20 узел 29 формирователей, узел 30 сравнения по модулю два, узел 31 элементов 2 ИЛИ, узел 32 элементов й И, узел33 элементов 2 И-НЕ, формирователи 34,элементы 35 поразрядного сравнения по 25 модулю 2 элементы 2 ИЛИ 36, элементый И 37, элементы 2 И-НЕ 38.Блок 4 управления (Фиг. 3) содержит инвертор 39, инвертор 40, элементч И 41, регистр 42, регистр 43, инвер тор 44, дешифратор 45, элемент 2 И-НЕ.46, элемент 2 И 47, элемент 2 И 48, инвертор 49.Блок 17 синхронизации (фиг. 4) содержит элемент 2 И-НЕ 50, элемент ЗИ51, элемент ЗИ-НЕ 52, инвертор 53, 35Блок 11 регистров служит для хранения установившихся значений состояния дискретных датчиков.Регистр 7 обеспечивает запись ихранение кодовой комбинации от устройства обработки (ЦВМ), соответствующейкратности повторения состояния датчика..Блок 8 памяти, построенный на сдвиговых регистрах, служит для записи ихранения словосостояний датчиков.Блок 17 синхронизации служит длявыработки управляющих сигналов наблок 12 формирователей, на регистр 7и триггер 16, входящих в один канал.Блок 4 управления обеспечивает выработку управляющих сигналов на всемодули ввода устройства.Блок 9 сравнения обеспечивает поразрядное сравнение данных о состоянии датчиков с блока 11 регистров иновых данных о состоянии датчиков сблока 8 памяти и выработку признакасравнения при действительном измене5 1550 нии состояния датчика, по которому новое значение состояния датчика записывается в блок 11 регистров и выдается сигнал готовности в ЦВМ с элемента ИЛИ 5.Устройство работает следующим образом.Информация от датчиков дискретной информации поступает на вход преобразователей 6 уровней, в которых осуществляется преобразование уровней выходного напряжения датчика. Далее информацИя о состоянии датчиков подается в блок 8 памяти выполненный на 5 сдвиговых регистрах с разрядностью с 1, причем д1 с, где 1 с - разрядность шины данных устройства обработки (ЦВМ), Запись в регистры 18 осущест.вляется по фронту тактовых импульсов с делителя 3 частоты.С выхода регистров 18 информация о состоянии датчиков подается в блок 9 сравнения, а первые разряды подаются также на соответствующие входы регистров блока 11 регистров, В блоке 9 сравнения производится сравнение данных о состоянии датчиков с блока 11 регистров и данных о текущем состоянии датчиков с блока 8 памяти.Данные о текуатем состоянии датчиков с выхода регистров 18 в виде Й-разрядного слова поступают на вторые.входы элементов 35 поразрядного сравнения узла 30 сравнения по модулю два блока 9 сравнения (фиг. 2). На первые входы элементов 35 поразрядного сравнения подаются с 1-разрядные слова о предшествующем состоянии датчиков с выходов формирователей 34 узла 29 формирователей, на вход которого поступают соответствующие разряды с блока 11 регистров.Сравнение происходит поразрядно по модулю два в соответствии с таблицей для случая 3 = 3, где з - количество повторений состояния датчика (з ( Й), задаваемое программно.При действительном изменении со- . стояния датчиков вырабатывается признак сравнения Р , в этом случае происходит з-кратное повторение его состояния, При наличии дребезга контактов или помехи в линии связи признак Р не вырабатывается и записи нового зйачения состояния датчика в блок 11 регистров не происходит.Количество повторений з определяется программно устройством обработ 5216ки. При этом в регистр 7 записывается по фронту сигнала управления от блока 17 синхронизации кодовая комбинация количество нулей в которой определяет значение з. Так, например, для з = 3 кодовая комбинация будет иметьквид 00011 ХХ, где знак "Х" означает безразличное состояние разряда,Значение О можно оценить по следующему соотношению: пом, макс,1с 1 =Тт где Тпом макс максимальная длитель120 ность помехи 1-и Группы датчиков;- период тактовых импульсов для -й группыдатчиков.25 Кодозая комбинация с выхода регистра 7 поступает в блок 9 сравненияна элементы 2 ИЛИ 36 узла 31 элементов2 ИЛИ, где происходит поразрядное сложение выходов элементов 35 поразрядного сравнения по модулю 2 и содержимого первого регистраВ случае программной установки определенных разрядов регистра 7 в состояние логической единицы в это жесостояние переводятся соответствующие 35элементы 2 ИЛИ 36 (при подаче на элементы 2 ИЛИ 36 кода с регистра 7). Врезультате эти разряды не влияют навыработку признака сравнения Р . При,40 знак Р формируется на соответствующем элементе д И 37 узла 32 элементовЙ И при условии действительного изменения состояния датчика в соответствии с временной диаграммой, приведенной на фиг. 5. С выхода. элемента ЙИ 37,признак сравнения поступает навход соответствующего дифференцирую .