Многоканальное устройство для регистрации информации

Многоканальное устройство для регистрации информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и контрольно-измерительной технике и может быть использовано в измерительных системах для многоканальной регистрации информации. Цель изобретения - повышение быстродействия . В многоканальное устройство для регистрации информации, содержащее мультиплексор, блок управления, блок регистрации и блоки преобразования данных, каждый из которых содержит усилитель, аналого-цифровой преобразователь, регистр сдвига, введены дешифратор, демультиплексор и элементы И-НЕ, в каждый блок преобразования данных введен элемент задержки. 20 ил. о (Л ю оо СГ5 и ел to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕа1УБЛИК (5046 06 F

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3794226/24-24 (22) 11.07.84 (46) 07.06.86. Бюл. М- 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт научного приборостроения Ленинградского научно-производственного объединения "Буревестник" (72) Л.Р.Фрейдель, Ю.А.Ларионов и А.B.Àëåêñàíäðîâ (53) 681.327.11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 945857, кл. G 06 F 3/00, 1981.

Вульвет Дж. Датчики в цифровых системах. — М.: Энергоиздат, 1981 (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

РЕГИСТРАЦИИ ИНФОРМАЦИИ

ÄÄSUÄÄ 1236452 А 1 (57) Изобретение относится к автоматике и контрольно-измерительной технике и может быть использовано в иэмерительных системах для многоканальной регистрации информации ° Цель изобретения — повышение быстродействия. В многоканальное устройство для регистрации информации, содержащее мультиплексор, блок управления, блок регистрации и блоки преобразования данных, каждый из которых содержит усилитель, аналого-цифровой преобразователь, регистр сдвига, введены дешифратор, демультиплексор и элементы И-НЕ, в каждый блок преобразования данных введен элемент задержки. 20 ил .

1236452

Изобретение относится к автоматике и контрольно-измерительной техни-, ке и может быть использовано в измерительных системах для многоканальной регистрации информации. 5

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2— схема блока преобразования данных, на фиг. 3 — схема элемента задержки; на фиг. 4 — временные диаграммы входных и выходных сигналов элемента задержки; на фиг. 5 — схема демультиплексора; на фиг. 6 — структурная схема блока управления; на фиг. 7— структурная схема микропроцессора; на фиг, 8 — программируемый последовательный интерфейс; на фиг. 9 — программируемый параллельный интерфейс; на фиг. 10 — буферный регистр, на фиг. 11 — шинный формирователь; на фиг. 12 -блок регистрации; на фиг 13— схема управления следящей системы; на фиг. 14 — кодовые комбинации дат25 чиков положения двигателя следящей системы; на фиг. 15 — временные диаграммы состояния ключей коммутатора; на фиг. 16 — расположение сегментов термопечатающей головки, размещенной на каретке; на фиг. 17 принципиальная схема дешифратора термопечатающей головки; на фиг. t8— преобразователь угол — код; на фиг. 19 — блок-схема алгоритма рабо- З ты устройства; на фиг. 20 — блок-схема алгоритма следящего уравновешивания блоков преобразования, Устройство (фиг. 1) содержит дат- 40 чики 1, усилители 2, элементы 3 задержки, выход младшего разряда аналого-цифрового преобразователя является выходом "Готовность данных аналого-цифровой преобразователь 45 (АЦП) 5, выходную шину 6, регистр 7 сдвига, оптронные переключатели 8—

10, отражающие блоки 11-1, 11-N пребразования данных, элементы И-НЕ

12-1, ..., 12-N выходы 13 - 15 деши- SG фратора 16, мультиплексор 17, блок 18 управления, содержащий ОЗУ 19, модул . параллельного интерфейса 20, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 21, микропроцессор 22, погледо- у нательный интерфейс 23, делитель 24 частоты, генератор 25 тактовых импульсон, выходную шину 26 модуля параллельного интерфейса 20, демультиплексор 27, блок 28 регистрации.

