RU2554508C2 - Analogue signal input device - Google Patents

Analogue signal input device Download PDF

Info

Publication number
RU2554508C2
RU2554508C2 RU2013119887/08A RU2013119887A RU2554508C2 RU 2554508 C2 RU2554508 C2 RU 2554508C2 RU 2013119887/08 A RU2013119887/08 A RU 2013119887/08A RU 2013119887 A RU2013119887 A RU 2013119887A RU 2554508 C2 RU2554508 C2 RU 2554508C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
analog
inputs
output
status
Prior art date
Application number
RU2013119887/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013119887A (en
Inventor
Надежда Степановна Палий
Александр Николаевич Капустин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени М.Ф. Решетнёва"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени М.Ф. Решетнёва" filed Critical Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени М.Ф. Решетнёва"
Priority to RU2013119887/08A priority Critical patent/RU2554508C2/en
Publication of RU2013119887A publication Critical patent/RU2013119887A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2554508C2 publication Critical patent/RU2554508C2/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

FIELD: physics, computer engineering.
SUBSTANCE: invention relates to information and computer engineering and can be used in digital systems for collecting and processing data. The device includes an analogue signal multiplexer, an amplifier, an analogue-to-digital converter, input filters with a protective circuit, a controlled voltage source, a temperature sensor, an analogue signal source status polling device, an exchange device with a computer module and a control unit, having a transmitting buffer register, a status register, an address decoder, a time chart former, a polling pulse former and a signal sensor register.
EFFECT: providing reliable conversion of analogue signals into a binary code taking into account the intrinsic state of the device, and enabling self-diagnosis of the device.
1 dwg

Description

Изобретение относится к информационно-вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах сбора и обработки данных, в том числе в аппаратуре с ограниченным доступом, например в автоматических космических аппаратах.The invention relates to computer technology and can be used in digital data acquisition and processing systems, including equipment with limited access, for example, in automatic spacecraft.

