SU1151990A1 - Многоканальное селективное измерительное устройство - Google Patents

Abstract

МНОГОКАНАЛЬНОЕ СЕЛЕКТИВНОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее компараторы по числу каналов, первый вход каждого из которых подключен к соотствующему информационному входу устройства, второй вход - к выходу цифроаналогового преобразовател , выходы компараторов соединены соответственно с первыми входами первых элементов И, генератор тактовых.импульсов , запускающий вход которого  вл етс  входом запуска устройства, выход генератора тактовых импульсов соединен со счетньм входом первого счетчика , R-вход которого соединен с Rвходами регистра последовательного приближени , генератора тактовых импульсов и выходом первого элемента ИШ1, первый вход которого подключен к установочному входу устройства, второй вход - к выходу переноса регистра последовательного приближени , D-вход которого соединен с выходом Заем второго счетчика, R-вход которого подсоединен к С-входу регистра последовательного приближени  и третьему выходу посто нного запоминающего устройства, второй вход которого соединен со счетньм входом третьего счетчика, выходы которого подключены к адресным входам первого мультиплексора, выходом соединенного со счетньм входом второго счетчика, С-вход которого подключен к R-входам третьего счетчика, к первому выходу посто нного запоминающего устройства и R-входам триггеров по числу каналов , выходы первого счетчика соединены с первыми входами посто нного запоминающего устройства, вторые входы которого подключены к управл ющим входам устройства., отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  устройства, в него введены второй и третий муль (Л типлексоры, второй элемент И, регистр и второй элемент ИЛИ, выход которого подключен к С-входу регистра, D-входы которого соединены с выходами второго мультиплексора, первыми входами подсоединенного к управл ющим входам устройства, вторм и входами - к выел ходам второго счетчикаj D-входы которого подключены к выходам регистф ра и первым входам третьего мультиплексора , вторые входы которого соединены с выходами регистра последовательного приближени , выходы - с входами цифроаналогового преобразовател  и информационным выходом устройства , управл ющий вход - с шестьм выходом посто нного запоминающего устройства , первые адресные входы которого соединены с выходами третьего счетчика, вторые адресные входы с вторыми управл ющими входами устройства , входы первого мультиплексора соединены с выходами устройства и выходами триггеров,D -входы которых

Description

подключены к входу логической единицы устройства, С-входы - к соответствующим выходам первых элементов И, вторые входы которых подключены к четвертому выходу посто нного запоминающего устройства, п тый выход которого соединен с реверсивным входом второго счетчика, управл ющим

входом второго мультиплексора и первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу переполнени  третьего счетчика, а выход - к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с управл ющим входом устройства .

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной т,ехнике и может быть использовано в системах оптимального управлени  и статической обработки сигналов.

Цель изобретени  - расширение области применени  устройства.

На фиг. 1. приведена функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - 5 - временные диаграммы, по сн юЕцие принцип работы устройства .

Предлагаемое устройство содержит N компараторов 1, N первых элементов И 2, N триггеров 3, первый мультиплексор 4, третий счетчик 5, второй элемент И 6, второй элемент ИЛИ 7, третий мультиплексор 8, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, второй мультиплексор 10, регистр 11, второй счеТчик 12, первый счетчик 13, генератор 14 тактовых импульсов (ГТИ) 14, первый элемент ИЛИ 15 посто нной запоминающее устройство (ПЗУ) 16, регистр 17 последовательного приближени .

Устройство работает следующим образом .

Входные величины Х ,, X , .,., Xj поступают на первые входы компараторов 1, на вторые входы которых подаетс  от ЦАП 9 обща  уравновешивающа  величина Х. Внешнее устройство устанавливает код режима (его номер) на входах Код режима устройства, который поступает на старщие разр ды адреса ПЗУ 16, таким образом выбираетс  зона  чеек ПЗУ, в которых записан состо ние его вькодов в соответствии с временными диаграммами дл  каждого режима. При последовательном опросе  чеек внутри зоны номер такта временной диаграммы соответствует младшим

разр дам адреса ПЗУ, которые задаютс  счетчиком 13 (необходим счетчик по модулю, равному числу  чеек ПЗУ в зоне).

С помощью счетчика 5 на выход мультиплексора 4 последовательно передаютс  состо ни  триггеров 3, при этом число импульсов на выходе мультиплексора 4 равно числу сработавших каналов, которое подсчитываетс  счетчиком 12. В режиме определени  ранговой статистики счетчик 12 одновременно служит и сравнивающим устройством. Предварительно в него записываетс 

код ранга R и счетчик переводитс  в режим вычитаний. Если число сработавших каналов , то по вл ютс  сигнал О на выходе Заем счетчика и сигнал 1 в противном случае. При

этом на следующей ступени уравновешивани  выходной код регистра 17 измен етс  в соответствии с предвдущим состо нием D-входа, т.е. ,в зависимости от состо ни  выхода Заем счетчика 12.