Кроме того, устройство (фиг. 2) содержит вход 29 оптронного переключателя 9, инвертор 30, вход 31 элемента задержки, вход 32 разрешения записи сдвигового регистра 7, элементы И 33, выход 34 одного из элементов И, входы 35 сброса триггеров 36, выход 37 сдвигового регистра 7, выход 38 оптронного переключателя 8, шину 39 нулевого потенциала, информационный вход 40 АЦП 5, выходы 4 1 элементов И, выход 42 элемента И триггера 36 младшего разряда, управляющий вход 43 АЦП 5, входы-44 оптронных переключателей 9 и 10> вхоц 45 разрешения считывания сдвигового регистра 7, вход 46 оптронного переключателя 8, вход 47 оптронного переключателя 10 а также одновибраторы (фиг, 3) с импульсным и потенциальным запусками, построенные на элементах И-НЕ и PC звеньях

48 — 51.

Временная диаграмма сигналов на входе и выходах А, B C, 9 Е, F

G 52 всех элементов 3 задержки показана на фиг. 4.

Устройство (фиг. 5) имеет вход 53 стробирования демультиплексора 27, адресные входы 54 — 56, информационный вход 5?, магистральные усилители 58-1 — 58-8, выходы 59-1 †. 59-8 демультиплексора, а также выходы

"Чтение" и "Запись" 60 и 61 (фиг.6) микропроцессора, вход 62 сброса микропроцессора, выход 63 ГТИ, выход 64 синхроимпульсов микропроцессора, общую шину 65, выход 66 передачи — при— ема данных микропроцессора, выход 67 разрешения передачи данных, регистр 68, шину 69 нулевого потенциала, шинный формирователь 70, входы 71 чтения, входы "запись" 72 ОЗУ, ПЗУ, последовательного интерфейса 23, вход 73 синхронизации приема, вход 74 приема данных интерфейса 23, адресные шины 75, 76 параллельных интерфей< ов 77 — 79, блок 80 регистров общего назначения и индексных регистров (фиг. 7) „ указатель 8 1 команд, арифметико-логическое устройство (АЛУ) 82, блоки 83 внутреннего интерфейса, регистр 84 признаков, стыковое ЗУ 85, устройство 86 управления,, блоки и устройства микропроцессора связаны между собой с помощью

1236452 многоразрядной шины 87 данных и управления.

Кроме того, устройство (фиг. 8) содержит входную шину 88 данных, буфер 89 данных, буфер 90 приемника, 5 вход "Команда-данные" 91, блок 92 управления записью/чтением, блок 93 управления приемом/передачей, вход 94 тактовых импульсов, вход 95 сброса, вход 96 выбора кристалла, а также ши-1О ну 97 данных управления (фиг. 9), трехстабильный восьмиразрядный буфер 98 данных, блок 99 управления каналами ввода — вывода ", C, внутреннюю магистраль 100, буферный регистр 101 канала ввода — вывода A выходные шины 102, буферный регистр 103 канала ввода-вывода С, выходные шины 104, 109, вход 105 сброса, блок 106 управления "Чтение"/"Запись" 2О блок 107 управления каналами 8, < буферный регистр 108 канала ввода-вывода C вход 110 выбора кристалла, буферный регистр 111 канала ввода-вывода В, выходные шины 112, кроме того, имеет (фиг. 10) входы 113 буферного регистра, идентичные ячейки 114, состоящие из D -триггеров и трехстабильных магистральных усилителей, выходную шину 115 буферного регистра, 30 вход 116 стробирования приема данных в регистр, вход 117 стробирования разрешения передачи, входы/вы;;оды 118 (фиг. 11) шинного формирователя, идентичные ячейки 119, состоящие из двух- трехстабильных магистральных усилителей, включенных по кольцевой схеме, входы/выходы 120 шинного формирователя, вход 121 управления раз" решения передачи, вход 122 управления направления передачи, трехстабильные магистральные усилители 123, преобразователь 124 угла поворота двигателя (фиг. 12) коммутатор 125, датчик 126 положения рото-45 ра двигателя, коммутатор 127, дешифратор 128 термопечатающей головки, двигатель 129, коммутатор 130 печатающего механизма, шаговый двигатель 131 лентопротяжного механизма, ЗО каретку 132 с термопечатающей головкой, термочувствительный носитель 133 записи, шаговый двигатель 134 печатающего механизма.

