SU1062683A1 - Устройство дл ввода информации - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ , содержащее генератор импульсов , делитель частоты, аналоговый коммутатор и аналого-цифровой преобразователь , выход которого  вл етс  информационным-выходом устройства , выход генератора импульсов соединен с входом делител  частоты, входы аналогового коммутатора  вл ютс  информационными входами устройства , отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства, в него введены элемент ИЛИ, счетчик, мультиплексор , триггер, дешифратор, первый и второй элементы задержки, (Регистр, выход которого соединен с входом дешифратора и  вл етс  адресным выходом устройства, выход генератора импульсов соединен со стробирующим входом мультиплексора, выход делител  частоты соединен с входами первого и второго элементов задержки и первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, вход сброса которого соединен с входом сброса делител  частоты, входом запрета генератора импульсов и выходом триггера, вход установки в l которого  вл етс  запускающим входом устройства, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом мультиплексора, информационные входы которого  вл ютс  управл ю§ щими входами устройства, адресные входы мультиплексора соединены с (Л информационными входами регистра и выходами параллельного кода счетчика , выход которого соединен с входом установки в о триггера, выходы дешифратора соединены с адресными входами аналогового коммутатора , выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобрао э 35 эо зовател  , вход запуска которого соединен с выходом первого элемента задержки, тактовый вход регистра соединен с йыходом второго элемента задержки ; 00

Description

Изобертение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в многоканальных информационно-измерительных системах сбора информацило

Известно устройство дл  ввода ,информации, содержащее АЦП, датчики , блок индикации, два логических элемента И, шифратор, элемент НЕ, блок пам ти, блок управлени , два логических элемента ИЛИ, таймер, два коммутатора, блок выбора пара eтpa , блок э-адани  априорной информации , пороговый элемент, компаратор и вычислительный блок l ,

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что оно не обеспечивает возможности уплотнени  поступающей информации и имеет весьма сложную и громоздкую структуру :

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  мнгоканальное устройство дл  цифровойфильтрации , содержащее .квантующий генератор, АЦП, посто нный запоминающий блок, блок св зи, делитель частоты, коммутатор, элементы запрета, узлы пам ти, блок умножени  2j , :

Недостатками этого устройства  вл ютс  - невозможность уплотнени  поступающей информации и отсутстви селективного выбора входной информаци  о

Целью -изобретени   вл етс  .повышение быстродействи  устройств.а, ;

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  ввода информации , содержащее генератор импульсов , делитель частоты, аналоговый KoiviMyTaTOp и аналого-цифровой преобразователь, выход которогЪ  в л етс  информационным выходом устройства , выход генератора импульсов соединен с входом делител  частоты , входы аналогового коммутатора  вл ютс  информационными входми устройства, дополнительно введены элемент ИЛИ, счетчик, мультиплексор , триггер, дешифратор, первый и второй элементы задержки, регистр, выход которого соединен с входом дешифратора и  вл етс  адресшлм выходом устройства, выход генератора импульсов соединен со стробирующим входом мультиплексора выход делител  частоты соединен с входами первого и второго элементов задержки и первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, вход сброса которого соединен с входом сброса делител  частоты, входом запрета генератора импульсов и выходом триггера, вход установки в l которого  вл етс  запускающим входом устройства, второй вход

элемента ИЛИ соединен с выходом, мультиплексора, информационные входы которого  вл ютс  управл ющими входами устройства, адресные входы мультиплексора соединены с информационными входами регистра и выходами параллельного кода счетчика , выход которого соединен с .входом установки в О триггера, выходы дешифратора соединены с

0 адресными входами аналогового коммутатора , выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразовател , вход запуска которого соединен с выходом первого элемен5 та задержки, тактовый вход регистра соединен с выходом второго элемента задержки. :

На фи,г 1 представлена схема устройства; на фиг, 2 - временна 

Qi диаграмма режимов работы устройствдо ;

Устройство сбора информации состоит из генератора 1 импульсов, 5 делител  2 частоты, первого 3 и второго 4 элементов задержки, элемента ИЛИ 5, счетчика 6, триггера 7, мультиплексора 8, регистра 9, де-. шифратора 10, аналогового коглмутатора 11, АЦП 12, входов 13 -информации , входа 14 запуска устройства, шин 15 управлени , гнин 16 адреса, шин 17 вывода информации устройству.