Известно устройство для ввода аналоговых сигналов (патент РФ №2012036, G06F 3/05), содержащее мультиплексор аналоговых сигналов, усилитель, блок выборки и хранения, дешифратор каналов, аналого-цифровой преобразователь, генератор импульсов, делитель частоты, счетчик, элемент ИЛИ, первый и второй элементы задержки и блок управления, содержащий приемный и передающий буферные регистры, регистр состояний и дешифратор адреса, формирователь сигналов коррекции, причем информационные входы мультиплексора аналоговых сигналов являются информационными входами устройства, выход мультиплексора аналоговых сигналов соединен с входом усилителя, выход которого соединен с информационным входом блока выборки и хранения, выход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, информационные выходы которого соединены с информационными входами передающего буферного регистра, управляющий вход которого соединен с выходом конца преобразования аналого-цифрового преобразователя, выходы передающего буферного регистра соединены с входами приемного буферного регистра и являются входами-выходами устройства, выходы дешифратора адреса и дешифратора каналов являются адресными входами устройства, выходы дешифратора каналов соединены с управляющими входами мультиплексора аналоговых сигналов, информационный вход которого соединен с информационным выходом аналого-цифрового преобразователя, выход конца преобразования аналого-цифрового преобразователя через первый элемент задержки соединен с первым входом формирователя сигналов коррекции, выходы приемного буферного регистра соединены с входами предустановки делителя частоты, выход которого соединен с управляющим входом счетчика, первым входом элемента ИЛИ, управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и вторым входом формирователя сигналов коррекции, информационные выходы счетчика соединены с информационными входами группы аналого-цифрового преобразователя, выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом блока выборки и хранения и через второй элемент задержки - с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, выход переполнения счетчика соединен с третьим входом формирователя сигналов коррекции, выход дешифратора адреса соединен с четвертым входом формирователя сигналов коррекции и первым входом формирователя сигналов измерения, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, первый выход формирователя сигналов коррекции соединен с входом сброса регистра состояния, установочные входы которого объединены с входами приемного буферного регистра, первый выход регистра состояний соединен с вторым входом формирователя сигналов измерения и пятым входом формирователя сигналов коррекции, второй и третий выходы которого соединены с входами запуска и остановки генератора импульсов соответственно, выход которого соединен со счетными входами делителя частоты и счетчика, второй и третий выходы регистра состояний соединены с шестым и седьмым входами формирователя сигналов коррекции. Описанное устройство принято за прототип.A device for inputting analog signals (RF patent No. 2012036, G06F 3/05) is known, comprising an analog signal multiplexer, an amplifier, a sampling and storage unit, a channel decoder, an analog-to-digital converter, a pulse generator, a frequency divider, a counter, an OR element, the first and a second delay elements and a control unit comprising receiving and transmitting buffer registers, a state register and an address decoder, a correction signal generator, wherein the information inputs of the analog signal multiplexer are information by the device’s moves, the output of the analog signal multiplexer is connected to the amplifier input, the output of which is connected to the information input of the sampling and storage unit, the output of which is connected to the information input of an analog-to-digital converter, the information outputs of which are connected to the information inputs of the transmitting buffer register, the control input of which is connected to the output of the conversion end of the analog-to-digital converter, the outputs of the transmit buffer register are connected to the inputs of the receive buffer register and are the inputs and outputs of the device, the outputs of the address decoder and the channel decoder are the address inputs of the device, the outputs of the channel decoder are connected to the control inputs of the analog signal multiplexer, the information input of which is connected to the information output of the analog-to-digital converter, the output of the conversion end of the analog-to-digital converter through the first the delay element is connected to the first input of the correction signal generator, the outputs of the receive buffer register are connected to the inputs of installation of a frequency divider, the output of which is connected to the control input of the counter, the first input of the OR element, the control input of the analog-to-digital converter and the second input of the correction signal generator, the information outputs of the counter are connected to the information inputs of the analog-to-digital converter group, the output of the OR element is connected to the control input the sampling and storage unit and through the second delay element - with the start input of the analog-to-digital converter, the counter overflow output is connected to the third input of the correction signal generator, the output of the address decoder is connected to the fourth input of the correction signal generator and the first input of the measurement signal generator, the output of which is connected to the second input of the OR element, the first output of the correction signal generator is connected to the reset input of the status register, the installation inputs of which are combined with the inputs of the receiving buffer register, the first output of the state register is connected to the second input of the shaper of measurement signals and the fifth input of the shaper of correction signals, W the second and third outputs of which are connected to the start and stop inputs of a pulse generator, respectively, whose output is connected to the counting inputs of the frequency divider and counter, the second and third outputs of the status register are connected to the sixth and seventh inputs of the correction signal generator. The described device is taken as a prototype.

Данное устройство не обеспечивает фильтрацию помех и защиту от перенапряжения по аналоговым входам, а также в данном устройстве отсутствует самодиагностика, что не позволяет определить достоверность обрабатываемой аналоговой информации и температурный режим устройства.This device does not provide noise filtering and overvoltage protection for analog inputs, and there is no self-diagnosis in this device, which does not allow to determine the accuracy of the processed analog information and the temperature mode of the device.

Техническая задача: создание устройства ввода аналоговых сигналов, позволяющего достоверно преобразовывать аналоговые сигналы в двоичный код с учетом собственного состояния устройства.Technical task: the creation of an input device for analog signals, which reliably convert analog signals into binary code, taking into account the intrinsic state of the device.

