Устройство для многоканальных измерений

Устройство для многоканальных измерений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< >732957

Совхоз Соаетсммк

Социалистическнк

Республик

4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6| ) Дополнительное K авт свид-ву (22) Заявлено 09. 11.77 (21) 2541310/18-24 (5l )M. Кл.

С, 08 С 15/06

С, 08 С 19/28 с присоединением заявки,%

Гееудеротввииый комитет (23) Приоритет ао делам наебретеиий и открытий

Опубликовано05.05.80. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 08.05.80 (53) УДК 621.374..33(088.8) (72) Авторы изобретения

В. A. Победоносцев и В. П. Грибок (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Изобретение относится к телемеханике и может найти применение в многоканальных измерительных информационных системах, в которых при передаче по каналам связи необходимо уменьшить избыточность информации.

Известно устройство для многоканальных измерений, содержащее первый генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со входом первого двоичного счетчика, разрядные выходы которого подт0 ключены ко входам цифроаналогового преобразователя, первый элемент ИЛИ, входы которого соединены с первымп входами первых элементов И, вторые входы ко

15 торых соединены с выходами импульсов распределителя, а выходы — со входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу управления блока считывания и первому входу третье20 го элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом последнего импульса распределителя, а выход — с первым вхо- дом управления второго блока запуска, 2 вход которого подключен к выходу второго генератора тактовых импульсов, выход — ко входу распределителя, а второй вход управления — к выходу четвертого логического элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первым выходом управления блока считывания, а второй вход — с выходом первого логического элемента ИЛИ, вторым входом управления блока считывания и первым входом управления первого блока запуска, второй вход управления которого подключен ко второму выходу управления блока считывания, выход которого соединен с выходом устройства, а первые информационные входы — с выходами кода адреса распределителя (Ц.

Устройство позволяет передавать код параметра и коды адресов, сигналы которых в данный момент равны между собой. За счет этого уменьшается избыточность информации и сокращается время передачи, однако уменьшение избыточности и сокращение времени передачи невелико, поскольку, во-первых, передаются

Поставленная цепь достигается тем, что в устройство введены второй двоичный счетчик, асинхронный R-g -триггер, вторая, третья, четвертая и пятая группы элементов И, пятый элемент ИЛИ и группа элементов ИЛИ. Выход первого блока запуска подключен к счетному входу второго двоичного счетчика, разрядные выходы которого соединены с первыми входами

io второй группы элементов И, выход пере носа второго двоичного счетчика соединен с первым входом пятого элемента

ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу переноса первого двоичного .счет)S чика, разрядные выходы которого соединены с первыми входами третьей и четвертой групп элементов И, выходы которых через первые входы группы элементов

ИЛИ подключены ко входам старших раз)0 рядов вторых информационных входов блока считывания, входы младших разрядов вторых информационных входов которого: соединены с выходами пятой группы элементов И, к гервым входам которых под.ключены шины кода, и с выходами третьей группы элементов И, вторые входы которых, третий вход управления блока считывания и объединенные вторые входы четвертой и пятой групп элементов И подключены к выходу прямого кода асинхронного R-8-триггера, второй выход управления блока считывания соединен со входом начальной установки второго двоичного счетчика и входом R асинхронного R-QЗ5 триггера,-вход Я которого подключен к выходу пятого элемента ИЛИ, выход инверсного кода асинхронного g Ягриггера подключен к второму входу второй группы элементов И, выходы которых соединены со вторыми входами группы элементов ИЛИ, Изобретение поясняется с помошью блок-схемы устройства, изображенной на прилагаемом чертеже и содержащей сле.v дуюшие элементы: датчики 1 -1, адап(и тивные блоки 2 -2„сравнейия, группы элементов И 3 -3, и 4„-4п, элемент и

ИЛИ 5, асинхроннйй R-5-триггер 6, элемент ИЛИ 7, цифроаналоговый преоб3 732 все адреса, имеюшие определенную величину кода параметра, вне зависимости от того, насколько изменились параметры по сравнению с предыдущими измерителями и, во-вторых, всегда передаются полные коды параметров, вне зависимости от величины предыдущих кодов параметров.

