SU1647435A1 - Измеритель экстремумов напр жени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислиvt (t) тельной и информационно-измерительной технике и может быть использовано при обработке информации, поступающей с датчиков автоматизированных систем испытаний. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  многоканального опроса источников измер емых сигналов и определени  минимума и максимума по каждому каналу. Цель изобретени  достигаетс  применением аналогового коммутатора 3, запоминающего устройства 10, цифрового компаратора 11 и соответствующих св зей между блоками. Устройство содержит также генератор 1, блоки И 2,15, аналого-цифровой преобразователь 4, инвертор 5, элементы И-НЕ 6, 9, 14. адресный счетчик 7, триггеры 8, 13. 17, распределитель 12 импульсов. 1 ил.

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при обработке информации, поступающей с датчиков технологического процесса или автоматизированных систем испытаний, где возникает необходимость определения максимального и минимального значений сигналов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения последовательного опроса источников измеряемых сигналов и одновременного определения максимума и минимума по каждому каналу в реальном масштабе времени.

На чертеже приведена блок-схема измерителя.

Измеритель содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый элемент И 2, аналоговый коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, инвертор 5, первый элемент И-НЕ 6, адресный счетчик 7, RS-триггер 8, второй элемент И-НЕ 9, запоминающий элемент 10, цифровой компаратор 11, распределитель 12 импульсов, первый D-триггер 13, третий элемент И-НЕ 14, второй элемент И 15, элемент ИЛИ 16, второй Dтриггер 17.

Выход генератора 1 тактовых импульсов соединен с первым входом первого элемента И 2, второй вход которого соединен с вторым входом измерителя. Выход первого элемента И 2 подключен к первому входу распределителя 12 импульсов, первый выход 18 которого соединен с первым синхронизирующим входом аналого-цифрового преобразователя 4. Второй вход последнего подключен к выходу аналогового коммутатора 3, входы которого соединены с входными клеммами измерителя для подключения источников измеряемого сигнала, а адресные входы - с адресными входами запоминающего элемента 10 и информационными выходами адресного счетчика 7. Второй выход адресного счетчика 7 соединен с вторым входом второго элемента ИНЕ 9, первый вход которого соединен со старшим разрядом А_т первой информационной группы входов цифрового компаратора 11 и с прямым выходом RS-триггера 8, R-вход которого подключен к третьему выходу адресного счетчика 7. R-вход адресного счетчика 7 соединен с S-входом RS-триггера 8. с вторым входом распределителя 12 импульсов и третьим входом измерителя Сброс, а С-вход адресного счетчика соединен с выходом первого элемента И-НЕ 6, второй вход которого соединен с первым входом измерителя, а первый вход через инвертор 5 - с вторым выходом распределителя 12 импульсов. Третий выход 20 последнего соединен с С-входом первого D-триггера 13, а D-вход первого триггера 13 подключен к первому входу элемента ИЛИ 16 и выходу Меньше цифрового компаратора 11. Старший разряд первой информационной группы цифрового компаратора 11 соединен с шиной логического Ό. Выход Больше цифрового компаратора соединен с вторым входом второго элемента И 15, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого D-триггера 13 и вторым входом третьего элемента ИНЕ 14. Первый вход элемента И-НЕ 14 соединен с выходом второго элемента И-НЕ 9, а выход - с (п+1)-м разрядом адресного входа запоминающего элемента 10, вход записи которого соединен с инверсным выходом второго D-триггера 17. D-еход триггера 17 соединен с выходом элемента ИЛИ 16, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И 15. R-вход первого D-триггера 13 подключен к четвертому выходу 21 распределителя 12 импульсов, пятый выход 22 которого соединен с С-входом, а шестой выход 23 - с R-входом второго D-триггера 17. ,

В работе измерителя можно выделить два основных режима: регистрация экстремумов по каждому измерительному каналу и считывание найденных значений в устройство, обеспечивающее их дальнейшую обработку. Управление измерителем может осуществляться, например, от микроЭВМ, с помощью которой формируются управляющие сигналы Выборка или считывание (Выб/счит), Тактовые импульсы (ТИ), Сброс. МикроЭВМ обеспечивает и дальнейшую обработку полученных экстремумов, например вычисление размаха по каждому каналу.

