SU966683A1 - Устройство дл ввода-вывода информации при обработке физических величин - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  автоматизации технологических процессов или йроведени  экспериментальных исследований на рассредоточенных объектах, например атомных реакторных установках.

Известна система централизованного контрол  измер емых электрических величин, содержаща  вычислительную машину, соединеннук с групповыми преобразовател ми электрических сигналов 1 .

Однако в системе отсутствует возможность визуального контрол  первичных электрических сигналов, а также наблюдени  результатов машинной обработки непосредственно на объекте контрол . Это затрудн ет или делает невозможным использование данной системы в экспериментальных исследовани х на установках, отсто щих от вычислительной машины на сотни метроа и более.

. Известна исследовательска  измерительно-вычислительна  система, содержаща  последовательно соединенные коммутатор измер еьчых электрических величин, аналого-цифровой преобразователь , сопр жени  с вычислительноймашиной ,вычислительную машину и дисплейное устройство, содержащее второй блок сопр жени  с вычислительной машиной. Дисплейное устройство позвол ет исследователю,наход щемус  в непосредственной близости от экспериментальной установки, контролировать измер е1«ые величины и результаты их машинной обработки

10 2.

Недостатком системы  вл ест сложность аппаратуры сопр жени , поскольку вычислительна  машина соединена с блоками сопр жени  как с аналого-циф15 ровым преобразователем/ так и с дисплейным устройством.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению  вл етс  система, содержаща  соединенное с вычислительной ;

20 машиной измерительное устройство, включающее последовательно соединенные коммутатор сигналов и аналогоцифровой преобразователь, печатающее устройство и дисплейное устройство,

25 содержащее последовательно включенные блок набора и редактировани , блок управлени , блок приема информации , буферный накопитель и блок вывода, первый выход которого сое30 динен с входом печатающего устройства , второй выхрд соединен G входом вычислительной машины, выход которой соединен с вторым входом блока приема информации, блок отображени  информации , первый вход которого соеди нён с вторым выходом буферного накопител , а второй вход соединен с вторым выходом блока управлени , тре тий выход которого соединен с вторым входом блока вывода. Измерительное устройство соединено с вычислительной машиной шинами адреса и шинами числа. При работе системы по шинам адреса из вычислительной машины в коммутатор сигналов поступает команда, по которой коммутатор сигналов подключает один из входов системы . Измеренна  величина поступает на вход аналого-цифрового преобразовател , с выхода которого по шинам числа результат измерени  переда етс  в вычислительную машину. Дисплейное устройство при помощи блока приема информации и блока вывода позвол ет исследователю (оператору ) обмениватьс  информацией с вычислительной машиной, передавать из буферного накопител  в машину инструкции , получать в.буферный накопитель результаты измерений и их машинной обработки, наблюдатьих на экране блока отображени  или печатающем устройстве З. На практике возникает необходимость расположени  дисплейного устро ства на рабочем месте исследовател  (оператора) р дом с изтдерительным устройством, которое приближено к датчикам измер емых сигналов, причем рассто ние До вычислительной машины составл ет сотни и более метров . Возникают трудности как по техническому исполнению аппаратуры сопр жени  вычислительной машины с измерительным и дисплейным устрЬйствами , так и по обеспечению кабельных линий св зи. Недостатком известной системы  вл етс  сложность соединени  вычислительной машины с аппаратурой, наход щейс  на объекте исследовани , обу словленна  наличием отдельных канало св зи вычислительной машины с измери тельным и дисплейным устройствами. Цель изобретени  - упрощение устройства . Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство, содержащее коммутато сигналов, группа информационных входов которого  вл етс  группой информационных входовустройства, выход коммутатора сигналов подключен к вхо ду аналого-цифрового преобразовател  дисплей и печатающий блок, вход кото рого соединен с первым выходом диспле  , второй выход и первый вход кото рого  вл ютс  соответственно информационными выходом и входом устройства , содержит блок сопр жени ,включающий счетчик декад, элемент задержки , генератор пр моугольных импульсов, элемент И, адресный счетчик, триггер, коммутатор, шифратор и регистр сдвига , первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразовател , первый, второй и третий выходы элемента задержки подключены соответственно к первому входу элемента И, к первоглу входу шифратора и к объединенным входу счетчика декад и второму входу регистру сдвига, выход которого соединен с вторым входом шифратора, выход которого подключен к первому входу коммутатора,выход которого подключен к второму вхбду диспле , второй вход коммутатора соединён с. третьим выходомдиспле , первый выход триггера соединен с тре-. тьим входом коммутатора, второй выход триггера подключен к четвертому входу коммутатора и к входу генератора пр моугольных импульсов, вы-ход которого соединен с входом элемента задержки, второй вход элемента И соединен с выходом счетчика декад, выход элемента Иподключен к входу адресного счетчика, первый и второй выходы которого подключены соответственно к управл ющему входу коммутатора сигналов и к первому входу триггера, второй вход которого  вл етс  управл ющим входом устройства. На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - схема вычислительной машины; на фиг.3 - примеры реализации блока набора и редактировани , блока управлени  и блока приема информации, вход щих в состав диспле ; на фиг.4 - примеры реализации буферного накопител  и блок вывода данных . На представленных схемах обозначено измерительный блок 1, включающий коммутатор 2 сигналов и аналогоцифровой преобразователь 3, вычислительна  Машина 4, печатный блок 5, дисплей 6, включающий блок 7 набора и редактировани , блок 8 управлени , блок 9 приема информации, буферный накопитель 10, блок 11 вывода данных, блок 12 отображени , блок 13 сопр жени , включающийсчетчик 14 декад, генератор 15 пр моугольных импульсов , элемент 16 задержки, элемент / И 17, адресный счетчик 18, триггер 19, регистр сдвига.20, шифратор 21, коммутатор 22, формирователь 23 пр моугольных импульсов, сдвиговый регистр 24, группа элементов И 25, процессор 26, сдвиговый регистр 27, формирователь 28 пр моугольных им-. пульсов, генератор 29 сдвиговых импульсов , счетчик 30, генератор 31, пр моугольных импульсов, счетчик 32, триггер 33,клавиатура 34, шифратор . 35, группа элементов И 36, элемент

