Многоканальное устройство для сбора данных

Многоканальное устройство для сбора данных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ДАННЫХ, содержащее группу каналов ввода данных, информационные входы которых соединены с соответствующими информационными входами устройства, информационные выходы через информационные шины магистрали с входом блока регистрации данных, блок синхронизации, состоящий из делителя частоты, соединенного первым выходом с первым входом формирователя, тактовых сигналов синхронизации, первым входом - с выходом генератора опорной частоты, а вторым выходом с первым, входом счетчика времени, второй вход которого соединен через формирователь сигнала начальной ус тановки с входом начальной установки устройства , а первый выход - с входом разовых команд первого канала ввода данных группы, и блок формирования программ , состоящий из распределителя импульсов, первый вход которого соединен с первым выходом формирователя тактовых сигналов синхронизации , узла ввода программ, подключенного входом к выходу распределителя импульсов, а первым выходом через шифратор к входу узла усилителей , и счетчика формирования кадровых сигналов синхронизации, первый вход которого соединен с выходом узла ввода программ, вьпсод счетчика формирования кадровых сигналов синхронизации и выход узла усилителей соединены через адресные щины магистрали с адресными входами каналов ввода данных группы, первый выход формирователя кадровых сигналов синхронизации через информационные шины магистрали подключен к входу блока регистрации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности обработки данных, в устройство введен блок временной коррекции, состоящий из дешифратора признака программы, дещифратора признака информативности, коммутатора, формирователя импульса коррекции и элемента ИЖ, причем вход дешифратора признака программы связан с вторым выходом узла ввода программ, а выход - с первым входом дешифратора признака информативнос№ ти, второй вход которого соединен с вторым выходом формирователя такто9 ) Од вых сигналов синхронизации, а выход с первый входом коммутатора, вторым входом соединенного с вторым выходом счетчика времени, а выходом - с входом запуска формирователя импульса коррекции, вход сброса которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а выход - с первым входом элемента ИЛИ, вторым входом соединенного с выходом формирователя сигнала начальной установки, а выходом с вторыми входами распределителя им

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.SU„„

3 59 С 06 F 3/04

pic., ър ъ у.с > д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЙИь Й и А .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

i (21) 3544980/18-24 (22) 28. 01. 83 (46) 30.05.84 Бюл. Ф 20 (72) Ю.И.Барсуков, П.Л.Ивашков, Ю.П.Николаев, Т.П. Портнягина и Е.И.Шушков (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 473999, кл. (j 06 . " 3/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 620136, кл. Q 06 F 3/04, 1976 (прототип). (54)(57) 1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ДАННЫХ, содержащее группу каналов ввода данных, информационные входы которых соединены с соответствующими информационными входами устройства, информационные выходы— через информационные шины магистрали с входом блока регистрации данных, блок синхронизации, состоящий из делителя частоты, соединенного первым выходом с первым входом формирователя. тактовых сигналов синхронизации, первым входом — с выходом генератора опорной частоты, а вторым выхоцом— с первым входом счетчика времени, второй вход которого соединен через формирователь сигнала начальной установки с входом начальной установки устройства,а первый выход — с входом разовых команд первого канала ввода данных группы, и блок формирования программ, состоящий из распределителя импульсов, первый вход которого соединен с первым выходом формирователя тактовых сигналов синхронизации, узла ввода программ, подключенного входом к выходу распределителя импульсов, а первым выходомчерез шифратор к входу узла усилителей, и счетчика формирования кадровых сигналов синхронизации, первый вход которого соединен с выходом узла ввода программ, выход счетчика формирования кадровых сигналов синхронизации и выход узла усилителей соединены через адресные шины магистрали с адресными входами каналов ввода данных группы, первый выход формирователя кадровых сигналов синхронизации через информационные шины магистрали подключен к входу блока регистрации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности обработки данных, в устройство введен блок временной коррекции, состоящнй иэ дешифратора признака программы, дешифратора признака информативности, коммутатора, формирователя импульса. коррекции и элемента ИЛИ, причем вход дешифратора признака программы связан с вторым выходом узла ввода программ, а выход — с первым входом дешифратора признака информативности, второй вход которого соединен с вторым выходом формирователя тактовых сигналов синхронизации, а выход с первьщ входом коммутатора, вторым входом соединенного с вторым выходом счетчика времени, а выходом — с входом запуска формирователя импульса коррекции, вход сброса которого сое. динен с выходом генератора опорной частоты, а выход — с первым входом элемента ИЛИ, вторым входом соединен.

