Устройство для регистрации информации

Устройство для регистрации информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ.РЕГИСТРАЦИИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее первый коммуватор, входы первой Группы которого являются входами первой ГРУП-; пы устройства, а входы второй группй соединены с выходами группы первого блока управления, входы перврй группы которого являются входами второй группы устройства и Ьоеднаены с входами первой группы блока выбора аналоговых каналов, входы второй группы которого соединены с вкфдеаля в то-: рой группы первого блока управления и выходами группы формирователя им-, пульсов, выход которого соединен с входом блока выбора аналогчэвых каналов и первым входом первого распределителя импульсов, 8{9рсоды группы которого соединены с входами третьей группы первого блока управления,вход . которого соединен с бйока выбора аналоговых каналов а первый выход соединен с вторьнл входом первого распределителя импульсов,выход первого коммутатора соединен с входом аналого-цифрового преобразователя , регистратор,Ъ т л И ч ак щ; е е-ь с я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения регистрации как аналоговой ,, так и дискретной информации и повьшения быстродействия, в него введены регистр, второй коммутатор,второй блок управления и второй распределитель импульсов, первый вход которого соединен с вторьм 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 собяияены с выходами группы второго распределителя икшульсов, выходы группы втгорого блйжа управлейиа соединены с входами гюрврй групПн второго коммутатора, входы второй группы которого являются входами чет вертой группы устройства, входы регистра соединены соответственно с выходшда аналого-ш€фрового преобразователя , первого и. второго распределителей импульсов и второго коммутатора , а выход регистра соединен с вхсщом регистратора. 2. Устройство по П.1, отличайте е с я тем, что второй блбк управления содержит элементы И и элемент ИЛИ, выход яв;Лявтся выходсад блока, а входа соединены с выходами одних элементов И, других элбялентов И являются выходами группы блока, .первые входы элементов И соединены между собой и являются входами первой группы блока , вторые входы элементов И соединены межцу собой И--НВЛЯЮТСЯ входами второй группы блока.

(k9I (Ю

3 (59 06 F

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! /

Н АВТОРСНОМУ ИЗВТЕЛЬСТВУ (21) 3385166/18-24 (22) 20 ° 01.82 (46) 07.07.83 ° Бюл. Р 25 .(72) В.П. Загорский, И.С. Пугачев и A.Ã. Ярусов (71) Институт технической кибернетики

AH Белорусской ССР (53) 681.327.11(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 402865, кл. g 06 F 3/00,, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 824180, кл. а 06 F 3/00, 1978 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ; РЕГИСТРАЦИИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее первый коммутатор, 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» пределителя импульсов, выходи группы которого соединены с входами третьей группы первого блока управления,вход .которого 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,регистратбр,-о т л и ч а ю щ: е е- .1, с я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения регистрации как аналоговой,.так и дискретной информации и

ПовышЕння быстродействия, в него введены регистр, второй коммутатор,второй блок управления и второй распределитель импульсов, первый вход которого соединен с вторим 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 соедннены с.выходамн группы второго распределителя импульсов, выходы группы второго блока управле- g .. нйя соединены с входами первой группы второго коммутатора, входы второй фф группы которого являются входами чет- вертой группы устройства, входы регистра соединены соответственно с выходами аналого-цифрового преобразо- д вателя, 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 является виходом блока, а входы соединены с выходами одних элементов И, выходы других элементов И являются выходами группы блока,,первые входы элементов И соединены между собой и являются входами первой группы . блока, вторые входы элементов И аоединены между собой и:.являются входами второй группы блока.

1027710

Устройство относится к автоматике ления, входы первой группы которого и вычислительной технике и предназна- являются входами второй группы устройчено для регистрации аналоговой и дис- ства и соединены с входами первой кретной 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 первого на ЭВМ. блока управления и выходами группы

Известно устройство для регистра- формирователя импульсов, выход котоции информации,. содержащее аналого- роГо соединен с входом блока выбора цифровой преобразователь, коммутатор аналоговых каналов и первым входом каналов, блок управления и регистра- 0 первого распределителя импульсов, тор (1 J, выходы группы которого соединены с

В 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 соединен исследований 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 выбора лах произвольные периоды опроса. В. аналоговых каналов, а первый выход то же время важно в максимальной сте соединен с вторым. входом первого пени испольэовать потенциальное бы- 20 распределителя импульсов, выход перстродействие регистратора для улучше- ного коммутатора соединен с входом ния экономическиХ показателей систем. аналого-цифрового преобразователя

