SU1027710A1 - Устройство дл регистрации информации - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ.РЕГИСТРАЦИИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее первый коммуватор, входы первой Группы которого  вл ютс  входами первой ГРУП-; пы устройства, а входы второй группй соединены с выходами группы первого блока управлени , входы перврй группы которого  вл ютс  входами второй группы устройства и Ьоеднаены с входами первой группы блока выбора аналоговых каналов, входы второй группы которого соединены с вкфдеал  в то-: рой группы первого блока управлени  и выходами группы формировател  им-, пульсов, выход которого соединен с входом блока выбора аналогчэвых каналов и первым входом первого распределител  импульсов, 8{9рсоды группы которого соединены с входами третьей группы первого блока управлени ,вход . которого соединен с бйока выбора аналоговых каналов а первый выход соединен с вторьнл входом первого распределител  импульсов,выход первого коммутатора соединен с входом аналого-цифрового преобразовател  , регистратор,Ъ т л И ч ак щ; е е-ь с   тем, что, с целью расширени  области применени  устройства путем обеспечени  регистрации как аналоговой ,, так и дискретной информации и повьшени  быстродействи , в него введены регистр, второй коммутатор,второй блок управлени  и второй распределитель импульсов, первый вход которого соединен с вторьм выходом первого блока управлени , а второй вход соединен с выходом второго блока управлени , входы первой группы которого  вл ютс  входами третьей группы устройства, а входы второй группы соб и ены с выходами группы второго распределител  икшульсов, выходы группы втгорого блйжа управлейиа соединены с входами гюрврй групПн второго коммутатора, входы второй группы которого  вл ютс  входами чет вертой группы устройства, входы регистра соединены соответственно с выходшда аналого-ш€фрового преобразовател , первого и. второго распределителей импульсов и второго коммутатора , а выход регистра соединен с вхсщом регистратора. 2. Устройство по П.1, отличайте е с   тем, что второй блбк управлени  содержит элементы И и элемент ИЛИ, выход  в;Л втс  выходсад блока, а входа соединены с выходами одних элементов И, других элб лентов И  вл ютс  выходами группы блока, .первые входы элементов И соединены между собой и  вл ютс  входами первой группы блока , вторые входы элементов И соединены межцу собой И--НВЛЯЮТСЯ входами второй группы блока.