Ф ного с выходом формирователя сигнала начальной установки, а выходомс вторыми входами распределителя им1095163 пульсов, счетчика формирования кадровых сигналов синхронизации и делителя частоты.

2. Устройство по п.1, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что канал ввода данных содержит дешифратор адреса, .вход которого является адрес ным входом канала, выходной регистр, выход которого является информационным выходом канала, приемный регистр, первый вход которого является входом разовых команд канала, коммутатор аналоговых сигналов, информационный вход которого являИзобретение относится к вычислительной технике, в частности к много- канальным устройствам для сбора данных, предназначено для автомати- . чес .ого сбора, преобразования в циф- 5 ровой двоичный код и регистрации на магнитной ленте информации, поступаю- щей от первичных преобразователей (датчиков) измеряемых физиче4ких ве- . личин, совокупность которых харак- !0 теризует состояние исследуемого объекта, и может быть использовано в информационно-измерительных системах, применяемых при испытаниях самолетов и вертолетов. !5

Известны устройства для сбора данных, содержащие блок синхронизации, генератор телеграфного кода, блок электронных часов, блок управления, блок опроса, блок выбора, 20 блок сопряжения, блок подкоммутаторов, блок памяти, блок сравнения, датчики информации, блок регистрации и индикации(1).

В этих устройствах блок синхро- 25 низации вырабатываемых микроимпульсов с периодом повторения 1 мс, поступающих на генератор телеграфного кода, и синхроимпульсов с перио-. дом повторения 1 мс,поступающих на блок ЗО электронных часов, вырабатывает импульсы с периодом повторения 1,2 и 5 мин.

Данные о текущем времени записываются в начале кадра информации, формируемого блоком опроса.

Недостатками этих устройств являются большие затраты оборудования ется информационным входом канала, аналого-цифровой преобразователь и распределитель импульсов, причем вход распределителя импульсов соединен с выходом дешифратора адреса, первый выход — с вторым входом приемного регистра, выходом подключенного к первому входу выходного регистра, второй вход которого через аналого-цифровой преобразователь, соединен с выходом коммутатора аналоговых сигналов, вторым входом подключенного к второму выходу распределителя импульсов. и низкая точность определения момента смены события, вследствие чего их нельзя использовать для регистрации высокочастотных процессов, характеризующих состояние систем и агрегатов летательного аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многоканальное устройство для сбора данных, содержащее блок сбора и блок регистрации данных, блок синхронизации, блок формирования сообщений, блок адресации и блок задания признака, объединенных общей линией связи (магистралью) $2) .

Блок синхронизации, содержащий генератор тактовых синхросигналов, делитель частоты и программное устройство, формирует последовательность импульсных сигналов, следующих с заданной частотой, тактовые сигналы синхронизации (ТСС) и с помощью блока адресации, содержащего дешифратор, счетчик и схему кодирования

ТСС, обеспечивает формирование. адресных запросов, соответствующих номерам блоков сбора данных. Карый блок сбора данных содержит коммутатор, аналого-цифровой преобразова-. тель и кодовый селектор, настроенный на код йомера, присвоенного данному блоку. С помощью блоков сбора данных информация об исследуемом объекте преобразуется в цифровой двоичный информационный код (ИК) и при совпадении кода адресного запроса с кодом номера данно109514:3

55 го блока сбора поступает в ответнун> информационную часть магистрали.

Ввод информации в магистраль осуществляется с разделением во времени по. каналам и блокам по.программе, задаваемой программным устройством. Парал лельно подсоединенный к ответной информационной части магистрали блок регистрации данных осуществляет запись информации на носитель, например на магнитную ленту.

Для передачи информации по магистрали формируется кадр многоканального устройства, ограниченный во времени и на участке носителя информации блока регистрации данных с обеих сторон кадровыми сигналами синхронизации (КСС). Кадровый сигнал синхронизации (КСС) формируется блоком адресации одновременно с формированием адресного запроса первого блока сбора данных. Таким образбм, кадр устройства состоит из подкадров каждого блока сбора данных, а положение и число повторений подкадров каждого блока сбора данных в кадре определяется заданной программой опроса блоков. Длина кадра определяется количеством слов, передаваемых в кадре, а положение позиций определяется тактовыми сигналами синхронизации (ТСС).

