FR2637396A1 - Computer system with input interface for analog and digital data - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un système informatique comprenant un dispositif ordinateur et un dispositif d'interface de circuits d'entrée pour données analogiques et numériques. A computer system includes a computer device and an input circuit interface device for analog and digital data.
Dans les systèmes informatiques connus, les circuits d'entrée d'interface présentent une structure spécifique selon que les données qu'ils reçoivent et transmettent au dispositif ordinateur sont du type numérique ou analogique. Par conséquent, l'affectation d'un circuit d'entrée à un type de signal est déterminée une fois pour toutes par la configuration meme du circuit. Ces configurations étant différentes selon le type de données à recevoir, il faut équiper, de façon générale, chaque système informatique de deux types de circuits d'entrée. In known computer systems, the interface input circuits have a specific structure depending on whether the data they receive and transmit to the computer device are of the digital or analog type. Consequently, the assignment of an input circuit to a signal type is determined once and for all by the actual configuration of the circuit. These configurations being different according to the type of data to be received, it is necessary, in general, to equip each computer system with two types of input circuits.
Or, il s'avère que cette spécialisation des circuits d'entrée représente un inconvénient parce qu'elle réduit la souplesse d'adaptation du système informatique à des cas d'utilisation différents. Par conséquent, on est souvent obligé de procéder à une adaptation de l'interface pour tenir compte des conditions d'une utilisation spécifique. Bien entendu, on pourrait aussi, pour éviter de telles adaptations, équiper le système informatique d'un dispositif d'interface de circuit d'entrée comprenant d'emblée un nombre de circuits de traitement numérique et analogique, qui est suffisant pour l'utiliation la plus exigente. However, it turns out that this specialization of the input circuits represents a drawback because it reduces the flexibility of adaptation of the computer system to different use cases. Consequently, it is often necessary to adapt the interface to take account of the conditions of a specific use. Of course, one could also, to avoid such adaptations, equip the computer system with an input circuit interface device immediately comprising a number of digital and analog processing circuits, which is sufficient for use. the most demanding.
Cependant un tel dispositif d'interface est surdimensionné pour la plupart des cas d'utilisation et ainsi encombrante et onéreuse.However, such an interface device is oversized for most use cases and thus bulky and expensive.
La présente invention a pour objectif de proposer un système informatique qui ne présente pas les inconvénients des systèmes connus qui viennent d'être énonce s. The present invention aims to provide a computer system which does not have the drawbacks of the known systems which have just been stated.
Pour atteindre ce but, le système informatique selon l'invention est caractérisé en ce que les circuits d'entrée présentent une structure adaptée pour la réception et la transmission au dispositif d'ordinateur de données analogiques et numériques et en ce que l'affectation des circuits d'entrée au type de données analogiques ou numériques est déterminée par le programme destiné à être exécuté par le dispositif ordinateur. To achieve this object, the computer system according to the invention is characterized in that the input circuits have a structure suitable for receiving and transmitting analog and digital data to the computer device and in that the allocation of Input circuits to the analog or digital data type is determined by the program intended to be executed by the computer device.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif ordinateur comprend des moyens convertisseurs de toutes les données d'entrée en signaux analogiques et en ce que l'interprétation si un signal doit etre traité comme signal analogique ou numérique est déterminée par le programme. According to an advantageous characteristic of the invention, the computer device comprises means for converting all the input data into analog signals and in that the interpretation if a signal is to be treated as analog or digital signal is determined by the program.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, pour un système informatique protégé contre des parasites, les moyens de protection anti-parasites sont prévus dans le dispositif ordinateur. According to another advantageous characteristic of the invention, for a computer system protected against parasites, the anti-parasite protection means are provided in the computer device.
L'inuentisn sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci appara#tront plus clairement au cours de la descrwption explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique d'un système informatique selon la présente invention ; et
- la figure 2 montre de façon schématique un système informatique pourvu de circuits d'entrée d'interface à multiplexeur.The inuentisn will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear more clearly during the explanatory description which follows, made with reference to the appended schematic drawings given solely by way of example illustrating a mode of the invention, and in which
- Figure 1 is a schematic view of a computer system according to the present invention; and
- Figure 2 shows schematically a computer system provided with multiplexer interface input circuits.
