Устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками

Устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для автоматизированных систем группового управления технологическими устройствами (манипуляторами, накопителями и т.д.) в реальном масштабе времени, особенно когда имеется большое число подлежащих управлению и контролю объектов (датчиков), дистанционно удаленных от информационноуправляющей ЭВМ. Целью изобретения является сокращение оборудования. Устройство содержит группу формирователей импульсов, мультиплексор, элемент ИЛИ, триггер, группу регистров, приемник, дешифратор, передатчик, счетчик. Устройство осуществляет передачу информационных и управляющих сигналов к объекту, удаленному от ЭВМ, обеспечивает передачу данных и при одновременном срабатывании нескольких датчиков. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН. (19) (И) (У1)S С 06 F 13/00

@1 Юй33Ц

И" ilP 1 - ТД;.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4484896/24-24 (22) 13.06.88 (46) 07.11.90. Бюл. ¹ 41 (72) К.К.Шатилов и И.С.Петров (53) 681 . 325 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1208557, кл. G 06 F 13/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР №- 1185345, кл. G 06 F 13/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С ДАТЧИКАМИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для автоматизированных систем группового управления технологическими устройствами (манипуляторами, накопителями и т.д.) в реальном масштаИзобретение относится к вычислительной технике и предназначено для автоматизированных систем группового управления технологическими процессами, устройствами (манипуляторами, накопителями и т.д.) в реальном масштабе времени.

Цель изобретения — сокращение оборудования.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — схема передатчика; на фиг.3 - схема приемника.

Устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками (фиг.1) содержит группу формирователей 1 импульсов, мультиплексор 2, элемент

ИЛИ 3, триггер 4, группу регистров

5, элемент 6 задержки, приемник 7, 2 бе времени, особенно когда имеется большое число подлежащих управлению и контролю объектов (датчиков), дистанционно удаленных от информационноуправляющейей Э BM. Цел ью и з обр ет ения является сокращение оборудования.

Устройство содержит группу формирователей импульсов, мультиплексор, элемент ИЛИ, триггер, группу регистров, приемник, дешифратор, передатчик, счетчик. Устройство осуществляет передачу информационных и управляющих сигналов к объекту, удаленному от 3ВМ, обеспечивает передачу данных и при одновременном срабатывании нескольких датчиков.

2 з.п. ф-лы, 3 ил. дешифратор 8, передатчик 9 и счетчик 10.

Передатчик 9 (фиг. 2) с одержит генератор 11 импульсов, счетчик 12, триггер 13, элемент И 14, формирователь 15 импульсов, регистр 16 сдвига, элемент И 17, блок 18 развязки, элемент ИЛИ 19, узел 20 контроля четности 8.

Приемник 7 (фиг.3) содержит генератор 21 импульсов, счетчик 22,триггер 23, формирователь 24 импульсов, элемент И 25, блок 26 развязки, регистр 27 сдвига и узел 28 контроля четности.

Устройство работает следующим образом.

Срабатывание любого датчика вызывает появление перепада напряже1605245

30,ния на входе связанного с ним формирователя группы формирователей 1 импульсов. Последний формирует импульс малой длительности, который проходит ю через элемент ИЛИ 3 на триггер 4.

Высокий потенциал с выхода триггера

4 включает передатчик 9, который пре-, образовывает сигналы, поступающие с мультиплексора 2 и счетчика 10, в последовательный код, поступающий на выход устройства в линию связи с ЭВМ. Кроме того, передатчик 9 формирует один стартовый импульс и два стоповых. 15

Во время передачи сообщения (байта) или в момент передачи стоповых бит передатчик 9 формирует сигнал, поступающий на счетчик 10, изменяет его состояние и состояние связанного со счетчиком 10 мультиплексора 2. В результате к входам передатчика 9 оказываются последовательно подключенными все входы устройства. Поскольку передатчик 9 работает непрерывно, состояние сигналов со всех К входов устройства последовательно, по группам, передается в ЭВМ.

Как только в интерфейс ЭВМ введена информация от устройства (от датчиков), автоматически устанавливается требование на обслуживание процессором. Процессор анализирует полученные данные (код группы датчиков и их состояние).и, если требуется, формирует управляющее воздействие, которое также выдает в данный интерфейс.

Поскольку длительность цикла обращения процессора к интерфейсу в

200-300 раз меньше длительности передачи байта, процессор успевает опросить и выдать,ответную информацию. в несколько интерфейсов или другие устройства ЭВМ, прежде чем поступят данные о следующей группе датчиков.