В режиме Ранг внешнее устройство устанавливает на входах Код режима и Коды установок устройства начальный адрес ПЗУ и код R. Затем формирует импульсы Начальна  установка, Запись уставок (при этом код R записываетс  в регистр 11) и Пуск. От ГТИ 14 на счетчик 13 начинают поступать импульсы и на выходах ПЗУ формируетс  последовательность сигналов в соответствии с временной диаграммой (фиг. 2), при этом младша  часть ПЗУ измен етс  от О до 2N+5 (N - число каналов).

; На кааздой ступени поразр дного уравновешивани  происходит следующее. На первом такте формируетс  импульс на первом выходе ПЗУ, который устанавпинает триггеры 3 и счетчик 5 в О а в счетчик 12 записываетс  код R. На втором такте формируетс  импульс на четвертом выходе ПЗУ, который по ступает на С-входы триггеров 3 сработавших каналов (т.е. тех, в которых ), что вызывает по вление 1 на их выходах (так как на D-BXO ды подан сигнал 1). Далее на втором выходе ПЗУ формируетс  сери  ч импульсов опроса каналов, котора  занимает 2N тактов ГГИ 1А. На 2N+ +5-М такте импульс с третьего выхода ПЗУ вызьшает смену выходного кода регистра 17, в зависимости от ре зультата сравнени  Кип (число сра ботавших каналов) этот код преобразуетс  в Х и начинаетс  следующа  ступень уравновешивани . По окончании ступени на выходе переполнени  регистра 17 возникает импульс, деис вие которого аналогично действию им пульса Начальна  установка. На временной диаграмме (фиг. 3) показан пример процесса уравновешивани  дл  случа  , при 6-раз р дном преобразовании. На первой ст пени уравновешивани  выходной код регистра 17 равен 100000, т.е. (половина диапазона измерени ). Число сработавших на этой Ступени каналов равно 4, т.е. меньше . На выходе Заем счетчика 12 по вл етс  1 и на следующей ступе ни Х„ увеличиваетс . На второй ступ ни выходной код 110000, а Хтйх/ и т.д. в соответствии с фиг. На шестой ступени Х отличаетс  от значени  входной величины, имеющей п тую, ранговую статистику (в данном примере Х), на величину, не превы №иощую шага квантовани  по уровню. Ре ош Минимум реализуетс  в ре хоте Ранг при , так как минимум перва  рангова  статистика. Режим Максимум реализуетс  в режиме Ранг при , так как последн   рангова  статистика - максимум . В режиме Ближайншй к заданному ранг R значени  X. , ближайшего к за данному уровню Х, по смыслу равен числу значений X,., меньших Хо . Поэто му режим Ближайший к заданному вводитс  к режиму Ранг при , где, п- число каналов, сработавших при . Енешнее устройство устанавливает код режима и код значени  установки Хд, затем формирует импульсы Начальна  установка, Запись уставок и Пуск. На выходах ПЗУ 16 формируютс  сигналы в соответствии с временной диаграммой (фиг. 4). По сигналу 1 на п том выходе ПЗУ 16 с помощью мультиплексора 10 на D-входы регистра 11 подключаютс  выходы счетчика 12, а сам счетчик переводитс  в режим суммировани  импульсов. С помощью мультиплексора 8 на входы ЦАП 9 подключаютс  выходы регистра 11 (О - на шестом выходе ПЗУ) и на выходе ЦАП формируетс  уравновешивающа  величина Х(Хо. На первом такте импульс с первого выхода ПЗУ 16 устанавливает триггеры 3 в О, на втором такте импульс с третьего выхода ПЗУ устанавливает в О счетчик 12. Далее по импульсу с четвертого выхода ПЗУ триггеры 3 переход т в состо ние 1 сработавших каналов и с помощью счетчиков 5 и 12 и мультиплексора 4 осуществл етс  их опрос. В конце цикла опроса (2Н+5-й такт) в счетчике 12 записываетс  число сработавших каналов (ранг ближайщего к заданному Хд значени  X,)., которое по импульсу переполнени  счетчика 5 переписываетс .  в регистр 11. Затем счетчик 12 переводитс  в режим вычитани  , мультиплексоры переключаютс  в состо ни  дл  режима Ранг и начинаетс  цикл уравновешивани  в соответствии с фиг. 2 и 3, т.е. устройство переходит в режим Ранг. К конце цикла измерени  код в регистре 17 соответствует значению X ., ближайшему к заданному Х,. В режиме Допусковый контроль вхо;9 1 регистра 11 с помощью мультиплексора 10 йодключаютс  на входы Коды уставок устройства, а выходы с помощью мультиплексора 8 - на входы ЦАП 9. Внешнее устройство устанавливает на входах Коды установок код нижней уставки х;,. и формирует импульсы Начальна  установка, Запись уставок и Пуск (фиг. 5). Код нижней уставки из: регистра 11 поступает на входа ЦАП 9 и преобразуетс  в компенсирующую величину . На первом такте уровень 1 с четвертого выхода ПЗУ 16 открывает элементы И 2 и на С-входах триггеров 3 сработавших каналов (т.е. тех, в которых