Принцип действи  устройства закгаэчаетс  в том, что по поступающей на входы каналов селектора-мультиплексора 8 информации осуществл етс  организаци  запрета прохождени , .То.е:,, : пропусков информации, присутствующей на том или ином входе 13 аналоговой информации, причем достигаетс  это за счет увеличени  скорости (частоты) опроса (просмотра) этих входов безподключени  их к входу АЦП, в то врем 

как коммутаци  аналогового коммутатора 11 по рабочим (непропускаемым ) входам производитс  с меньшей частотой, определ емой циклом коммутации Перва  (высока ) частота вырабатываетс  генератором 1 импульсов , втора  снимаетс  с делител  2 4acTOTjJt, При этом должны соблюдатьс  услови 

(-I) ,П

где период цикла коммутации

(период повторени  импульсов с делител  2 часто±ы ) ; Тд - период высокой частоты (частоты генератора 1 импульсов ) ; И - число входов аналоговой

информации; AUn врем  преобразовани  информации в АЦП, Величина ( объ сн етс  тем что хот  бы один вход аналоговой информации должен быть подключен к входу АЦП 12, так как бессмымлен но включать устройство с пропуском информации по всем Ехода ; Следовательно, в предельном случае за врем  Тц| будут просмотрены все пропускаемые входы аналоговой информаци , ; При. этом устройство построено 1таким образом, что по шинам 16 адр са вырабатываетс  информаци , характеризующа  только номер коммутируемого на АЦП 12 рабочего вхо да информации, тем. самым обеспечиваетс  св зь между информацией рабочего входа и его адресом (но|Мером ) 5 : Импульсы записи регистра 9 адреса , соответствующие рабочему входу аналоговой информации, должны поступать с некоторой задержкой по отношению к моменту по влени  на его входе данных с выхода счетчика 6 адреса кода, соответств ющего номеру рабочего входа. Эта задержка формируетс  вторым элементом 4 задержки, ее величина должна быть меньше TO, чтобы успеть осуществить запись в регистр 9 адреса до прихода ближайшего оче редного импульса пропуска входной информации, как это следует из нижеприводимого описани  работы устройства сбора информации, Импульсы на запуск АЦП 12 посту пают с делител  2 частоты с некото рой задержкой, котора  необходима дл  однозначности оцифровки информ ции рабочего входа. Эта задержка формируетс  первым элементом 3 задержки, ее величина определ етс  временем установлени  переходных процессов в устройстве от момента изменени  информации на шинах 16 адреса до момента срабатывани  ана гового коммутатора 1.1,. Период следовани  Т опроса импульсЬв I (фиг, 2) определ ет ци опроса п-входов аналоговой информации; общее количество импульсов на выходе делител  2 частоты опред л ет полное врем  коммутации анало гового коммутаторас о д ; на входе счетчика 6 адреса присутствуют имп сы III ; выделенные и проставленные номера, соответствуют рабочим входам информаци , В исходном состо нии на входе на шинах 17 вывода информации и . шинах 16 адреса устройства.,,сигналы отсутствуйте По шинам 15 управлени  на влоды каналов селекторамультиплексора 8 подаетс  позиционный код, определ ющий номера пропускаемых и рабочих входов аналоговой информации. На входах 13 аналоговой информации присутствует информаци . Триггер 7 находитс  в нулевом состо нии и блокирует по входу запрета генерации генератор 1 импульсов и по входу установки о делитель 2 частоты, а также держит счетчик 6 адреса по входу установки о в нулевом состо ни  С приходом импульса запуска на вход 14 триггер 7 переключаетс , деблокиру  генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты и счетчик 6 адреса . Начина  с этого момента , на выходах генератора 1 импульсов и делител  2 частоты формируютс  последовательнооти импульсов соответственно высокой частоты и частоты коммутаци - -С выkoдa генератора 1 импульсов на вход строба селекторамультиплексора 8 поступает первый импульс из последовательности импульсов высокой частоту. Если с шин 15 управлени  устройства на первом входе каналов селектора-мультиплексора присутствует уровень сигнала , соответствующий рабочему входу аналоговой информации (фцг,2), а на выходах разр дов счетчика, адреса - нулева  комбинаци , соответствующа  по входам адреса селектора-мультиплексора В также первому номеру входа аналоговой информации, то строб-импульс на выход селекторамультиплексора не проходкт, В этом случае через логический элемент ИЛИ 5 проходит первый импульс (совпадающий по времени с первым импульсом с генератора 1 импульсов) с выхода делител  2 частоть. Этот импульс подаетс  на счетный вход счетчика 6 .адреса, на выходах разр дов которого кодова  комбинаци  мен етс  на единицу. Эта комбинаци  поступает на входы данных регистра 9 адреса и входы адреса селектора-мультиплексора ;8, С выхода делител  2 частоты импульс подаетс  также на элементы 3 и 4 эaдepжк  С приходом на вход записи регистра 9 адреса задержанного с помощью второго элемента 4 задержки первого выходного импульса делител  2 частоты происходит запись кодовой комбинации в регистр 9 адресд, С выхода регистра 9 адреса информаци  о номере входа аналоговой информации (в данном случае - номер первый) выводитс  на шины 16 адреса устройства и входы дешифратора 10 адреса, который , воздейству  на входы управле.