Кроме того, в измерителе имеет место вспомогательный режим - начальной записи, выполняемый однократно перед режимом регистрации экстремумов и позволяющий записать в запоминающий элемент 10 начальные значения кодов измеряемых сигналов, что исключает возможные возникновение в памяти кодов, превышающих диапазон измеряемых сигналов.

В режиме начальной записи на втором входе измерителя устанавливается сигнал Выб/счит”, соответствующий уровню логического 0. на первом входе - ТИ, соответствующий уровню логической 1. На входе Сброс измерителя формируется единичный импульс, который сбрасывает в 0 адресный счетчик 7, на прямом выходе RS-триггера 8 устанавливает уровень логической 1, а также устанавливает в началь5 ное положение распределитель 12 импульсов. При этом на четвертом 21 и шестом 23 выходах распределителя импульсов формируются импульсы, сбрасывающие первый 13 и второй 17 D-триггеры. Сигнал с прямого выхода RS-триггера 8, поступая на старший разряд Ат первой информационной группы входов цифрового компаратора 11, на его выходе Больше устанавливает уровень логической 1 независимо от соотношения кодов на выходах аналого-цифрового преобразователя 4 и запоминающего элемента

10. После завершения импульса Сброс” и подачи на вход Выб/счит уровня логической 1 в измерителе начинается последовательный обзор измеряемых источников сигналов.

Импульсы с генератора 1 тактовых импульсов через открытый первый элемент И 2 поступают на первый вход распределителе 12 импульсов. По синхронизирующему импульсу с первого выхода распределителя импульсов аналого-цифровой преобразователь 4 выдает код измеряемого сигнала по измерительному каналу, номер которого определен адресным счетчиком 7. Адрес измерительного канала и ячейки памяти запоминающего элемента 10 изменяется по сигналу с второго выхода 19 распределителя импульсов, проходящему через инвертор 5, первый элемент И-НБ 6 на счетный Свход адресного счетчика 7. Первый D-триггер 13 остается в исходном положении, так как на его D-входе поддерживается уровень логического 0”. Единичный сигнал с выхода Больше цифрового компаратора 11, пройдя через второй элемент И 15 и элемент ИЛИ 16. поступает на D-вход второго Dтриггера 17. По синхронизирующему импульсу с выхода 22 распределителя 12 импульсов сигнал с инверсного выхода Dтриггера 17 формирует сигнал записи, по которому данные с выходов аналого-цифрового преобразователя 4 записываются в запоминающий элемент 10. Импульсами с четвертого 21 и шестого 23 выходов распределителя 12 импульсов сбрасываются первый 13 и второй 17 D-триггеры. Процесс повторяется, пока не будут записаны в память коды данных всех М измерительных каналов в область памяти, предназначенную для хранения максимумов (число М выбирается так. чтобы М=2^П. где η - целое число).

После заполнения всей области, в которой хранятся максимумы, в (л+1)-м разряде адресного счетчика 7 появляется логическая 1 ”. Этот сигнал проходит через второй элемент И-НЕ 9 и третий элемент И-НЕ 14 и. поступая на (п-»-1)~й адресный разряд запо минающего элемента 10, начинает адресовать область памяти, предназначенную для хранения минимумов измеряемых сигналов. После заполнения этой области в (п+2)м разряде адресного счетчика 7 появляется логическая 1”, которая сбрасывает RS-триггер 8. Нулевой уровень на прямом выходе RS-триггера 8 поддерживает на выходе второго элемента И-НЕ 9 уровень логической 1 независимо от состояния выхода (п+1)-го разряда адресного счетчика 7. Кроме того. RS-триггер 8 устанавливает на входе А_т цифрового компаратора 11 логический 0, разрешает сравнение кодов аналого-цифрового компаратора 11 и запоминающего элемента 10, т.е. измеритель переходит непосредственно в режим регистрации экстремумов.

В режиме регистрации, если подданных с аналого-цифрового преобразователя 4 больше кода, записанного в запоминающем элементе 10, то на входе записи запоминающего элемента 10 сигнал записи сохраняется и данные с аналого-цифрового преобразователя 4 записываются в область памяти, в которой хранятся максимумы.

