Устройство контроля частотно-временных параметров

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G О В 23 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 399 1066/24-24 (22) 04.11.85 (46) 23.11.87. Бюл. 11 43

{72) И.E.Âàñèëüåâ (53) 621.396 (088.8) (56) Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (устройство УБК200), вып.!0, 1984.

Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации. вып. 5, т.4, 1984, (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЧАСТОТНОВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ (5?) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к автоматизированным системам управления технологическими процессами, и предназначено для контроля временных

„„SU„„1354162 А1 параметров входных сигналов в микропроцессорных системах. Цель изобретения — повышение быстродействия и .надежности устройства. Устройство содержит приемопередатчики, дешифратор адреса, генератор эталонных частот, нормалиэатор сигналов, коммутационное поле, регистр маскирования прерывания, и элементов И и и измерительных каналов, каждый из которых содержит регистр команд, коммутатор эталонных частот, коммутатор входных сигналов, программируемый нормирователь, инвертор, коммутатор управления, коммутатор тактовых импульсов, программируемый счетчик, регистр состояний. Введение этик элементов существенно повысит быстродействие и надежность устройСтва. 1 ил.

С:

1354162

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к автоматизированным системам управления технологическими процессами, и предназначено для контроля временных параметров входных сигналон н микропроцессорных системах.

Цель изобретения — повышение быстродействия и надежности устройства.

На чертеже устройство контроля частотно-временных параметров.

Устройство содержит приемопередатчик 1, дешифратор 2 адреса, генератор 3 эталонных частот, нормализатор 4 сигналов, регистр 5 состояний, регистр 6 маскировки прерывания, коммутационное поле 7, коммутатор 8, узел 9 гальванической развязки, регистр 10 команд, комматутор

11 эталонных частот, коммутатор !2 входных сигнапов, программируемый формирователь tIIÔÈÈ) 13, иннертор

14, коммутатор 15 управления, коммутатор 16 тактовых сигналов, прбграммирующий счетчик 17, элемент И 18, измерительный канал 19„ выходывходы 20, входы-выходы 21 приемопередатчиков, входы 22 и 23, выходы 24 и 25 дешифратора адреса, выходы 26 генератора эталонных частот, выход 27 и 28 устройства, Работа устройства состоит из нескольких этапов. При начальном пуске системы все регистры 10 команд, регистр 6 маскирования и регистр 5 состояния очищаются.

В режиме Х измерительный канал устройства осуществляет измерение ь частоты входного сигнала и сравнение его с заданной величиной — устанкой.

Перед началом работы необходимо запрограммировать ПФИИ 13 и программируемый счетчик 17, которые работают как ждущие мультинибраторы, Программиронание ПФИИ 13 и программиру-;-:— мого счетчика 17 производится ком-:.ê". -— дами из набора команд применяемых

БИС, Обращение к ним производится как в обычной ячейке памяти. Затем следует этап загрузки начального состояния, В ПФИИ 13 загружается число m а и программируемый счетчик 17 — число и. Пуск канала осуществляется после записи в регистр

10 команд управляющего слова, управляющие сигналы, сформиронанные посредством которого, завершают программирование канала на выбранный режим работы и разрешают, таким образом, работу ПФИИ 13 (по входу "Разрешение") и программируемому счетчику 17 (по входу "Разрешение ).

Канал работает следующим образом.

После записи управляющего слова входной сигнал от нормализатора 4 через второй выход коммутатора 12 и коммутатора 16 поступает иа тактовый вход программируемого счетчика 17.

Эталонный сигнал от генератора 3 через коммутатор 11 и первый выход коммутатора !2 поступает на тактовый вход ПФИИ !3, который на своем выходе формирует отрицательный импульс длительностью

m, число, загруженное в ПФИИ

13; число, загруженное н программируемый счетчик 17; где m и

З5 т C „ — периоды эталонного и входноro сигналов соответственно, что означает превышение частоты нходного сигнала заданной уставки, то по окончании отсчета числа, заrpyженного в программируемый счетчик !7. на его выходе появляется сигнал

Лог.l, который проходит через элемент И 18 схемы управления прерынаHHRMH если этот сигнал не маскирован соответствующим разрядом регистра маски, и выходит сигналом прерыва-. ния н системную шину.