ни  аналогового коммутатора 11, вызывает срабатывание коммутатора подключаетс  первый из входов аналоговой информации к входу АЦП 1.2, ; При поступлении импульса с выхода первого элемента 3 задержки на вход запуска АЦП 12 в последнем происходит оцифровка информации, и преобразованна  информаци  с выходов разр дов АЦП поступает на шины 17 выхода информации устройству, ; Одновременно с этим поступающа  на входы адреса селектора-муль плексора 8 кодова  комбинаци  с выходов разр дов счетчика 6 адреса подключает следующий (второй)вход каналов селектора-мультиплексордв Если на этом входе по шинам 15 управлени  устройства присутствует уровень, соответствующий Пропуску ( фиг,2) аналоговой информации, то поступающий очередной (второй) импульс высокой частоты с генератора 1 импульсов на вход строба селекто ра-мультиплексора 8 проходит на выход селектора-мультиплексора 8 и через логический элемент ИЛИ 5 поступает на вход счетчика б адресдв На его выходах разр дов кодова  комбинаци  помен етс  на одну единицу еще ра,з, Соответственно мен етс  информаци  на входах данных регистра 9 адреса и входах адреса селектора-мультиплексора .Во При этом записи новой информации в регистр 9 адреса не-происходит, поскольку на вход записи регистра 9 адреса импульс поступает с гораз до более редкой частотой, определ  емой периодом Тц, Поэтому коммута ции аналогового коммутатора 11 так же не происходит, на шинах 16 и 17 сответственно адреса и вывода информации устройства информаци  не мен етс,Яв А в селекторе-мультиплек соре 8 изменивша с  информаци  на входах адреса приводит к подключению следующего .(третьего) входа каналоЗо Если на третьем входе.по шинам -15 управлени  устройства при сутствует уровень, соответствующий пропуску аналоговой информации (фцг, 2) , то все процессы в устрой стве повтор ютс в Если при очередном (четвертом) подключении входа каналов селектор мультиплексора 8 на шинах 15 управ лени  устройства присутствует уровень , соответствующий рабочему входу аналоговой информации, то на выход селектора-мультиплексора 8 п ступающие на вход строба импульсы с генератора 1 импульсов не проход т , селектор-мультиплексор 8 как бы блокирован дл  импульсов, посту пающих на. вход строб;а. Это продолжаетс  до тех пор) пока на выходе делител  2 частоты не выработаетс  очередной (втррой) импульс цикла коммутации„ Этот импульс поступает на вход элементов 3 и 4 задержки и через логический элемент ИЛИ 5 на вход счетчика адреса ,6 в На вы ходах разр дов счетчика 6 адреса вырабатываетс  соответствующа  . кодова  комбинаци  (в данном случае дл  входа аналоговой информации 4 ) , котора  осуществл ет подключение очередного входа каналов селектора-мультиплексора 8 и поступает на входы данных регистра 9 адрес ,ао Через врем , определ емое задержкой на элементе 4 задержки, на вход записи регистра 9 адреса поступает тот же импульс цикла коммутации , осуществл етс  запись в .регистр 9 адреса информации о данном (четвертом) рабочем входе аналоговой информаци;и, С выхода регистра 9 адреса информаци  выводитс  на шины 16 адреса устройства и входы дешифратора 10 адресд, : Последний подключает через аналоговый коммутатор 11 соответствующий (четвер.тый) вход аналоговой информации к входу АЦП 1,2 о При поступлении задержанного на элементе 3 задержки того же импульса цикла коммутации на вход запуска АЦП 12 осуществл етс  оцифровка информации , и преобразованна  информаци  с выходов разр дов АЦП 12 поступает на шины 17 вывода информации устройств,а„ I Аналогичное протекание процессов в устройстве происходит до тех пор, пока счетчик 6 адреса не переполнитс  о Число разр дов счетчика 6 адЗреса выбираетс  равным числу входов аналоговой информации о При переполнении счетчика 6 адреса на -его входе возникает импульс, который опрокидывает триггер 7 в начальное состо ние. При этом последний блокирует генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты и счетчик 6 адресд., ; Устройство возвращаетс  в исходное состо ние, которое сохран етс  до момента прихода импульса задержки на вход 1,4 в Таким образом, за счет введени  в устройство сбора информации селектора-мультиплексора и организации св зи его со счетчиком адреса, триггером и шинами управлени , расшир ютс  по сравнению с известным устройством функциональные возможности в части обеспечени  программируемого выбора рабочего входа аналоговой информации, ; Путем подключени  из опроса пропускаемых входов информации (за счет различи  частоты опроса пропускаемых входов и частоты коммутации) устройство сбора обеспечивает верменное уплотнение поступающей информаци51в Поскольку должно выполн тьс  условие опроса комм Кра Тц , где КроБ число рабочих каналов, то.

