Устройство для формирования адресов датчиков многоканальной измерительной системы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ри696455 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220877 (21) 2518262/18-24 (51)М. Кл.

G 06 F 9/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

С С С.Р ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 681. 326. 3 (088,8) Опубликовано 051179, Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 05.11.79 (72) Автор изобретения

С.Д. Коновалов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ АДРЕСОВ ДАТЧИКОВ

МНОГОКАНАЛЬНОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

15

25

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в многоканальных измерительных системах.

Известны устройства для программной коммутации измерительных каналов, содержащие дешифратор, счетчик, триггеры и блок управления и обеспечивающие разночастотный опрос датчиков (1) .

Однако в этих устройствах невозможно вести опрос датчиков с периодом дискретизации, отличным от чисел, являющихся степенью числа 2.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является программное устройство для формирования адресов датчиков многоканальной измерительной системы, содержащее регистр номера канала, два счетчика, тактовый генератор, блок управления, блок основной памяти, блок вспомогательной памяти, сумматор, регистр адреса, дна информационных регистра. Первый вход устройства соединен с перными входами днух информационных регистров, регистра адреса и сумматора, второй и третий входы которого соединены соответственно с первыми выходами первого и нторого информационных регистров. Вторые вход и выход первого информационного регистра подключены соответственно к информационным выходу и входу блока основной памяти, адресный вход которого связан с выходом сумматора. Вторые вход и выход второго информационного регистра подключены соответственно к информационным выходу и входу блока основной памяти, адресный вход которого связан с выходом сумматора.

Вторые нход и выход второго информационного регистра подключены соответственно к информационным выходу и входу блока вспомогательной памяти, адресный нход которого связан с выходом регистра адреса. Третий, четвертый и пятый выходы первого информационного регистра соединены соответственно со вторым входом регистра адреса, первым входом блока управления и первым входом регистра номера канала, выход которого связан с выходом устройства. Третьи вход и выход второго информационного регистра соответственно подключены к ныходу и входу первого счетчика. Четвертый и пятый выходы второго информационного регистра соединены с со696455 — бО

Ответствующими входами схемы сравнения, выход которой связан со вторым входом блока управления, третий вход которого подключен ко второму входу устройства. Выход тактового генератора соединен с перв м нхоцом второ-. го счетчика и четвертым входом блока управления, пятый вход которого подключен к выходу второго счетчика, второй вход которого соединен с первым выхОдОМ блОка управления (2).

Однако н этом устройстве необходимо иметь больший объем памяти.н случае, если число измерительных каналов невелико, а требуемый период их опроса достаточно большой.

Цель изобретения — сокращение объема оборудования.

Это достигается тем„ что в устройство введен элемент запрета строба, соединенный соответствующими входами с выходом второго счетч«ка и вторым выходом блока управления, седьмой и восьмой входы которого соответственно подключены к шестым выходам перного и второго информац«онных регистров; )

Выход элемента запрета строба соединен со вторым входом регистра номера канала.

На фиг. 1 и 2 предстанлены блоксхема устройства и структурная схема органиэации основной и вспомогательной памяти, Фиг. 3 и 4 поясняют работу устройства. Устройство содержит (Фиг. 1) блок 1 ocs .овной памяти, блок

2 вспомогательной памяти, первый счет ч«к 3, регистр 4 номера канала„ сумматор 5, регистр 6 адреса, первый

7 и второй 8 информационный регистры, схема 9 сравнения, второй счетчик 10, блок 11 управления, тактоный генератор 12, « элемент 13 запрета строба.

На Фиг. 2 показана структура органиэации основной 1 и вспомогательной

2 измят«а

На. Фиг. 3 показан пример графа опроса датчиков, а на Фиг. 4 изображены моменты снятия отсчетов по каналам с произвольными номерами К8, K2;-.i 1<5) моменты пропуска ()>,т.е. моменты когда опрос каналов не производится « принедена суммарная последовательность (Z,) опроса каналон.

Суммарная последовательность опроса экв«валентна последовательности выдачи адресов н некоторый коммутатор.

Бесконечно большое число последовательностей может быть получено при помощи деревообразных графов, аналогичных приведенному на фиг.3. Ре-, бра графа, обозначенные стрелками, указывают возможные направления движения по графу при спуске от его вер шины к одному из номеров каналов или знаку пропуска. Номера каналов указаны в квадратах, пропуски обозначены знаком, а кружками обозначены узлы графа. Внутри кружка ука заны узловые числа U< равные коли) честву выходящих из данного узла ребер графа. Узлы, каналы и пропуски графа расположены для удобства по уровням, как это показано на фиг.1.