Задача решается за счет того, что в устройство ввода аналоговых сигналов, содержащее мультиплексор аналоговых сигналов, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и блок управления, содержащий передающий буферный регистр, регистр состояний и дешифратор адреса, введены входные фильтры со схемой защиты, источник контрольного напряжения, датчик температуры, устройство опроса состояния источников аналоговых сигналов, устройство обмена с вычислительным модулем (ВМ), а в блок управления введены формирователь временной диаграммы, формирователь импульсов опроса, регистр состояния источников аналоговых сигналов, при этом аналоговые входы входных фильтров со схемой защиты являются аналоговыми входами устройства, выходы входных фильтров со схемой защиты соединены с аналоговыми входами мультиплексора аналоговых сигналов, аналоговый выход источника контрольного напряжения и температурного датчика соединены с аналоговыми входами мультиплексора, выход усилителя соединен с аналоговым входом АЦП, выход конца преобразования АЦП соединен с входом формирователя временной диаграммы, выход формирователя импульсов опроса соединен с входом устройства опроса состояния источников аналоговых сигналов, входы устройства опроса состояния источников аналоговых сигналов являются информационными входами состояния источников аналоговых сигналов устройства, шина опроса состояния аналоговых датчиков является входными сигналами внешних датчиков состояния источников аналоговых сигналов, информационные выходы устройства опроса состояния источников аналоговых сигналов соединены с информационными входами регистра состояния источников аналоговых сигналов, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя импульсов опроса, информационные выходы (Dc) формирователя временной диаграммы соединены с информационными входами регистра состояний, формирователь временной диаграммы своими выходами связан с входом формирователя импульсов опроса, с управляющими входами выбора канала мультиплексора, с управляющим входом запуска АЦП, с входом дешифратора адреса, с входом записи регистра состояний и соответствующими входами сигналов считывания передающего регистра (данных АЦП), регистра состояния источников аналоговых сигналов и регистра состояний, информационные выходы которых соединены с информационными входами устройства обмена с ВМ, выходы тактовой частоты F, сигнала СБРОС, сигнала записи RD устройства обмена с ВМ соединены с входами формирователя временной диаграммы, шина адреса устройства обмена с ВМ соединена с входом дешифратора адреса, выход которого соединен с входом формирователя временной диаграммы, выход формирователя импульсов сброса связан с входом устройства обмена с ВМ, вход-выход устройства обмена с ВМ является входом-выходом периферийного последовательного интерфейса устройства.The problem is solved due to the fact that input filters with a protection circuit, a control voltage source are introduced into the analog signal input device, containing an analog signal multiplexer, an amplifier, an analog-to-digital converter, and a control unit containing a transmit buffer register, a state register, and an address decoder, a temperature sensor, a device for interrogating the state of sources of analog signals, an exchange device with a computing module (VM), and a time shaper, polling pulse generator, the register of the status of the sources of analog signals, while the analog inputs of the input filters with the protection circuit are the analog inputs of the device, the outputs of the input filters with the protection circuit are connected to the analog inputs of the analog signal multiplexer, the analog output of the control voltage source and temperature sensor are connected to the analog inputs multiplexer, the output of the amplifier is connected to the analog input of the ADC, the output of the end of the conversion of the ADC is connected to the input of the shaper of the time diag frames, the output of the interrogation pulse shaper is connected to the input of the device for interrogating the status of the sources of analog signals, the inputs of the interrogating device for the status of the sources of analog signals are the information inputs of the status of the sources of the analog signals of the device, the interrogation bus for the status of the analog sensors is the input signals of the external sensors of the state of the sources of analog signals, the information outputs of the device polling the status of sources of analog signals are connected to the information inputs of the register with the state of the sources of analog signals, the control input of which is connected to the output of the pulse generator of the interrogation, the information outputs (Dc) of the generator of the time diagram are connected to the information inputs of the state register, the generator of the time diagram with their outputs is connected to the input of the generator of the interrogation pulses, with the control inputs of the multiplexer channel selection, with the control input of the ADC start, with the input of the address decoder, with the input of the state register record and the corresponding inputs of the read signals the register (ADC data), the status register of the sources of analog signals and the status register, the information outputs of which are connected to the information inputs of the exchange device with the VM, the outputs of the clock frequency F, the RESET signal, the write signal RD of the exchange device with the VM are connected to the inputs of the time generator, the address bus of the exchange device with the VM is connected to the input of the address decoder, the output of which is connected to the input of the time generator, the output of the reset pulse generator is connected to the input of the exchange device with the VM, the input-output of the device for exchanging with the VM is the input-output of the peripheral serial interface of the device.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства ввода аналоговых сигналов. Устройство ввода аналоговых сигналов содержит входы аналоговых сигналов 1 устройства, датчик температуры 2, источник контрольного напряжения 3, входные фильтры 4 со схемой защиты, мультиплексор 5 аналоговых сигналов, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 6, усилитель 7, входы 8 с датчиков состояния источников аналоговых сигналов, шину опроса состояния аналоговых датчиков 9, устройство опроса состояния источников аналоговых сигналов 10, периферийный последовательный интерфейс 11 устройства, устройство 12 обмена с микроЭВМ (ВМ), блок управления 13, содержащий формирователь импульсов опроса 14, формирователь временной диаграммы 15, дешифратор адреса 16, передающий регистр (данных АЦП) 17, регистр состояния источников аналоговых сигналов 18 и регистр состояний 19, формирователь импульсов сброса 20.The drawing shows a functional diagram of the proposed device for inputting analog signals. The input device for analog signals contains inputs of the analog signals of 1 device, a temperature sensor 2, a control voltage source 3, input filters 4 with a protection circuit, an analog signal multiplexer 5, an analog-to-digital converter (ADC) 6, an amplifier 7, and inputs 8 from the source status sensors analog signals, a bus for polling the status of analog sensors 9, a device for polling the status of sources of analog signals 10, a peripheral serial interface 11 of the device, a device 12 for exchanging with a microcomputer (VM), a control unit 13, comprising an interrogation pulse shaper 14, a timing diagram shaper 15, an address decoder 16, a transmitting register (ADC data) 17, a status register of analog signal sources 18 and a state register 19, a reset pulse shaper 20.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Формирователь импульса сброса 20 по подаче напряжения питания на устройство ввода аналоговой информации формирует импульс Fпит для установки в исходное состояние устройства обмена 12 с ВМ и выдачи сигнала СБРОС с устройства обмена 12 с ВМ на формирователь временной диаграммы 15 для установки в исходное состояние блока управления 13. Сигнал СБРОС формируется устройством обмена 12 с ВМ также при поступлении сигнала СБРОС по последовательному периферийному интерфейсу 11.The reset pulse generator 20, upon supplying the supply voltage to the analog information input device, generates a pulse Fpit for initializing the exchange device 12 with the VM and issuing the RESET signal from the exchange device 12 with the VM to the time generator 15 for initializing the control unit 13. The RESET signal is generated by the exchange device 12 with the VM also upon receipt of the RESET signal via the serial peripheral interface 11.

