Многоканальное измерительное устройство

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах контроля, содержащих большое количество датчиков. С целью повышения быстродействия и надежности измерения выход аналого-цифрового преобразователя является одновременно интерфейсным входом регистра состояния источника, а вновь введенные регистры, логические элементы и блокинг-генератор обеспечивают цикл вывода-ввода с одним прерыванием приемника информации. 2 -ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (g1)g G 01 D 21/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4463919/10 (22) 21.07.88 (46) 15. 01 . 91 . Бюл. Р 2 (71) Институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов

Министерства строительного, дорожного и коммунального машиностроения (72) А. В. Астахов, В. Г. Лебедев и Ю. Ф. Шенников (53) 621.3 17.7(088.8) (56) Хазанов Б. И. Интерфейс измерительных систем. M. Энергия, 1979, с. 98, рис. 16.

Како Н., Яманс Я. Датчики и микроЭВМ, Л. Энергоатомиздат, 1986, с. 57, рис. 23.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в многоканальных системах контроля и регулирования с использованием микроЭВМ.

Цель изобретения — повышение быст— родействия и надежности измерения.

На фиг. 1 и 2 изображены соответ» ственно схема и временные диаграммы работы многоканального измерительного устройства.

Многоканальное измерительное устройство включает 1 .. °,11 датчика, микро-ЭВМ 2, микропроцессор 3, регистр состояния приемника (РСП) 4, схему

И 5, RS-триггер 6, схему НЕ 7, выходной регистр 8, П"триггеры 9 — 9g

D-триггер разрешения работ мультиплексора 9 +,, мультиплексор 10, усили„.80, 162О842 А 1

2 (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в системах контроля, содержащих большое количество датчиков. С целью повышения быстродействия и надежности измерения выход аналого-цифрового преобразовате-ля является одновременно интерфейсным входом регистра состояния источника, а вновь введенные регистры, логические элементы и блокинг-генератор обеспечивают цикл вывода-ввода с одним прерыванием приемника информации.

2 -ил. тели 11, АЦП 12, блокинг-генератор 13, регистр состояния источника (РСИ) 14, выходной регистр 15.

Многоканальное измерительное уст- ф ройство работает следующим образом.

Дисциплина опроса датчиков 1 -1 ц (порядок опроса) обеспечивается про- (© граммой, выполняемой микро-ЭВМ 2 под управлением входящего в него микропро- цессора 3. Дисциплина опроса датчиков может легко изменяться на программном уровне микро-.ЭВМ.

После определения номера опрашиваемого датчика выполняется команда и

"Сброс ВУ" (сброс внешнего устройства, фиг. 2а), что соответствует, например, стандартному "Интерфейсу для радиального подключения устройств с параллельной передачей информации

1620842 (ИРПР)". Этот сигнал с РСП 4 поступает на вход "Р" и через схему И 5 на вход "С" RS-триггера 6.

По переднему фронту сигнала "Сброс

ВУ" в момент времени Т на выходе триггера б формируется сигнал запроса от приемника (ЗП-ПН на фиг. 2б), что в свою очередь вызывает появление сигнала "ФЛАГ" (фиг. 2в), поступающего на вход схемы НЕ 7 и обеспечивающего появление канального сигнала требования прерывания (не показан). При этом микро-ЭВМ вырабатывает сигнал "Строб" (момент времени Т, фиг. 2г), после чего исчезает сигнал "Флаг" и на шинах выходного регистра 8 в момент Т, появляется информация (фиг ° 2в и 2д). (К+2)-разрядов этой информации поступает на входы Д и С триггеров 9,...9„ 20

С выходов триггеров 9<,...,9 поступают сигналы, обеспечивающие выбор нужного канала (1,...,N), а с триггера 9 +1 — сигнал, разрешающий работу мультиплексора 10. 25

При наличии сигналов с D-триггеров

9 на выходе мультиплексора появляется аналоговый сигнал с выбранного датчика 1 (фиг. 2е), сигнал с которого поступает на мультиплексор через усили- 30 тель 11. Этот сигнал поступает на . вход АЦП 12.