Наиболее близким по технической сушности является устройство для многоканальных измерений, содержашее датчики, выходы которых соединены соответственно с первыми входами адаптивных блоков сравнения, выходами подключенными соот, ветственно к входам первого элемента

ИЛИ и первым входам первой группы we., ментов И, ко вторым входам которых под, ключены выходы первой группы распределителя, выходы элементов И первой груп, пы соединены с входами второго элемен, та ИЛИ, выход которого соединен с первым входом управления блока считывания и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с последним выходом первой группы выходов распределителя, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым управляющим входом первого блока запуска, вторым входом управления блока считывания и первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходом блока считывания, второй выход блока считывания подключен к второму управля„ кшему входу первого блока запуска, вход

; которого соединен с выходом первого гене- ратора тактовых импульсов, выход первого блока запуска соединен с входом первого двоичного счетчика, разрядные выход ды которого соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выходами .

coeltHHeHHoro с вторыми входами адаптивных блоков сравнения, выходы второго ге нератора тактовых импульсов, третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены с входами второго блока запуска, выход которого соединен с входом распределителя, вторая группа выходов;разделителя соединена с первыми информационными входами блока считывания, выход которого соединен с выходом устройства (2 .В этом устройстве за счет передачи полного кода параметров вне зависимости от величины предыдуших переданных кодов выходная информация остается избыточной, а время ее передачи — большим.

Целью изобретения является сокращение избыточности и повышение быстродействия я. разователь 8, группу элементов И 9„-9,, элементы ИЛИ 10,11, двоичный счетчик 12, группу элементов И 13< -13 группу элементов ИЛИ 14„-14,, двоичный счетчик 15, группу элементов И 16—

16„, блок запуска 17, элемент ИЛИ 18, генераторы 19, 20 тактовых импульсов, блок 21 запуска, распределитель 22, блок 23 считывания, 5 7329

Устройство для многоканальных измерений работает следующим образом. Генератор 18 тактовых импульсов через блок 17 запуска выдает импульсы счета. для двоичного счетчика 12. Разрядные выходы счетчика 12 подключены к входам цифроаналогового преобразователя 8, который преобразует переменный код на счетчике 12 в ступенчатоизменяющееся напряжение, минймальное значение которо- 1о го соответствует нулю во всех разрядах .счетчика, максимальное — всем единицам.

Рассмотрим момент перехода счетчика

12 из единичного состояния во всех разрядах — в нулевое (перепопнеиие счетчика). 5

В этом случае на выходе переноса счетчика 12 появится импульс. Пройдя элемент

ИЛИ 11, он попадает на вход Я асинхронного R-Q-триггера 6, и на его выходе прямого кода скажется единичный сигнал, 20 а на выходе инверсного — нулевой. Единичный сигнал разрешает прохождение данных через группы элементов И 13 -13,, 4 ,9„-9, 3 — З„и запрещает прохождение через группу элементов И 16 -16 .

° t1

Ступенчатоизменяющееся напряжение с цифроаналогового преобразователя 8 сравнивается на адаптивных блоках 2 -2„ сравнения с выходными сигналами датчиков 1„-1 информации. Адаптивный блок сравнения выдает единичный сигнал при совпадении двух условий: во первых, величина напряжения цифроаналогового преобразователя 8 превышает напряжение соответствующего датчика и, во-вторых, напряжение датчика более чем допустимо отличается от своей величины, имевшей, место при предыдущем единичном сигнале на выходе соответствующего адаптивного блока сравнения.

Единичный сигнал, появившийся на выходе одного или нескольких адаптивных блоков 2 -2д сравнения, проходит через элемент ИЛЙ 10 и попадает на вход блока 17 запуска, запрещая дальнейшее про- 45 хождение импульсов на счетчик 12. В этом случае на разрядных выходах счет-, чика 12 фиксируется код параметра тех датчиков которые образовали единицы на выходах адаптивных блоков сравнения.

При единичном сигнале íà выходе прямого кода триггера 6 к информационным

Bx0gBM блока 23 считывания ПОдкпючается код из счетчика 12 (старшие .раз- ряды поступают через открытые элемен ты И 9 «9 в младшие — через откры4. и тые элементы И 13, - 13„и элементы

57 6

HIIH 14 -14п) и код признака (через открытые элементы И 3„-3 ). Если код

n признака составляет К двоичных знаков, а код параметра — М двоичных знаков, то при е дничном сигнале на выходе прямого кода триггера 6, ко всем M + К информационным входам блока 23 считьтвания подключены сигналы, прошедшие через соответствующие элементы И. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 13, попадая на вход блока 23, обеспечивает запоминание кода признака и кода параметра в блоке 23. Кроме этого, импульс с рыхода элемента ИЛИ 10 проходит элемент

ИЛИ 18 и с его выхода поступает на вход управления блока 21 запуска. При этом блок 21 начинает осуществлять передачу импульсов с выхода генератора

20 тактовых импульсов на распределитель 22. Этот распределитель имеет две группы выходов: выходы импульсов и выходы кода адреса. После каждого импульса на одном из выходов импульсов находится высокий сигнал, номер выхода соответствует числу импульсов, поданному на вход распределителя 22, а нв выходах кода адреса фиксируется код числа импульсов, поданных на вход распределителя 22. Каждый из выходов импульсов подключен к входу одного из элементов

И группы 4 — 4д, на второй вход которой подается сигйал с выхода соответствующего адаптивного блока сравнения 2—