Кроме того, устройство (фиг. 13) имеет полевые транзисторы 135 и 136, выходы 137 и 138 элементов И-НЕ, катушки 139 и 140 датчиков положения, которые расположены по обе стороны металлического флажка 141 транзисторные ключи 142 — 145, восьмиразрядный буферный регистр 146, источник 147 постоянного напряжения, тран" зисторные ключи 148 — 151, выходы 152 — 159 буферного регистра 146, подключенные по отдельности к управляющим входам транзисторных ключей 142 — 145 и 148 — 151.

На фиг. 14 показаны кодовые комбинации, возникающие при вращении двигателя 129 на выходах 137 и 138 формирователя датчиков положения и на выходах 152 — 159 буферного регистра 146; на фиг. 15 — временные диаграммы, отражающие состояние ключей в зависимости от уровней выходных 13< и 138 сигналов датчиков положения при вращении двигателя. Единичные прямоугольные импульсы соответствуют открытому состоянию одной иэ четырех пар ключей: 142, 149; 144, 151; 143, 148 и 145, 150; на фиг. 16— расположение нагревательных сегментов 160 — 168 термопечатающей головки.

Устройство (фиг. 17) содержит также транзисторные ключи 169 — 176, буферный регистр 177, входы 178 буферного регистра 177, кодовый диск 179 (фиг. 18), светодиоды 180, фототранзисторы 18 1, выходы которых соединены с входами логических элементов ИЛИ-НЕ, выходы 182 преобразователя угол — код.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

После включения устройства в сеть питания микропроцессор 22 начинает последовательную выборку команд из

ПЗУ 21, по командам первой группы, выполняющим операции начальной установки и считывания входных данных микропроцессор, через модуль параллельного интерфейса 20 выдает сигналы с уровнем логической "!" на стро бирующие входы дешифратора 16 и демультиплексора 27.

В результате на всех выходах дешифратора 16 и демультиплексора 27 возникают сигналы с уровнем логической ч l1 что приводит к установлению уровня логического "Oн на выходах элементов И вЂ” НЕ 12 и уровней логичес1! tl кои 1 на выходах оптронных переключателей инверторов 9.

Выходные сигналы инверторов 9 поступают на входы "Сброс/Запуск" всех

1236452 аналого-цифровых преобразователей 5, которые сбрасывают и переводят свои выходные шины 6 в состояние высокого импеданса (третье состояние). 5

Установка логической "!" йа выходах д"мультиплексора 27 в результате его стробирования приводит к возникновению логического "0 .

На выходах всех оптронных переключателей инверторов 10 и на всех входах "Считывание" уровень логического 10 устанавливается на всех входах Считывание сдвиговых регистров 7.

Одновременно с описанными процесвами, протекающими сразу после включения устройства в сеть, с помощью схемы начальной установки происходит сброс (очистка) сдвиговых регист20 ров 7, при этом на выходах всех регистров 7 возникают сигналы с уровнем логического "0 ", а на выходах оптронных элементов — сигналы с уровнем г> логической "1".

На этом процесс подготовки устройства к работе заканчивается и начи— нается выполнение команд считывания данных.

Микропроцессор 22 выдает адрес первого датчика на адресные шины мультиплексора 17, дешифратора 16 и демультиплексора 27 и затем сбрасывает стробирующий сигнал с входа дешифратора 16. В результате на первом выхо-35 де 15 дешифратора возникает логичес— кий "0" а на остальных его выходах остаются сигналы с уровнем логической "1 .

Возникновение сигнала с уровнем логического "0" на выходе 15 дешифра— тора приводит к изменению уровней сигналов на выходах первого и второго элементов 12 И-НЕ с "0" на "1" и, соответственно, уровни логической на выходах оптронных переключателей (инверторов) 9 первого и второго блока преобразования данных заменяются уровнями логического "0", тогда как уровни логической "1" на выходах опт- О ронных переключателей 9 всех остальных каналов остаются неизменными.

Как только на выходах оптронных элементов 9, подключенных к входам

"Сброс/Запуск" аналога-цифров х пре- 5 образователей 5 первого и второго каналов, возникает логический "0 в АЦП этих каналов начинается прсцесс аналого-цифрового преобразова.-ния. При этом выходы АЦП 5 остальных каналов остаются в высокоимпедансном состоянии. Аналого-цифровое преобра— зование осуществляется аппаратным путем без участия микропроцессора 22.