щего элемента 19 узла 3 дифференцирующих элементов и на первый вход элемента 2 И-НЕ 38 узла 33 элементов 2 ИНЕ.Наличие признака сравнения Р напервом входе элемента 2 И-НЕ 38 разрешает прохождение тактовых импульсов, 55поступающих на второй вход элемента2 И-НЕ 38 с выхода делителя 3 частоты.Тактовые импульсы с выхода элемента2 И-НЕ 38 подаются на управляющий входсоответствующего регистра блока 11регистров, Тем самым обеспечиваетсяЧапись в блок 11 регистров нового ус."ановившегося значения состояния датЧиков с первого разряда второго регистра 18 блока 8 памяти.На дифференцирующем элементе 19йо переходу 0-1 сигнала признакаравнения Р Формируется короткий импульс положительной полярности. Этот4 игнал через формирователь 20 узла14 Формирователей поступает на входйервого элемента ИЛИ 1 5, выход которого устанавливает триггер 1 6 в едийичное состояние. В результате на выходе второго элемента ИЛЯ 5 (выход3 устройства) появляется сигнал "Готовность". Триггер 16 устанавливаетСя в исходное состояние (нулевое) сигналом управления с блока 1 синхронизации по команде с устройства обработки,11 ри опросе канала 1 происходит одновременно сброс сигнала "Готовность"устройства, при этом устройство обработки может проводить опрос цикличесси или по приоритетному признаку вСоответствии с решаемыми задачами.В блок 4 управления (фиг. 3) изустройства обработки по входу 24 поступает адресная информация, по входу5 - первый сигнал синхронизации обена (запрос обмена), по входу 26импульсы синхронизации, по входу 27сигнал ввод-вывод, С выхода устройст 35Ьа 28 в устройство, обработки выдаетсявторой сигнал синхронизации обмена(сигнал квитирования),Сигнал запроса обмена через инвертор 39 поступает на информационныйВход регистра 43 и заносится в негоПо фронту импульсов синхронизации,поступающих на тактовый вход регистра 43 через инвертор 40. Регистр 43работает в сдвиговом режиме.45Старшие ч разрядов адресной информации поступают на вход элемента чИ 41, выполняющего функцию селектораадреса, По фронту сигнала с первоговыхода регистра 43 в регистр 42 заносится сигнал совпадения адреса свыхода элемента г И 41, сигнал вводвывод с входа 27, младшие разряды дадресной информации, С первого выхода регистра 42 сигнал совпадения адреса поступает на вход инвертора 4955и на вход разрешения дешифратора 45,Со второго выхода регистра 42 адресная информация выдается следующим образом: самый младший разряд адресапоступает на вход блока 1 синхронизации блока 10 анализаторов, остальные (ч) разрядов поступают на входы дешифратора 45, На первом, второми т,д. выходах дешифратора 45 формируются сигналы разрешения обмена, соответственно, с первым каналом 1,вторым каналом 1 и т.д.С третьего выхода регистра 42 сигнал ввод-вывод поступает на вход элемента 2 И 47 и через инвертор 44 навход элемента 2 И 48, Сигнал со второго выхода регистра 43 стробирует сигнал ввод-вывод на элементах 2 И 47 и48, На выходе элемента 2 И 47 формируется сигнал опроса, на выходе элемента 2 И 48 - сигнал записи. Сигнал квитирования обмена Формируется на выходе элемента 2 И-НЕ 46 путем стробирования сигнала совпадения адреса свыхода инвертора 49 сигналом с третьего выхода регистра 43.Блок 17 синхронизации работаетпод воздействием сигналов, поступающих с блока 4 управления, На выходеэлемента 2 И-НЕ 50 Формируется сигналвыборки шинного формирователя блока12 формирователей путем стробированиясигнала разрешения обмена сигналомопроса. На выходе элемента ЗИ 51 Формируется сигнал записи в регистр 7данных, определяющих количество повторений в путем стробирования сигналов разрешения обмена и младшего разряда сигналом записи. С выхоца элемента ЗИ-НЕ 52 выдается сигнал сброса триггера 16, формируемого путемстробирования сигналов разрешения обмена и инвертированного младшего разряда адреса сигналом записи,Таким образом, устройство по сравнению с прототипом имеет более высокую надежность Функционирования иобеспечивает ввод данных о состояниидискретных датчиков в ЦВМ в условияхпомех в линиях связи и дребезга контактов дискретных датчиков за счеторганизации защиты от выдачи ложныхсигналов готовности к обмену и повышения достоверности данных о состоянии датчиков.