Le système informatique représenté à la figure 1 comprend essentiellement un dispositif ordinateur OR adapté pour commander un appareil utilisateur AU en fonction de données d'entrée en provenance de l'envircnnement, qui lui seront transmises par un dispositif d'interface d'entrée DE. A l'ordinateur OR réalisé par exemple par un micro-ordinateur peut être associé un dispositif de protection anti-parasite DA. The computer system represented in FIG. 1 essentially comprises a computer device OR adapted to control a user device AU as a function of input data coming from the environment, which will be transmitted to it by an input interface device DE. A computer OR made for example by a microcomputer can be associated with an anti-parasite protection device DA.
Le dispositif d'interface d'entrée comporte dans l'exemple représenté quatre circuits d'entrée I à IV qui présentent la même structure. The input interface device comprises in the example shown four input circuits I to IV which have the same structure.
Chaque circuit d'entrée d'interface comporte des bornes d'entrée El, E2 reliées respectivement à un potentiel électrique U, par l'intermédiaire d'une résistance R2 et à un potentiel de référence Ref, par exemple de zéro volt, une résistance R1 étant montée entre l'une des bornes d'entrée El et ce potentiel de référence. Each interface input circuit comprises input terminals El, E2 respectively connected to an electrical potential U, via a resistor R2 and to a reference potential Ref, for example of zero volts, a resistor R1 being mounted between one of the input terminals El and this reference potential.
Chaque circuit d'entrée comprend un filtre composé d'une résistance R3 montée en série et un condensateur Cl dont une borne est mise à la masse. Ce filtre relie la borne d'entrée El à l'entrée positive d'un amplificateur opérationnel AN dont la sortie est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R4 à une borne d'entrée BE de l'ordinateur OR. Entre cette borne et la 2masse sont également disposées en parallèle, une résistance R5 et une diode-Zener DZ. La borne BE de l'ordinateur est encore reliée à l'entrée négative de l'amplificateur AS. Each input circuit includes a filter composed of a resistor R3 connected in series and a capacitor C1, one terminal of which is grounded. This filter connects the input terminal El to the positive input of an operational amplifier AN, the output of which is connected via a resistor R4 to an input terminal BE of the computer OR. Between this terminal and the 2mass are also arranged in parallel, a resistor R5 and a Zener diode DZ. The computer's BE terminal is also connected to the negative input of the AS amplifier.
Le dispositif de protection anti-parasites est monté entre une borne de sortie BS et une borne RES de l'ordinateur qui constitue une borne d'application d'un signal de remise à l'état de départ de celui-ci. Dans le mode de réalisation représenté à titre d'exemple, ce dispositif anti-parasites DAcomprend un circuit oscillateur Go et un circuit d'inhibition CI de i 'oscillateur. The anti-parasite protection device is mounted between an output terminal BS and a terminal RES of the computer which constitutes a terminal for applying a reset signal to the starting state thereof. In the embodiment shown by way of example, this anti-parasitic device DA includes a oscillator circuit Go and an inhibition circuit CI of the oscillator.
Le circuit oscillateur CO comporte essentiellement une porte P du type NON-ET montée en inverseur, une résistance R6 montée en parallèle sur la porte P entre les entrées réunies de celles-ci et la sortie, ainsi qu'un condensateur C2 disposé entre les entrées de la porte P et le potentiel positif U de la source de tension électrique du système. La sortie de l'oscillateur CO, formée par la sortie de la porte P est reliée à la borne RES de l'ordinateur. Le circuit d'inhibition CI comprend essentiellement un transistor TR relié par son collecteur à l'entrée de la porte P et dont l'émetteur est mis à la masse. La base du transistor TR est reliée par l'intermédiaire d'un condensateur C3 à la borne de sortie BS de l'ordinateur. Une diode D1 est montée entre l'émetteur et la base du transistor, l'anode de la diode étant reliée à l'émetteur. The oscillator circuit CO essentially comprises a gate P of the NAND type mounted as an inverter, a resistor R6 mounted in parallel on the gate P between the combined inputs thereof and the output, as well as a capacitor C2 disposed between the inputs of the door P and the positive potential U of the electrical voltage source of the system. The output of the oscillator CO, formed by the output of the gate P is connected to the terminal RES of the computer. The inhibition circuit CI essentially comprises a transistor TR connected by its collector to the input of the gate P and the emitter of which is earthed. The base of the transistor TR is connected via a capacitor C3 to the output terminal BS of the computer. A diode D1 is mounted between the emitter and the base of the transistor, the anode of the diode being connected to the emitter.