2 . В момент совпадения двух единичных сигналов на входе одного из элементов И группы 4„-4„, код на выходах кода распределителя 22 указывает на номер датчика 1„- 1, код параметра и которого был запомнен в блоке 23 считывания сигналом, поданным на вход управления с элемента ИЛИ 5. Этот код номера канала необходимо запомнить. Осушествляется это следующим образом. Выходы кода адреса распределителя 22 подключаются к информационным входам бпо» ка 23, т.е. на информационные входы в момент совпадения двух высоких сигналов на каком-либо элементе И группы 4„- 4, поступает код номера соответствующего датчика, Элемент И при двух единичных потенциалах на входах выдает высокий сигнал на выходе. Он проходит через элемент ИЛИ 5 и поступает на вход управления блока 23, обеспечивая запись адресной информации, поступающей на информационные входы блока 23. Чтобы во время записи код на информационных входах блока 23 не менялся, сигнал с

55

7 7329 выхода элемента И ЛИ 5 через элемент

ИЛИ 7 подается на вход управления блока 21 запуска, запрещая поступление импулюов на вход распределителя 22. Посге окончания записи на первом выходе управления блока 23 появляется сигнал, который, пройдя элемент ИЛИ 18, г оступает на вход управления блока 21. При этом вновь разрешается поступление импульсов на вход распределителя 22, 10

Подача этих импульсов будет продолжаться либо до нового совпадения высоких сигналов на входах одного из элементов

И 4 — 4п (что приведет к новой записи адресной информации), либо до появления единичного сигнала на последнем из выходов импульсов распределителя 22, чему соответствует появление строго определенного кода на информационных входах блока 23 считывания. При формировании 20 сигнала на последнем из выходов распределителя 22 запрет подачи импульсов на его вход осуществляется следующим образом.

Появляется единичный сигнал на входе элемента ИЛИ 7 и его выходной сиг нал запрещает дапьнейшее прохождение импульсов через блок 21 запуска на распределитель 22, После поступления на блок 23 считывания кода, соответствующего появлению единичного сигнала на последнем иэ выходов распределителя 22, блок 23 формирует на своем втором выходе управления сигнал. Он, попадая на вход управления блока 17 запуска, разрешает дальнейшее прохождение через него импульсов генератора 19 тактовых импульсов, а также устанавливает в ноль асинхронный К -Я- триггер 6 и производит сброс двоичного счетчика 15. Поскольку на входы двоичных счетчиков 1.2 и 15 поступают одни и те же сигналы содержимое двоичного счетчика 15 будет показывать, насколько изменился код первого счетчика 12 по сравнению с прош- 45

mtì моментом запоминания его в блоке

23 считывания, Если счетчик 15 содержит P разрядов (Р< М), то возможны две ситуации: либо какой чибо из адаптивных блоков сравнения 2 -2„выдаст единичный сигнал до поступления на вход счетчика

Р

15 2 импульсов, либо после этого. Если на выходе какого либо блока 2 -2

1 окажется, высокий сигнал после подачи

2 импульсов на вход второго двоичного счетчика 15, то при этом триггер 6 бу-. дет находиться в единичном состоянии.

57

Это объясняется тем, что при подаче

Р

2 -го импульса на выходе переноса формируется сигнал, который пройдя элемент ИЛИ 11 подается на вход5асинхронного g-g-триггера 6 и переводит его в единичное состояние. В этом случае, как уже было описано выше, на блок 23 считывания сначала записывается К-разрядный код признака и N-разрядный кбд параметра, а затем все адреса, в которых имеется записанный код и ошибка восстановления превысила допустимую величину. Иначе осуществляется зались на блок 23, если на выходе какоголибо блока 21- 2 появится высокий пс

A p тенциал до подачи 2 импульсов на вход счетчика 15. При этом в -Я -триггере

6 записан нуль и запрещено прохождение сигналов через группы элементов И-13 —

13„, 9„-9„и 3 -3„. Поскольку через элементы Й группы 16 -16„при нуле в триггере 6 возможно прохождение информации, то иэ всех M + К информационных входов блока 23 считывания, только к P подключены данные от счетчика 15 (через элементы И группы 16„-16„и элементы ИЛИ группы 14 -14, ). Поэтому сигналы записи блока 23, подаваемые на его вход управления от одного из адаптивных блоков сравнения 2 - 2п через элемент ИЛИ 10, должны осуществлять запоминание только P входных сигналов.

