Brevet FR2416509A1 — publié le 19790831

L'invention concerne les moyens de communication entre des sources externes d'information et un calculateur numérique, et concerne plus précisément un dispositif d'introduction des informations provenant de capteurs numériques, qui peut être utilisé en qualité de voie spécialisée d'entrée-sortie assurant la transformation des informations numériques selon des programmes stockés dans la mémoire du dispositif. Le dispositif considéré peut être appliqué à divers systèmes de commande et de contrôle, dont l'état des capteurs est caractérisé par des signaux binaires du type "oui-non", la réaction à ces signaux étant préalablement connue, codée de façon appropriée et stockés dans une mémoire d'instructions. On connait un dispositif pour l'introduction des informations provenant de capteurs numériques, comportant un commutateur de signaux d'entrée, un registre, un décodeur, une mémoire d'instructions, une mémoire de l'état précédent des capteurs, un conformateur du signal de changement d'état du capteur, des portes logiques "ET", "OU", NON et une unité de commande. Ce dispositif réalise la surveillance automatique de l'état de plusieurs groupes de capteurs numériques. L'état des sorties de chaque groupe de capteurs numériques est comparé en permanence avec une information appropriée, stockée dans la mémoire de l'état précédent des capteurs, et l'introduction des informations dans le calculateur numérique n'a lieu que lorsqu'on détecte le changement d'état d'un capteur.Alors le dispositif produit un seul signal de sortie donnant l'adresse du capteur qui a changé d'état. Ceci interdit l'utilisation du dispositif connu pour fonctionner avec plusieurs récepteurs d'information, par exemple, des calculateurs numériques, et pour représenter l'état des capteurs contrôlés à l'aide des moyens tels que des téléimprimeurs et des visuels faisant appel à une information d'entrée sous forme de séquences de signaux codés. Dans le dispositif connu, la mémoire de l'état précédent des capteurs est réalisée sous la forme d'une suite de registres à décalage, avec un nombre total de cellules de mémoire égal au nombre de capteurs à contrôler, chaque cellule de mémoire correspondant à un capteur déterminé. Une telle mémoire possède une structure interne assez compliquée et limite les possibilités fonctionnelles de tout le dispositif en interdisant l'entrée de l'information courante provenant des capteurs n'exigeant pas une mise en mémoire de leur état précédent. Ceci prive le dispositif connu de la souplesse indispensable pour que l'on puisse l'utiliser pour l'introduction de l'information dans divers systèmes de commande et de contrôle. Dans le dispositif connu on interroge consécutivement l'état des capteurs et on compare 11 état détecté avec l'état précédent, ce qui ne permet pas d'utiliser ce dispositif dans les cas où les capteurs ont une priorité. L'invention vise à mettre au point un dispositif pour l'introduction des informations provenant de capteurs numériques permettant, grâce à un montage nouveau de l'unité de commande et des mémoires d'instructions et de l'état précédent des capteurs, d'assurer une interrogation des capteurs programmée selon le cas concret donné. Le problème posé est résolu à l'aide d'un dispositif pour l'introduction des informations provenant de capteurs numériques comportant un registre, un décodeur, un conformateur du signal de changement d'état des capteurs, une porte logique "OU" et des portes logiques ET dont le nombre correspond au nombre de sorties d'information des capteurs et dont les sorties sont raccordées aux entrées de la porte logique "OU", une mémoire de l'état précédent des capteurs constituée par des cellules de mémoire dont chaque sortie est raccordée à une première entrée de la porte logique "ET" correspondante du conformateur du signal de changement d'état des capteurs.Des deuxièmes entrées des portes logiques "ET" sont raccordées aux sorties correspondantes des capteurs, des troisièmes entrées des portes logiques ET sont raccordées à l'une des sorties du groupe correspondant de sorties du décodeur, dont les entrées sont raccordées à un premier groupe de sorties du registre, et des quatrièmes entrées des portes logiques "ET" sont raccordées aux lignes bus de