ИЛИ 37, формирователь 38 пр моугольных импульсов, функциональна  клавиатура 39, шифратор 40, группа элементов И 41, элемент ИЛИ 42, формирователи 43 и 44 пр моугольных импульсов , узел 45 управлени   ркость и фокусировкой, формирователь 46 пр моугольных импульсов, сдвиговый регистр 47, группа элементов И 48, группа элементов ИЛИ 49, генератор 50 пр мруголь.ных импульсов, счетчик 51, дешифратор 52, триггер 53, элемент И.54, элемент ИЛИ 55, счетчик 56 адреса маркера, схема 57 сравнени , элемент И 58, элемент ИЛИ 59, запоминающее устройство 60., дешифратор 61, элемент ИЛИ 62, триггер 63, элемент И 64, одновибратор 65, счетчик 66 текущего адреса, одновибратор 67, триггер 68, группа элементов И 69, сдвиговый регистр 70, формирователь 71 пр моугольных импульсов , элемент ИЛИ 72, генератор 73 пр моугольных импульсов, счетчик 74, группа элементов И 75,

На подготовительном этапе работы дисплей 6 работает в типовом режиме . Информаци  в буферный накопител 10 может быть занесена из вычислительной , машины 4 через блок 9 прием информации или оператором с помощью клавиатуры блока 7 набора и .редактировани  через коммутатор 22 и блок 9 приема информации. .

Содержимое буферного накопител  10 индуцируетс  на блоке 12 отображени  .и по инициативе оператора или вычислительной машины 4 может быть выведено через блок 11 вывода на печатающий блок 5 в вычислительную шину 4,