Одновременно с процессом аналогоцифрового преобразования в результате,выдачи адреса первого датчика на адресную шину мультиплексора 17 выходной сигнал первого блока 11 — 1 преобразования данных с выхода онтронного пе реключателя 8 через мультиплексор 17 поступает на вход программируемого последовательного интерфейса 23.

По очередной команде микропроцессор 22 вводит в интерфейс 23 слово управления, которое переводит его в режим асинхронного приема информации, поступающей на его вход с выхода. мультиплексора 17.

В этом режиме интерфейс 23 определяет уровень логической 1 или логический "0" присутствует на входе интерфейса и оповещает об этом уровне микропроцессор 22.

На выходах всех блоков преобразования данных и, следовательно, на входе интерфейса 23 в рассматриваемый момент имеет место сигнал с уровнем логической "1", как только микропроцессор 22 это устанавливает, происходит переход микропроцессора в состояние ожидания до появления на входе интерфейса 23 сигнала с уровнем "0".

Одновременно с выполнением циклов ожидания происходит аналого-цифровое преобразование входных сигналов первого и второго каналов.

После окончания аналого-цифрового преобразования на выходах "Готовность данных" 4 АЦП 5 происходит изменение уровней сигналов с логической "1" на логический "0" и на выходных шинах 6

АЦП первого н второго каналов устанавливаются цифровые эквиваленты сигналов первого и второго датчиков соответственно. Затем происходит параллельный ввод выходных данных АЦП 5 в сдвиговые регистры 7 первого и второго блоков преобразования данных с помошью элементов. 3 задержки.

Как только на выходе 4 АЦП и, следовательно, на входе эпемента 3 задержки возникает логический 0, на

1236452 выходе схемы задержки возникает единичный импульс записи, по которому во все разряды регистра 7 одновременно записываются выходные данные всех разрядов АЦП, а в самый младший раз- 5 ряд регистра записывается лОгичесКая "1", являющаяся инверсией выходного сигнала "Готовность данных" 4

АЦП.

Записанная в младший разряд регистра 7 логическая "1" оказывается на входе оптронного переключателя 8, .на выходе которого возникает при этом сигнал (" Стартовый бит") с уровнем логического 0", поступающий

15 через мультиплексор 17 на вход ин— терфейса 23.

Как только микропроцессор 22 устанавливает, что на входе интерфейса 23 установился логический "0"> происходит переход к команде, осуществляющей сброс стробирования демультиплексора 27 и, вследствие этого, единичные тактовые импульсы генератора 25 с выхода делителя 24 частоты проходят на первый выход демультиплексора и через оптронный элемент 10 поступают на вход "Считывание" регистра 7 первого блока 11 — 1 преобразования данных. 30

В результате действия каждого фронта тактового импульса записанное в регистр 7 слово сдвигается на один разряд вправо, благодаря чему происходит последовательная передача всех разрядов слова данных через первый вход мультиплексора 17 в интерфейс 23 синхронизация приема каждого бита данных, в котором осуществляется с помощью тех же тактовых импульсов, 40 поступающих на вход синхронизации интерфейса 23 с выхода делителя 24 частоты.

В соответствии с полученной от микропроцессора инструкцией интер- 45 фейс 23 осуществляет преобразование последовательного формата входных данных в параллельный и производит счет числа разрядов принимаемых данных. Как только все разряды слова 50 данных приняты, происходит прием последнего стопового" бита, записанного в старший разряд регистра 7 с уровнем логического "0 и имеющего уровень логической "1" на первом вхо-55 де мультиплексора 17.

Как только интерфейс 23 устанавливает, что "стоповый" бит принят, он оповещает микропроцессор 22 о том, что слово данных, являющееся цифровым эквивалентом входного сигнала первого блока преобразования данных, введено в интерфейс и готово к загрузке в микропроцессор. Затем выполняется группа команд микропроцессора 22, по которым сначала отключается (стробируется) демультиплексор 27, а затем происходит передача слова данных из интерфейса 23 в микропроцессор 22 и последующая обработка слова данных по известным алгоритмам сравнения данных с уставками линеаризации характеристик датчиков и др.