Для определения момента времени, в котором производится измерение ,параметров летательного аппарата, осуществляется временная привязка результатов измерений с помощью счетчика времени. С делителя частоты на вход счетчика времени поступают импульсные сигналы, следующие с пе-. риодом повторения 1 с (секундные отметки времени СОВ). Счетчик . времени подсчитывает количество секунд от момента начальной установки и преобразует его в цифровой двоичный код времени, который поступает в первый блок сбора данных и регистрируется в кадре устройства.

Недостатком известного устройст- ва является низкая достоверность обработки данных, так как низкая точность временной привязки результатов измерений снижает достоверность полученной информации о состоянии сис тем и агрегатов исследуемого объекта.

Выдача информационного кода (ИК) в магистраль устройства производится при поступлении тактовых сигналов синхронизации (ТСС) в блоки сбора данных. Время, отсчитываемое в се— ,кундах относительно момента начальной установки счетчика времени, регистрируется в кадре устройства .один или несколько раз, так как длина кадра, зависящая от программы опроса блоков сбора данных и пропускной способности (информативности) устройства, может достигать по времени нескольких секунд. Результаты всех измерений, записанных в данном кадре, следует относить к времени, записанному в этом кадре. Точность временной привязки результатов равна при этом длине кадра или его части, если время регистрируется несколько раз в кадр. Если определенный момент времени, например момент смены секунды, связан с моментом формирования КСС, то время измерения какого-либо параметра можно определять путем подсчета ТСС с учетом информативности, т.е. количест-. ва информационных кодовых слов, передаваемых по магистрали в единицу времени.

В начальный момент времени в известном устройстве сигналы синхронизации КСС, ТСС и ИК по передним фронтам совпадают с сигналами секундЗО ных отметок кода времени (СОВ), и в этом случае время измерения любого параметра в кадре можно определить путем подсчета ТСС с учетом информативности от КСС до ТСС, совпадаюЗ5 щего с записью данного ИК.

Однако в процессе эксплуатации синхронная работа устройства может нарушиться, например, при включении и выключении силового оборудования, при напряжении питания, а также при воздействии других внешних факторов.

При этом в линиях связи между отдельными блоками многоканального устройства возникают электромагнитные наводки, которые приводят к пропаданию, искажению или появлению ложных импульсов, в результате которых нарушается синхронная работа отдельных блоков и расположение информации в кадре устройства, т.е. нарушается привязка КСС, ТСС к СОВ, и,следовательно, подсчет ТСС становится невозможным.

В этом случае погрешность определения времени измерения какого-либо параметра определяется частотой опроса канала блока сбора данных, по которому регистрируется код времени, причем при наличии сбоев эта

1095163

30 погрешность имеет различную величину, что снижает достоверность полученных данных о состоянии летательного аппарата и затрудняет их обработку, так как при случайном изме- 5 ненни погрешности ее нельзя учесть программным путем.

Цель изобретения — повышение достоверности и упрощение обработки данных путем повьпрения точности Вре меиной привязки результатов измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее группу каналов ввода данных, информационные входы которых соединены с соответствующими информационными входами устройства, информационные выходы — через информационные шины магистрали с входом блока регистра- 20 ции данных, блок синхронизации, состоящий из делителя частоты, соединен-. ного первым выходом с первым входом формирователя тактовых сигналов синхронизации, первым входом — с 25 выходом генератора опорной частоты, а вторым выходом- с первым входом счетчика времени, второй вход которого соединен через формирователь сигнала начальной установки с входом начальной установки устройства, а первый выход — с входом разовью команд первого канала ввода данных группы, и блок формирования программ, состоящий из распределителя импульсов, первый вход которого соединен

35 с первым выходом формирователя тактовых сигналов синхронизации, узла ввода программ, подключенного входом к выходу распределителя импуль40 сов, и первым выходом — через шифратор к входу узла усилителей, и счетчика формирования кадровых сигналов синхронизации, первый вход котброго соединен с выходом узла ввода

45 программ, выход счетчика формирования кадровых сигналов синхронизации и выход узла усилителей соединены через адресные шины магистрали с адресными входами каналов ввода данных группы, первый выход формирова50 теля кадровых сигналов синхронизации через информационные шины магистрали подключен к входу блока регистрации, введен блок временной кор.рекции, состоящий из дешифрато5$ ра признака программы, дешифратора . признака информативности, коммутатора, формирователя импульса коррекции и элемента ИЛИ, причем вход дешнфратора признака программы связан с вторым выходом узла ввода программ, а выход — с первым входом дешифратора признака информативности, второй вход которого соединен с вторым выходом формирователя тактовых сигналов .синхронизации, а выход — с первым входом коммутатора, вторым входом соединенного с вторым выходом счетчика времени, а выходом - с входом запуска формирователя импульса коррекции, вход сброса которого соединен с выходом генератора опорной частоты, а выход — с первым входом элемента ИЛИ, вторым входом соединенного с выходом .формирователя сигнала начальной установки, а выходом — с вторыми входами расйределителя импульсов, счетчика формирования кадровых сигналов синхронизации и делителя частоты.