Управляющая команда, сформированная процессором, выдается в интерфейс, который осуществляет передачу

50 данных управления от ЭВМ в последовательном кофе так же, как и передатчик 9.

Приемник 7 устройства по второй линии связи обеспечивает прием информации от. ЭВМ,преобразование ее в параллельный код и выдачу на входы всех регистров 5 и на входы дешифратора 8. В момент выдачи приемником.

7 сигнала окончания приема (момента получения стоповых бит), поступающего на управляющий вход дешифратора

8, последний выдает сигнал записи на вход соответствующего регистра группы регистров 5, в который и записывается принятая информация.

В результате на соответствующих выходах группы регистров 5 изменяются сигналы, используемые для управления объектом. Еще один выход группы регистров 5 подключен к входу элемента 6 задержки и используется для управления работой передатчика 9 в следующих случаях.

Во-первых, для остановки циклической работы передатчика 9. После того, как процессором принята информация о состоянии всех входов (датчиков), ЭВМ формирует на дополнительном выходе группы регистров 5 перепад сигнала с высокого уровня в низкий, который поступает на элемент 6 задержки. Последний задерживает э тот сигнал на время, необходимое для передачи данных со всех входов (время задержки отсчитывается от момента последнего сработавшего датчика), и сбрасывает триггер 4, который останавливает работу передатчика 9.

Во-вторых, когда по запросу ЭВМ требуется опросить входы устройства.

В этом случае ЭВМ устанавливает на том же выходе группы регистров 5 высокий уровень сигнала, поступающий на второй вход управления передатчика 9. Последний начинает передавать данные последовательно, по группам, в ЭВМ до момента снятия высокого уровня сигнала на его управляю-. щих входах.

Передатчик 9 работает следующим образом. Сигнал запуска (логической

"1") поступает на один из входов управления и через элемент ИЛИ 19 элемент И 14 запускает формирователь 15 импульсов. Сигнал логического "0" с инверсного выхода триггера 13 свидетельствует о выдаче данных в линию связи и запрещает прохождение сигнала управления (запуска) через элемент И 14, После выдачи данных в линию связи триггер 13 сбрасывается счетчиком и инверсным выходом разрешает прохождение сигнала запуска через элемент И 14..Импульс с формирователя 15 передним фронтом вновь ус5 1б танавливает триггер 13 и одновремен. но загружает в регистр 16 данные с информационных входов передатчика 9, стартовые и стоповые сигналы, а также сигнал с выхода узла 20 контроля четности. Для этого сигнал с выхода узла 20 контроля четности формируется на основании сигналов, поступающих с информационных входов, и обеспечивает формирование в линии связи посыпки, например, только с четным количеством сигналов логической "1".

Триггер 13 передним фронтом сигнала с формирователя 15 устанавливается в состояние, разрешающее работу счетчика 12 и выход информации (стартового бита) через элемент И 17 и выходной блок 18 в линию связи с

ЭВМ. Через каждых 16 тактовых импульсов с генератора,11, что соответствует длительности одного бита, счетчик 12 выдает в регистр 16 сигналы сдвига, обеспечивающие последовательный выход информации из регистра 16 сдвига в линию связи. Пбсле отсчета числа бит, соответствующих требуемой посыпке, счетчик 12 выдает сигнал, сбрасывающий триггер 13, который запрещает работу счетчика

12 и разрешает подготовку к передаче следующего байта информации (при условии высокого уровня сигналов на одном из входов передатчика 9). Поскольку задним фронтом сигнал с формирователя 15 импульсов поступает на счетчик 10 и переводит его в следующее состояние, то 8-и входов передатчика 9 оказывается подключенным к другим входам устройства. На п входах передатчика 9 информация также изменяется. Таким образом, в следующем цикле формируется и передается байт данных о следующей группе датчиков.

Приемник 7 работает следующим образом, При поступлении с линии приема от ЭВМ стартового бита (он приходит логическим путем) и прохождении его через блок 26, обеспечивающий согласование уровней сигналов и гальваническую развязку, включается счетчик 22 (синхронизатор приема). После отсчета счетчиком 22 интервала времени, равного половине битового, он сбрасывает триггер 23 (дискриминатор длительности стартового бита) и одновременно производит

1О

35 ввод информации в сдвиговый регистр

27, поступающей с блока 26.

Если длительность входного сигнала меньше половины длительности бита, счетчик 22 не сбрасывает триггер 23. Таким образом, осуществляется выделение стартового бита от возможных помех в линии связи устройства с 3ВМ.

