SU1580379A1 - Устройство дл сопр жени масс-спектрометра с ЭВМ - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в системах сбора и обработки информации. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  подключени  к ЭВМ нескольких масс-спектрометров различных типов. Устройство содержит буферный регистр, контроллер напр жений, генератор цифровой развертки, блок синхронизации и обмена, регистр, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), блок прерываний и шифратор. По команде ЭВМ устройство формирует сигналы, необходимые дл  управлени  магнитным полем масс-спектрометра. После выдачи управл ющего сигнала производитс  преобразование выходного напр жени  массспетрометра в двоичный код и ввод его в пам ть ЭВМ. Измен   управл ющий сигнал в необходимых пределах с последующим вводом выходного кода, соответствующего каждому значению управл ющего сигнала, получают развертку спектра исследуемого вещества. 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может найти применение в системах сбора и обработки информации.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечени  возможности подключени  нескольких масс- спектрометров различных типов.

.На фиг.1 представлена структурна  схема устройства дл  сопр жени  масс-спектрометра с ЭВМ;на фиг.2 - структурна  схема блока синхрони- зациииобмена;на фиг.З - структурна  схема контроллера напр жени ; на

фиг.4 - структурна  схема гене- ратора цифровой развертки; на фиг.5 - структурна  схема блока прерываний.

Устройство дл  сопр жени  (фиг.. 1) содержит блок 1 синхронизации и об- | мена, буферный регистр 2, контроллер 3 напр жени , регистр 4, цифро- аналоговый преобразователь (ЦАП) 5, генератор 6 цифровой развертки, блок 7 прерываний и шифратор 8.

Блок 1 (фиг.2) состоит из группы

элементов НЕ 9, блока 10 сравнени ,

элемента И 11, триггера 12, регистр

сд

00

о со

1

СО

pa 13, дешифратора 14, элементов ИЛИ 15 и И 16 и одновибратора 17.

Контроллер 3 напр жени  (фиг.З) сострит из коммутатора 18,триггера 19, аналого-цифрового преобразовате- л  (АЦП) 20 и селектор а 21 вывода, причем коммутатор 18 предназначен дл  выбора одного из контролируемых напр жений , триггер 19 - дн  запоми- нани  сигнала Конец преобразований АЦП, АЦП 20 - дл  преобразовани  напр жени  в цифровой код, а селектор 21 вывода - дл  разв зки выходных цепей блока 3.

Генератор 6 цифровой развертки (фиг.4) содержит регистр 22 пол рности , счетчик 23, дешифратор 24 и формирователь 25 импульсов, тока, причем регистр 22 пол рности предназначен дл  запоминани  пол рности формируемых импульсов, счетчик 23 - дл  подсчета количества импульсов, выданных на масс-спектрометр, дешифратор 24 - дл  Определени  нулевого состо ни  счетчика,, а формирователь 25 - дл  прецизионного термостабилизированно- г о формировани  нормированных импульсов тока.

Блок 7 прерываний (фиг.5) состо- ит из триггеров 26-31, элементов И 32-40 и элементов ИЛИ 41 и 42. Триггеры 26 и 27 предназначены дл  запоминани  сигналов разрешени  прерывани  по запросам отдельных блоков устройства. Элементы И 32 и 33 предназначены дл  формировани  сигналов , устанавливающих триггеры 28 и 29 в состо ние 1. Триггеры 28 и 29 предназначены дл  запоминани  сиг налов с выходов элементов И 32 и 33, а элементы И 34 и 35 - дл  формировани  сигналов, устанавливающих триггеры 30 и 31 в состо ние 1. Триггеры 30 и 31 предназначены дл  запо- минани  сигналов с выходов элементов И 34 и 35, а элемент ИЛИ 41 - дл формировани  сигнала Требование прерывани . Элементы И 40 и 36 предназначены дл  формировани  сигналов, У устанавливающих триггеры 28 и 29 в состо ние О, элемент И 37 - дл  формировани  сигнала Предоставление прерывани , элемент ИЛИ 42 - дл  формировани  сигнала Вектор, элемент И 39 - дл  формировани  сигналов , управл ющих элементами И 40 и 38, а элемент И 38 - дл  формировани  различных векторов прерывани .

Q 5

0 5

Q Q 5 /

5

5

Шифратор 8 предназначен дл  разв зки выходов устройства и магистрали , а также дл  формировани  вектора прерывани . На входы шифратора 8 приход т следующие сигналы с первого выхода блока 7: ТПР, ППР1, Требование прерывани , Предоставление прерывани , Вектор и Выбор группы. Сигналы Требование прерывани  и Предоставление прерывани  просто пропускаютс  через отведенные дл  них элементы И без стробиро- вани ,

Обмен сигналами между ЭВМ и блоком 1 производитс  по системной магистрали МПИ по стандарту. Обмен производитс  16-разр дными словами по совмещенным шинам данных-адреса, разделение Данные - адрес производитс  подачей совместно с адресом строба адреса . В адресном пространстве ЭВМ последние 4096 адресов отведены дл  подключени  внешних устройств.Каждому внешнему устройству может быть отведено несколько адресов из этого количества дл  адресации к отдельным блокам устройства , так как внешние устройства рас положены в старших адресах адресного пространства, то при передаче их адреса используютс  только 13 шин Данные - адрес, старшие адресные сигналы Данные - адрес замен ютс  - - сигналом Внешнее устройство. Дл  адресации к отдельным блокам устройства используютс  три младших разр да Данные - адрес. Дл  передачи данных во внешнее устройство используютс  сигналы всех 16 шин Данные - адрес (Д-А), сопровождаемые стробом Вывод. Дл  чтени  данных из внешнего устройства также используютс  сигналы всех шин Данные - адрес, сопровождаемые стробом Ввод.