Description

Устройство относитс  к автоматика и вычислительной технике и преднаэна чен(3 дл  регистрации аналоговой и ди кретной информации в системах автома тизации экспериментальных исследований с целью последующей обработки ее на ЭВМ. Известно устройство дл  регистрации информации, содержащее аналогоцифровой преобразователь, коммутатор каналов, блок управлени  и регистратор 13. в подобньпс устройствах периоды опроса устанавливсцотс  одинаковыми по всем аналоговым каналам. Дл  систем автоматизации экспериментальн13х исследований требуетс  иметь более гибкую структуру регистратора, позвол ющую устанавливать в разных кана лах произвольные периоды опроса. Б то же врем  важно в максимальной сте пени использовать потенциальное быстродействие регистратора дл  улучше ни  экономических показателей систем Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  регистрации информации, в котором возможна установка в разных каналах произвольных периодов опроса, содержащее коммутатор аналоговых сигналов, аналого-циф ровой преобразователь, регистратор, распределитель импульсов, блок выбор аналоговых каналов и блок управлени  подключением аналоговых каналов. В формирователе импульсов периодов опроса аналоговых каналов устройства предварительно устанавливаю тс  периоды опроса аналоговых каналов. При по влении запросов на обслуживание о аналоговых каналов в блоке аналоговых каналов анализируетс  загруженность регистратора и возможность подключени  на регистрацию новых каналов. Если перегрузки регистратора не происходит, то осущёствл ётс  подключение новых каналов на обслуживание С2 }. Недостатком данного устройства  в л етс  невозможность использовать по тенциальное быстродействие регистратора . В большинстве применений,когда в разных каналах установлены индивидуальные периоды опроса, загрузка регистратора оказываетс  неравномерной и в его работе образуютс  паузы. В то же врем  подключение новых аналоговых каналов невозможно. Цель изобретени  - расширение области применени  устройства путем обеспечени  регистрации как аналоговой , так и дискретной информации и повышение быстродействи  устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что ц устройство дл  регистрации информации, содержащее первый коммутатор , входы первой группы которого  вл ютс  входами первой группы устрой ства, а входы второй группы соединены с выходами гоуплы первого блока упра.в1 лени , входы первой группы которого .  вл ютс  входами второй группы устройства и соединены с входами первой группы блока выбора аналоговых каналов, входы второй группы которого соединены с входами второй группы первого блока управлени  и выходами группы формировател  импульсов, выход которого соединен с входом блока выбора аналоговых каналов и первьюл входом первого распределител  импульсов, выходы группы которого соединены с входами третьей группы первого блока управлени , вход которого соединен с выходом блока выбора аналоговых каналов, а первый выход соединен с вторым входом первого распределител  импульсов,выход первого коммутатора соединен с выходом блока выбора аналоговых каналов, а первый выход соединен с вторым, входом первого распределител  импульсов, выход первого коммутатора соединен с входом аналого-цифрового преобразогаател  и регистратор, введены регистр, второй коммутатор, второй блок управлени  и второй распределитель импульсов , первый вход которого соединен с вторым выходом первого блока управлени , а второй вх(}}з, соединен с выходом второго блока управлени , входы первой гру:ппы которого  влгпотс  входами третьей группы устройства, а входы второй группы соединены с выходами группы второго распределител  импульсов, выходы группы второго блока управлени  соединены с входами первой группы второго коммутатора, входы второй группы которого  вл ютс  входами четвертой группы устройства , входы регистратора соединены соответственно с выходами аналогоцифрового преобразовател , первого и второго распределителей импульсов и второго коммутатора, а выход соединен с входом регистратора. Второй блок управлени  содержит элементы И и элемент ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом блока, а входы соединены с выходами одних элементов И, выходы других элементов И  вл ютс  выходами группы блока, первые входы элементов И соединены между собой и  вл ютс  входами первой группы блока, вторые входы элементов И соединены между собой и  вл ютс  входами второй группы блока. На фйг.1 представлена структурна  схема устройства дл  регистрации информации; на фиг.2 - функциональна  схема первого блока управлени .; на фиг.З - функциональна  схема второго блока управлени ;на фиг.4 - функциональна  схема блока выбора аналоговых каналов; на фиг. 5 - временные диагра№ш работы устройства дл  регистрации информации. . Устройство (фиг. 1) содержит первый коммутатор 1, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 2, регистратор 3, первый блок 4 управлени , первый распределитель 5 импульсов, блок 6 выбора аналоговых каналов, формирователь 7 импульсов, второй коммутатор 8, второй блок 9 управлени , ВТОРОЙ распределитель 10 импульсов и регистр 11. , Первый блок 4 управлени  (фиг. 2 содержит элементы И 12-14, элементы ИЛИ 15 и liS, элементы И 17 и . , триггеры 18. Второй блок 19 управлени  (фиг.