Работа на этапе измерени  начинаетс  с установки триггера 19 в состо нии 1, при котором коммутатор 22 подключает шифратор 21 к блоку 9 приема информации и запускаетс  генератор 15. Каждому импульсу генератора 15 соответствует поочередное по вление импульсов на выходе элемента 16 задержки. Счетчик 14 находитс  в исходном состо нии, при котором импульс с выхода элемента 16 задержки проходит через элемент И 1 на счетный вход адресного счетчика 18. По каждому изменению содержимого адресного счетчика 18 коммутатор 2 сигналов подключает к входу аналого-цифрового преобразовател  3 очередной датчик измер емых аналоговых величин. Результат измерени  из аналого-цифрового преобразовател  3 в виде параллельного подекадного двоично-дес тичного кода заноситс  на регистр 20 сдвига. Импульс с выхода элемента 16 задержки поступает на. счетный вход счетчика 14 и на вход регистра 20 сдвига, осуществл   выдачу на его выходы очередной декады

результата измерени . Импульсом с выхода элемента 16 символьный восьмизар дный код декады из шифратора 21 передаетс  через коммутатор 22 и блок 9 приема информации в буферный накопитель 10. После вывода из регистра 20 сдвига последней декады результата одного измерени  счетчик 14 переходит в исходное состо ние. Затем производитс  коммутаци  оче0 редного датчика на входе системы и цикл измерени  и последующей подекадной передачи .информации в буферный накопитель 10 повтор етс . При переполнении адресного счетчика 18 .триггер 19 устанавливаетс  Б исход5 ное состо ние, при котором коммутатор 22 подключает вход блока 9 приема информации к выходу блока 7 набора и редактировани . На этом заканчиваетс  режим измерени  и дис0 плей 6 готов к работе в типовом режиме . Исследователь (оператор) мо-: жет наблюдать на экране блока 12 отображени  результаты .измерений заданной группы входных сигналов

5 и, управл   дисплерм 6 при помощи клавиатуры блока 7 набора и редактировани , ввести в вычислительную машину 4 результаты измерени  и сопроводительную инструкцию, получить

0 из вычислительной машины 4 результаты обработки, вывести их на печатающее устройство 5 и т.д.

Рассмотрим примеры реализации составных частей устройства и при5 мер взаимодействи  их с вычислительной машиной.

Информаци  в виде последовательных кодов из линии св зи- принимаетс  на вход формировател  23 и далее .поступает на сдвиговый регистр 24.

0 Каждый код начинаетс  стартовой единицей , котора  запускает генератор 29 сдвиговых импульсов, настроенный на .частоту генератора 73 (фиг.4) блока 11 вывода (фиг.1).

5

При переполнении счетчика 30 генератор 29 блокируетс . К этому времени сдвиговый регистр 24 содержит прин тьлй код, а его выход (стартовый бит) сообщает процессору 26 о

0 завершении приема кода. В процессоре включаетс  программа приема кода из диспле  6. При работе этой программы на выходе процессора возникает импульс , по которому параллельный код

5 из регистра 24 через группу элементов И 25 поступает, на вход процессора 26, а регистр 24 устанавливаетс  в нулевое состо ние. По упом нутой программе анализируетс  каждый прин тый код и при обнаружении конца обусловленной группы кодов включаетс  соответствующа  программа последующей обработки.