sortie correspondantes du dispositif, elles-mêmes raccordées à un deuxième groupe de sorties du registre.Le dispositif comprend en outre une mémoire d'instructions, dont les sorties d'infor- mation sont raccordées aux entrées du registre, et une unité de commande dont l'une des entrées est raccordée à la sortie de la porte logique "OU" du conformateur du signal de changement d'état des capteurs et qui comporte un générateur d'impulsions de rythma dont l'une des sorties est raccordée aux entrées de commande de la mémoire d'instructions et du registre.Selon l'invention, le dispositif d'introduction d'information est caractérisé en ce qu'il comporte en plus un conformateur de signal d'interruption sur un signal de capteurs à priorité, dont les entrées sont raccordées aux sorties d'information des capteurs à priorité; la mémoire d'instructions est réalisée selon un schéma à accès sélectif; les cellules de mémoire de la mémoire de l'état précédent des capteurs sont réalisées sous la forme de bascules dont les entrées "un" et "zéro" sont raccordées aux lignes bus de sortie correspondantes du dispositif, tandis que leurs entrées de synchronisation sont raccordées à la sortie du groupe correspondant de sorties du décodeur; l'unité de commande comporte en plus un compteur, deux portes logiques "OU", une bascule bistable, une porte logique "ET", un commutateur, dont les entrées sont raccordées aux lignes bus de sortie correspondantes du dispositif, tandis que l'entrée d'autorisation du commutateur est raccordée à la sortie de la première porte logique "OU" de l'unité de commande, dont l'une des entrées est raccordée à l'une des sorties isolées du décodeur, et un circuit à retard, dont la sortie est raccordée à l'une des entrées de la deuxième porte logique "OU" de l'unité de commande, dont une autre entrée est raccordée à la sortie du conformateur de signal d'interruption, raccordée également aux entréesderestaurationdu registre et du compteur, dont les entrées "un"#ntraccordées aux sorties du commutateur, tandis que ses sorties sont raccordées aux entrées d'adresse de la mémoire d'instruction, et la sortie de la deuxième porte logique OU est raccordée à l'entrée "zéro" de la bascule bistable. L'entrée "un" de cette bascule est raccordée à la sortie de la porte logique "OU" du conformateur du signal de changement d'état des capteurs et la sortie de la bascule bistable est raccordée à l'une des entrées d'une porte logique "ET", dont une autre entrée est raccordée à une autre sortie isolée du décodeur. La sortie de cette porte "ET" est raccordée à une deuxième entrée de la première porte logique OU" Ifde l'unité de commande et à l'entrée du circuit à retard, le générateur d'impulsions de rythme possède deux sorties supplémentaires, dont l'une est raccordée à l'entrée de comptage du compteur, et l'autre - à l'entrée d'impulsions du décodeur. Une sortie appartenant au groupe correspondant de sorties est raccordée à une ligne de sortie de synchronisation isolée du dispositif. Dans le dispositif d'introduction des informations provenant de capteurs numériques, on réalise, à l'aide de la mémoire d'instruction à accès sélectif et à l'aide de l'unité de commande, l'interrogation des capteurs selon le programme approprié à chaque cas concret, on introduit les informations dans un calculateur numérique et on distribue les informations aux dispositifs d'enregistrement et d'affichage. La structure de la mémoire de l'état précédent des capteurs est sensiblement simplifiée grâce au fait que dans cette mémoire il s'est avéré possible d'utiliser des cellules de mémoire ordinaires à bascules. Le conformateur du signal d'interruption sur un signal de capteurs à priorité permet d'assurer, en association avec l'unité de commande, la priorité absolue lors de l'introduction des informations venant d'une série de capteurs, parmi les plus importants, par exemple les capteurs de protection contre les défauts. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante donnée à titre d'exemple et faite en se référant au dessin donné en annexe, qui représente, selon l'invention, le schéma synoptique d'un dispositif d'introduction des informations venant de capteurs numériques. Le dispositif comporte un registre 1, un décodeur 2 et un conformateur de signal de changement d'état de capteurs se composant de portes logiques "ET" 4 et d'une porte logique "OU" 5. Le nombre des portes logiques "ET" 4 correspond au nombre de sorties d'information des capteurs, et les sorties des portes logiques ET 4 sont raccordées aux entrées de la porte logique "OU 5. Le dispositif comporte une mémoire 6 mémorisant l'état précédent des capteurs, qui se compose des cellules de mémoire 7, une mémoire d'instructions 8, réalisée selon un schéma à accès sélectif et prévue pour le stockage du programme de fonctionnement du dispositif, et une unité de commande 92 comportant un générateur d'impulsions de rythme 10 à trois sorties. Le dispositif est doté d'un conformateur Il de signal d'interruption sur un signal provenant de capteurs à priorité, tandis que l'unité de commande 9 comporte en plus un compteur 12, une première porte logique "OU" 13, un commutateur 14, une bascule bistable 15, une porte "ET" 16, une deuxième porte OU 17 et un circuit à retard 18. Le nombre de cellules de mémoire 7 de la mémoire 6 de l'état précédent des capteurs est égal au nombre de capteurs dont l'état précédent est à mémoriser. La sortie de la porte logique OU 5 est raccordée à l'entrée "un" de la bascule bistable 15 de l'unité de commande 9. Les entrées d'adresse 19 de la mémoire d'instructions 8 sont raccordées aux sorties du compteur 12, dont les entrées "un" sont raccordées aux sorties du commutateur 14. L'une des sorties du générateur d'impulsions de rythme est raccordée aux entrées de commande 20 et 21, respectivement, de la mémoire d'instructions 8 et du registre 1, tandis que l'autre sortie du générateur 10 est raccordée à entrée de comptage 22 du compteur 12. Le registre 1 est doté de sorties 23 appartenant à un premier groupe de sorties, raccordées aux entrées de potentiel du décodeur 2 et de sorties 24 appartenant à un deuxième groupe de sorties. Le décodeur 2 possède une entrée d'impulsions 25 à laquelle est raccordée une troisième sortie du générateur d'impulsions de rythme 10, ainsi qu'une sortie isolée 26, raccordée à l'une des entrées de la porte OU 13, et une sortie isolée 27, raccordée à l'une des entrées de la porte logique "ET" 16, dont une autre entrée est raccordée à la sortie de la bascule bistable 15, la sortie de la porte logique "ET" 16 étant raccordée à une autre entrée de la porte logique "OU" 13 et à l'entrée du circuit à retard 18. Les cellules de mémoire 7 de la mémoire 6 de l'état précédent des capteurs sont réalisées sous forme de bascules, possédant des entrées "un", "zéro" et des entrées de synchro nisation ainsi que des sorties directes et inverses, chacune desquelles est raccordée à l'une des entrées de la porte logique "ET'4. Les deuxièmes entrées des portes logiques "ET" 4 sont raccordées à des sorties 28 du premier groupe de sorties du décodeur 2, possédant une sortie 29 faisant partie du deuxième groupe de sorties. Des troisièmes entrées des portes logiques "ET" 4 sont raccordées aux sorties d'information 30 et 31 des capteurs, les sorties 31 des capteurs à priorité étant également raccordées aux entrées du conformateur 11 du signal d'interruption sur le signal provenant des capteurs à priorité. Les sorties 24 du deuxième groupe de sorties du registre 1 sont raccordées à des lignes bus de sortie 32 du dispositif. Une partie des sorties 24 est raccordée à des quatrièmes entrées des portes logiques "ET" 4, aux entrées "zéro" et "un" des cellules de mémoire 7 et aux entrées correspondantes du commutateur 14. Les sorties d'information de la mémoire d'instruction 8 sont raccordées à des entrées 33 du registre 1. Une sortie 34 du groupe correspondant des sorties du décodeur 2 est raccordée aux entrées de synchronisation des cellules de mémoire 7. La sortie du conformateur 11 du signal d'interruption est raccordée à l'une des entrées de la porte logique "OU 17, ainsi qu'aux entrées 35 et 36 de restauration du registre I et du compteur 12, respectivement. A une autre entrée de la porte logique "OU" 17 est raccordée la sortie du circuit à retard 18, tandis que la sortie de la porte logique OU" 17 est raccordée à l'entrée "zéro" de la bascule bistable 15. Une entrée d'autorisation 37 du commutateur 14 est raccordée à la sortie de la porte logique "OU" 13. La sortie 29 du deuxième groupe de sorties du