З содержит пары элементов И 19 и 20 и элемент ИЛИ 21. Блок выбора аналоговых каналов (фиг. 4) содержит элемент ИЛИ 22, триггер 23, элемент И 24, блок 25 сравнени , элемент ИЛИ 26, регистр 27, элемент И 28, элемент 29 задерж ки и ждущий генератор 20 с частотой значительно большей частоты тактоBEJK ш.тульсов. На временной диаграмме {фиг.5) показаны: ТИ - тактовые Импульсы, , следующие с частотой возможных регистраций дл  данного типа регистра тора jTl-Te - имнульсы периодов опроса аналоговых каналов источников аналоговой информации; Т23 - выход триггера 23; И 24 - выход элемента1 И 24; И28 - выход элемента И 28; б - выход блока 6; 2 - считывание информации с блока 2; Зап.ДИ запрос от первого Дискретного канал источника дискретной информации; Зап.ДИ2 - запрос от второго дискрет ного канала; 8 - считывание инфор мации с блока 8; 3 - работа регистратора 3. На временной диаграмме также отм чен момент t2 по влени  запроса от шестого аналогового канала. Устройство работает следующим об разом. В формирователе 7 импульсов оператором устанавливавотс  периоды опр са аналоговых сигналов, поступающих На коммутатор 1. Импульсы, соответствующие набран ным периодам опроса каналов, поступают в блок б выбора аналоговых каналов и в первый блок 4 управлени . Блок 6 анализирует заданные периоды опроса аналоговых каналов,выдеп е.т из них наименьший период и кроме того, по сигналам запроса на обслуживание рассчитывает требуемый в данный момент временной ресурс ре гистратора. При отсутствии перегрузки регист ратора блок б выбора аналоговых каналов вырабатывает сигнал разрешени который поступает в.первый блок 4 управлени . При этом все входные ан логовые каналы, выставившие сцгналы запроса, обслуживаютс  регистратором 3. Если постановка на обслуживание канала, выставившего запрос, приводит к перегрузке регистратора, то на выходе блока б выбора аналоговых каналов сигнал разрешени  отсутствует, в результате чего новый аналоговый канал регистратором 3 не обслужива-етс . При отказе в обслуживании регистраторе 3 нового источника информации какой-либо потери информации не происходит, так как анализ услови  отсутстви  перегрузки осуществл етс  еще до начала эксперимента, т.е. до по влени  аналоговых сигналов этого нового источника. Тактовые импульсы, поступа мдие на первый распределитель 5 импульсов с фор мировател  7, импульсов/ поочередно вырабатывают сигналы на выходах распределител  5 импульсов,которые соответствуют входным каналам регистратора 3. Рапределитель 5 импульсов может быть выполнен в виде двоичного счетчика с дешифраторами. БлЬк 4 управлени  на каждый тактовый импульс анализирует совпадение двух условий; истечение заданного дл  данного канала периода опроса и наличие запроса на обслуживание, получившего расреше кие из блока 6 выбо-ра аналоговых каналов. При наличии обоих условий блок 4 управлени  вырабатывает соответствующий сигнал подключени  канала в первый коммутатор 1. В результате входной аналоговнй сигнал данного канала образуетс  аналого-цифровьа4 преобразователем 2 в цифровой кеда и записываетс  в соответствуто1 ие разр ды регистра 11. В другие разр ды этого регистра заноситс  код номера канала, получаемый из счетчика распределител  5, Из регистра 11 сфО в1рованные слова поступают в регистратор 3. Если отсутствует первое из анализируемых условий, т.е. не истек заданный , дл  данного канала Период -опроса , то блок 4 управлени  сигнал на коммутатор 1 не выдает, в этом такте данный канал не опрашиваетс  и образуетс  дополнительный временной .резерв регистратора,который используетс  каналаки, не требующими строго синхронного опроса. В рассматриваемом случае сигнал с второгочвыхйда блока 4 управлени  поступает на второй распределитель 10 импульсов, состо ние которого определ ет нонюр выбираемого дискретного канаша. При этом с одного из ьыходов распределител  10 импульсов -сигнал поступает во второй блок 9 управлени , где анализируетс  наличие запросов на обслуживание от дискретных каналов. Если имеетс  запрос по данному дискретному каналу, то сигнал фазрешени  проходит во второй коммута-тор 8 и информаци  с входа данного дискретного канала проходит через KOKBvjyTaTop 8 в регистр 11. В этот же регистр заноситс  код номера данного кансша, получаемый из счетчика распределител  10. Из регистра 11 .сформированные слова поступают на регистратор 3. Если запрос по дан- . ному дискретному каналу -отсутствует, то сигнал с выхода блока 9 поступает иа распределитель 10 импульсов,осуществл   быстрое переключение распре делител  10 до тех пор, пока не найдетс  дискретный канал, выставивший запрос, или пока не будут просмотрены все дискретные каналы. При одновременном наличии несколь ких запросов от дискретных каналов, в данном такте обслуживаетс  первый из найденных каналов, выставивших запрос. Остальные дискретные каналы поочередно обслуживаютс  в другие, свободные от регистрации информации аналогрвЕлх каналов такты. Только в том случае, когда не обнаружено ни одного запроса от дискретных каналов регистраци  в этом такте.