Напряжение с аналоговых входов 1 устройства через входные фильтры 4 со схемой защиты поступают на мультиплексор 5 аналоговых сигналов, который обеспечивает поочередную коммутацию сигналов с входов аналоговых сигналов 1, с выхода источника контрольного напряжения 3, с выхода датчика температуры 2 на вход усилителя 7, с выхода которого аналоговое напряжение поступает на вход АЦП 6 с встроенным источником опорного напряжения и тактовым генератором. В качестве усилителя 7 применяется дифференциальный усилитель, обеспечивающий ослабление синфазных помех.The voltage from the analog inputs of the device 1 through input filters 4 with a protection circuit is supplied to the analog signal multiplexer 5, which provides alternating switching of the signals from the inputs of the analog signals 1, from the output of the control voltage source 3, from the output of the temperature sensor 2 to the input of amplifier 7, from the output whose analog voltage is fed to the input of the ADC 6 with an integrated reference voltage source and a clock generator. As the amplifier 7, a differential amplifier is used, which provides the attenuation of common mode noise.

Формирователь временной диаграммы 15 блока управления 13 формирует временную диаграмму цикла последовательного преобразования напряжений в двоичный код, опроса состояния источников аналоговых сигналов по шине опроса состояния аналоговых датчиков 9, формирования признаков состояний внутренних параметров и записи полученных двоичных кодов аналоговых сигналов, информации о состоянии источников аналоговых сигналов и состоянии контролируемых внутренних параметров в соответствующие регистры. Тактовая частота F для формирования временной диаграммы поступает по периферийному последовательному интерфейсу 11 устройства и передается устройством 12 обмена с ВМ в формирователь временной диаграммы 15 блока управления 13.The generator of the time diagram 15 of the control unit 13 generates a time diagram of a cycle of successive conversion of voltages into a binary code, polling the status of the sources of analog signals via the polling bus of the status of analog sensors 9, generating signs of the status of internal parameters and recording received binary codes of analog signals, information about the status of the sources of analog signals and the state of the monitored internal parameters in the respective registers. The clock frequency F for the formation of the time diagram is supplied via the peripheral serial interface 11 of the device and transmitted by the device 12 for exchanging with the VM to the time generator 15 of the control unit 13.