Кроме того, канал ввода данных . содержит дешифратор адреса, вход которого является адресным входом канала,. выходной регистр, выход которого является информационным выходом канала, приемный регистр, первый вход которого является входом разовых команд канала, коммутатор аналоговых сигналов, информа-. ционный вход которого является информационным входом канала, аналого-цифровой преобразователь и распределитель импульсов, причем вход распределителя импульсов соединен с выходом дешнфратора адреса, первый выход-с вторым входом приемного регистра, выходом подключенного к первому входу выходного регистра, второй вход которого через аналогого-цифровой преобразователь соединен с выходом коммутатора аналоговых сигналов, вторым входом подключенного к второму выходу распределителя импульсов.

Введение блока временной коррекции обеспечивает автоматическое восстановление (коррекцию) точной временной привязки ТСС, КСС и ИК .к секундным отметкам кода времени (СОВ) при наличии сбоев. Период сигнала коррекции выбирается в зависимости от выбранной информативности и, следовательно, от частоты ТСС и программ опроса блоков сбора данных, т.е. от длины кадра устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.?

10951

7 функциональная схема блока временной коррекции, на фиг.3 — .функ- циональная схема формирователя тактовых сигналов синхронизации, на фиг.4 — функциональная схема формирователя сигнала начальной установки; на фиг.5 — структура кадра уст.ройства; на фиг.6 — программы распределения частот опроса блоков сбора данных, на фиг,7 — временная диаграм- 10 ма привязки сигналов синхронизации к сигналу отметки времени на фиг.8временная диаграмма формирования импульса коррекции; на фиг.9 - временная диаграмма регистрации кода вре- 15 меии в кадре устройства.

Устройство состоит (фиг.1) из каналов (блоков) 1 ввода данных, блока 2 регистрации данных, блока 3 формирования программ, блока 4 синхро 90 низации и блока 5 временной коррекции.

Блоки 1 ввода данных представляют собой многоканальные преобразо,ватели сигналов, поступающих от пер- .25 вичных преобразователей информации (датчиков). В устройствах, предназначенных для измерения параметров самолетов и вертолетов, используются, например, следующие преобразователи: многоканальные аналого-цифровые преобразователи напряжения постоянного тока в цифровой десятиразрядной двоичный код, многоканальные аналогоцифровые преобразователи напряжения

35 переменного тока, поступающего от синусно-косинусных вращающихся трансформаторов (СКТ), преобразующие угол поворота ротора СКТ в цифровой двоичный код, многоканальные преобра-4> зователи частоты и временных интервалов в цифровой двоичный код и т.д.

Каждый блок 1 состоит из дешифратора 6 адреса, распределителя 7 импульсов, коммутатора 8 аналоговых 45 сигналов аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 9, приемного 10 и выходного 11 регистров. Блок 2 регистрации данных может представлять собой, например, блок памяти или блок печати.

Блок 3 формирования программ состоит из распределителя 12 импульсов, узла 13 ввода программ; шифратора 14, узла 15 усилителя для усиле- .

Я ния кодированных тактовых сигналов синхронизации (КТСС) и счетчика 16 формирования кадровых сигналов синхронизации (КСС), первым входом

63 8 соединенного с выходом 17 блока 13 ввода программ.

Блок 4 синхронизации состоит из генератора 18 опорной частоты, делителя 19 частоты, формирователя 20 тактовых сигналов синхронизации (ТСС), счетчика 21 времени и формирователя 22 сигнала начальной установки, вход которого ввязан с входом 23 начальной установки "Установка 0" устройства. Выходы 24 счетчика 21 вре-. мени для сигналов кода времени соецинены с входами приемного регистра

10 первого блока I ввода данных. Выход 25 формирователя 20 связан с входом распределителя 12.

