Устройство ввода информации

(51)06 3/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт электроники Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Зайка Валерий Анатольевич Лопарева Наталия Вячеславовна Климентовский Виталий Викторович Ванкович Галина Рамуальдовна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт электроники Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство ввода информации, содержащее входной регистр, блок формирователей,счетчик, блок дешифрации, элемент И и две группы переключателей, при этом информационные входы входного регистра, счетного и установочного входов счетчика, соединенного по выходу с блоком дешифрации, являются информационными входами первого и второго синхросигналов устройства, а выход блока формирователей соединен с информационным выходом устройства, отличающееся тем, что содержит первый, второй, третий и четвертый триггеры, первую и вторую схемы сравнения на равно, регистры верхнего и нижнего уровней, схемы сравнения на меньше и больше, при этом вход второго синхросигнала соединен с установочными в ноль входами первого, третьего и четвертого триггеров, управляющий вход входного регистра и установочный в единицу вход первого триггера подключены к выходу блока дешифрации, информационный выход входного регистра соединен с информационным входом блока формирователей, соединенного по 7619 1 2005.12.30 управляющему входу с выходом элемента И, подключенного также по выходу к установочному в единицу входу второго триггера, единичный выход и установочный в ноль вход которого подключены к выходу устройства, и с первыми информационными входами схем сравнения на меньше и больше, вторые информационные входы которых соединены соответственно с информационными выходами регистров верхнего и нижнего уровней, информационные входы которых подключены ко входу устройства, управляющие входы - к выходам соответственно второй и первой схем сравнения на равно, первые информационные входы которых соединены с выходом счетчика, вторые - соответственно с выходами второй и первой групп переключателей, а выходы схем сравнения на меньше и больше подключены соответственно к установочным в единицу входам третьего и четвертого триггеров, единичные выходы которых соединены со вторым и третьим входами элемента И, первый вход которого соединен с единичным выходом первого триггера. Устройство относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться для первоначального отбора и ввода для обработки в ЭВМ информации, накопленной во время экспериментов и исследований средствами многоканальных регистрирующих комплексов. Известно устройство для ввода информации 1, содержащее блоки воспроизведения,формирования, сравнения, выбора информации, управления, памяти и выбора каналов. Устройство не обеспечивает ввод информации с каналов, содержимое которых меняется в заранее определенном диапазоне амплитуд. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ввода информации 2,содержащее блок усилителей (входной регистр), блок формирователей, одновибратор, четыре элемента И и элемент ИЛИ, счетчик, дешифратор и две группы переключателей. В устройстве выбор данных определенного амплитудного диапазона возможен только после ввода информации с нескольких каналов и соответственно ее анализа процессорными средствами. Из-за этого снижается эффективность оперативного поиска интересующей экспериментатора информации. В процессе ввода происходит поступление на выход устройства избыточных и малохарактерных определенным условиям проводимых экспериментов массивов данных, из-за чего снижается достоверность оценок и оперативность анализа введенной устройством информации и соответственно эффективность проводимых исследований, проводимых с использованием средств регистрации и сбора исходных массивов многомерной измерительной информации. Технической задачей изобретения является повышение достоверности вводимых данных за счет ввода информации о конкретно выбранном амплитудном диапазоне измерительного параметра, динамический диапазон которого может периодически изменяться, а уровни изменения могут задаваться во время регистрации данных по определенным измерительным каналам. Поставленная техническая задача достигается тем, что в устройство анализа и ввода информации, содержащее входной регистр, блок формирователей, счетчик, блок дешифрации, элемент И и две группы переключателей, при этом информационные входы входного регистра, счетного и установочного входов