Выбор канала преобразования осуществляется в соответствии с двоичным кодом, поступающим на мультиплексор 5 с формирователя временной диаграммы 15, который также формирует сигнал ЗАПУСК для АЦП 6. По сигналу конца преобразования (КП) с АЦП 6 данные записываются в буферный передающий регистр данных АЦП 17. По окончании преобразования аналоговых сигналов формирователь импульсов опроса 14 по сигналу с формирователя 15 временной диаграммы формирует импульсы опроса для устройства опроса состояния источников аналоговых сигналов 10. Устройство опроса состояния источников аналоговых сигналов 10 выдает сигналы по шине опроса состояния аналоговых датчиков 9 и принимает сигналы с входов 8 датчиков состояния источников аналоговых сигналов. Информация о состоянии аналоговых датчиков по сигналу с формирователя импульсов опроса 14 записывается в регистр состояния источников аналоговых сигналов 18. Формирователь временной диаграммы 15 осуществляет счет сигналов КП с АЦП 6, при отсутствии сигналов КП с АЦП 6 формирование признака отсутствия сигнала КП, формирование признака окончания опроса состояния источников аналоговых сигналов и запись двоичного кода количества сигналов КП, признака отсутствия сигнала КП, признака окончания опроса состояния источников аналоговых сигналов в регистр состояний 19. По окончании опроса состояния источников аналоговых сигналов формирователь временной диаграммы 15 формирует сигнал ГОТОВ для дешифратора адреса 16 о готовности данных для считывания.The selection of the conversion channel is carried out in accordance with the binary code received by the multiplexer 5 from the shaper of the time diagram 15, which also generates a START signal for the ADC 6. By the signal of the end of the conversion (CP) from the ADC 6, the data are recorded in the transmit buffer of the ADC 17 data. at the end of the conversion of the analog signals, the pulse shaper polling 14 by the signal from the shaper 15 of the time diagram generates the polling pulses for the device polling the status of the sources of analog signals 10. The device determines ca state analog signal sources 10 outputs signals on bus state inquiry analog sensors 9 and receives signals from the sensors 8 inputs the state of analog signal sources. Information on the status of analog sensors by a signal from the pulse generator of the polling 14 is recorded in the status register of the sources of analog signals 18. The shaper of the time chart 15 calculates the signals of the CP with the ADC 6, in the absence of the CP signals with the ADC 6 the formation of the sign of the absence of the CP signal, the formation of the end of the survey the status of the sources of analog signals and the recording of the binary code of the number of signals of the CP, the sign of the absence of the signal of the CP, the sign of the end of the survey of the status of sources of analog signals to the state register 19. At the end of the interrogation of the status of the sources of analog signals, the time generator 15 generates a READY signal for the address decoder 16 about the readiness of the data for reading.

Считывание информации с устройства ввода аналоговых сигналов производится по инициативе микроЭВМ при обращении по периферийному последовательному интерфейсу 11 устройства. При наличии с устройства 12 обмена с ВМ заданного кода по шине адреса А и наличии сигнала ГОТОВ дешифратор адреса 16 формирует сигнал РАЗРЕШ для формирователя временной диаграммы 15, разрешающий формирование соответствующих сигналов считывания для регистра состояний 19, регистра состояния источников аналоговых сигналов 18, передающего регистра (данных АЦП) 17, по сигналам считывания RD с устройства 12 обмена с ВМ. Считывание информации с регистра состояний 19, регистра состояния источников аналоговых сигналов 18, передающего регистра данных АЦП 17 производится по параллельной шине данных D в устройство 12 обмена с ВМ. Устройство 12 обмена с ВМ преобразует параллельный интерфейс в последовательный и передает информацию по периферийному последовательному интерфейсу 11 устройства в микроЭВМ.Reading information from the input device of analog signals is initiated by the microcomputer when accessed via the peripheral serial interface 11 of the device. If there is a specified code from the device 12 for exchanging with the VM via the address A bus and the READY signal is available, the address decoder 16 generates a RESOLUTION signal for the time plotter 15, which allows the formation of the corresponding read signals for the state register 19, the status register of the sources of analog signals 18, the transmitting register ( ADC data 17, according to the read signals RD from the device 12 exchange with VM. Reading information from the state register 19, the state register of the sources of analog signals 18, the transmitting data register of the ADC 17 is performed on the parallel data bus D to the device 12 exchange with VM. The device 12 exchange with the VM converts the parallel interface into a serial and transmits information on the peripheral serial interface 11 of the device in the microcomputer.