Блок 5 временной коррекции содержит дешифратор 26 признака программы, дешифратор 27 признака информативности, коммутатор 28 периода коррекции, формирователь 29 импульса коррекции и элемент ИЛИ 30.

На фиг.1 обозначены второй выход

31 блока 13, второй выход 32 формирователя 20, второй выход 33 счетчика 21, выход 34 генератора 18, выход

35 формирователя 22, выход 36 элемента ИЛИ 30.

Адресные шины 37 магистрали устрой- ства соединены с выходом 25 формирова" теля 20 ТСС, выходом 38 формирователя 16, выходом 39 узла 15.и адресными входами 40 и 41. Магистраль устройства объединяет с выходом 25 формирователя 20 выходы 38 формирователя 16 и информационные выходы 42 блоков 1 сбора данных с входом 43 усилителя записи (не показан) блока 2 регистрации данных. Информационными входами устройства, связанными с выходами первичных преобразователей (датчиков) информации о состоянии исследуемого объекта, являются входы 44 ком- мутаторов 8 блоков 1.

На фиг.2 приведен пример конкретного выполнения блока 5 временной коррекции, в котором дешифратор 26 признака программы выполнен на элементах НЕ 45 и элементе И-НЕ 46, дешифратор 27 признака информативности — на элементах И-НЕ 47-50 и элементе НЕ 51. Коммутатор 28 пред-. ставляет собой элемент И-ИЛИ-НЕ, .а формирователь 29 включает в себя элемент НЕ 52, триггеры 53 и 54, элемент 55 задержки и конденсатор 56.

Блок 3 формирования программ включает в себя узел 13 ввода программ, выполненный в виде соединителя

9 1095163 10 !

1ЦО

11 мер .программы и устанавливаемого ками) информации о состоянии исслена него кодового переключателя про- дуемого объекта. граммы, который представляет собой Система передачи, распределеответную часть соединителя. Количест- ния и регистрации информации в уство кодовых переключателей соответ- 5 ройстве строится по принципу временствует заданному числу программ. ного разделения информации по датчиШифратор l4 блока 3 выполнен на эле- кам и блокам. При этом для каждого ментах И, один вход которых связан с., блока 1 отводятся периодически повтовыходом узла 13, а другой — с источ- ряющиеся через равные промежутки опником постоянного напряжения. Усили- 10 ределенные интервалы времени. В свою тели узла 15 представляют собой очередь, все временные промежутки импульсные усилители, работающие в каждого блока 1 распределяются между ключевом режиме. датчиками этого блока. Для каждого

Формирователь 20 kCC блока 4 пред- отдельного датчика промежуток време- ставляет собой формирователь импульс- 15 ни повторяется с равномерной частоных сигналов заданной частоты и дли- той, и в эти промежутки времени осутельности. Формирователь 20 включа- ществляется передача и регистрация ет в себя (фиг.3) элементы НЕ 57, информации этих датчиков. входами связанные с выходом делителя Исходя из принципа временного раз19, элементы НЕ 58, входами связан- 20 деления информации по блокам 1 и их ные с резисторами 59, контактами пере- датчика, для передачи информации по ключателя 60 и через выход 32 — с вхо- общей линии связи устройства (магистдом дешифратора 27 блока 5. Выходы рали) формируется кадр многоканальэлементов НЕ 57 и 58 связаны с вхо- ного устройства, ограниченный по вредами элементов И-НЕ 61, выходы кото- >5 мени и на участке носителя информарых связаны с входами элемента ИЛИ 62. ции в блоке 2 регистрации данных с

Выход элемента ИЛИ 62 связан с од- обеих сторон кадровыми сигналами синним из входов элемента И-НЕ 63, вто- хронизации (КОС), длина которого опрой вход которого связан с выходом ределяется количеством позиций. Кадр делителя 19, а выход — с входом уси- 30 всего устройства состоит из подлителя, выполненного на транз>асторе кадров каждого блока 1, содержащих

64 и резисторах 65 и 66. до 64 позиций. Положение и число поФормирователь 22 сигнала началь- вторений подкадров каждого блока ной установки (фиг.4) содержит реле сброса данных 1 в кадре устройства

67, триггер, собранный на элемен- 35 определяется заданной программой тах И-HE 68 и 69, резисторы 70 и 71 опроса блоков. .и элемент HE 72. Положение позиций в кадре определяется. тактовыми сигналами синхроУстройство работает при нажатой низации (ТСС), которые:вырабатыкнопке "Установка 0". Сигнал с уров ваются в блоке 4 синхрониз и . Г— нем логического нуля через вход 23 нератор 18 стабилизированн и поступает на реле 67. При этом триг вым резонатором выдает сиги