Порядок формирования последовательности адресов с помощью графа опроса (фиг.3) следующий. Для получения очередного номера канала каждый раэ осуществляют спуск по графу опроса () от его вершины до одного иэ знаков спуска или квадратов, в котором указан искомый номер. При прохождении какого-либо узла, в том числе и вершины, спуск осуществляют в соответствии с указателем спуска, выходя)))им из этого узла. Указатели спуска иа фиг. 3 обозначены штриховой линией.и в исходном состоянии находятся в крайнем левом положении °

После прохождения какого-либо узла соответствующий ему указатель переводят на соседнее справа ребро графа. Боли указатель стоял на крайнем справа ребре, то его переводят на крайнее левое ребро, Таким образом, в.процессе формирования последовательности адресов осуществляют спуск по всем ребрам заданного графа опроса. Для примера рассмотрим формирование суммарной последовательности

30 адресов и пропусков, приведенной на фиг. 4 с помощью графа опроса, изображенного на фиг.Э. Исходное положение указателя спуска дано на этой фигуре штриховыми линиями. В некоÇ5 торый первоначальный момент (Т = О) спуск из нершины графа приведет к вы" бору канала К8, после чего указатель спуска будет переведен на соседнее справа ребро и в следующий

4() момент (Т =- 1) произОйдет выбор канала К2. Теперь указатель спуска, выходящий из вершины, переводится назад на крайнее левое ребро, а указатель) выходящий из первого узла первого уровня) будет переведен на ребро, указывающее на канал К5. Таким образом, при T = 2 произойдет выбор канала К8. Указатель нулевого уровня перейдет на крайнее правое

Ребро и в момент Т = 3 будет произведен выбор канала К5. Осуществляя и дальше аналогичным образом спуски по графу опроса с целью Формирования пропусков и номеров каналов, можно получить последовательность,изображенную на фиг.1.

Для того, чтобы сформировать такую последовательность с помощью прототипа потребуется для каждого знака пропуска отвести одну ячейку основной памяти, т. е. в рассматриваемом случае использовать основную память 1 объемом н 9 ячеек, в то время как для записи информации только об узлах и каналах достаточно иметь всего 4 ячейки.

6 96455

Данное устройство позволяет сократить требуемый н рассматриваемом случае объем основной 1 памяти, Для этого увеличивают разрядность блока основной 1 памяти (фиг.l), блока вспомогательной 2 памяти и информационных регистров 7 и 8 на один разряд.

Рассмотрим на примере графа фиг.3 процесс подготовки исходной информации для записи в память предлагаемого устройства.

Для записи сведений о графе. нумеруют все каналы и узлы (пропуски не нумеруют). слева направо и сверху вниз,15 начиная с элементов 1-ro уровня (числа в круглых скобках фиг,3) Точно также нумеруют отдельно все узлы (числа в квадратных скобках). Каждому элементу графа (кроме вершины) ставят в соответствие ячейку основ- 20 ной 1 памяти с адресом, указанным рядом с этим элементом в круглых скобках. Каждому узлу, кроме того, ставят в соответствие ячейку вспомогательной памяти с адресом, указанным 25 рядом с этим узлом в квадратных скобках. Специальной буквой р отмечают такие каналы и узлы, если все остальные элементы графа, относящиеся к тому же узлу высшего уровня, 30 и что и рассматриваемые каналы и узлы, являются пропусками, Организация основной 1 и вспомогательной 2 памяти показана на фиг.2.

Если какой-либо ячейке основной па- 35 мяти соответстнует узел, то в разряд У заносят 1, а оставшиеся разряды разделяют на две области А и B . В области A указывают адрес ячейки основной памяти, соответствующей элементу графа (число в круглых скобках, стоящее рядом с этим элементом), на котором показывает в исходном состоянии указатель спуска. В области В указывают 45 адрес ячейки вспомогательной памяти, записанный в квадратных скобках рядом с узлом. Если ячейки основной памяти соответствуют адресу канала, то в разряд У заносят О, а во всей 50 оставшейся части указывают этот адрес.

В разрядах P ячеек основной памяти, соответствующих элементам графа, отмеченным буквой P записывают 1 В разряд P и область П

В в 55 всех ячеек вспомогательной памяти в исходном состоянии записывают нулевой код. Если какой-либо ячейке вспомогательной памяти поставлен в соответствие узел, то в область М этой ячейки заносят код, на единицу мень- 60 ший соот в ет ст вующего узлового числа, После занесения подготонленной таким образом исходной информации (программы опроса) в блоки основной и вспомогательной памяти предлагаемое устройство работает следуют.-м образом.