По окончании считывания информации формирователь временной диаграммы 15 начинает новый цикл обновления информации в устройстве ввода аналоговых сигналов и снимает сигнал ГОТОВ с дешифратора адреса 16.At the end of the reading of information, the shaper of the time diagram 15 starts a new cycle of updating information in the input device of analog signals and removes the signal READY from the address decoder 16.

Наличие входных фильтров со схемой защиты обеспечивает для каждого аналогового сигнала подавление пульсаций и защиту от перегрузок по напряжению, возникающих во входах аналоговых сигналов. Наличие информации о внутренних параметрах, состоянии источников аналоговых сигналов, значении контрольного напряжения позволяет проводить самодиагностику устройства ввода аналоговых сигналов, тестирование тракта аналого-цифрового преобразования и определить достоверность обрабатываемой аналоговой информации.The presence of input filters with a protection circuit provides ripple suppression for each analog signal and protection against voltage overloads arising in the analog signal inputs. The availability of information on internal parameters, the state of the sources of analog signals, the value of the control voltage allows for self-diagnostics of the input device of analog signals, testing the path of analog-to-digital conversion and determine the reliability of the processed analog information.

Информация с датчика температуры, выходное напряжение которого изменяется пропорционально изменению температуры, позволяет контролировать температурный режим устройства.Information from the temperature sensor, the output voltage of which varies in proportion to the temperature change, allows you to control the temperature mode of the device.

Информация о значении контрольного напряжения и температуре устройства при необходимости позволяет корректировать значение контрольного напряжения, данные о напряжении на входах аналоговых сигналов.Information on the value of the control voltage and the temperature of the device, if necessary, allows you to adjust the value of the control voltage, data on the voltage at the inputs of analog signals.

Источник контрольного напряжения и датчик температуры выполнены на микросхеме REF43, мультиплексор аналоговых сигналов - на микросхеме 1127КН6, дифференциальный усилитель - на операционных усилителях 140УД17, аналого-цифровой преобразователь - на микросхеме AD574, устройство опроса состояния источников аналоговых сигналов - на транзисторах с трансформаторной гальванической развязкой, блок управления - на программируемой логической интегральной микросхеме (ПЛИС) RTSX72SU фирмы Actel, устройство обмена с ВМ - на микросхеме серии Н5503 на основе базового матричного кристалла (БМК) Н5503ХМ5.The control voltage source and temperature sensor are made on the REF43 chip, the analog signal multiplexer is on the 1127KN6 chip, the differential amplifier is on the 140UD17 operational amplifiers, the analog-to-digital converter is on the AD574 chip, the device for interrogating the state of the analog signal sources is on transistors with galvanic isolation, control unit - on a programmable logic integrated circuit (FPGA) RTSX72SU from Actel, the exchange device with a VM - on a chip series H5503 based on the base m -symmetric crystal (BMK) N5503HM5.

Техническим результатом является то, что устройство ввода аналоговых сигналов, позволяет проводить самодиагностику устройства и достоверно преобразовывать аналоговые сигналы в двоичный код с учетом собственного состояния устройства.The technical result is that the input device of the analog signals, allows for self-diagnosis of the device and reliably convert the analog signals into binary code, taking into account the intrinsic state of the device.

Заявленное устройство позволяет обеспечить подавление пульсаций и синфазных помех входных аналоговых сигналов и обеспечить защиту от перегрузок по напряжению, возникающих на входах аналоговых сигналов, проводить тестирование тракта аналого-цифрового преобразования и контролировать температурный режим устройства и при необходимости корректировать значение контрольного напряжения и данные о напряжении на входах аналоговых сигналов.The claimed device allows to suppress ripple and common mode noise of the input analog signals and provide protection against voltage overloads arising at the inputs of the analog signals, test the analog-to-digital conversion path and monitor the temperature regime of the device and, if necessary, adjust the value of the control voltage and voltage data on inputs of analog signals.