не производитс  и образуетс  пауза в работе регистратора. После регистрации дискретной информации по данному каналу в источник дискретной информации, посылаетс  сигнал обратной св зи, и запрос ДИ по данному каналу исчезает ( дл  упрощени  сигнал обратной св зи не показан). Запросы АИ по вл ютс  и исчезают по инициативе, исход щей от источника. Блоки устройства св заны цеп ми синхронизации (не показаны). Описанные процессы иллюстрируютс  на временной диаграмме (фиг. 5), на которой показана работа устройства дл  шести аналоговых каналов с периодами Т1-Т6, п ть из которых поставлено на обслуживание. При этом регистраци  ийформации от аналоговых каналов происходит как показано на диаграмме 2. В момент времени t- должен обслуживатьс  первый аналоговый канал. Но поскольку период Т1 еще не истек, с блока 2 информаци  на регистратор не поступает. Пауза заполн етс  инфо мадией с первого дискретного канала, так как в момент времени t первый дискретный канал установил запрос. Дискретна  информаци  поступаетна регистр с второго коммутатора 8 чере регистр 11 (диаграмма 3 работы регистратора). Блок б выбора аналоговых каналов (фиг. 4) работает следующим образом. Импульсы, соответствующие периода опроса каналов, поступают на элементы ИЛИ 22, на выходе которого сери  импульсов имеет период . Эти импульсы поступают на счетный вход триггера 23, управл ющего элементом И 24, на второй вход которого поступают тактовые импульсы. При этом число импульсов на выходе последнего в течение разрешающих интервалов Т, соответствует числу регистрации информации , которое способен выполнить за врем  Т, регистратор 3. Эти импульсы поступают на блок 25 сравнени , на второй вход которого поступают импульсы, число которых определ ет требуемый ресурс регистратора при данном числе запросов на обслуживание . Блок 25 сравнени  может быть выполнен на основе реверсивного счетчика. В блоке 25 сравнени  провер етс  выполнение услови  -. m О, с/ где минимальный период из установленных; t - врем , за которое регистратор регистрирует одно слово; m - число каналов, выставивших запросы. Если требуемый ресуср регистратора 3 меньше или равен количеству регистрации , которое--можно выполнить за врем  ,„ , то блок 25 сравнени  вырабатывает сигнал разрешени . Дп  вычислени  требуемого ресурса регистратора 3 сигналы запросов на обслуживание с шин запроса в момент перехода триггера 23 из нулево о состо ни  в единичное заноситс  в сдвигающий регистр 27, на управл ющий вход которого через элемент ИЛИ 26 поступают тактовые импульсы.Если на выходе регистра 27 в данном такте нулевой уровень, то элемент И 28 тактовый импульс не пропускает, при этом за счет обратной св зи с инверсного выхода регис.тра 27 через ждущий генератор 30 и элемент ИЛИ 26 осуществл ютс  внеочередные сдвиги кодов до по влени -единичного уровн  на выходе регистра 27. Блок.4 управлени  (фиг. 2) работает следующим образом. Сигналы запроса на обслуживание подаютс  на первые входы элементов и 17. При поступлении из блока 6. сигнала разрешени  элементы И 17 открываютс  и сигналы запроса записываютс  в триггеры 18. С выходов последних сигналы запросов на обслуживание поступают на элементы И 12 - 14, причем на элемент И 13 - с инверсией. Элемент И 12 анализирует совпадение ,., трех условий подключени  канала: наличи  запроса на обслуживание, истечени  заданного, периода опроса и наличи  импульса (РА) от распределител  5 импульсов. При совпадении этих условий вырабатываетс  сигнал подключени  канала в коммутатор 1. Если запрос на обслуживание о сутствует , то сигнал от распределител  5 проходит через элемент И 13 и элемент ИЛИ 15, осуществл   внеочередное переключение распределител  5. Если запрос на обслуживание имеетс , но не истек згщанный дл  данного канала период опроса, сигнал от распределител  5 импульсов проходит через элемент И 14 и элемент ИЛИ 16 на распределитель 10 импульсов, который управл ет подключением дискретных каналов. Блок .9 управлени  (фиг. 3) работает следующим образом. Запросы от дискретных каналов поступают на элементы И 19 и 20. При наличии запроса сигнал от распределител  10 импульсов (РДп,) проходит через элемент И 19 на коммутатор 8, а при отсутствии - через элемент И 20, и элемент ИЛИ 21 на распределитель 10, осуществл  .внеочередное переключение последнего. Введение второго коммутатора, второго блока управлени  и втсдоого распределител  импульйов позвол ет расширить область применени  устройства путем дополнительного регистрировани  информации от дискретных каналов без сужени  частотного диапазона аналоге- вых кансшов. При этом повышаетс  быстродействие устройства в целом. Пример. Предположим, что обслуживаютс  п ть аналоговых каналов/ С периодами, показанными на Т1 20t, Т2 5г, ТЗ 40Г, Т4 Т5 20Г. Рассмотрим промежуток времени в 50{С начина  от момента времени t. В чение этого промежутка регистратор способен 50 раз произвести регистрацию . Однако по установленным периодам за врем  fo необходимо зарегистрировать информацию с анало-. говых каналов только 23 раза.Тогда коэффициент использовани  быстродействи  регистратора К - 0,46. При подключении только двух дискретных каналов (фиг. 5) регистратор делает 29 регистрации и коэффициент использовани  быстродействи  К..- -Ц 0.6.-исп Из примеравйдно, что с ростом числа дискретных каналов, допускающих непериодическое обслуживание, растет ; коэффициент использовани  регистратора и увеличиваетс  эквивешентноег быстродействие устройства.