Э

rep, собранный на элементах И-НЕ 68 ной частоты, поступающие на входы и 69, опРокидываетсЯ в обРатное сос» делителя 19 тояние, на выходе элемента И-НЕ 68

45 устанавливается высокий логический, При максимально допустимой опоруровень, а на выходе 35 элемента ной частоте, например 2"1 Гц (131

НЕ 72 — низкий логический уровень, 072 Гц),,делителем 19 формируется что приводит в исходное нулевоц сос- сетка двоичных частот, например тояние счетчик 21 и через элемент от 2б(512 Гц) до 21 (16384 Гц).

ИЛИ 30 — формирователь 16, делитель 19 Заданные, максимальная и минимальная

50 распределитель 12. При снятии сиг- частоты работы обусловлены количестнала логического нуля с входа 23 вом блоков 1, их максимально допусти- начинается работа всех блоков и счет мой чЪстотЬЙ опроса и скоростью пересекундных отметок времени (СОВ). мещения носителя информации в блоке 2

Устройство может содержать от од- регистрации данных. Набор частот с выного до восьми блоков 1, входы 44 хода делителя 19 поступает на вход которых связаны с несколькими (до 64) формирователя 20, элементы HE 57 котопервичными преобразователями (датчи- рого.инвертируют сигнал делителя 19.

12

109516

11 а элементы НЕ 58 инвертируют. сигна-. лы управления, снимаемые с резисторов 59. Если один нз контактов пере-- ключателя 60 замкнут, то сигнал управ" ленни в соответствующей ячейке равен 5 логическому "0". На вьпсоде соответствующего элемента HE 58 этот сигнал превращается в логическую "1" и разрешает прохождение сигналов .выбранной частоты через элемент И-HE 61.

От:ячеек, у которых контакты переключателя 60 разомкнуты, на соответствующие входы элемента ИЛИ 62 поступают положительные сигналы, которые разрешают прохождение отрицатель- <5 ного сигнала выбранной частоты от ячеек с замкнутых контактов переключателя, 60. Далее сигнал выбранной частоты стробируется длительностью 30 мкс на элементе И-НЕ 63 20 и поступает на выходной усилитель, выполненный на транзисторе 64 и резисторах 65 и 66. С выхода 25 формирователя 20 тактовые сигналы синхронизации заданной частоты и дли- 25 тельности постуйают на вход распределителя 12, а также в шины 37 и 41 магистрали. Распределитель 12 формирует совокупность сигналов, например от Х О до 7, 4,, частоты . 30 которых кратны частоте ТСС, но .сдвинуты относительно друг друга; по фазе.. Частотные сигналы постуДешифратор. выбирает на шинах 37 магистрали только те KTCC код кото40 рых соответствует номеру, присвоенному данному блоку 1. Эти сигналы в виде ТСС данного блока 1 поступают на распределитель 7. На входы 44 ком-: мутатора 8 поступают измерительные

45 сигналы от датчиков информации, характеризующие состояние исследуемого объекта. На каждый .опросный сигнал, поступающий от распределителя 7, коммутатор 8 пропускает соответствую.щий измерительный сигнал на вход преобразователя 9, который осуществляет преобразование аналоговых сигналов датчиков информации в цифровой десятиразрядный десятичный код.

Распределитель 7 распределяет сигналы на 64 выхода последовательно друг за другом,нз них 60 опросных сигналов служат для коммутации пают на контакты соединителя "Номер программы" узла 13 ввода программ, например, в следующей последовательности: на контакт

1- Z q, на контакт 2-Z, на контакт 3- 2 ...., на контакт 25-224 .

При .установке одного из кодовых переключателей, число которых в соответствии с числом программ составляет 23, выбранные частотные сигналы поступают в, качестве ТСС блоков 1 (ТСС1-ТССбз) на вход шифратора 14, ТС первого блока 1 поступает также на формирователь 16. Шифратор 14 производит кодирование ТСС в 4-разрядные кодовые слова — кодированные тактовые сигналы синхронизации (КТСС),пред. ставляющие собой опросные сигналы, которые. через усилители 15 поступают в шины 37 магистрали.

Счетчик 16 по сигналам TCC первого блока 1 вьщеляет на выходе каждый

64-й импульс, который является:кадровым сигналом синхронизации (КСС), поступающим в шины 37 и 41 магистрали.