Claims (1)

Устройство ввода аналоговых сигналов, содержащее мультиплексор аналоговых сигналов, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и блок управления, содержащий передающий буферный регистр, регистр состояний, дешифратор адреса, причем выход мультиплексора соединен с входом усилителя, информационные выходы АЦП соединены с информационными входами передающего буферного регистра, управляющий вход которого соединен с выходом конца преобразования АЦП, отличающееся тем, что введены входные фильтры со схемой защиты, источник контрольного напряжения, датчик температуры, устройство опроса состояния источников аналоговых сигналов, устройство обмена с вычислительным модулем (ВМ), а в блок управления введены формирователь временной диаграммы, формирователь импульсов опроса, регистр состояния источников аналоговых сигналов, при этом аналоговые входы входных фильтров со схемой защиты являются аналоговыми входами устройства, выходы входных фильтров со схемой защиты соединены с аналоговыми входами мультиплексора аналоговых сигналов, аналоговый выход источника контрольного напряжения и температурного датчика соединены с аналоговыми входами мультиплексора, выход усилителя соединен с аналоговым входом АЦП, выход конца преобразования АЦП соединен с входом формирователя временной диаграммы, выход формирователя импульсов опроса соединен с входом устройства опроса состояния источников аналоговых сигналов, входы устройства опроса состояния источников аналоговых сигналов являются информационными входами состояния источников аналоговых сигналов устройства, шина опроса состояния аналоговых датчиков является входными сигналами внешних датчиков состояния источников аналоговых сигналов, информационные выходы устройства опроса состояния источников аналоговых сигналов соединены с информационными входами регистра состояния источников аналоговых сигналов, управляющий вход которого соединен с выходом формирователя импульсов опроса, информационные выходы (Dc) формирователя временной диаграммы соединены с информационными входами регистра состояний, формирователь временной диаграммы своими выходами связан с входом формирователя импульсов опроса, с управляющими входами выбора канала мультиплексора, с управляющим входом запуска АЦП, с входом дешифратора адреса, с входом записи регистра состояний и соответствующими входами сигналов считывания передающего регистра (данных АЦП), регистра состояния источников аналоговых сигналов и регистра состояний, информационные выходы которых соединены с информационными входами устройства обмена с ВМ, выходы тактовой частоты F, сигнала СБРОС, сигнала записи RD устройства обмена с ВМ соединены с входами формирователя временной диаграммы, шина адреса устройства обмена с ВМ соединена с входом дешифратора адреса, выход которого соединен с входом формирователя временной диаграммы, выход формирователя импульсов сброса связан с входом устройства обмена с ВМ, вход-выход устройства обмена с ВМ является входом-выходом периферийного последовательного интерфейса устройства. An analog signal input device comprising an analog signal multiplexer, an amplifier, an analog-to-digital converter, and a control unit comprising a transmit buffer register, a state register, an address decoder, the multiplexer output being connected to an amplifier input, information outputs of the ADC connected to information inputs of the transmit buffer register, the control input of which is connected to the output of the end of the ADC conversion, characterized in that input filters with a protection circuit are introduced, a control voltage source voltage sensor, temperature sensor, a device for interrogating the state of analog signal sources, a device for exchanging with a computing module (VM), and a time generator, a pulse generator for polling, a register of the status of sources of analog signals are entered into the control unit, while the analog inputs of input filters with a protection circuit are analog inputs of the device, the outputs of the input filters with a protection circuit are connected to the analog inputs of the analog signal multiplexer, the analog output of the control source voltage and temperature sensor are connected to the analog inputs of the multiplexer, the output of the amplifier is connected to the analog input of the ADC, the output of the end of the conversion of the ADC is connected to the input of the driver of the timing diagram, the output of the driver of the polling pulses is connected to the input of the device for polling the status of the sources of analog signals, the inputs of the device for polling the status of the sources of analog signals are the information inputs of the status of the sources of analog signals of the device, the bus polling the status of analog sensors is the input signals of the external status sensors of the sources of analog signals, the information outputs of the device for interrogating the status of the sources of analog signals are connected to the information inputs of the status register of the sources of analog signals, the control input of which is connected to the output of the pulse generator of the polling, the information outputs (Dc) of the time generator are connected to the information inputs of the register states, the shaper of the time diagram with its outputs is connected to the input of the pulse shaper op OCA, with control inputs for selecting the channel of the multiplexer, with control input for starting the ADC, with the input of the address decoder, with the input of the state register and the corresponding inputs of the read signals of the transmitting register (ADC data), the status register of the sources of analog signals and the status register, the information outputs of which are connected with the information inputs of the exchange device with the VM, the outputs of the clock frequency F, the RESET signal, the recording signal RD of the exchange device with the VM are connected to the inputs of the shaper of the time diagram, buses and the address of the exchange device with the VM is connected to the input of the address decoder, the output of which is connected to the input of the time shaper, the output of the reset pulse shaper is connected to the input of the exchange device with the VM, the input-output of the exchange device with the VM is the input-output of the peripheral serial interface of the device.
RU2013119887/08A 2013-04-29 2013-04-29 Analogue signal input device RU2554508C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013119887/08A RU2554508C2 (en) 2013-04-29 2013-04-29 Analogue signal input device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013119887/08A RU2554508C2 (en) 2013-04-29 2013-04-29 Analogue signal input device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013119887A RU2013119887A (en) 2014-11-10
RU2554508C2 true RU2554508C2 (en) 2015-06-27