При работе программа вывода инфор5 мации в дисплей 6 по импульсу с выхода процессора 26 параллельный код заноситс  на сдвиговый регистр 27, запускаетс  генератор 31, устанавли ваетс  в 1 триггер 33. Импульсами с выхода генератора 31 содержимое сдвигового регистра 27 в виде после довательного кода передаетс  через формирователь 28 в линию св зи. При переполнении счетчика 32 генератор 31 блокируетс , а триггер 33 устанавливаетс  в нулевое состо ние, со обща  процессору 26 о готовности к передаче следующего кода. При нажатии одной из клавиш символьной клавиатуры 34 из шифратора 35 на группу элементов И 36 поступает параллельный код, соответствую щий данной клавише. Элементом ИЛИ 3 и формирователем 38 обеспечиваетс  по вление на выходе группы элементо И 36 импульсного- параллельного кода символа, соответствующего нажатой клавише.. Нажатие какой-либо клавиши функц ональной клавиатуры 39 соответствуе заданию определенной команды дл  ди пле  ,6. . Отдельной клавише Запрос ЭВМ с ответствует первый выход функциональной клавиатуры 39, при нажатии других клавиш на выходе группы элементов И 41 по вл етс  импульсный параллельный код команды, соответст вующий нажатой функциональной клави ше. Процесс формировани  кодов кома на выходе группьа элементов И 41 ана логичен процессу формировани  кодов символов на выходе группы элементов И 36. Из формировател  28 (фиг.2) вычи лительной машины 4 по линии св зи и формаци  в виде последовательности кодов поступает на вход формировате л  46 и далее.на сдвиговый регистр 47. Каждый код начинаетс  стартовой единицей, котора  запускает генератор 50 сдвиговых импульсов, настроенный на частоту генератора 31 (фиг.2) вычислительной машины 4. Припереполиении счетчик .51 выдает импульс, разрешающий выдачу прин того кода в параллельном виде из группы схем И 48 на вход групп схем ИЛИ 49 и блокирующий генератор 50 до прихода следующего последовательного кода. Информаци , содержаща с  в запоминающем устройстве 60, непрерывно циркулирует: по каждому такту происходит пересылка содержимого  чейки с номером К в  чейку с номером К+1, а из последней - в первую. В каждый момент времени счетчик 66 текущего адреса содержит адрес  чейки , доступной дл  записи или чтени  Импульсом переполнени  с выхода счет чика текущего адреса запускаетс  раз вертка блока 12 отображени . По тактам циркул ции содержимое запоминающего устройства 60  чейка за  чейкой выводитс  на блок 12 отображени . При совпадении содержимого счетчика 66 текущего адреса с содержиг им счетчика 56 адреса маркера с выхода схемы 57. сравнени  на вход блока 12 отображени  поступает импульс, по которому на экране упом нутого блока указываетс  (в виде маркера) доступное дл  чтени  или записи знакоместо. При нажатии одной из клавиш символьной клавиатуры 34 параллельный импульсный код соответствующего символа из группы элементов И 36 через коммутатор 22 направлений игруппу элементов ИЛИ 49 поступает на вход запоминающего устройства 60 и вход дешифратора 52. На выходе дешифратора по вл етс  импульс, устанавливающий триггер 53 в единичное состо ние , тем самым открыва  элемент И 54. При совпадении содержимого счетчика 66 текущего адреса с содержимым счетчика 56 адреса маркера схема 57 сравнени  вырабатывает импульс, который, пройд  элемент И 54, поступает на вход запоминающего устройства 60. В последнем осуществл етс  запись кода символа. .Этот же импульс устанавливает в исходное состо ние триггер 53 и, пройд  элемент ИЛИ 55, увеличивает содержимое счетчика 56 адреса маркера на единицу. Редактирование информации, содержащейс  в буферном накопителе осуществл етс  следующим образом. При нажатии одной из клавиш управлени  маркером (на функциональной . клавиатуре 39 блока 7) импульсг ный параллельный код соответствующей команды . поступает из группь элементов И 41 через группу элементов ИЛИ 49 на вход дешифратора 52. Импульс с одного из выходов дешифратора 52 поступает на соответствующий управл ющий вход счетчика 56 адреса маркера , устанавлива  в нем новое значение адреса-маркера. Начина  с данного адреса запоминающее устройство доступно дл  записи или чтени . Вывод информации на печатающий блок осуществл етс  следующим образом .. При нажатии клавиши Печать функциональной клавиатуры 39 параллельный импульсный код этой команды поступает из группы элементов И 41 через группу элементов ИЛИ 49 на вход .дешифратора 52. На выходе дешифратора 52 по вл етс  импульс, устанавливающий триггер 63 в единичное состо ние , темсамым открыва  элемент И 64. При совпадении содержимого счетчика 66 текущего адреса с содержимым счетчика 56 адреса маркера схема 57 сравнени  вырабатывает импульс, который, пройд  элемент И 64 и элемент ИЛИ 59,