décodeur 2 est raccordée à une ligne distincte 38 de synchronisation de la transmission des informations vers les dispositifs externes. Le dispositif d'introduction des informations à partir des capteurs numériques qui correspond à l'invention, fonctionne de la façon suivante. Suivant le code d'adresses établi aux sorties du compteur 12, sur une impulsion venant du générateur d'impulsions de rythme 10 et appliquée à l'entrée de commande 20 de la mémoire d'instructions 8, l'instruction provenant des sorties de ce dernier est lue et mise en mémoire dans le registre 1. L'instruction enregistrée dans le registre 1 est divisée à la sortie de ce dernier en deux parties : partie d'opération et partie d'adresse. La partie d'opération de l'instruction provenant des sorties 23 de premier groupe est appliquée aux entrées à potentiel du décodeur 2, dont l'entrée d'impulsions 25, est attaquée par le signal provenant du générateur d'impulsions de rythme 10. En fonction du contenu de la partie d'opérations des instructions présentes sur les sorties 26, 27, 28, 29 et 34 du registre 1 il apparatt des signaux, qui sont destinés à - commander l'enregistrement de la partie d'adresse de l'instruction arrivant des sorties 24 à travers le commutateur 14 et allant au compteur 12, lors des opérations de saut inconditionnel. Le signal est alors émis à partir de la sortie 26 dudécodeur; - commander l'enregistrement de la partie d'adresse de l'instruction provenant des sorties 24 à travers le commutateur 14 et allant au compteur 12, lors des opérations de saut conditionnel. Le signal est alors émis par la sortie 27 du décodeur 2; - indiquer le groupe des capteurs à analyser par le conformateur 3 du signal de changement d'état des capteurs, lors des opérations d'analyse de l'état des capteurs.Le signal est alors appliqué à partir des sorties 28 du décodeur 2; - indiquer le groupe de cellules de mémoire 7 de la mémoire 6 de l'état précédent des capteurs, lors des opérations de mise en mémoire de l'état courant des capteurs. Le signal provient alors de la sortie 34 du décodeur 2; - la synchronisation de la transmission des informations à partir des lignes bus de sortie vers un calculateur numérique ou d'autres dispositifs externes. Le signal est alors fourni par la sortie 29 du décodeur 2. Le dessin représente seulement une sortie 29 et une sortie 34 dans les groupes de sorties du décodeur 2. Cependant, leur nombre peut être quelconque et dépend du nombre de groupes de cellules de mémoire 7 dans la mémoire 6 de l'état précédent des capteurs, ainsi que du nombre de récepteurs externes de l'information fournie par les lignes bus de sortie 32. La partie d'adresse de l'instruction est fournie par des sorties 24 du deuxième groupe du décodeur 2 et, en fonction du contenu de la partie d'opération de l'instruction, est destinée à: - indiquer l'adresse de l'ordre suivant lors des opérations de sauts conditionnel et inconditionnel; - indiquer le numéro du capteur dans le groupe de capteurs analysés par le conformateur 3 du signal de changement d'état des capteurs au cours des opérations d'analyse de l'état des capteurs; - indiquer le numéro de la cellule de mémoire 7 dans le groupe de cellules de mémoire 7 de la mémoire 6 de l'état précédent des capteurs, aux cours des opérations de mise en mémoire de l'état courant des capteurs;; - transmettre l'information aux lignes bus de sortie 32 au cours des opérations d'introduction des informations dans un calculateur numérique et de transmission de l'information vers les dispositifs externes. Le dispositif d'introduction des informations provenant des capteurs numériques fonctionne dans les modes suivants - recherche d'un capteur ayant changé d'état; - transmission des informations à un calculateur numérique et à d'autres dispositifs externes selon les programmes stockés dans la mémoire d'instructions 8, suivant le numéro du capteur ayant changé d'état; - interruption du programme pour desservir les capteurs à priorité. En mode de recherche d'un capteur ayant changé d'état, le dispositif effectue une interrogation cyclique et il compare les signaux d'information et des signaux correspondants enregistrés dans les cellules de mémoire 7, qui sont groupées selon la priorité établie. Le groupe et le numéro du capteur dans