счетчика, соединенного по выходу с блоком дешифрации, являются информационными и входами первого и второго синхросигналов устройства, а выход блока формирователей соединен с информационным выходом устройства, введены первый, второй, третий, четвертый триггеры, первая и вторая схемы сравнения на равно, регистры, соответственно верхнего и нижнего уровней,схемы сравнения, соответственно на меньше и больше, при этом второй входной синхросигнал подается на установочные в ноль входы первого, третьего и четвертого триггеров, управляющий вход входного регистра и установочный в единицу вход первого триггера подключены к выходы блока дешифрации, информационный выход входного регистра соединен с информационным входом блока формирователей, соединенного по 2 7619 1 2005.12.30 управляющему входу с выходом элемента И, подключенного также по выходу к установочному в единицу входу второго триггера, единичный выход и установочный в ноль вход которого подключены к выходу устройства, и с первыми информационными входами схем сравнения на меньше и больше, вторые информационные входы которых соединены соответственно с информационными выходами регистров верхнего и нижнего уровней, информационные входы которых подключены ко входу устройства, управляющие - к выходам соответственно второй и первой схем сравнения на равно, соответственно, первые информационные входы которых соединены с выходом счетчика, а вторые соответственно к выходам второй и первой групп переключателей, а выходы схем сравнения на меньше и больше подключены соответственно к установочным в единицу входам третьего и четвертого триггеров, единичные выходы которых соединены со вторым и третьим входами элемента И, первый вход которого соединен с единичным выходом первого триггера. Введение новых блоков - первого, второго, третьего и четвертого триггеров, первой и второй схем сравнения на равно, двух регистров, соответственно верхнего и нижнего уровней и двух схем сравнения, соответственно, на меньше и больше, позволяет выбирать информацию об исследуемом параметре из любого задействованного при вводе канала таким образом, что значение параметра вводится только тогда, когда оно, с одной стороны, больше некоторого заранее зарегистрированного по отдельному информационному каналу кадра значению, причем номер канала, где находится это значение, выбирается предварительно устройством, и, с другой стороны, меньше некоторого уровня, информация о котором также поступает по своему каналу, и в каждом информационном кадре осуществляется ввод кода исследуемого параметра, проанализированного устройством на соответствие заданным уровням, за счет чего обеспечивается достоверная амплитудная селекция вводимых данных. Сущность изобретения поясняется фигурой 1, где 1 - входной регистр,12 - схема сравнения на больше,2 - 1-й триггер,13 -элемент И,3 - блок формирователей,14 - 1-ая группа переключателей,4 - счетчик,15 - 2-ая группа переключателей,5 - блок дешифрации,16 -3-й триггер,6 - регистр верхнего уровня,17 - 4-й триггер,7 - схема сравнения на меньше,18 - вход устройства,8 - 2-й триггер,19 - выход устройства,9 - 1-ая схема сравнения на равно,20 - вход второго синхросигнала,10 - 2-ая схема сравнения на равно,21 - вход первого синхросигнала. 11 - регистр нижнего уровня,На фиг. 2 приведена схема блока дешифрации 5, на фиг. 3 - реализация первой, второй схем сравнения на равно 9, 10, схем сравнения на меньше 7, 12. На фиг. 4 -группы переключателей 14, 15. Информационные входы 18 устройства подключены к информационным входам входного регистра 1 и регистров верхнего и нижнего уровней 6 и 11, вход первого синхросигнала 21 подключен к счетному входу счетчика 4, установочный в ноль вход которого соединен со входом второго синхросигнала 20, подключенного также к установочным в ноль входам 1-го триггера 2, 3-го триггера 16 4-го триггера 17. Управляющий вход входного регистра 1 соединен с выходом блока дешифрации 5, подключенным также к установочному в единицу входу 1-го триггера 2, информационный выход входного регистра 1 соединен с информационным входом блока формирователей 3 и первыми информационными входами схем сравнения на меньше 7 и больше 12. Выход счетчика 4 подключен к блоку дешифрации 5 и к информационным входам, соответственно 1-ой 9 и 2-ой 10 схем сравнения на равно, вторые информационные входы которых соединены,соответственно с 1-ой 14 и 2-ой 15 группами переключателей, а выходы подключены к 3 7619 1 2005.12.30 управляющим