Каждому блоку 1 при помощи включенного в дешифратор 6 кодового переключателя присваивается адрес — порядковый номер. В многоканальном устройстве, содержащем 8 блоков 1, можно за-„ писать адреса этих блоков в двоичном коде, например, следующим образом: аналоговых измерительных сигналов, а четыре — для опроса параллельных кодов времени, поступающих на вход приемного регистра 10 со счетчика 21.

В момент преобразования параллельных кодов времени производится калибровка тракта преобразования измерительных сигналов.

Данные с преобразователя 9 и приемного регистра 10 поступают в выходной регистр 11 и по тактовым сигналам синхронизации ТСС данного блока 1, поступающим на выходйой регистр 11 с распределителя 7, выдаются в шины 41 магистрали устройства.Шину 37 магистрали для рассматриваемого сЛучая содержат четыре провода — по одному для каждого разряда 4-разрядного адресного кодового слова.

14

1095163

Шины 41 магистрали содержат десять проводов — по одному для каж,дого разряда 10-разрядного информационного кодового слова. Кроме того, сигналы синхронизации ТСС и КСС явля- 5 ются общими для шин 37 и 41 магистр али

Из магистрали данные в виде цифрового двоичного кода поступают на вход 43 блока 2. Пусть блок 2 является блоком памяти, представляющим собой, например, накопитель на маг- нитной ленте и выполняющим запись ,1О-разрядного информационного параллельного двоичного кода и сигналов синхронизации параллельно по четырнадцати дорожкам на одной из трех скоростей 4,7 ° 10 м/с, 9,53 10 м/с, 19,05 ° 10 м/с. При этом частота поступления информации составляетт соответственно 1024, 2048, 4096 кодовых слов в секунду.

В устройстве используется позиционный способ распределения информации в кадре (фиг.5), при котором каж- дому информационному кодовому сло у (ИК) соответствует тактовый сигнал синхронизации ТСС, а начало отсчета считается от КСС, соответствующего первой позиции первого 30 блока 1, и совпадает в началыФый момент с секундной отметкой времени (СОВ). Распределение адресных,и информационных сигналов в шинах 37 и 41 магистрали устройства в соответствии Л5 с программой В 23 приведено на фиг.51 Каждый блок 1 и его каналы опрашиваются с равномерной частотой.

Программы распределения частот опро- 4О са по блокам 1 для ряда значений информативности приведены в табл.1 (фиг.6). Программное распределение частот опросов позволяет комплектовать устройство различным количяст- 4> вом и типами блоков 1 в зависимости от задач испытаний объекта. Как видно из табл. 1, программы опроса могут быть сформированы в группы в зависимости от длины кадра.К первой

50 группе относятся программы 6, 10, 11, 12,18,19,20, имеющие длину кадра .

1024 позиции, к второй группе относятся программы 9,15„16,17,23, имеющие длину кадра 2048 позиций, 55 к третьей группе относится одна про грамма Ф 14, которая имеет наибольшую длину кадра 4096 позиций; к четвертой группе относятся программы

1 2 3 4 5 7 8 13 21 и 23 имеющие длину кадра от 64 до 512 позиций., В начальный момент времени тактовые сигналы синхронизации ТСС,информационный код ИК и кадровые сигналы синхронизации КСС по передним фронтам совпадают с сигналами секундных отметок кода времени (COB). Однако в процессе эксплуатации синхронная работа делителя 19, распределителя

12 и счетчика 16 может нарушиться, что приводит к нарушению привязки передних фронтов КСС, ТСС, ИК и СОВ.

Блок 5 производит периодическое восстановление (коррекцию) точной привязки передних фронтов КСС, ТСС

ИК и СОВ при наличии сбоев с помощью импульса коррекции, поступающего на вторые входы (входа) сброса делителя 19, распределителя 12 и счетчика 16. Величина рассогласования Т передних фронтов КСС, ТСС и ИК относительно переднего фронта СОВ в этом случае зависит от принципа формирования импульса коррекции и при узком импульсе не превышает половины перио да частоты 2 Гц, т.к. 3,8 мкс, а такЯ же от нестабильности фронтов импульсов ТСС, ИК и КСС, суммарная величина рассогласования составляет не более 5 мкс.