При необходимости перезапуска канала надо сначала очистить регистр .0 команд и снова записать упранляюш.=" слово в регистр 10, 5

Б режиме II измерительный канал суп естнляет измерение периода входиoro сигнала и сраннениe его с уставкой, Начало работы аналогично первому режиму.

20 где Т вЂ” период эталонной частоты;

m — число, занесенное в ПФИИ, Этот сигнал иннертируется иннертором 14 и через коммутатор 15 поступает на вход Разрешение программи25 pyeMoro счетчика 17, разрешая тому счет тактовых импульсов на период действия разрешающего сигнала.

Если m периодон эталонного сигнала по длительности окажутся больше, 30 чем и периодов входного сигнала,т.е.

m Т п.ТВ,, з 135

Вначале программируются ПФИИ !3 и программируемый счетчик 17 (работают аналогично работе в первом режиме), затем производится загрузка начального состояния аналогично режиму I. Пуск измерительного канала осуществляется как и в режиме I после записи управляющего слова в регистр 10.

Канал работает следующим образом.

После записи управляющего слова входной сигнал от нормализатора 4 через первый выход коммутатора 12 поступает на тактовый вход ПФИИ 13, который на своем выходе формирует отрицательный импульс, длительностью где Т вЂ” период входного сигнала; вк

m — - число загруженное в

ПФИИ 13, проинвертированный инвертором 14, импульс проходит через коммутатор

15 управления и поступает на вход

"Разрешение" программируемого счетчика 17. Этот сигнал разрешает счетчику счет на период T„. Тактирование счетчика 17 осуществляется от генератора 3 эталонных частот через коммутатор 11> второй выход коммутатора 12 и коммутатора 16.

Таким образом, сформированный импульс, кратный по длительности периоду входного сигнала, заполняется импульсами эталонной частоты, Если ш периодов входного сигнала по длительности больше, чем и периодов эталонного сигнала, т.е.

Т эт» где m — число, загруженное в ПФИИ;

Т вЂ” период входного сигнала; вх и — число, загруженное в программируемый счетчик;

Т вЂ” период эталонной частоты, эт что означает превышение длительности входного сигнала заданной уставки, то на выходе программируемого счетlt 11 чика 17 сформируется сигнал Лог,l

Его дальнейшее прохождение аналогично режиму I..Ïåðåçàïóñê канала аналогичен режиму Х.

В режиме III измерительный канал работает как таймер, т.е. формирует заданные временные интервалы.

Начало работы аналогично первым двум режимам, с той лишь разницей, что ПФИИ 13 в этом режиме работает

4162 как программируемый делитель часто4 ты в и раз ° Запуск канала аналогичен режимам I u II.

Канал работает следующим образом, На вход ПФИИ 13 поступает частота, которая приходит либо от генератора

3 через коммутатор 11 и коммутатор

12, если тактирование канала ведется !

0 от внутреннего генератора, либо от нормализатора 4 сигналов через коммутатор 12, если тактирование ведется от внешнего источника. Частота с выхода ИФИИ 13, поделенная íà и че15 рез коммутатор 16 поступает на тактовый вход программируемого счетчика

17, по окончании отсчета числа, загруженного в счетчик 17, на его выходе формируется сигнал "Лог,l" (сви20 детельствующий об окончании формирования временного интервала), который выходит в системную шину аналогично прерыванию в режиме Х.

Временной интервал, формируемый

25 каналом в режиме I равен:

Тву — Т вх ° m ° п вк — период частоты на входе

ПФИИ 13;

30 m — число, загруженное в программируемый счетчик

l7 п — число, загруженное в ПФИИ.