Дл  сброса устройства выдаетс  сигнал Сброс. Опознав свой адрес, устройство должно ответить ЭВМ об этом. Группа элементов НЕ 9 предназначена дл  разв зки цепей устройства и магистрали ЭВМ. Блок 10 и элемент И 11 предназначены дл  опознани  адреса данного устройства, передаваемого старшими разр дами сло- вообращени  ЭВМ. Триггер 12 предназначен дл  запоминани  обращени  к данному устройству, а регистр 13 - дл  запоминани  младших разр дов адреса устройства из словообращени 

ЭВМ. Дешифратор 14 предназначен дл  выдачи синхросигналов на те блоки устройства, к которым обращаетс  ЭВМ, а элемент ИЛИ 15, элемент И 16 и одновибратор 17 - дл  ответа ЭВМ о факте опознани  устройством своего адреса.

Блок 1 работает следующим образом

На первый вход блока 1,  вл ющийс входом группы элементов НЕ 9, поступают сигналы Данные - адрес и сопровождающие их стробы Ввод, Вывод, Сброс, строб адреса, Внешнее устройство с магистрали ЭВМ. С первого выхода группы элементов НЕ 9 сигналы Данные - адрес поступают на первый выход блока 1, сигналы Данные - адрес разр дов 0-2 - на первый вход регистра 13, а сигналы Данные - адрес разр дов 3-12 - на вход блока 10 сравнени . В случае совпадени  сигнал с выхода блока 10 поступает на первый вход элемента И 11, на второй вход.которого поступает сигнал Внешнее устройство с второго выхода группы элементов НЕ 9. Сигнал Опознание адреса с выхода элемента И 11 поступает на первый вход три:- гера 12 и на первый вход элемента И 16. Запоминание этого сигнала на триггере 12 происходит по стробу адреса , поступающего на второй вход триггера 12 с третьего выхода группы элементов НЕ 9. С выхода триггера 12 на первый вход дешифратора 14 поступает сигнал, разрешающий работу дешифратора. В регистре 13 по стробу адреса, поступающему на его второй вход, происходит запоминание сигналов Данные - адрес 0-2 разр дов. С выхода регистра 13 эти данные поступают на второй вход дешифратора 14. В зависимости от комбинаций этих сигналов на одном из выходов дешифратора 14 по вл етс  сигнал. На третий и четвертый входы дешифратора 14 поступают с четвертого и п того выходов группы элементов НЕ 9 стробы Ввод и Вывод, выбира  ту или иную группу выходных сигналов дешифратора 14. Дешифратор 14 имеет п ть выходов,  вл ющихс  выходами блока 1 с второго по шестой. Второй и третий выходы блока 1 выбираютс  по стробу Ввод, остальные выходы по стробу Вывод. Сигналы Ввод и Вывод с выходов группы элементов НЕ 9 поступают на первый и вто

рой входы элемента ИЛИ 15, а на третий вход поступает сигнал Вектор при организации работы устройства в режиме прерывани . Сигнал с выхода элемента ИЛИ 15 поступает на первый вход элемента И 16, на второй вход которого подаетс  сигнал опознани  адреса устройства с выхода элемента И 11. Сигнал совпадени  с выхода элемента И 16 поступает на вход одно- вибратора 17, ас выхода одновиб- ратора 17 сигнал Ответ определенной длительности поступает на маги5 страль ЭВМ.

Таким образом, блок 1 производит опознание адреса обращени , о чем сообщает ЭВМ сигналом Ответ, а также производит выдачу управл ющих сигналов на те блоки устройства, к которым производитс  обращение. Сигнал с второго выхода блока 1 стробирует ввод информации из регистра 2. Сигнал с третьего выхода блока 1 производит запуск контроллера 3. Сигнал с выходов 4-6 блока t стробирует запись информации соответственно в блоки 4-6. Дл  установки блока 1 в исходной состо ние используетс  сигнал Сброс,

0 поступающий с шестого выхода группы элементов НЕ 9 на входы триггера 12 и регистра 13.