Family

ID=53380747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013119887/08A RU2554508C2 (en) 2013-04-29 2013-04-29 Analogue signal input device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2554508C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1310796A1 (en) * 1985-10-25 1987-05-15 Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова Device for entering information from analog transducers
SU1578706A1 (en) * 1988-08-08 1990-07-15 Предприятие П/Я Г-4149 Device for information input from analog devices
RU2012036C1 (en) * 1991-01-22 1994-04-30 Чернов Владимир Георгиевич Device for input of analog data
RU2017203C1 (en) * 1991-07-08 1994-07-30 Василий Александрович Орлов Analog input device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1310796A1 (en) * 1985-10-25 1987-05-15 Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова Device for entering information from analog transducers
SU1578706A1 (en) * 1988-08-08 1990-07-15 Предприятие П/Я Г-4149 Device for information input from analog devices
RU2012036C1 (en) * 1991-01-22 1994-04-30 Чернов Владимир Георгиевич Device for input of analog data
RU2017203C1 (en) * 1991-07-08 1994-07-30 Василий Александрович Орлов Analog input device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013119887A (en) 2014-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105588584A (en) Digital sensor system
US20140244203A1 (en) Testing system and method of inter-integrated circuit bus
US7325171B2 (en) Measurement and data acquisition system including a real-time monitoring circuit for implementing control loop applications
KR101009375B1 (en) Semiconductor integrated circuit and method for controlling the same, and information processing device
US10320407B1 (en) Low power synchronization of multiple analog to digital converters
RU2554508C2 (en) Analogue signal input device
Fan FPGA-based data acquisition system
CN102567157A (en) Testing device of power sequence signal on computer
EP3236444B1 (en) Data collection system
Elizarov et al. Features processing lidar signals in the GHz frequency range
RU2777306C1 (en) Apparatus for processing analogue signals applying digital filtration
RU2671545C1 (en) Digital five-channel relay with self-diagnostic function
US8832475B1 (en) Programmable power mode sequencer
JP2008117500A (en) Device test equipment
RU2699679C1 (en) Multichannel frequency converter to code
CN203911536U (en) Battery management system
RU2429492C1 (en) System to measure linear acceleration parameters
CN109863410A (en) The measurement method and system of power-on reset time
RU2487393C1 (en) Device for inputting command matrix signals
US3706036A (en) Elapsed time compiling system
RU2678667C1 (en) Device for issuing commands and collecting information on basis of seven universal i/o registers with variable operating logic
UA139067U (en) AUTOMATED CONTROL SYSTEM
RU2451323C1 (en) Information output device
US20140108856A1 (en) Real-Time Trigger Sequence Checker
RU2538342C1 (en) Multichannel pulse counter