формирует перепад 0-1. На втором такте все триггеры 3 устанавливаютс  в О импульсом с первого выхода ПЗУ 16. Далее внешнее устройство, сменив код уставки Х на код верхней устав- 5 ки Хд, формирует второй импульс Запись уставок. Этот код преобразуетс  в величину . При этом возникает перепад 0-1 на С-входах триггеров 3 только тех каналов,в которыхXв X | X , 10 так как. компараторы каналов с наход тс  в состо нии 1. Таким образом на выходах Номера каналов устройства сигнал 1 соответствует ка- % налам, величины Х которых лежат в is заданных границах.

Режим Меньшего заданного реализуетс  в режиме Допусковый контроль при , ,.

Режим Больше заданного реализуетс  в режиме Допусковый контроль при , Х,Х„в(«

Таким образом, предлагаемое устройство реализует режимы поиска заданной ранговой статистики, максимума, ми|нимума , ближайшего к заданному значению в темпе поразр дного уравновешивани , режимы поиска каналов со значени ми входных величин, больших,меньших заданных значений, лежащих в заданных границах, за два такта, что обеспечивает расширени  области его применени 

1

/(оды,

жимано  у аг/о8(Щ

/faHCfjJo8

f c/льтат

шмереHt/Я

Фиг 1

. Фиг. J /Мочальна О 1 25 5 ...... ycffJaffo&Ha JI: Запасб f-i у с ma ;- nycf &/л. . 2 3-TL 4П run.

фиг л

П

П.

Фиг. 5 4 If) N Ране

Claims (1)

1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ СЕЛЕКТИВНОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее компараторы по числу каналов, первый вход каждого из которых подключен к соотствующему информационному входу устройства, второй вход - к выходу цифроаналогового преобразователя, выходы компараторов соединены соответственно с первыми входами первых элементов И, генератор тактовых.импульсов, запускающий вход которого является входом запуска устройства, выход генератора тактовых импульсов соединен со счетньв* входом первого счетчика, R-вход которого соединен с Rвходами регистра последовательного приближения, генератора тактовых импульсов и выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к установочному входу устройства, второй вход - к выходу переноса регистра последовательного приближения, D-вход которого соединен с выходом Заем второго счетчика, R-вход которого подсоединен к С-входу регистра последовательного приближения и третьему выходу постоянного запоминающего устройства, второй вход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, выходы которого подключены к адресным входам первого мультиплексора, выходом соединенного со счетньм входом второго счетчика, С-вход которого подключен к R-входам третьего счетчика, к первому выходу постоянного запоминающего устройства и R-входам триггеров по числу каналов, выходы первого счетчика соединены с первыми входами постоянного запоминающего устройства, вторые входы которого подключены к управляющим входам устройства., отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены второй и третий мультиплексоры, второй элемент И, регистр и второй элемент ИЛИ, выход которого подключен к С-входу регистра, D-входы которого соединены с выходами второго мультиплексора, первыми входами подсоединенного к управляющим входам устройства, вторьми входами - к выходам второго счетчика) D-входы которого подключены к выходам регистра и первым входам третьего мультиплексора, вторые входы которого соединены с выходами регистра последовательного приближения, выходы - с входами цифроаналогового преобразователя и информационным выходом устройства, управляющий вход - с шестым выходом постоянного запоминающего устройства, первые адресные входы которого соединены с выходами третьего счетчика, вторые адресные входы с вторыми управляющими входами устройства .входы первого мультиплексора соединены с выходами устройства и выходами триггеров,D -входы которых

   SU ,1151990 подключены к входу логической единицы устройства, С-входы - к соответствующим выходам первых элементов И, вторые входы которых подключены к четвертому выходу постоянного запоминающего устройства, пятый выход которого соединен с реверсивным входом второго счетчика, управляющим входом второго мультиплексора и первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу переполнения третьего счетчика, а выход - к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с управляющим входом устройства.