На фиг.7 показано временное распределение сигналов синхронизации ТСС, КСС и информационного кода относительно секундной отметки времени (СОВ) при наличии коррекции. Так как кадровый сигнал синхронизации КСС всегда привязан к переднему фронту сигнала секундной отметки кода времени СОВ, момент появления информационного кода ИК, соответствующего данному параметру, легко вычисляется.

Блок 5 работает следующим образом.

С помощью дешифратора 26 признака программы и дешифратора 27 признака информативности коммутатор 28 за;, дает необходимую периодичность проведения коррекции. Период временной коррекции выбирается в зависимости от заданной информативности и программы работы всего устройства для сбо° ра данных, т.е. в зависимости от длины кадра.

Период временной коррекции для разных групп программ приведен в габлице., Для того,, чтобы не разрушать кадр, период коррекции должен быть равен

1095163

Период коррекции, с, при информативности кодовых слов, с

Число позиций в кадре (длина кадра) Группа программы, Р

16384 5192 4096 2048 1024 512 1024

1 1 1 1 2

2 4

4 8

2048

4096

64-512

Иэ таблицы следует, что для первых трех групп программ период коррекции зависит от информативности, а для четвертой группы программ принят по- стоянный период коррекции, равный 1с при любой информативности.

Коррекция производится следующим образом.

По одному из выходов 31 на вход дешифратора 26 в виде логического "0" поступает признак группы, к которой относится заданная программа. По выхо ду 31/1 поступает признак для 1-й, по выходу 31/2 — для, 2-й, по выходу 31/3 — для 3-й группы программ.

Для 2-й группы программ по выходам

31/1, 31,2; 31/3 устанавливаются логические "1". По этим сигналам для групп 1-3 один из элементов НЕ 45 (фиг.2), а для группы 4 элемент И-НЕ

46 вырабатывают управляющие сигналы, 40 поступающие на первый вход дешифратора 27. Для групп 1-3 управляющий сигнал поступает на,один иэ входов соответствующих элементов И-НЕ 47, а для 4-й группы — на элемент И-НЕ 50

По вторым входам элементов И-НЕ 47 дешифратора 27 с выходов 32/1, 32/2, 32/3 формирователя 20 вводится при-. знак выбранной информативности в виде логической "1", с выхода 32/1 для информативности 2048, 32/2-1024

32/3-512 кодовых слов в секунду.

Для информативностей 16384, 8192, 4098 кодовых слов в секунду признак информативности в виде логической.

"1" поступает на элемент И-HE 50 ,с выходов 32/4, 32/5; 32/6 формирователя 20. Элементы И-HE 48-50 и или больше на целое число раэ длины кадра устройства. Коррекция временной привязки для четвертой группы программ проводится постоянно, напри-. мер, с периодом 1с,а для остальных программ период коррекции зависит от частоты следования ТСС (кодовых слов). элемент HE 51 вырабатывают разрешающий сигнал, поступающий на один из входов коммутатора 28.На другой вход

1 этих элементов поступают сигналы с периодом 1с 2с, 4с, 8с с выходов

33/1, 3/2, 33/3; 33/4 соответственно счетчика 21. С- выхода коммутатора 28 на вход формирователя 29 поступают сигналы, задающие необходимый период коррекции, в соответствии с таблицей.

По передним фронтам сигналов выбранного периода коррекции и опорной частоты 2 1Гц, поступающей с выхода 34 генератора 18, формирователь 29 выра- батывает узкий импульс коррекции, который через элемент ИЛИ 30 поступает одновременно на входы сброса делителя 19, счетчика 16 и распределителя 12, и либо переводит их в исходное состояние в случае нарушения синхронной работы, либо подтверждает состояние в случае отсутствия сбоев.

Работа формирователя 29 поясняется диаграммой, представленной на фиг.8, где al — сигнал выбранного периода коррекции, о — сигнал опорной частоты.

2 (131072) Гц, Ь вЂ” сигнал на выходе триггера 53; Я вЂ” сформированный импульс коррекции на выходе триггера 54.

В исходном состоянии на нулевой вход триггера 53 подается нулевой потенциал, при котором на его выходе устанавливается уровень напряжения, соответствующий логическому "0". При поступлении на нулевой вход триггера 53 через элемент НЕ 52 положитель10951

17 ного импульса выбранного периода кор рекции (фиг .8 и ) разрешается счет импульсов, поступающих на синхронизирующий вход триггера 53 с выхода 34 генератора 18 через элемент 55. s

При этом первый положительный имнульс частоты 2 Гц (фиг.8о) опвоIC кидывает