0

5

5

0

Устройство дл  сопр жени  (фиг.1) начинает функционировать по инициативе ЭВМ, котора  выставл ет на шины

Данные - адрес адрес устройства и

данные дл  записи в определенные блоки устройства, сопровожда  их необходимыми стробами. Устройство опознает адрес и выставл ет на магистраль ЭВМ сигнал Ответ. Выставленные в ЭВМ данные записываютс  либо в ЦАП 5, если ЭВМ предполагает рабо- с ту с масс-спектрометром типа МХ-7304, либо в счетчик генератора 6, если предполагаетс  работа с масс-спектрометром типа МИ-1201. Следующей командой ЭВМ производит установку в состо ние 1 соответствующего входного триггера блока 7, чем разрешает прохождение запроса от обслуживаемого устройства. На этом цикл управлени  работой одного из масс-спектрометров заканчиваетс  и ЭВМ может перейти к циклу управлени  работой другого масс-спектрометра. После этого ЭВМ переходит к выполнению какой- либо текущей программы.

0

5

После записи кода, например, в ЦАП 5 происходит его преобразование в напр жение, поступанлцее как управл ющее воздействие в масс-спектромет типа МХ-7304. По окончании преобразовани  сигнал Конец преобразовани  с выхода ЦАП 5 поступает как запрос на вход блока 7. Блок 7, получи этот запрос, устанавливает на маги- страль ЭВМ сигнал требовани  прерывани , который прерывает выполнение те кущей программы ЭВМ. ЭВМ выдает в устройство сигналы Ввод и Предоставление прерывани 1 , по которым |устройство выставл ет на шины Данные - адрес вектор прерывани ,соответствующий данному запросу.Получив вектор, ЭВМ уходит на программу обслуживани  данного прерывани . Если же была произведена запись кода в счетчик генератора 6, то на его выходе формируетс  последовательность калиброванных импульсов заданной пол рности , поступающих как управл - ющее воздействие масс-спектрометров типа МИ-1201. Сигнал обнулени  счетчика прекращает формирование этой последовательности, а на вход блока 7 с выхода генератора 6 подаетс  запрос. Как и в предыдущем случае этот запрос вызывает по вление сигнала Требование прерывани , а в ответ на сигналы Ввод и Требование, прерывани  устройство выставл - ет на шины Данные - адрес век- тор прерывани , соответствующий данному запросу, и ЭВМ переходит на программу обработки дан- ного прерывани . Программа обработ- ки прерывани  от этих запросов заключаетс  в следующем: по истечении определенного времени, необходимого дл  установлени  магнитного пол  мас спектрометра, производитс  ввод зна- чени  выходного сигнала масс-спектрометра в пам ть ЭВМ дл  дальнейшей обработки.Дл  этого производитс  запись в регистр 4 кода, управл ющего . работой контроллера 3.Преобразован- ное в код напр жение с выходов масс- спектрометра запоминаетс  в регистре 2 и по команде ЭВМ производитс  его ввод в пам ть ЭВМ.

Таким образом, устройство может управл ть работой масе-спектромет- ров типов МИ-1201 и МХ-7304 с одновременной регистрацией и обработкой принимаемых от них сигналов.

Возможно подключение одного масс- спектрометра типа МИ-1201 и одного масс-спектрометра типа МХ-7304. Управление их работой и обработка принимаемых от них данных осуществл ютс  параллельно. Эта возможность достигаетс  тем, что работа с масс- спектрометром осуществл етс  в режиме прерывани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  сопр жени  масс- спектрометра с ЭВМ, содержащее буферный регистр, контроллер напр жени , генератор цифровой развертки, - причем линейный вход контроллера напр жени   вл етс  входом устройства дл  подключени  к информационному выходу масс-спектрометра, выход контроллера напр жени  соединен с информационным входом буферного регистра , а выход генератора цифровой развертки  вл етс  выходом устройства дл  подключени  к входу калибровочных импульсов масс-спектрометра,о т- л и чающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  подключени  к ЭВМ нескольких масс-спектрометров различных типов, в него введены блок синхронизации и обмена,регистр, цифроаналоговый преобразователь, блок прерываний, шифратор, причем выход буферного регистра подсоединен к входу-выходу устройства дл  подключени  к общей шине ЭВМ и соединен с информационным входом блока синхронизации и обмена, входом сброса блока прерываний и выходом шифратора, группа входов данных регистра соединена с информационным выходом блока синхронизации и обмена, с информационными входами цифроаналогового преобразовател , генератора цифровой развертки , блока прерываний, причем первый , второй, третий, четвертый синхро выходы блока сихронизации и обмена соединены с синхровходами буферного регистра, контроллера напр жени , цифроаналового преобразовател  и генератора цифровой развертки, п тый синхровыход блока синхронизации и обмена соединен с входом записи регистра и входом запроса блока прерываний , выход разрешени  которого соеди- нен с входом подтверждени  прерывани  блока синхронизации и обмена,

   выход вектора прерывани  блока пре- рываний соединен с входом шифратора, второй и третий входы запроса прерываний соединены с вторым выходом генератора цифровой развертки и выходом Конец преобразовани  цифроана- логового преобразовател , выход регистра соединен с входом данных контроллера напр жени , а второй выход цифроаналогового преобразовател   вл етс  выходом устройства дл  подключени  входа управлени  масс-спектрометра .

   W

   19

   21

   20

   фиг.З