После окончания цикла обработки данных микропроцессор 22 выдает на адресные шины депифратора 16 и мультиплексора 17 адрес второго датчика.

В связи с тем, что аналого-цифровое преобразование происходит одновременно в первом и втором блоках преобразования данных, к моменту считывания данных первого блока преобразования данные второго блока преобразования уже подготовлены к считыванию, поэтому после выдачи адреса второго датчика на мультиплексор 17 микропроцессор 22 сразу устанавливает, что на входе интерфейса 23 присутствуют логичекий 0 и, следовательно, данные второго блока преобразования могут быть приняты в интерфейс 23, Как только готовность данных второго блока преобразования устанавливается, микропроцессор 22 выдает адрес второго датчика на адресную шину демультиплексора 27 н, как следствие, начинается поступление тактовых импупьсов генератора 25 через оптронный переключатель 10 второго канала на вход считывания регистра 7 этого канала, т.е. начинается аналогичный описанному процесс последовательной побитной передачи цифрового эквивалента сигнала второго датчика в интерфейс 23.

При выдаче адреса второго блока преобразования данных на выходе 14 дешифратора 16 возникает сигнал с уровнем логического "0", в результате чего такие же уровни сигналов появляются на входах второго и третьего элементов И-НЕ 12. Одновременно с началом считывания данных второго блока преобразования данных происхо 236452 дит запуск аналого-циФрового преабр азования входных данных третьего блока преобразования и подготовка данных третьего блока преобразования к считыванию, 5

Если быстродействие АЦП достаточна высока по сравнению с быстродействием микропроцессора при обработке данных, та к моменту ококчания процесаав считывания и обработки данных второго канала аналого-цифровое преобразование входных данных третьего канала заканчивается и оки вводятся в регистр 7 третьего блока преобразования. Затем микропроцессор выдает адрес третьего блока преобразования, вследствие чего происходит считывание данных третьего блока преобразования и подготовка к считыванию дачных четвертого блока преобразования и так далее до последнего блока преобразования данных, при счить1вании данных которого подготавливаются данные первого блока преобразования и цикл считывания и обработки данных всех блоков преобразования данных начинает повторяться.

Совмещение во времени процессов считывания и обработки данных любого

39

I.-I o блока преобразования дакных с подготовкой данных следующего (i+)) го блока преобразования данных в предлагаемом устройстве позволяет существенно повысить быстродействие устройства в связи с исключением 35 в установивщемся режиме циклов ожи дания микропроцессора, что обеспечивает минимизацию времени приема и обработки информации в рассмотренном режиме работы устройства когда регистрация значений входных данных

He IIP OH 3 B OUGHT C H H 11O 3 BOJ1H e T 7I0 Bbl сить частоту коммутации выходных данных каналов па сравнению с частотой коммутации известного устройства.

Регистрация значений входных сигналов проводится в предлагаемом устройстве периодически через эадаваемь1е оператором интервалы времени., . кратные длительности цикла считыва- 53 ния и обработки данных всех блоков преобразования.

Функционирование устройства при выполнении им циклов считывания, обработки данных и регистрации денных 55 происходит по предлагаемому алгоритму, блок-схема которого представлена на фиг. 19.

По предлагаемому алгоритму до качала описанных циклов считывания( и обработки данных в один из регистров общего назначения (РОК) 8 микропроцессора 22 вводится с помощью клавишнага устройства ввода число М, равное числу- циклов считывания и обработки данных без их регистрапии.

Затем в POH e вводится число и, равное числу датчиков входных сигналов, уменьшенному на едикицу, после чего происходит подключение первого датчика по адресу в регистре C и начинается описанный вьппе цикл считывания и обработки данных всех каналов.

После обработки данных каждого канала па команде условного перехода

3=0, определяют прошло ли заданное число циклов считывания и обработки °

Если введенное оператором число

N40, то на первом цикле считывания

В/О происходит переход к выполнению команды C =О, устанавливающий все ли ,датчики опрошены в течении текущего цикла, после чего содержимое регистра С уменьшается на единицу и в нем оказывается адрес следующего датчика.