поступает на вход запоминающего устройства 60. По этому импульсу запоминающее устройство 60 обеспечивает выдачу параллельного кода на вход группы элементов И 75 блока 11 вывода. Импульс с выхода элемента И 64 поступает также на вход группы элементов И 75 блока 11 вывода и .управл ющий вход печатающего блока 5 , который по этому сигналу печатает символ , соответствующий параллельному коду, поступавшему на информационный вход печатающего блока из группы элементов И 75. Импульс с выхода элемента И 64 запускает одновибратор 65, который блокирует элемент И 64 до окончани  цикла.печати символа. Импульс с выхода элемента ИЛИ. 59,пройд  элемент ИЛИ 55, увеличивает содержимое счетчика 56 адреса маркера на единицу, подготавлива  тем самым адрес следующего выводимого символа. После окончани  блокирующего сигнала с выхода одновибратора 65 первый по вившийс  импульс с выхода схемы 57 сравнени  проходит элемент И64, после чего начинаетс  цикл вывода на печать следующего символа. Режим печати заканчиваетс  установкой в нулевое состо ние триггера 63 импульсом с выхода элемента ИЛИ 62. Этот импульс вырабатываетс  при nepenqnнекий счетчика 56 или при обнаружени дешифратором 61 символа, означающего Конец вывода.

Режим вывода на печать может быть установлен не только при нажатии клавиши Печать, но и по инициативе со стороны вычислительной машины 4. При этом код команды Печать поступает на вход дешифратора 52 из. вычис ительной машины по линии св зи через формирователь 46, регистр 47, группу элементов И 48 и группу элементов ИЛИ 49. .

Вывод информации из буферного накопител  в вычислительную машину происходит следующим образом.

При нажатии клавиши Передача функциональной клавиатуры 39 импульсный параллельный код этой команды поступает из группы элементов И 41 через группу элементов ИЛИ 49 на вход дешифратора 52. На выходе дешифратора 52 по вл етс  импульс, устанавливающий триггер 68 в единичное состо ние, тем самым открыва  эле- мент И 58. При совпадении содержимого счетчика 66 текущего адреса с содержимым счетчика 56 адреса маркера схема 57 сравнени  вырабатывает импульс, который, пройд  элемент И 58 и элемент ИЛИ 59, поступает на вход запоминающего устройства ;60.По этому импульсу запоминающее устройство 60 обеспечивает выдачу параллельного кода на вход группы элементов И 69 блока 11 вывода. Импульс с выхода элемента И 58 поступает также на блок 11 вывода, на вход группы элементов И 69 и на вход элемента ИЛИ 72. С выхода группы элементов И 69 параллельный код символа заноситс  на сдвиговый регистр 70. Импульсом с выхода элемента ИЛИ 72 устанавливаетс  в 1 стартовый разр д сдвигового регистра 70 и /эапускс етс  генератор 73, который осу0 ществл ет сдвиг содержимого регистра 70 и выдачу через формирователь 71 в линию св зи последовательного кода , начинающегос  стартовой единицей. При переполнении счетчика 74 генератор 73 блокируетс  и передача ко5 да символа заканчиваетс . Сигнал с выхода элемента И 58 saijycKaeT одновибратор 67, который блокирует элемент И 58. до окончани  цикла передачи символа. Импульс с выхода элемен0 та ИЛИ 59, пройд  элемент ИЛИ 55, увеличивает содержимое счетчика 56 адреса маркера на единицу, подготавлива  тем самым адрес следующего выводимого символа. После окончани 

5 блокирующего сигнала с выхода одновибратора 67 первый по вившийс  импульс с выхода схемл 57 уравнени  проходит элемент И 58, затем начинаетс  цикл передачи в вычислительную

0 машину 4 следующего символа. Режим передачи в вычислительную машину заканчиваетс  при установке в нулевое состо ние триггера 68 импульсом с выхода элемента ИЛИ 62. Этот импульс

5 вырабатываетс  при переполнении счетчика 56 адреса маркера или при обна ружении дешифратором 61 символа, означающего конец вывода.

Режим вывода содержимого буферного

0 накопител  в вЬ1Числительную машину 4 может быть установлен не только при нажатии клавиши Передача, но и по инициативе со стороны вычислительной машины. При этом код команды Передача поступает на нход дешифратора

5 52 аналогично коду команды Печать из вычислительной Мсшины 4.

Сообщение в вычислительную машину о готовности диспле  6 к при1ему из нее информации может быть пере0 дано двум  способами-.