La figure 2 montre de façon schématique une possibilité d'augmenter le nombre d'entrées du dispositif d'interface d'entrée DE. Comme le montre la figure, on dispose à cette fin dans au moins un circuit d'entrée un multiplexeur M qui présente un certain nombre d'entrées dont chacune pourrait être reliée à une borne d'entrée E du système de la manière schématiquement illustrée. La sortie du multiplexeur est connectée à l'entrée de l#arn.plificateur AN de la figure 1. Pour assurer l'interrogation successive des différentes entrées du multiplexeur, celui-ci reçoit des ordres appropriés de l'ordinateur, comme cela est illustré par la ligne fléchée. Figure 2 shows schematically a possibility of increasing the number of inputs of the DE input interface device. As shown in the figure, a multiplexer M is provided for this purpose in at least one input circuit, which has a certain number of inputs, each of which could be connected to an input terminal E of the system in the schematically illustrated manner. The output of the multiplexer is connected to the input of the AN amplifier # in Figure 1. To ensure successive interrogation of the different inputs of the multiplexer, it receives appropriate orders from the computer, as illustrated by the arrow line.
Le système informatique qui vient d'être décrit est adapté pour fonctionner de la manière suivante. The computer system which has just been described is adapted to operate in the following manner.
On constate que les différents circuits d'entrée I à IV présentent la même structure. Celle-ci est simple, c'est-à-dire banalisée, et permet la réception et la transmission à l'ordinateur des données de nature analogique et numérique. Ainsi on pourrait relier à craque entrée El du dispositif d'interface un capteur; par exemple de température, qui fournit une information analogique, ou un capteur à deux états et par conséquent générateur d'un#e information numérique, telle que par exemple un contact de relais. Les données reçues à une entrée spécifique El du dispositif d'interface DE sont transmis à une entrée BE spécifique de l'ordinateur indifféremment de leur nature analogique ou numérique.Le mode de traitement d'une donnée reçue à une entrée BE de l'ordinateur, c'est-à-dire comme donnée analogique ou numérique, est déterminé par le programme qu'exécute Ilordinateur. En d'autres termes, dans un cas d'utilisation donnée du système informatique, l'affectation du mode de fonctionnement de chaque entrée, c'est-à-dire comme entrée de données analogiques ou numériques, est déterminée dans le programme et peut être différent d'un programme à une autre. It can be seen that the different input circuits I to IV have the same structure. This is simple, that is to say trivialized, and allows the reception and transmission to the computer of analog and digital data. Thus one could connect to each input El of the interface device a sensor; for example temperature, which provides analog information, or a two-state sensor and therefore generator of # e digital information, such as for example a relay contact. The data received at a specific input El of the interface device DE are transmitted to a specific BE input of the computer, regardless of their analog or digital nature. The mode of processing a data received at a BE input of the computer , that is to say as analog or digital data, is determined by the program that the computer executes. In other words, in a given case of use of the computer system, the assignment of the operating mode of each input, that is to say as analog or digital data input, is determined in the program and can be different from one program to another.
Pour la mise en oeuvre de cette particularité du système informatique selon l'invention, il est encore à noter, que dans un exemple de réalisation de l'invention, chaque donnée reçue à une entrée BE de l'ordinateur, indépendemment de sa nature analogique ou numérique est convertie par des moyens convertisseurs faisant partie de l'ordinateur, en une valeur analogique appropriée et le traitement ultérieur est fait en fonction du programme. Si 1'entrée El qui a transmis la donnée à traiter à l'ordinateur est affectée par le programme à une fonction analogique, l'ordinateur traitera l'information analogique à la sortie des moyens convertisseurs comme information analogique de toute manière appropriée connue.Par contre si l'entrée est affectée à une fonction numérique, l'ordinateur considérera l'information à la sortie des moyens convertisseurs comme signal numérique et lui attribuera la valeur "O" ou "1l par exemple selon que l'information présente sous forme d'une valeur analogique est inférieure ou supérieure à une valeur de seuil prédéterminé. For the implementation of this particularity of the computer system according to the invention, it should also be noted that in an exemplary embodiment of the invention, each datum received at an input BE of the computer, independently of its analogical nature or digital is converted by converter means forming part of the computer, to an appropriate analog value and the subsequent processing is carried out according to the program. If the input E1 which has transmitted the data to be processed to the computer is assigned by the program to an analog function, the computer will process the analog information at the output of the converter means as analog information in any suitable known manner. against if the input is assigned to a digital function, the computer will consider the information at the output of the converter means as a digital signal and assign it the value "O" or "11, for example depending on whether the information present in the form of an analog value is lower or higher than a predetermined threshold value.