Как только первый цикл считывания и обработки дакных =-акакчивается, т.е, устанавливается., чта С=О, содержимое регистра В умекьшается на единицу и затем, - ак как необходимость регистрации Не была установлена, осуществляется переход к команде

c ï, с которой начинается вьп1олнекие второго цикла считывания и обработки данных всех каналов.

После каждого цикла считывания и обработки содержимое регистра В уменьшается на единицу, поэтому наступает момект, когда 8 оказывается равным нулю.

Как только устанавливается, что

8 =-О, опрецеляют подлежат ли регистрации vàííûå очередного блока преобразования данных. Необходимость регистрации данных устанавливается операторам заранее с помощью клавишного устройства с передней панели.

Если параметр регистрации йе подлежит, происходит переход к подключению следующега датчика. Затем результат обработки подлежащих регистрации данных очередного блока преобразования данных записывается по своему адресу (адрес находится в регистре в ОЗУ l9 H выполняется команда прибавления ецинипы к содержимому POH

1236452

D микропроцессора, смысл которой будет ясен иэ дальнейшего.

Далее, если С=О, подключается следующий датчик, результат обработки данных которого записывается 5 в ОЗУ 19 в том случае, если регистрация данных этого датчика необходима и так далее до конца цикла.

После окончания цикла считывания и обработки данных в ОЗУ 19 записывают данные тех датчиков, сигналы которых подлежат регистрации.

Затем после операции 4 4 — 1 устанавливается, что регистрация необходима. Для получения максимальной ско- 15 рости регистрации записанные в ОЗУ данные регистрируются поочередно в порядке возрастания их значений.

Для реализации указанной процедуры до начала регистрации происходит 20 поиск наименьшего значения из всех данных записанных в ОЗУ 19, осуществляемый по любому из известных алгоритмов. Затем начинается процесс регистрации первого наименьшего значения по алгоритму, который будет описан отдельно.

В процессе регистрации подвижная каретка с термопечатающей головкой перемещается вдоль термочувствитель- 30 ной диаграммной ленты на расстояние, пропорциональное найденному наименьшему значению из значений входных сигналов.

Перемещение каретки производится согласно описанному далее алгоритму с помощью программно-управляемой цифровой следящей системы.

После достижения кареткой установившегося положения относительно ди- 40 аграммной ленты происходит посылка адреса датчика, имеющего наименьшее значение входного сигнала на дешифратор термопечатающей головки блока 28 регистрации, в результате про- 45 исходят нагрев соответствующих сегментов головки и подготовка ее к отпечатыванию точки и номера датчика.

Далее программным путем по извест-50 ному алгоритму происходит управление шаговым двигателем печати, в соответствии с которым он осуществляет прижим термопечатающей головки к диаграммной ленте на время, необходимое55 для получения качественного отпечатка точки и номера датчика, а затем происхопит реверсдвигателя итермопечатающая головка возвращается в исходное положение.

После окончания регистрации первого наименьшего значения содержимое регистра D уменьшается на единицу и, если после этой операции устанавливается, что Dr-О, происходит поиск второго наименьшего значения, т,е. поиск наименьшего значения из оставшихся в ОЗУ 19 значений входных сигналов.

Найденное второе наименьшее значение регистрируется так же, как и первое, затем осуществляется поиск и последующая регистрация третьего наименьшего значения и так далее до регистрации последнего записанного в ОЗУ значения.

Число, записанное в регистр 0 после окончания цикла считывания и обработки данных, равно числу параметров, подлежащих регистрации и, в общем случае, это число меньше числа датчиков .

В связи с тем, что после регистрации каждого из значений входных сигналов содержимое 0 уменьшается на единицу, все записанные в ОЗУ 19 значения будут зарегистрированы надиаграммной лентеприбора тогда, когда содержимое Остановится равным нулю.

Как только устанавливается, что

D=0, на коммутатор шарового двигателя лентопротяжного механизма блока 28 регистрации через интерфейс 20 выдается очередной код управления двигателем, ротор которого в результате поворачивается на один шаг и продвигает диаграммную ленту прибора для осуществления временной развертки регистрируемых данных.