При помощи клавиатуры блока 7 набора и редактировани  оператор готовит символьный текст, который затем передаетс  из буферного накопители

5 10 в вычислительную машину 4, В тексте содержитс  информаци  о готовности диспле  к приему. :

Во втором способе при нажатии клавиши Запрос ЭВМ на функциональной ,

0 клавиатуре 30 блока 7 набора и редактировани  импульсом с выхода фор мировател  44 блока 8 управлени  на сдвиговом penicTpe 70 устанавливаетс  соответствукйций код, а также через

Claims (3)

1. 5 элемент ИЛИ 72 запускаетс  генератор 73, после чедго с выхода формировател  71 содержимое сдвигового регистра 70 выдаетс  в линию св зи. Прин тие данного кода вычислительной машиной 4 рассматриваетс  как сигнал о готовности диспл.е  6 к при ему информации из вычислительной, машины. Каждуй переданный из машины код поступает через блок 9 приема инфор мации на вход буферного накопител  10. В случае поступлени  символа он записываетс  в запоминавзщее устройство 60. 1В случае поступлени  команды (Печать, Передача или команды управлени маркером) выполн етс  соответствующа  операци . Ра бота блоков 10,11,12 и 5 в этом слу чае не отличаетс  от описанного выше . . При работе системы в режиме изме рени  функционировани  буферного на копител  10 и блока отображени 12 Происходит так же, как и при приеме символьной информации из символьной клавиатуры 34 блока 7 набора и редактировани  или вычислительной машины 4. .. Рассмотренное устройство позвол  ет с помощью одного и того же диспле  осуществить аередачу эксперимен тальных данных из измерительной аппаратуры в вычислительную машину, буферирование, редактирование экспериментальных данных и сопровождение их служебной информацией. Область применени  систем измерени , контрол  и обработки на основе вычислительных машин расшир етс , поскольку становитс  возможным подключение измерительной аппаратуры к вычислительным машинам различных классов, имеющим в своем составе дисплей. Поскольку типовые дисплеи могут быть установлены в непосредственной близости от экспериментальных установок без существенных ограничений по типам кабельных линий св зи и ра сто нию от вычислительных машин, а блок сопр жени  несложен в исполнении , то данное устройство может быт внедрено со значительным сокращение затрат времени и материальных средс Формула изобретени  Устройство дл  ввода-вывода информации при обработке физических величин, содер кащее коммутатор сигн лов., группа информационных входов которого  вл етс  группой информационных входов устройства, выход коммутатора сигналов подключен к входу аналого-цифрового преобразовател , дисплей и печатающий блок, вход которого соединен с первым выходом диспле , второй, выход и первый вход которого  вл ютс  соответственно информационными выходом и входом устройства, отличающеес  тем, что, с целью упрощени , оно содержит блок сопр жени , включающий счетчи.к декад, элемент задержки и генератор пр моугольных импульсов , элемент И, адресный счетчик , триггер, коммутатор, шифратор и регистр сдвига, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразовател , первый, второй и третий выходы элемента задержки подключены соответственно к Лервому входу элемента И, к первому входу шифратора и к объединенным входу счетчика декад и второму входу регистра сдвига, выход которого соединен с вторым входом шифратора, выход которого подключен к первому входу коммутатора, выход которого подключен к второму входу диспле , второй вход коммутатора соединен с третьим выходом диспле ., первый выход триггера соединен с третьим входом коммутатора, второй выход триггера подключен к четвертому входу коммутатора и к входу генератора пр моугольных импульсов, выход которого соединен с входом элемента задержки, второй вход элемента И соединен с выходом счетчика декад, выход элемента И подключен к входу адресного счетчика , первый и второй выходы которого подключены соответственно к управл ющему входу коммутатора сигналов и к первому входу триггера, второй вход которого  вл етс  управл ющим входом устройства. Источники информации, прин тые во вниманиепри экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 330457, KJi.Ci06F 15/46, 1970.
2. 2.Баранов В.А., Коренченко С.М., Смирнов B.C., Хомутов Н.В. Система автоматического контрол  параметров детектора зараженных частиц спектрометра АРЕС. ОИЯИ, 13-89-226, Дубна, 1980.
3. 3.Номенклатурный перечень изделий НПО Импульс на 1979. Ротапринт НПО Импульс, Северодонецк, 1979 (прототип).

   23

   23

   ИЗ 71

   кчь

   Фиг.2