примен   устройство,можно уменьшить период опроса входов аналоговой информации и,следовательно, чаще производить измерени  по рабочим входам информации, что способствует получению более точной характеристики изменени  поступающей информации, ;

Кроме того, организу  пропуски нерабочих входов, а также входов, на которых информаци  повтор етс  в пределах нескольких циклов опроса (медленно или мало измен етс ), можно уменьшить объем последующей пам ти, используемой дл  хранени  информации :

При использовании одного экземпл ра устройства сбора аналоговой информации экономи  от уменьшени  объема используемой пам ти составит

-Крд6 1 (

где   - общее число входов аналого0 вой информации;

раб - число рабочих каналов; Л - стоимость блока пам ти,

объем которой соответству- . ет количеству информации,

5 поступающей по всем входам

/5

иг. /

рабочий Snod nponijCKatMbiu Snu8

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ, содержащее генератор импульсов , делитель частоты, аналоговый коммутатор и аналого-цифровой преобразователь, выход которого является информационным выходом устройства, выход генератора импульсов соединен с входом делителя частоты, входы аналогового коммутатора являются информационными входами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены элемент ИЛИ, счетчик, мультиплексор, триггер, дешифратор, первый и второй элементы задержки, ₍регистр, выход которого соединен с входом дешифратора и является адресным выходом устройства, выход генератора импульсов соединен со стробирующим входом мультиплексора, выход делителя частоты соединен с входами первого и второго элементов задержки и первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, вход сброса которого соединен с входом сброса делителя частоты, входом запрета генератора импульсов и выходом триггера, вход установки в ¹¹1 которого является запускающим входом устройства', второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом мультиплексора, информационные входы которого являются управляющими входами устройства, адресные ' § входы мультиплексора соединены с информационными входами регистра и выходами параллельного кода счетчика, выход которого соединен с входом установки в ⁹Ъ^п триггера, выходы дешифратора соединены с адресными входами аналогового коммутатора, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, вход запуска которого соединен с выходом первого элемента (задержки, тактовый вход регистра 'соединен с выходом второго элемента задержки.» :