Далее, так как цикл регистрации всех данных закончен, происходит возврат к циклам считывания и обработки данных, т.е. к операциям Л -N,Р .п и т.д.

Наибольшая частота регистрации данных имеет место при М вЂ” 0. В этом случае после каждого цикла обегания датчиков следует цикл регистрации их сигналов и наоборот.

Промежуток времени „„ между следующими один за другим периодами регистрации данных одного и того же датчика в этом случае определяется соотношением

Т =Т +Т яс где T„ — время обработки данных;

1236452

à — длительность цикла регистр рации всех параметров.

М складывается из с уммар но го вр R ме ни ур ав нов ещи в а ни я сл едящей системы,- что составляет 1,0 с при Б регистрации 16 входных данных и суммарного времени термопечати, за нимающего не более О,З с, что,, обычно, не превышает 0,1-0,20 с, поэтому Tðo 1 5 с °

Время, затрачиваемое в среднем в течение интервала Тр, на регистрацию одного параметра, составляет при И=О менее О, 1 с, что по крайней мере в 2 5 раза меньше, чем у известных многоканальных устройств.

Блок-схема алгоритма процесса уравновешивания цифровой следящей системы, входящей в состав блока 28 регистрации, предлагаемого устройства,, представлена на фиг, 20.

Процесс уравновешивания происхо-. дит следующим образом.

Сначала.из ПЗУ выбирается команда проверки содержимого одного из регистров, общего назначения POH 8 микропроцессора. Затем, так как в исходном состоянии @ =О, на входы восьми силовых ключей коммутатора двигателя следящей системы через:вось- 30 миразрядный буферный регистр из модуля интерфейса 20 поступает паралJIesrBBbM Eop, 01 1001 10, HBsIH Hrr(H кодом останова двигателя.

Микропроцессор через модуль парал-35 лельного интерфейса 20 принимает выходной код N преобразователя 124 угол — код (фиг. 12), являющийся цифровым эквивалентом перемещения каретки блока регистрации относительно 1п начальной отметки диаграммной ленты.

Микропроцессор вычисляет ра=-.:— ность N -N -N между цифровыми эквикх к Я, валентами входного сигнала и сигналом компенсации N . 45

Затем, если разность N не превышает допускаемого значения hN, хранящегося в НЗУ и определяющего точность регистрации данных, происходит возврат к выполнению операций основ- О ной программы (блок-схема алгоритма которой показана на фиг. 18), если положение каретки не соответствует значению входного сигнала N, начинается выполнение математических one--1 раций с N,,результатом которых явля- ется получение числа N,, равного сумме двух слагаемых, первое из которых пропорционально разности Ив„

;N, а второе пропорционально скорости изменения этой разности.

Далее определяется знак N и ес

Э ли N > О, в одном иэ разрядов кана„Ч х .па С программируемого параллельного интерфейса устанавливается уровень логической "1", а если N, с Π— уровень логического О .

Затем в POH микропроцессора из

ЛЗУ записывается число N — цифровой с эквивалент линейной зоны следящей системы, равный максимальному значению разности N „ -И, при достижении которого скорость двигателя следящей системы максимальна.

При увеличении разности N — - N

Ох скорость вращения двигателя следящей системы возрастает, однако при достижении максимального значения этой разности, равного N,, скорость двигателя становится максимально возможной и при дальнейшем росте разности

И„„-N к уже не изменяется.

По следуюшим каналам происходит сравнение модуля I N I c содержимым регистра Ц, т.е. с N,. Если 1И <, % двигатель остается в состоянии останова, содержимое регистра 8 затем уменьшается на единицу и, = ñëè В 0, осуществляется возврат .<:.-ачалу цикла, т.е. к определенис знака разности д N= М (- .В1. Рассмотренные циклы 1у повторяются один эа другим до того момента, когда Л N становится больше нуля или равно нулю.

Как только устанавливается, что

hN> О, происходит прием кода датчиков положения в микропроцессор через модуль интерфейса 20.

Принятый код датчиков положения используется ь качестве адреса, по которому из ПЗУ 19 выбирается код вращения двигателя следящей системы.

Перед выборкой кода вращения из .ПЗУ спределяется направление вращения двигателя.