un groupe sont alors déterminés respectivement par le signal présent sur la sortie 28 du décodeur 2 et par le signal présent sur la sortie 24 du registre 1. Le résultat de l'interrogation de chaque porte logique "ET" 4 par l'intermédiaire de la porte logique OU 5 arrive à l'entrée "un" de la bascule 15 de l'unité de commande 9 et est mis en mémoire dans celle-ci. Après l'analyse de l'état de chaque capteur, on exécute l'instruction de saut conditionnel. Si le capteur interrogé a changé d'état, il y a transition vers le sous-programme de transmission d'information vers les périphériques. Au cas contraire, on forme l'adresse de l'instruction d'interrogation de l'état du capteur suivant. On forme l'adresse de l'instruction d'interrogation de l'état du capteur suivant en ajoutant au contenu du compteur 12 une impulsion arrivant à l'entrée de comptage 22, à partir de la sortie du générateur d'impulsions de rythme 10. Si en résultat de l'analyse de l'état du capteur la bascule bistable 15 présente en sortie un signal "un" Cl'état du capteur interrogé est changé), l'adresse du sous-programme de transmission de l'information aux dispositifs externes, à partir des sorties 24 du registre 1, est enregistre dans le compteur 12 par l'intermédiaire du commutateur 14. L'impulsion de commande est alors appliquée par la sortie 27 du décodeur 2 à la première entrée de la porte logique "ET" 16 dont la deuxième entrée reçoit un potentiel d'autorisation provenant de la sortie de la bascule bistable 15. Cette impulsion de commande est ensuite acheminée par la porte logique "ET" 16 et la porte logique "OU" 13 vers l'entrée d'autorisation 37 du commutateur 14. Cette même impulsion provenant de la sortie de la porte logique "ET" 16, à travers le circuit à retard 18 et la porte logique "OU" 17, est appliquée à l'entrée "zéro" de la bascule bistable et la met à l'état initial. Le dispositif passe au sous-programme de transmission de l'information aux dispositifs externes par les lignes bus de sortie 32. L'enregistrement de l'information dans les dispositifs externes est effectué sur un signal fourni par la sortie 29 du décodeur 2. En mode d'introduction de l'information dans un calculateur numérique et des dispositifs externes, selon le programme correspondant stocké dans la mémoire d'instructions 8, les codes sont transmis successivement aux lignes bus de sortie 32. L'information ayant été transmise aux dispositifs externes, le programme met ensuite la cellule de mémoire 7 de la mémoire 6 dans l'état correspondant à l'état courant du capteur. La sortie du sous-programme de transmission de l'information aux dispositifs externes est réalisée au moyen d'une instruction de saut inconditionnel. L'adresse du nouveau programme, présente sur les sorties 24 du registre 1, est introduite dans le compteur 12 à travers le commutateur 14, sur lequel l'impulsion de commande arrive alors à partir de la sortie 26 du décodeur 2 et est appliquée à l'entrée d'autorisation 37 du commutateur 14 à travers la porte logique 'OU" 13. Le mode d'interruption des programmes pour desservir des capteurs à priorité est assuré par le conformateur de signal d'interruption 11, dont l'entrée est attaquée à partir des sorties d'information 31 provenant des capteurs à priorité. Lorsqu'apparait un signal venant d'un capteur à priorité, le conformateur de signal d'interruption 11 émet une impulsion isolée, qui attaque les entrées de restauration 35 et 36 du registre 1 et du compteur 12, et qui est appliquée à l'entrée "zéro" de la bascule 15 par l'intermédiaire de la porte "OU" 17. Ensuite à l'adresse initiale établie dans le compteur 12, le dispositif lit dans la mémoire d'instructions 8 l'instruction de saut inconditionnel qui met ce dispositif en mode de recherche du capteur qui a changé d'état. Dans ce mode, la recherche du capteur qui a changé d'état est effectuée suivant l'ordre de priorité établi, c'est pourquoi après la détection du capteur qui a changé d'état, le dispositif passe à l'exécution du programme qui correspond aux capteurs à priorité. Après l'exécution de ce programme de priorité, le dispositif place la cellule de mémoire 7 à l'état correspondant à l'état courant du capteur à priorité, puis passe au sous-programme de recherche du capteur qui a changé d'état, qui est exécuté comme décrit ci-dessus. Après son enregistrement dans le compteur 12 l'adresse de l'instruction de saut conditionnel et inconditionnel est augmentée d'une unité, en ajoutant au contenu du compteur 12 une impulsion unitaire arrivant à l'entrée de comptage 22 à partir du générateur d'impulsions de rythme 10. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATION Dispositif d'introduction des informations provenant de capteurs numériques, comportant un registre; un décodeur; un conformateur de signal de changement d'état des capteurs, comportant une porte logique "OU" et des portes logiques "ET", dont le nombre correspond au nombre de sorties d'information des capteurs et dont les sorties sont raccordées aux entrées de la porte logique "OU", une mémoire de l'état précédent de capteurs, constituée des cellules de mémoire, dont chaque sortie est raccordée à une première entrée correspondante de la porte logique "ET" du confarmateur de signal de changement d'état de capteurs, des deuxièmes entrées de ces portes "ET" étant raccordées aux sorties correspondantes des capteurs, des troisièmes entrées des portes logiques "ET" étant raccordées à l'une des sorties du groupe correspondant de sorties du décodeur, dont les entrées sont raccordées à l'un des groupes de sorties du registre, et les quatrièmes entrées de ces portes logiques "ET" étant raccordées aux lignes bus de sorties correspondantes du dispositif, raccordées elles-mêmes à un autre groupe de sorties du registre ; une mémoire d'instructions, dont les sorties d'information sont raccordées aux entrées du registre ; et une unité de commande, dont une entrée est raccordée à la sortie de la porte logique "OU" du conformateur de signal de changement d'état des capteurs et qui comporte un générateur dtim- pulsions de rythme, dont l'une des sorties est raccordée aux entrées de commande de la mémoire d'instructions et du registre, ce dispositif d'introduction des informations étant caractérisé en ce que : il comporte un conformateur du signal d'interruption, sur un signal provenant des capteurs à priorité, dont les entrées sont raccordées aux sorties d'information des capteurs à priorité ; il comporte une mémoire d'instructions réalisée selon un schéma à accès sélectif ; les cellules-de mémoire de la mémoire de l'état précédent des capteurs sont réalisées sous la forme de bascules, dont les entrées "un" et zéro sont raccordées aux lignes bus de sorties correspondantes du dispositif, et les entrées de synchronisation sont raccordées aux sorties du groupe correspondant de sorties du décodeur, et l'unité de commande comporte en plus un compteur, deux portes logiques "OU", une bascule bistable, une porte logique "ET", un commutateur dont les entrées sont raccordées aux lignes bus de sortie correspondantes du dispositif, et l'entrée d'autorisation est raccordée à la sortie de la première porte logique "OU" de l'unité de commande, dont l'une des entrées est raccordée à l'une des sorties isolées du décodeur, et un circuit à retard qui a sa sortie raccordée à l'une des entrées de la deuxième porte logique "OU" de l'unité de commande, dont l'autre entrée est raccordée à la sortie du conformateur de signal dtin- terruption, raccordée aussi aux entrées de restauration du registre et du compteur, dont les entrées "un" sont raccordées aux sorties du commutateur et les sorties sont raccordées aux entrées d'adresse de la mémoire, la sortie de la deuxième porte logique OU est raccordée à l'entrée "zéro" de la bascule bistable, dont l'entrée "un est raccordée à la sortie de la porte logique "OU" du conformateur du signal de changement d'état des capteurs, la sortie de la bascule bistable étant raccordée à l'une des entrées de la porte logique "ET", dont l'autre entrée est raccordée à une autre des sorties isolées du décodeur, et dont la sortie est raccordée à la deuxième entrée de la première porte logique "OU" de l'unité de commande et à l'entrée du circuit à retard, le générateur d'impulsions de rythme comportant deux sorties supplémentaires, dont l'une est raccordée à l'entrée de comptage du compteur, et l'autre à l'entrée d'impulsions du décodeur, dont une sortie appartenant au groupe de sorties correspondant est raccordée à la ligne de sortie de synchronisation isolée du dispositif.