Если код данных с аналого-цифрового преобразователя 4 меньше кода, записанного в запоминающем элементе 10. то сигнал логической 1 с выхода Меньше цифрового компаратора 11 по синхронизирующему сигналу с третьего выхода 20 распределителя 12 импульсов переключает первый D-триггер 13. Уровень логического 0 на его инверсном выходе, пройдя через третий элемент И-НЕ 14. адресует область памяти, в которой хранятся минимумы. Сравнение кодов с выходов аналого-цифрового преобразователя 4 и запоминающего элемента 10 повторяется. Если код данных с аналого-цифрового преобразователя 4 больше, то запись в память не происходит, так как D-триггер 13 поддерживает второй элемент И 15 в закрытом состоянии независимо от значения выхода Больше цифрового компаратора 11. Если код данных с аналого-цифрового преобразователя 4 меньше, то сигнал, соответствующий логической 1, с выхода Меньше цифрового компаратора 11 проходит через элемент ИЛИ 16 на D-вход второго D-триггера 17, который по синхронизирующему импульсу с пятого выхода 22 распределителя 12 импульсов формирует на своем инверсном выходе сигнал записи.

При считывании значений экстремумов из запоминающего элемента 10 на вход измерителя Выб/счит задается уровень логического 0. запрещающий прохождение импульсов от генератора 1 тактовых импуль7 сов на распределитель 12 импульсов. Управляющий импульс на входе Сброс устанавливает адресный счетчик 7, RS-триггер 8, распределитель 12 импульсов, первый 13 и второй 17 D-триггеры в положение, соответствующее режиму начальной записи. Кроме того, уровень логического О, установившийся на втором выходе 19 распределителя 12 импульсов, через инвертор 5 разрешает прохождение тактовых импульсов с первого входа измерителя ТИ через первый элемент И-НЕ 6 на счетный вход адресного счетчика 7,

Нулевой уровень на входе Выб/счет запрещает поступление импульсов с тактового генератора 1 на первый вход распределителя 12 импульсов, поэтому он не меняет своего состояния,следовательно,сигнал записи, формируемый первым и вторым Dтриггерами 13 и 17, не возникает.

По каждому тактовому импульсу с входа ТИ изменяется состояние адресного счетчика 7 и данные из запоминающего элемента 10 поступают на выход измерителя, ''актовые импульсы'ТИ подаются до тех пор, пока не будут считаны все значения экстремумов, например, в память микроЭВМ.

Claims (1)

1. Ф о р му л а и з обретения

   Измеритель экстремумов напряжения, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом измерителя, а выход подключен к первому входу распределителя импульсов, первый выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с входами запоминающего элемента, выходы которого соединены с первой группой входов цифрового компаратора, вторая группа входов которого соединена с информационными входами запоминающего элемента, а второй выход цифрового компаратора соединен с О-входом первого D-триггера, выход запоминающего элемента соединен с выходом измерителя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения последовательного опроса источников измеряемых сигналов и одновременного юпределения максимума и минимума для каждого измеряемого напряжения, в него введены аналоговый коммутатор, второй D-триггер, RS-триггер, первый, второй и третий элементы И-НЕ, инвертор, второй элемент И, элемент ИЛИ, адресный счетчик, причем первые информационные выходы адресного счетчика подключены к адресным входам запоминающего элемента и аналогового коммутатора, второй выход адресного счетчика соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с входом старшего разряда первой информационной групп,ы-входов цифрового компаратора и с гГрямым выходом RS-триггера, R-вход которого подключен к третьему выходу адресного счетчика, R-вход которого соединен с S-вхс · ом RS-триггера и с третьим входом измерителя, а С-вход адресного счетчика соединен с выходом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с первым входом измерителя, а первый вход через инвертор соединен с вторым выходом распределителя импульсов, третий выход которого соединен с С-входом первого D-триггера, а D-вход первого триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ и выходом Меньше цифрового компаратора, выход Больше цифрового компаратора соединен с вторым входом второго элемента И, первый вход которого соединен с инверсным выходом первого D-триггера и вторым входом третьего элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом второго элемента ИНЕ, а выход - с (п+1)-м разрядом адресного входа запоминающего элемента, вход записи которого соединен с инверсным выходом второго D-триггера, D-вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, R-вход первого D-триггера подключен к четвертому выходу распределителя импульсов, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с С- и R-bxoдами второго D-триггера, второй вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом аналогового коммутатора, входы которого являются входными клеммами измерителя для подключения источников измеряемых сигналов.