входам регистров верхнего и нижнего уровней 6 и 11, соответственно выходы блоков 6 и 11 подключены ко вторым информационным входам схем сравнения на меньше и больше 7 и 12, выходы которых подключены соответственно к установочным в единицу входам 3-го 16 и 4-го 17 триггеров, прямые выходы которых соединены со вторым и третьим входами элемента И 13, выход которого подключен к управляющему входу блока формирователей 3 и к установочному в единицу входу 2-го триггера 8, единичный выход и установочный в ноль вход которого соединены с выходом 19 устройства,подключенным также к информационному выходу блока формирователей 3. Устройство работает следующим образом. На вход 18 устройства поступает многоканальный поток данных, имеющий кадровую структуру информации. Кадровая структура информации - это последовательность параллельных двоичных кодов, поступающих по раздельным входным каналам. Каждый двоичный код соответствует конкретному выходному каналу, синхронизация которого осуществлена синхросигналом (второй синхросигнал 21). Первый синхросигнал 20 синхронизирует последовательность двоичных кодов и вторых синхросигналов в соответствии с числом каналов. Первый синхросигнал поступает на вход устройства одновременно со вторым синхросигналом из их последовательности, равной числу каналов в кадровой структуре, т.е. поступает в канале, где находится информация о параметре первого измерительного сигнала. Количество каналов и соответственно вторых синхросигналов и кодовых эквивалентов измеряемых параметров в одной кадровой структуре - информационном кадре составляет от нескольких десятков до тысячи и по величине, обычно, кратно значению 2, где 510. Информационное слово, являющееся эквивалентом оцениваемого измерительного параметра, значение которого необходимо ввести, поступает по одному из -х каналов информационного кадра, -ое значение номера канала выбирается блоком дешифрации 5, в котором имеются несколько переключателей (для единичных, десятых и, если необходимо, то и для сотых номеров каналов), положение которых оператор устанавливает в соответствии с тем номером канала, по которому зарегистрирован код параметра. Например, если это канал 51, т.е.51, то переключатель единиц устанавливается в положение 1, десятков - 5, сотен - 0. На эти переключатели блока 5 поступают продешифрированные дешифратором блока 5 состояния счетчика 4, который подсчитывает вторые синхросигналы, начиная каждый цикл пересчета вторых синхросигналов по приходу первого синхросигнала, который подготавливает счетчик, т.е. устанавливает его в начальное состояние. С переключателей выбранные значения поступают на элемент И и формируют необходимый номер канала. По сигналу с выхода блока 5 в выходной регистр 1 заносится содержимое -го канала и этим же сигналом устанавливается в 1 1-й триггер 2 1-ой группой переключателей 14 устанавливается двух (трех) позиционное десятичное число, двоичный эквивалент которого формируется на выходе блока 14 и поступает на второй информационный вход 1-ой схемы сравнения на равно, на первый информационный вход которой поступает подсчитываемая счетчиком 4 последовательность номеров- каналов информационного кадра. В момент совпадения набранного на блоке 14 номера канала с поступившим с блока 4 номером канала блоком 9 вырабатывается сигнал, который поступает на управление регистром нижнего уровня 11, в который заносится находящийся в данный момент на входе устройства 18 и соответственно на информационном входе блока 11 код некоторого параметра-уровня по этому выбранному таким образом номеру канала, например под номером, равным 35, регистрируется заранее известное значение-уровень, величина которого определяет тот порог, ниже которого информация об измеряемом параметре, поступающем в устройство, как приведено выше на примере 51-го канала, не должна вводиться устройством, т.е. поступать из блока 1 в блок 3 и на выход устройства 19. Осуществляется это условие таким образом. Содержимое блока 11, т.е. нижний уровень кода поступает на второй информационный вход схемы сравнения на больше 12, на первый информационный вход которого поступает код анализируемого параметра. Блоком 12 вырабатывается выходной сигнал тогда, когда содержимое первого 4 7619 1 2005.12.30 информационного входа больше значения содержимого со второго информационного кода. Этим сигналом устанавливается в 1 4-ый триггер 17. Аналогичным образом происходит анализ содержимого измеряемого параметра, данные с которого необходимо ввести устройством, и по критерию верхнего уровня, т.