Bien que les différents circuits d'entrée du dispositif d'interface ne comportent pas des moyens spécifiques pouvant établir un barrage contre des signaux parasites, le système informatique selon l'invention est conçu pour éviter que le fonctionnement correcte de l'appareil utilisateur soit affecté par des signaux parasites qui pourrait être présent aux entrées, parvenir à l'ordinateur et perturber le fonctionnement normal de celui-ci. Although the various input circuits of the interface device do not include specific means capable of establishing a barrier against parasitic signals, the computer system according to the invention is designed to prevent the correct functioning of the user device from being affected. by parasitic signals which could be present at the inputs, reach the computer and disturb the normal functioning of it.
Pour protéger le dispositif AU contre des conséquences d'une telle perturbation, on peut équiper le système selon l'invention du dispositif de protection anti-parasites DA. Pour permettre à celui-ci d'accomplir sa fonction, l'ordinateur est programmé pour produire un signal périodique que l'on prélève à la borne BS de l'ordinateur et qui présente une fréquence qui est régulière et définie-qu#nd l'exécution du programme par l'unité centrale de l'ordinateur se déroule normalement, clest-à-dire sans perturbation. Par contre ce signal reflétera des perturbations dans l'exécution du programme occasionnées par des signaux parasites qui ont été reçus aux entrées du système.La production de ce signal indicateur sera avantageusement inscrite dans le programme dans la boucle normale de l'automatisme de façon à être affectée par des perturbations dans l'exécution du programme qu'engendrent les signaux parasites. To protect the AU device against the consequences of such a disturbance, the system according to the invention can be equipped with the DA anti-parasite protection device. To allow the latter to perform its function, the computer is programmed to produce a periodic signal which is taken from the BS terminal of the computer and which has a frequency which is regular and defined -qu # nd l execution of the program by the central processing unit of the computer proceeds normally, that is to say without disturbance. On the other hand, this signal will reflect disturbances in the execution of the program caused by parasitic signals which have been received at the inputs of the system. The production of this indicator signal will be advantageously registered in the program in the normal loop of the automation so as to be affected by disturbances in program execution caused by spurious signals.
Ce signal qui est schématiquement représenté en est appliqué à l'entrée du dispositif de protection anti-parasite DA. Le signal s1 qui indique l'état de fonctionnement de l'ordinateur et est formé par une succession de brèves impulsions positives normalement séparées d'une durée de temps prédéterminée de par exemple 30 millisecondes rend prériodiquement conducteur le transistor TR. Le collecteur de ce dernier présente pendant ces intervalles de conduction un potentiel proche de celui de la masse, ce qui impose l'état "O" à l'entrée de la porte P. Par conséquent, la sortie de cette porte est à l'état "1". Lorsque le transistor TR se bloque, le condensateur C2 du circuit oscillateur se charge à travers la résistance R6 selon la constante de temps déterminée par le condensateur C2 et cette résistance R6. This signal which is schematically represented is applied to the input of the anti-parasite protection device DA. The signal s1 which indicates the operating state of the computer and is formed by a succession of brief positive pulses normally separated by a predetermined time duration of for example 30 milliseconds makes the transistor TR periodically conductive. The collector of the latter has during these conduction intervals a potential close to that of the ground, which imposes the state "O" at the entrance of door P. Consequently, the exit of this door is at state "1". When the transistor TR is blocked, the capacitor C2 of the oscillator circuit charges through the resistor R6 according to the time constant determined by the capacitor C2 and this resistor R6.
Cette constante de temps est choisie de telle façon que l'entrée de la porte P franchisse le seuil de son basculement si le transistor TR n'est pas rendu conducteur après l'intervalle normale de sépération de deux impulsions positives successives du signal sl. Par conséquent, Si la prochaine impulsion positive n'apparaît pas à l'instant de temps prédéterminé, la porte P bascule et sa sortie passe à l'état "O" ce qui entraine la remise à ''0'l ou, en d'autres termes, à l'état initial ou de départ du programme que doit exécuter l'ordinateur. Il est à noter que l'oscillateur CO est dimensionné pour osciller à une période de par exemple 100 millisecondes.This time constant is chosen in such a way that the input of the gate P crosses the threshold of its tilting if the transistor TR is not made conductive after the normal interval of separation of two successive positive pulses of the signal sl. Consequently, if the next positive pulse does not appear at the instant of predetermined time, the gate P switches and its output goes to the state "O" which causes the reset to "0'l or, in d 'other words, in the initial or starting state of the program which the computer must execute. It should be noted that the CO oscillator is dimensioned to oscillate at a period of for example 100 milliseconds.