По команде Пуск блок ll вк ю(чает второй счетчик 10 и сбрасывает в нуль сумматор 5, регистр 6 и элемент 13 запрета строба. В следующий момент производится чтение ячейки вспомогательной памяти и занесение во второй информационный регистр 8 содержимого этой ячейки. Если содержимое разряда Р второго инФормационного регистра 8 равно О, то код области П второго информационного регистра 8 (разбиение информационных регистров 7 и 8 на области определяется разбиением ячеек соответственно блокон 1 и 2) передается на первый счетчик 3, прибавляется к содержимому сумматора 5. Если коды, записанные и областях П и М нторого информационного регистра 8 равны между собой, то первый счетчик 3 обнуляется. В противном случае его содержимое увеличивается на единицу. Сформированный таким образом код пересылается из первого счетчика 3 обратно в разряды П второго информационного регистра 8, и осуществляется чтение ячейки основной памяти, содержимое которой записывается в первый информационный регистр 7, Затем значение разряда Р этого регистра переписывается н разряд Р второго информационного регистра 8 и новое содержимое этого регистра записывается в ячейку вспомогательной памяти с адресом, который был Указан при чтении. В следующий момент, если в разряде у первого информационного регистра 7 записана 1, то разряды области А переписываются в сумматор 5, а разряды области Б первого информационного регистра 7 — в регистр 6, после чего снова производится чтение ячейки вспомогательной памяти. Если в разряде У" записан О, то значит в первом информационном регистре 7 находится адрес канала, и этот адрес переписываетс< в регистр 4 . Как только нторым счетчиком 10 будет выработан стробирующий сигнал, то при услонии, что элемент

l3 сброшен, производится передача номера канала из регистра 4 во ннешние цепи. Если при анализе содержимого разряда Р второго информационного регистра 8 после считывания ячейки вспомогательной памяти оказалось, что разряд P равен 1, то код области П передается н первый счетчик 3 и одновременно дается сигнал блокировки на элемент 13, Если коды областей П и М второго информационного регистра 8 равны между собой, то содержимое первого счетчика 3. и значение разряда Р второго информационного региб 96 455 стра 8 обнуляются. В противном случае содержимое первого счетчика 3 увеличивается на единицу и пересылается обратно в область П второго информационного регистра 8, со держимое которого эап сывается в ячейку вспомогательной памяти . После этого, как и в предыдущем случае, ожидают появления стробсигнала от второго счетчика 10. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает разночастотное подключение каналов при минимальном объеме памяти.

Формула изобретения

Устройство для формирования адресов датчиков многоканальной измерительной системы, содержащее регистр номера канала, два счетчика, тактовый генератор, блок управления, блок 20 основной памяти, блок вспомогательной памяти, сумматор, регистр адреса, два информационных регистра, причем первый вход устройства соединен с первыми входами двух информационных 25 регистров, регистра адреса и сумматора, второй и третий входы которого соединены соответственно с первыми выходами первого и второго информационных регистров, вторые вход и выход первого информационного регистра подключены соответственно к информационным выходу и входу блока основной памяти, адресный вход которого связан с выходом сумматора, ВтоРые вход и 35 выход второго информационного регистРа подключены соответственно к информационным выходу и входу блока вспомогательной памяти, адресный вход которого связан с выходом регистра адреса, третий, четвертый и пятый выходы первого информационного регистра соединены соответственно со вторым входом регистра адреса, первым входом блока управления и первым входом регистра номера канала, выход которого связан с выходом устройства, третьи вход и выход второго информационного регистра соответственно подключены к выходу и входу первого счетчика, четвертый и пятый выходы второго информационного регистра соединены с соответствующими входами схемы сравнения, выход которой связан со вторым входом блока управления, третий вход которого подключен ко второму входу устройства, выход тактового генератора соединен с первым входом второго счетчика и четвертым входом блока управления, пятый вход которого подключен к выходу второго счет-чика, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, о т л и,ч а ю щ е е с ятем, что, с целью сокращения объема оборудования, в него введен элемент запрета строба, соединенный соответствующими входами с выходом второго счетчика и вторым выходом блока управления, седьмой. и восьмой входы которого соответственно подключены к шестым выходам,. первого и второго информационных регистров, выход элемента запрета строба соединен со вторым входом регистра HoMBDB канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шушков E.È. и Цодиков М.Б. Яногоканальные аналогоцифровые преобразователи, М., Энергия, 1975.

2. Заявка Р 2356201/18-24, кл. G 06 F 9/00, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства. б 96455

Р рпбень

1 уроЬень гуробень (г (з!

Фиг. У

Составитель В. Вертлиб

Редактор A.Виноградов Техред 3, ЧуржК Корректор Г. Решетник

Заказ 7088/3 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35 Москв а Ж-35 Ра шская наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул ° Проектная,4