По окончании сигнала "Флаг" через время, вызванное задержкой прохождения сигналов схемами 7 и 8, в момент време ни Т4 исчезает сигнал ЗП-ЦН и снимает35 ся информация с шин выходного регистра 8 (фиг. 2б, 2д). При этом на выходах триггеров 9 информация запоминаетс я и сигнал на вход е АЦП 12 не исчезает (фиг. 2е) .

После снятия сигнала ЗП-ПН вновь появляется высокий уровень сигнала

"Строб", после чего схема вновь готова к циклу вывода номера датчика (мо- 45 мент Т, фиг. 2г). (К+3)-й разряд выходного регистра

8 подключен через блокинг-генератор

13 к пусковому входу AJQI 10. При снятии сигнала с этого разряда блокинггенератор 13 формирует сигнал запуска

АЦП,(фиг. 2ж) и в момент Т6 АЦП 12 формирует сигнал "Конец преобразования" (КП, фиг. 2и). Во время действия сигнала EGI происходит преобразование аналогового сигнала датчика в цифро55 вую форму, Сигнал КП используется в предложен,, ной схеме как сигнал интерфейса в цикле ввода информации в микро-3ВМ и подается на шину "Строб" РСИ 14.

По окончании сигнала КП6, а, следовательно, при перебросе сигнала

"Строб" из 1 в 0 на входе РСИ 14 на выходных шинах АЦП 12 появляется информация с выбранного датчика, которая поступает на входной регистр 15 (момент Т7 на фиг. 2и).

Так как интерфейсный сигнал на входе РСИ и сигналы на шинах входного регистра появляются одновременно, ввод информации в 3ВМ происходит через время, определяемое только задержкой самой ЭВМ (момент Т, фиг ° 2к).

После поступления информации в микро-3BN начинается выполнение программы в машинных кодах, а затем на языке высокого уровня с целью отработки поступившей информации и определения дальнейшего пути выполнения программы (опрос этого же датчика через заданное время, опрос другого датчика, запись информации во внешний носитель, на печатающее устройст- . во и т.д.).

Таким образом, предложенное техническое решение за счет отсутствия схемы для цикла ввода информации повышает надежность всей схемы вводавывода информации, а за счет исполь зования сигнала АЦП "Конец преобразо вания" как интерфейсного сигнала повышает быстродействие ввода информации в микро-3ВМ.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Многоканальное измерительное устройство, содержащее микроЭВМ с входным и выходным регистрами состояния источника и приемника сигналов, Näàòчиков, каждый из которых соединен че рез усилитель с соответствующим входом мультиплексора, аналого-цифровой преобразователь, подключенный информационными выходами к разрядам входного регистра, микроЭВМ, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности измерений, в него введены (К+1, D-триггеров, где К = 2N, блокинг-генератор, RS-триггер, элемент И и.эле" мент НЕ, причем К разрядов выходного регистра состояния источника сигналов подключены через D-входы соответ ствующих D-триггеров к управляющим входам мультиплексора, (К+1)-й разряд — через D-вход (К+1)-го 1)-триггера и разрешающему, входу мультиплексора, (К+1)-й разряд подключен к С-входам всех D-триггеров, а (K+3)-й раз-. ряд через блокинг-генератор — к управляющему входу аналого-цифрового . преобразователя, к информационному входу которого подключен выход мультиплексора, выход "Конец преобразования" аналого-цифрового преобразователя соединен с входом регистра состояния источника сигналов, первый выход регистр сост во:я г,пч кл сигналов подключен к первому входу элемента И и R-входу RS-триггера, второй выход

5 выходного регистра состояния приемника подключен через элемент НЕ к второму входу элемента И, выход которого соединен с С-входом RS-триггера, третий выход выходного регистра состояния приемника соединен с S-входом RSтриггера, выход которого соединен с входом выходного регистра состояния приемника сигналов.

1 620842 а

Tã Т r» l

4ьг. 2

Составитель С. Ботуз

Редактор Н. Горват Техред М.Дидыг . Корректор С. Иекмар

Заказ 4238 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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