е. при условии, чтобы данные не превышали некоторого выбранного порогового значения, содержимое которого регистрируется в этом случае по каналу, номер которого выбирается 2-ой группой переключателей 15, сравнивается с текущим номером каналов в кадре 2-ой схемой сравнения на равно 10, по сравнению содержимое этого канала заносится в регистр верхнего уровня 6, с содержимым которого сравнивается значение содержимого анализируемого канала в схеме сравнения на меньше 7 и по сравнению на меньше устанавливается в 1 3-ий триггер 16, единичное состояние выхода которого поступает на третий вход элемента И 13, на второй вход которого поступает такое же состояние с 4-го триггера 17 Ю, а на первый - с первого триггера 2. Таким образом на выходе элемента И 13 будет сформирован сигнал на занесение информации в блок формирователей 3 со входного регистра 1 тогда, когда значение исследуемого и соответственно вводимого параметра не меньше и не больше заранее заданных уровней. В момент ввода все триггеры, т.е. 1-й 2, 3-й 16, 4-й 17, находятся в единичном состоянии и соответственно определяют ввод информации, анализируя ее в каждом информационном кадре данных, для чего в начале каждого кадра эти триггеры подготавливаются, т.е. устанавливаются в нулевое состояние вторым синхросигналом. Ввод информации произойдет при любом расположении каналов в кадре, т.е. независимо от взаимного расположения номеров выбираемых каналов. Практически он осуществляется по приходу последнего разрешающего сигнала на входы элемента 13 и, если вводимые данные находятся в канале под номером 2, а информация об уровнях, например, в 40-м и 58-м канале, то ввод произойдет в момент времени, соответствующий приходу 58-го канала информационного кадра. Сигнал с выхода блока 13 одновременно с занесением данных в блок 3 устанавливает в 1 2-й триггер 8, единичный выход которого является сигналом для подключаемого процессора о наличии информации на выходе устройства. Возвращение 2-го триггера 8 в исходное состояние осуществляется процессором, сигнал от которого поступает на установочный в нулевое состояние вход 3-го триггера 8. Устройство реализовано на микросхемах серий К 155 входной регистр 1, регистры верхнего и нижнего уровней 6 и 17 и блок формирователей 3 - микросхемы К 155 ТМ 8,1-й - 4-й триггеры 2, 8, 16 и 17 - микросхемы К 155 ТМ 2, счетчик 4 - микросхемы К 155 ИЕ 2,элемент И - микросхема К 155 ЛА 4. Блок дешифрации (фиг. 2), - микросхемы К 155 ИД 1, с выходов которых поступают десятичные состояния единиц, десяток и сотен в текущих номерах каналов информационного кадра (подсчитываемые счетчиком 4 вторые синхросигналы). Переключатели единиц, десяток и сотен - переключатели типа ПМ 10 П 1 Н, которыми выбирается одно из десяти состояний подсчета единиц, десяток и сотен и их совпадение на элементе И (микросхема К 155 ЛА 4) определяет на выходе блока 5 сигнал, время появления которого соответствует выбранному номеру канала, по которому зарегистрированы необходимые для ввода данные. Блоки 9, 10, 1 и 12 (фиг. 3) - микросхемы К 555 СП 1. Можно также использовать микросхемы К 532 СП 1, 134 СП 1, 564 ИП 2 серий. В каждой из перечисленных четырехразрядных микросхем предусмотрена возможность покаскадного включения, что позволяет осуществить расширение разрядности блоков 9, 10, 7 и 12 3. Выходом для блоков 9 и 10 является выход АВ микросхемы, для блока 7 - выход АВ, а для блока 12 - выход АВ микросхемы (Входы АВ, АВ и АВ для поразрядного наращивания.) Блоки 14 и 15 (фиг. 4) реализованы на трех переключателях программных поворотных типа ПП 10 (0 Ю 3.602.160 ТУ) для единиц, десяток и сотен и преобразователя х/у двоично-десятичного кода в двоичный код (микросхема К 155 ПР 6). Каскадное включение микросхемы К 155 ПР 6 для преобразования трех тетрад двоично-десятичного кода в двоичный выполнено в соответствии с 4. 5 7619 1 2005.12.30 Источники информации 1. А.с. СССР 769524, МПК 06 3/04, 1980 // Бюл.27. 2. А.с. СССР 1424002, МПК 06 3/00, 1988 // Бюл.34 (прототип). 3. Ланцов А.Л., Зворыкин Л.Н., Осипов И.Ф. Цифровые устройства на комплементарных МДП интегральных схемах. - . Радио и связь, 1983. - С. 81-83. 4. Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике Справочник. Р.В. Данилов, Ельцова, Ю.П. Иванов и др. / Под ред. Б.Н. Файзулаева,Б.В. Тарабрина. - . Радио и связь, 1986. - С. 126. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.