После сброса триггера 23 последний разрешает дальнейшую работу счетчика

22 независимо от уровня входного сигнала и приемник 7 принимает любую посылку. Далее счетчик 22 отсчитывает число сдвигов, например 11импульсов сдвига (стартовый бит, 8 бит данных

2 стоповых бит) или 12 импульсов сдвига (при добавлении бита контроля четности), и устанавливает на выходе триггера 23 сигнал логической

"1". Последний сбрасывает счетчик

22 и запускает формирователь 24.

Импульс с формирователя 24 проходит через элемент И 25 на управляющий выход приемника в случае наличия разрешающих сигналов на остальных входах этого элемента, поступающих с регистра 27 (стоповые биты) и узла

28 контроля четности (подтверждение четности принятой посылки). Управляющий сигнал приемника 7, пройдя элемент И 25, подается через дешифратор 8 устройства и обеспечивает запись полученной информации в выбранный дешифратором 8 регистр группы регистров 5.

Формула изобретения

1. Устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками, содержащее группу формирователей импульсов, мультиплексор, элемент ИЛИ, триггер и группу регистров, причем группа входов устройства для сопряжения с датчиками соединена с группой информационных входов мультиплексора и с входами формирователей импульсов группы, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом триггера, выходы регистров группы являются группой выходов устройства для сопряжения с датчика п, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения оборудования, устройство содержит элемент задержки, приемник, дешифратор, счетчик и передатчик,при1605245 чем группа выходов приемника соединена с группами информационных входов регистров группы, тактовые входы которых соединены с выходами дешиф5 ратора, управляющий вход и группа ин формационных входов которого соединены соответственно с выходом и с группой выходов приемника, входы которого являются группой входов устройства для сопряжения с вычислительной машиной, группа выходов мультиплексора и группа выходов счетчика соединена через соответствующее МОНТАЖНОЕ ИЛИ с группой входов передатчика, первый управляющий вход которого соединен с выходом триггера, вход сброса которого соединен с выходом элемента задержки, первый и второй

Входы которого соединены с Выходом последнего регистра группы и с выхо-, дом элемента ИЛИ соответственно,втор ой упра вляющий вход п ер еда т чика соединен с выходом последнего регист-, ра группы, группа выходов передат- д чика является группой выходов устройства для сопряжения с вычи..лительной машиной, выход передатчика соединен со счетным входом счетчика, группа выходов которого соединена с группой адресных входов мультиплексора.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что приемник содержит блок развязки, счетчик, генератор импульсов, триггер, форми35 рователь импульсов, элемент И, узел контроля четности и регистр сдвига, причем группа входов приемника соединена с группой входов блока развяз4О ки, выход которого соединен с входами разрешения работы счетчика и регистра сдвига, группа информационных выходов регистра сдвига соединена с группой входов узла контроля четкости и является группой выходов приемника, выход которого соединен с выходом элемента И, первый и вто" рой входы которого соединены соответственно с первым и вторым информационными выходами регистра сдвига, тре50 тий информационный выход которого соединен с входом узла контроля четности, выход последнего разряда счетчика соединен с входом сдвига регистра сдвига и с единичным входом триггера, выход которого соединен с входом сброса счетчика и с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с третьим входом элемента

И, четвертый вход которого соединен с выходом узла контроля четности, выход переполнения счетчика соединен с входом сброса триггера, выход— генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что передатчик содержит счетчик, генератор импульсов, узел контроля четности, регистр сдвига, два элемента И, блок развязок, формирователь импульсов, элемент

ИЛИ и триггер, причем группа входов передатчика соединена с входами узла контроля четности и с группой входов регистра сдвига, выход переполнения которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом блока развязки, выходы которого явля ются группой выходов передатчика, первый и второй управляющие вхо. ды которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с единичным входом триггера, с выходом передатчика и с входом разрешения записи регистра сдвига, вход сдвига которого соединен с первым выходом счетчика, второй выход которого соединен с входом сброса триггера, прямой выход которого соединен с входом разрешения работы счетчика и с вторым входом первого элемента

И, счетный вход счетчика соединен с выходом генератора импульсов, выход узла контроля четности соединен с входом регистра сдвига, инверсный выход триггера соединен с вторым входом второго элемента И.

1605245

1605245

Цзи?3

Составитель М. Кудряшев

Техред Л. Сердюкова Корректор A. Осауленко

Редактор Н.Тупица

Заказ 3454 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101