Le signal s2 de sortie ainsi produit est indiqué à la figure 1.The output signal s2 thus produced is indicated in FIG. 1.
Par conséquent, en l'absence d'une impulsion du signal 51 à l'entrée du dispositif DA, ce dernier applique à l'entrée RES un signal qui remet à "G" le programme pendant les 100 millisecondes dans l'exemple donné. Pendant les 100 millisecondes suivantes, l'ordinateur peut reprendre l'exécution du programme pour revenir éventuellement à nouveau au point de départ si la perturbation ayant entraîné la mise en marche de l'oscillateur et reflétée par une perturbation du signal sl n'a pas cessé entre temps. Consequently, in the absence of a signal pulse 51 at the input of the device DA, the latter applies to the input RES a signal which resets to "G" the program for 100 milliseconds in the example given. During the next 100 milliseconds, the computer can resume program execution and eventually return to the starting point if the disturbance that caused the oscillator to start and is reflected by a disturbance in the sl signal has not stopped in the meantime.
Les périodes des signaux sl et s2 sont choisies avantageusement en fonction de l'inertie, c'est-à-dire des temps de réponse des disposifs de l'appareil utilisateur aux commandes de l'unité centrale, pour qu'une perturbation survenant au cours de l'exécution du programme ne produise pas des effets irréversibles au niveau de l'appareil utilisateur. On pourrait également prévoir à cette fin des temporisations appropriées en amont de cet appareil. The periods of the signals sl and s2 are advantageously chosen as a function of the inertia, that is to say the response times of the devices of the user device to the commands of the central unit, so that a disturbance occurring at the during the execution of the program does not produce irreversible effects on the user device. To this end, appropriate timers could also be provided upstream of this device.
Grâce aux particularités de l'invention, c'est-à-d#re l'affectation par le programme, de la fonction analogique ou numérique à une entrée du système et à la protection anti-parasites à l'aide d'un seul dispositif de protection et une programmation appropriée, les différents circuits d'entrée peuvent avoir la même structure, qui, de plus, est la plus simple possible, c'est-à-dire banalisée au maximum. Le système selon l'invention présente ainsi à la fois une très grande souplesse d'utilisation, un très faible encombrement et un prix de revient très réduit. Thanks to the features of the invention, that is to say the assignment by the program, of the analog or digital function to a system input and to the anti-interference protection using a single protection device and appropriate programming, the different input circuits can have the same structure, which, moreover, is as simple as possible, that is to say unmarked to the maximum. The system according to the invention thus has both great flexibility of use, a very small footprint and a very low cost price.
Claims (7)
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|---|---|---|---|
| FR8813045A FR2637396B1 (en) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | COMPUTER SYSTEM WITH INPUT INTERFACE FOR ANALOGUE AND DIGITAL DATA |
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| FR2637396A1 true FR2637396A1 (en) | 1990-04-06 |
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| FR8813045A Expired - Fee Related FR2637396B1 (en) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | COMPUTER SYSTEM WITH INPUT INTERFACE FOR ANALOGUE AND DIGITAL DATA |
Country Status (1)
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|---|---|
| FR (1) | FR2637396B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000057342A1 (en) * | 1999-03-24 | 2000-09-28 | Brett Leslie Dowen | Interface circuit |
Citations (1)
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| FR2476344A1 (en) * | 1980-02-20 | 1981-08-21 | Hitachi Ltd | SEMICONDUCTOR DIGITAL INTEGRATED CIRCUIT AND DIGITAL CONTROL SYSTEM IMPLEMENTING SAID CIRCUIT |
-
1988
- 1988-10-05 FR FR8813045A patent/FR2637396B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2476344A1 (en) * | 1980-02-20 | 1981-08-21 | Hitachi Ltd | SEMICONDUCTOR DIGITAL INTEGRATED CIRCUIT AND DIGITAL CONTROL SYSTEM IMPLEMENTING SAID CIRCUIT |
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| WO2000057342A1 (en) * | 1999-03-24 | 2000-09-28 | Brett Leslie Dowen | Interface circuit |
| US6661251B1 (en) | 1999-03-24 | 2003-12-09 | Brett Leslie Dowen | Interface circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2637396B1 (en) | 1993-01-15 |
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