, а /fo /y /77ff /

Л

J«« j

12

t

РА1

/fff flffCff/ f fjf. tf

IS

74

pffc/7jffe e/f. fff

Iff

Sofljyoc

3ff/7 OC

ffff /fOMff ff7a/ o g

PJHf

IS

3a/jjooc 4//f

Й7

P4

4/f/n

го

ffc/f eaejf. /ff

1222

Гп

ffjffeu/e//vf

i I

23

/

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее первый коммутатор, входы первой Группы которого являются входами первой группы устройства, а входы второй группы соединены с выходами группы первого блока управления, входы первой группы которого являются входами второй группы устройства и Соединены с входами первой группы блока выбора аналоговых каналов, входы второй группы которого соединены с входами второй группы первого блока управления и выходами группы формирователя импульсов, выход которого соединен с входом блока выбора аналоговых каналов и первым входом первого распределителя импульсов, выходы группы которого соединены с входами третьей группы первого блока управления,вход которого соединен с выходом блока . выбора аналоговых каналов, а первый выход соединен с вторь®! входом первого распределителя импульсов,выход первого коммутатора соединен с входом аналого-цифрового преобразователя , регистратор,О т л и ч а'ю щ^: е е+ь с я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения регистрации как аналоговой, так и дискретной информации и повышения быстродействия, в него введены регистр, второй коммутатор,вто_v рой блок управления и второй распределитель импульсов, первый вход которого соединен с вторь»! выходом первого блока управления, а второй вход соединен с выходом второго блока управления, входы первой группы которого являются входами третьей группы устройства, а входы второй группы соединены с выходами группы второго распределителя импульсов, выходы группы второго блока управления соединены с входами первой группы второго коммутатора, входы второй группы которого являются входами четвертой группы устройства, входы регистра соединены соответственно с выходами аналого-цифрового преобразователя, первого и. второго распределителей импульсов и второго коммутатора, а выход регистра соединен с • входом регистратора.

2. Устройство по п.1, отличаю щ е е с я тем, что второй блок управления содержит элементы И и элемент ИЛИ, выход которого является выходом блока, а входа соединены с выходами одних элементов И, выходы других элементов И являются выводами группы блока, .первые входы элементов И соединены между собой й являются входами первой группы . блока, вторые входы элементов И соединены между собой и-являются входами Второй группы блока.