Для того, чтобы различить случаи, когда записывается N + К сигналов и когда P на блоке 23 считывания введен специальный управляющий вход, подключенный к единичному выходу асинхронного R-g-триггера 6. При единице на этом входе импульс, подаваемый на другой управле ния с элемента 10 вход, осуществляет запоминание данных, приложенных к M+K информационным входам, а при нуле он осуществляет запоминание данных, приложенных к P из (M+K) информационным входам блока 23, После записи информации, подаваемой на информационные входы блока 23 уже описанным выше образом осуществляется запись на блок 23 номеров датчиков 1„-1, у которых адаптиви ные. блоки сравнения 2„-2„выдали единичные сигналы, Блок 23 считывания служит для выравнивания потока записанных в нем данных и поэтому считывание запомненной информации идет равномерно. При этом на приемной стороне легко восстановить данные, выдаваемые каждым датчиком .

Коды сигналов датчиков 1 1„, номера

9 732957

10 .. лоРых были пеРеданы после кода пРиз- -o элементов ИЛИ сое нака и кода паРаметРа, имеют значениЯ . вто ог б ока запуска

1 пРинитого кода паРаметРа. Если пеРед соединен с входом ас соединен с входом рас номером датчика (ипи группой номеров) не бып передан код признака, то Р-раз- 5 с первыми информацио рядное.слово, стоящее перед ним, обозна- ка считывания выход ка считывания, чает разницу между кодом данного датчи- с выходом устройства, ка и предыдУщим пРинЯтым кодом. Поэто щ е е с я тем что с

Ф му код параметра датчика может быть ния избыточности и по найден пРостым сложением. И, наконец, 0 и вия у р и в возможен случай, когда для всех приня- ны второй двоичный сч

Тых возрастающих кодов паРаметРа каких Р» Я триггер вторая либо номеров датчиков не окажется. Это и пятая группы элемен бу ет означать, что их параметры изме- HER у па ь н СУщес венно и можно оценить 15 ход перво„блока злу код паРаметРа величиной, принятой дпя счетному входу вто го этого номера датчика ранее. ка разрядные выходы

За счет передачи P-разрядных кодов с первыми входами вто

Разности вместо полных кодов паРаметРа тов И, выход переноса удается сокРатить избыточность в принн- 20 го счетчика соединен с маемых данных и повысить быстродейст- пятого элемента ИЛИ, вие на 10-30%.

Формула изобретения

Устройство для многоканальных измерений, содержащее датчики, выходы которых соединены соответственно с первыми входами адаптивных блоков сравнения, выходами подключенными соответственно к входам первого элемента ИЛИ и первым

30 входам первой группы элементов И, ко вторым входам которых подключены выходы первой группы распределителя, выходы элементов И первой группы соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом управления блока считывания и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с последним вы40 ходом первой группы выходов распределителя; выход первого элемента ИЛИ соединен с первым управляющим входом первого блока запуска, вторым входом управления блока считывания н первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход

45 которого соединен в первым выходом блока считывания, второй выход блока считывания подключен к второму управляющему входу первого блока запуска, вход кото50 рого соединен с выходом первого генератора тактовых импульсов, выход первого блока запуска соединен с входом первого двоичного счетчика, разрядные выходы которого соединены с входами ш фроаналого55 вого преобразователя, выходами соединенного с вторыми входами адаптивных блоков сравнения, выходы второго генератора тактовых импульсов, третьего и четвертодинены с входами выход которого предепителя, вторая делителя соединена иными входами бпокоторого соединен отличаюцелью сокращевышения быстроустройство введеетчик, асинхронный третья, четвертая тов И, пятый элементов ИЛИ, выска подключен к двоичного счетчикоторого соединены рой группы элеменвторого двоичнопервым входом второй вход кото рого подключен к выходу переноса первого двоичного счетчика, разрядные выходы которого соединены с первыми входами третьей и четвертой групп элементов

И, выходы которых через первые входы группы элементов ИЛИ подключены ко входам старших разрядов вторых информационных входов блока считывания, входы младших разрядов вторых информационных входов которого соединены с выходами пятой группы элементов И, к первым входам которых подключены шины кода, и с выходами третьей группы элементов И, вторые входы которых, третий вход управления блока считывания и объединены вторые входы четвертой и пятой групп элементов И подключены к выходу прямого кода асинхронного R-Я-триггера, второй выход управления блока считывания соединен с входом начальной установки второго двоичного счетчика и входом

Я асинхронного R--3-триггера, вход$ которого подключен к выходу пятого элемента ИЛИ, выход инверсного кода асинхронного R-5 -триггера подключен к второму входу второй группы элементов И, выходы которых соединены со вторыми входами группы элементов ИЛИ.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мо 315194, кл. (л 08 С 19/28, 23. 1 1. 7 1.

2. Авторское свидетельство СССР

N 504229, кл. 6 08 С 15-06, 30.03.76 (прототип). э ъ, с ., „ ъ 73 295 7

Составитель В. Кузнецов

Редактор О. Иванова Техред С. Беда Корректор Г. Назарова

Заказ 1742/41 Тираж 682 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4