Наиболее близким к предлагаемому и .регистратор, введены регистр, втоявляется устройство для регистрации рой коммутатор, второй блок управлеинформации, в котором возможна уста- 25 ния и второй распределитель импульновка в разных каналах произвольных сов, первый вход которого соединен периодов 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, входы распределитель импульсов, блок выбораЗ0 первой группы которого являются вхоаналоговых каиалов и блок управле- дами третьей группы устройства, а ния подключением аналоговых каналов. входы второй группы соединены с выВ формирователе импульсов периодов ходами группы второго распределитеопроса аналоговых каналов устройства ля импульсов, выходы группы второго предварительно устанавливаются пери- блока управления соединены с входами оды 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 соединены загруженность регистратора и возмож- соответственно с выходами аналогоность подключения на регистрацию но- 40 цифрового .преобразователя, первого вых каналов. Если перегрузки регист-, и второго распределителей импульратора не происходит, то осуществля сов и второго коммутатора, а выход ется подключение новых каналов на соединен с входом регистратора. обслуживание С2 3. Второй блок управления содержит

Недостатком данного устройства яв-45 элементы И и элемент ИЛИ, выход ляется невозможность использовать по- которого является выходом блока, а тенциальное быстродействие регистра- входы соединены с выходами одних эле. тора. В большинстве применений, когда ментов И, выходы других элементов И в разных каналах Установлены индиви- являются выходами группы блока, пердуальные периоды опроса, загрузка 50 вые входы элементов И соединены регистратора 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 структурная области применения устройства путем схема устройства для регистрации инобеспечения регистрации как аналого" формации;на фиг.2 — функциональная вой, так и дискретной информации и схема первого блока управления,;на повышение быстродействия устройства. фиг.З - функциональная схема второго

Поставленная цель достигается блока управления;на фиг.4 — функцнотем, что в устройство для регистраци Ф нальная схема блока выбора аналоговых информации, содержащее первый комму- каналов; на фиг. 5 — временные татор, 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-цифровой

1027710

На временной диаграмме {Фиг.5} показаны: ТИ - тактовые импульсы, следующие с частотой возможных уегистраций для данного типа регистратора;T1-T6 — импульсы периодов onроса аналоговых каналов источников аналоговой информации; T23 — выхсщ триггера 23; И 24 — выход элем нта ..30

И 24; И28 - выход элемента И 28;

"6" - выход блока 6у "2" — считывание информации с блока 2; Зап.ДИ1— запрос от первого дискретного канала источника дискретной информации) 35

Зап.ДИ2 - запрос от второго дискретного канала; "8" - считывание информации с блока 8у "3" — работа регистратора 3. на Временной диаграмме также Отме 40 чен момент t появления запроса от шестого аналогового канала.

Устройство работает следующим образом.

В формирователе 7 wnym coa оператором устанавливаются периоды опро- 45 са аналоговых сигналов, постунакарис на коммутатор 1.

Импульсы, соответствующИе набранным периодам опроса каналов, поступают в блок 6 выбора аналоговых ка- 50 налов и в первый блок 4 управления.

Блок 6 анализирует заданные периоды опроса аналоговых каналов, выделяет из них наименьший период Т„,и„ и кроме того, по сигналам запроса на 55 обслуживание рассчитывает требуемый в данный момент временной ресурс регистратора.

При отсутствии перегрузки регистратора блок 6 выбора аналоговых каналов вырабатывает сигнал разрешения, который поступает в первый блок 4 управления. При этом все входные аналоговые каналы, выставившие сигналы запроса, 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, второй коммутатор 8, второй блок 9 управ- 5 ления, 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. 10 триггеры 18.

Второй блок 19 управления (фиг.3 содержит. пары элементов И 19 и 20 и элемент ИЛИ 21.

Блок выбора аналоговых каналов 15 (Фиг. 4} содержит элемент ИЛИ 22, триггер 23, элемент И 24, блок 25 сравнения, элемент ИЛИ 26, регистр

27, элемент И 28,. элемент 29 задержки и *дущий генератор 20 с "acT070N 20 значительно большей частоты тактовых импульсов.

Если постановка на обслуживание канала, выставившего запрос, приводит к перегрузке регистратора, то на выходе блока 6 выбора аналоговых каналов сигнал разрешения отсутствует, в результате чего новый аналоговый канал регистратором 3 не обслужива-". ется.

При отказе в обслуживании регистратором 3 нового источника информации какой-либо потери информации не происходит, так как анализ условия отсутствия перегрузки осуществляется еще до начала эксперимента, .т.е. до появления аналоговых сигналов этого нового источника.

Тактовые импульсы, поступающие на первый распределитель 5 импуль» сов с Формирователя 7, импульсов, поочередно вырабатывают сигналы íà выходах распределителя 5 импульсов, которые соответствуют входным каналам регистратора 3. Рапределитель 5 импульсов может быть выполнен в виде двоичного счетчика с дешифраторами.