Формирование временного интервала начинается сразу после записи управляющего слова, если не подано внешнее разрешение (не устанавливается соответствующая перемычка на коммутационном поле 7,, или с приходом

), 40 внешнего разрешающего сигнала от нормализатора 4 при установленной перемычке на коммутационном поле 7, При необходимости наличие внешнего разрешения может быть проверено чтением

45 информации из регистра 5 состояния, в котором хранится состояние входа разрешения программируемого счетчика 17. Перезапуск канала аналогичен режиму I.

Работа в режиме IV преследует цель проверки работоспособности измерительного канала, Работа канала в этом режиме аналогична режиму Т, с той разницей, что ПФИИ и програм55 мируемыи счетчик 17 тактируются од ним и тем же эталонным сигналом.

О работоспособности канала судят по содержимому программируемого счетчика 17 по завершении контроля (о

1354162 завершении процесса контроля судят по снятию сигнала Разрешение с

It tt входа счетчика 17 который контролируется через регистр 5 состояния).

Если

К = ш и где К вЂ” содержимое счетчика после контроля

m — число, загруженное в ПФИИ 13; и - число, загруженное в счетчик 17; то канал является работоспособным ° .Формула изобретения

Устройство контроля частотна-временных параметров, содержащее приемопередатчики данных„ дешифратор адреса, нормализатар сигналов, содержащий компараторы и узлы гальванической развязки, регистр состояния, п измерительных каналов, каждый из которых содержит регистр команд, программируемый формирователь измерительных интервалов, инвертор, коммутатор тактовых импульсов и коммутатор управления, первые входы-выходы приемопередатчиков являются выходами-входами устройства, а входы дешифратара адреса и нармализатора сигналов являются соответственно информационным и управляющим Входами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем,, чта„, с целью повышения быстродействия и надежности устройства, оно содержит генератор эталонных частот, регистр маскирования прерываний, коммутационное поле и и эле,ментов И, а в каждый измерительный канал введены программируемый реверсивньй счетчик и коммутатор эталонных частот, соединенный управляющими входами с выходами генератора

I эталонных частот, информационными входами — с информационными входами коммутатора входных сигналов, комму- татора управления, коммутатора тактовых сигналов и разрешающим входом программируемага формирователя, а также с выходами регис-ра команд,п дключеннОГО синхронизирующим входОм к управляющим входам праграммируемо1-о формирователя, программируемого счетчика и соответствующим выходом дешифратара адреса„ с информационным входом — к вторым входам-выходам приемопередатчиков„ к информационным

1О входам программируемого формирователя, программируемога счетчика, регистра маскирования прерывания, первым выходом устройства и выходом регистра состояния, соединен15 нога синхрониэирующим и разрешающим входами с соответствующими выходами дешифратора адреса и соответственно синхрониэирующим и разрешающими входами регистра маскирования прерыва2Î ния, подключенного выходами к первым входам элементов И, соединенных выходами с втсрыми выходами устройства, а вторыми входами — с выходами программируемых счетчиков соответствующих информационных каналов, разрешающий вход программирующего счетчика соединен с .соответствующим информационным входом регистра состояния и выходом коммутатора управления, а

ЗО тактовый вход программируемого счетчика соединен F. Выходом коммутатора тактовых сигналов, соединеннога соответствующими управляющими входами с выходом программируемого формирователя, входом инвертара и первым выходом коммутатора Входных сигналов, соответствующие управляющие входы коммутатора управления соединены с выходом инвертара и соответствующим

40 выходом коммутационного поля, тактовый вход программируемога формирователя подключен к второму выходу коммутатора входных сигналов, соединенного первым, третьим, пятым и шестым

45 управляющими входами с выходам комму-, татора эталонных частот, а вторым и четвертым входами — с соответствующими выходам нормализатара сигналов входом коммутационного поля.

1354162

Составитель О.Грабовский

Техред Л. Сердюкова

Корректор Н.Король

Редактор Н.Бобкова

Подписное

Тираж 863

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5691/42

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектная, 4