Если цифровой эквивалент ошибки компенсации N< следящей системы положителен, код вращения двигателя выбирается из ПЗУ непосредственно по адресу являющимся кодом датчиков положения,, если же N. <О, сначала

5 :роисходит инвертирование кода датчиков и затем выборка кода вращения по инверсному адресу, Инвертирование адреса кода вращения.обеспечивает изменение направле1236452

16 ния вращения двигателя, так как порядок следования командных слов, управляющих вращением двигателя, изменен на обратный.

Выбранный из ПЗУ восьмиразрядный 5 код вращения через буферный регистр 146 (фиг. 13) поступает на силовые ключи коммутатора двигателя следящей системы. Двигатель начинает вращаться, в связи с чем число М„ возрастает, а значения ошибки N>Ä-N„ уменьшаются.

Затем происходит уменьшение содержимого регистра 8 на единицу, 15 если В О, выбирается очередное слово вращения двигателя из ПЗУ, содержимое регистра б уменьшается снова на единицу и так далее до момента, когда содержимое регистра В не станет рав- 20 ным нулю.

Как только устанавливается, что

6=0, выдается код останова двигателя, который благодаря этому переходит в состояние динамического торможения 25 и начинается очередной аналогичный описанному цикл приема и обработки новой информации о положении каретки, т.е. получение цифрового эквивалента N перемещения каретки относительно нулевой отметки на диаграммной ленте, математическая обработка разности Х„„-Я„=Х, и т.д.

Временной интервал каждого цикла программы уравновешивания делится на время, когда на двигатель поступает код останова, и время, в течение которого двигатель находится под управлением кода вращения, причем, если пренебречь временем обработки g0 разности N<, составляющим всего лишь десятки микросекунд, время поступления кода вращения оказывается прямо пропорциональным значению ошибки IN I т.е. реализуется ШИМ вЂ” модуляция N< °

Поэтому, чем больше IN <), тем больше средняя скорость двигателя, что и требуется для процесса следящего уравновешивания.

Формула изо бретени я

Многоканальное устройство для регистрации информации, содержащее мультиплексор, блок управления, блок регистрации и блоки преобразования данных, каждый из которых содержит у"илитель, аналого-цифровой преобраэователь и регистр сдвига, входы усилителей являются входами устройства, а их выходы соединены с информационными входами аналого-цифровых преобразователей, выходы которых подключе" ны к информационным входам всех раз" рядов регистров сдвига, кроме входов старшего и младшего разрядов, выходы регистров сдвига через мультиплексор подключены к информационным входам блока управления, адресные выходы блока управления соединены с адресными входами мультиплексора, информационные выходы блока управления подклю" чены к информационным входам блока регистрации, выходы синхронизации которого соединены с входами синхронизации блока управления, выходы синхронизации блока управления соединены с входами управления блока регистрации, выход стробирования блока управления соединен с входом стробирован я мультиплексора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены дешифратор, демультиплексор и элементы И-НЕ, в каждый блок преобразования данных введен элемент задержки, выход "Готовность данных" аналого-цифрового преобразователя подключен к входу младшего разряда регистра сдвига и к входу элемента задержки, выход которого соединен с входом разрешения записи регистра сдвига, информационный вход старшего разряда которого подключен к шине нулевого потенциала, выходы демультиплексора подключены к входам разрешений считывания регистров сдвига, первый вход каждого элемента И-НЕ объединен с вторым входом последующего элемента И-НЕ, первый вход последнего элемента И-HK соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, первые входы элементов И-НЕ подключены к выходам дешифратора, выходы элементов И-HE подключены к управляющим входам аналого-цифровых преобразователей, тактовый выход блока управления подключен к информационному входу демультиплексора, адресные выходы блока управления подключены к информационным входам дешифратора и адресным входом демультиплексора, а его выходы стробирования подключены к входам стробирования дешифратора и демультиплексора.

1236452 === тр (., » (45 ..=,J

Уй 8. 3

1236452

Р

1Я

155, 1

cf

Ф

15У (Рог, 17

Фог 1

1236452

123645?

Составитель M.Åñeíèíà

Редактор Н.Гунько Техред И.Попович Корректор M.Ïîæî

Заказ 3090/50 Тираж 671 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул.Проектная. 4