Блок 4 управления иа каждый тактовый импульс анализирует совпадение двух условий; истечение заданного для данного канала периода опроса и наличие запроса на обслуживание, получившего расрешение из блока 6 выбо— ра аналоговых каналов. При наличии обоих условий блок 4 управления вырабатывает соответствующий сигнал подключения канала в первый коммутатор

1. В результате входной аналоговий сигнал данного канала образуется аналого-цифровым преобразователем 2 в цифровой код и записывается в соотватствующие.разряды регистра 11. В другие разряды этого регистра заносится код номера канала, получаемый из 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 onроса, то блок 4 управления сигнал на коммутатор 1 не выдает, в этом такте данный канал не оцрашивается и образуется дополнительный временной .резерв регистратора„который используется каналами, не требующими строго синхронного опроса. В рассматриваемом случае сигнал с второго ."выхода блока 4 управления поступает на второй распределитель 10 импульсов, состояние которого определяет номер выбираемого дискретного канала. При этом с одного из выходов распределителя 10 импульсов сигнал поступает во второй блок 9 управления, где анализируется наличие запросов на обслуживание от дискретных каналов.

Если имеется запрос по данному дискретному каналу, то сигнал разрешения проходит во второй коммута-тор 8 и информация с входа данного

1027710 дискретного 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 выхсда 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 AH 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 периодами Т1-Тб, пять из которых поставлено на обслуживание. При этом регистрация информации от аналоговых каналов происходит как показано на диаграмме "2". 45

В момент времени 1 должен обслу1 жив аться первый аналоговый канал. Но поскольку период Т1 еще не истек, с блока 2 информация на регистратор ие поступает. Пауза заполняется инфор5( мацией с первого дискретного канала, так как в момент времени „ первый дискретный канал установил запрос.

Дискретная информация поступает на

Регистр с второго коммутатора 8 черед регистр 11 (диаграмма "3" 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 „н . Эти импульсы поступают на счетнйй вход триггера 23, управляющего элементом

И 24, на второй вход которого посту- 65 пают тактовые импульсы. При этом число импульсов на выходе последнего в течение разрешающих интервалов Т „„„ соответствует числу регистраций ййформации, которое способен выполнить за время Т„„„регистратор 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) 0 где Т „- минимальный период из установленных; ь — время, за которое регистратор регистрирует одно слово; ш - число каналов, выставивших запросы.

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 ðåñóð са регистратора 3 сигналы запросов на обслуживание с шин запроса в момент перехода триггера 23 из нулево".о 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 запроcos на обслуживание поступают на элементы И 12 - 14, причем на элемент

И 13 - c 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.

1027710

Фаююго/ь е C ÞÃÆ7iÓä/

Если запрос на обслуживание гсутствует, то сигнал от распределителя

5 проходит через элемент И 13 и элемент ИЛИ 15, осуществляя внеочередное переключение распределителя 5 °

Если запрос на обслуживание имеется, но не истек заданный для данного канала период опроса, сигнал от распределителя 5 импульсов проходит через элемент:И 14 и элемент ИЛИ 16 на распределитель .10 импульсов, который 10 управляет подкЛючением дискретных каналов.

Блок 9 управления (фиг. 3) работает следующим образом.

Запросы от дискретных каналов пос- )g тупают на элементы И 19 и 20. При наличии запроса сигнал от распределителя 10 импульсов (РД„,) проходит через элемент И 19 на коммутатор 8, а при отсутствии - через элемент И 20, и элемент ИЛИ 21 на распределитель 0, осуществляя внеочередное переключение последнего.

Введение второго коммутатора, второго блока управления и второго распределителя импульсов позволяет расширить область применения устройства путем дополнительного регистрирования информации от дискретных каналов без

I сужения частотного диапазона аналогов вых каналов. При этом повышается быстродействие устройства в целом.

Пример. Предположим, что обслуживаются пять аналоговых каналов

ic периодами, показанными на фиг,5г T1 = 20 Lg T2 = 5

Рассмотрим промежуток времени в 50% начиная от момента времени Й„. В те. чение этого промежутка регистратор способен 50 раз произвести регистрацию. Однако по установленным периодам за время ЯМ необходимо за-, регистрировать информацию с аналоговых каналов только 23 раза. Тогда коэффициент исйользования быстродействия регистратора K — = 0 4б

2 иск so

При подключении только двух дискретных каналов (фиг. 5) регистратор двлает 29 регистраций и коэффициент использования быстродействия К

-у— .2 Я

Из примера видно, что с ростом числа дискретных каналов, допускающих непериодическое обслужив ание, растет коэффициент и споль зов ания регистратора и увеличивается эквивалентноебыстродействие устройства. олго

Ab ногтмутстор

Punic. AA

4Риг. r

Ли рос

Жт ююулолюр Ф

Ам е

Аюдаг

>ozpecuezuz

„Ю

ll

Ьл4ЧУ

Pen, ф У

"40f

Puz 5

8НИИПИ Заказ 4741/53 Тираж 706 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4