Ф о р м у л а и з о б р е т е н и,я1. Многоканальное устройство для ввода информации от двухпозиционных датчиков, содержащее первый элементИЛИ, а каждый канал содержит регистр, блок анализаторов, блок регистров и блок формирователей, блок анализаторов содержит блок дифференцирующих элементов, узел формирователей, вто 5 рой элемент ИЛИ и триггер, вйходй блока регистров соединены с информационными входами блока формирователей, вход установки триггера соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входы ,которого соединены с выходами узла формирователей, входы которого соединены с выходами блока дифференцирующих элементов, прямые выходы тригге ров каждого канала соединены с соответствующими входами, первого элемента ИЛИ, выход которого является выходом готовности устройства, о т л и ч а - ю щ е е с я 1 ем, что с целью повышения надежности устройства за счет органиэации защиты от выдачи ложных сигналов готовности к обмену и повышения достоверности вводимой информации, в него введены генератор такто вых импульсов, делитель частоты иблок управления, а в каждый канал введены блок памяти и блок сравнения,Ф а в блок анализаторов введен блок синхронизации, выходы блока формирователей соединены с информационными входами, регистра, выходы блоков формирователей являются информационными, входами-выходами устройства, информационными входами которого являются информационные входы блока памяти, вход записи которого соединен с входом блока сравнения, выходы делителя частоты соединены с входами записи соответствующих блоков памяти вход 40 делителя частоты соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выходы блока памяти соединены с первой группой входов блока сравнения и синформационными входами блока регистров, 45 первая группа выходов блока сравнения соединена с управляющими входами блока регистров, выходы которого соединены с второй группой входов блока сравнения, вторая группа выходов которого соединена с соответствующими входами блока дифференцирующих элементов, третья группа входов блока сравнения - с выходами регистра, вход записи которого соединен с первым выходом блока синхронизации, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом сброса триггера и со стробирующим входом блока формирователей, первый, второй и третий входы блока синхронизации соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока управления, четвертый вход блока синхронизации соединен с соответствующим выходом группы блока управления, первый, второй и третий входы которого являются управляющими входами устройства, группа входов блока управления является информационными входами устройства, четвертый выход блока управления является управляющим выходом устройства.2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок сравнения содержит узел формирователей, узел сравнения по модулю два, узел элементов И, узел элементов 2 И-НЕ, узел элементов 2 ИЛИ, входы узлаформирователей являются второй группой входов блока сравнения, выходы узла формирователей соединены с одними входами узла сравнения по модулю два, другие входы которого являются первой группой входов блока сравнения, выходы узла сравнения по модулю два соединены с одними входами узла элементов 2 ИЛИ, другие входы которого являются третьей группой входов блока сравнения, выходы узла элементов 2 ИЛИ соединены с входами узла элементов И, выходы которых соединены с одними входами узла элементов 2 И-НЕ и являются второй группой выходов блока сравнения, другие входы узла элементов 2 И-НЕ являются входом блока сравнения, выходы узла элементов 2 И-НЕ являются первой группой выходов блокасравнения.11(к) О О 2 1 0 3 о о о 60 7 о8 1 1 9 1 1 1 О о о с 1 - состоя ходов регистра 18, соответственно, первого, второго, третьего разрядов; С - предыдущее установившееся состояние выхода блока 11 регистров;новое установившееся состояние выхода блока 11 регистров; Р - признак сравнения. ч 1 0 5 О 0 1 10 0 1 1 о 11550521 Корректор С. Че дакто олинска твенно-издательский комбинат "Патент" ул, Гагарина, 10 оиз жг Заказ 27ВНИИПИ Г Дарственног 1 13035оставитель С. Кулехред М,Дидык Тираж 5 б комитета по изоб Москва, Ж, Ра т с Подписноеиям и открытиям при ГКя наб., д, 4/5