Brevet FR2637396A1 — publié le 19900406

L'invention concerne un système informatique comprenant un dispositif ordinateur et un dispositif d'interface de circuits d'entrée pour données analogiques et numériques. Dans les systèmes informatiques connus, les circuits d'entrée d'interface présentent une structure spécifique selon que les données qu'ils reçoivent et transmettent au dispositif ordinateur sont du type numérique ou analogique. Par conséquent, l'affectation d'un circuit d'entrée à un type de signal est déterminée une fois pour toutes par la configuration meme du circuit. Ces configurations étant différentes selon le type de données à recevoir, il faut équiper, de façon générale, chaque système informatique de deux types de circuits d'entrée. Or, il s'avère que cette spécialisation des circuits d'entrée représente un inconvénient parce qu'elle réduit la souplesse d'adaptation du système informatique à des cas d'utilisation différents. Par conséquent, on est souvent obligé de procéder à une adaptation de l'interface pour tenir compte des conditions d'une utilisation spécifique. Bien entendu, on pourrait aussi, pour éviter de telles adaptations, équiper le système informatique d'un dispositif d'interface de circuit d'entrée comprenant d'emblée un nombre de circuits de traitement numérique et analogique, qui est suffisant pour l'utiliation la plus exigente. Cependant un tel dispositif d'interface est surdimensionné pour la plupart des cas d'utilisation et ainsi encombrante et onéreuse. La présente invention a pour objectif de proposer un système informatique qui ne présente pas les inconvénients des systèmes connus qui viennent d'être énonce s. Pour atteindre ce but, le système informatique selon l'invention est caractérisé en ce que les circuits d'entrée présentent une structure adaptée pour la réception et la transmission au dispositif d'ordinateur de données analogiques et numériques et en ce que l'affectation des circuits d'entrée au type de données analogiques ou numériques est déterminée par le programme destiné à être exécuté par le dispositif ordinateur. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le dispositif ordinateur comprend des moyens convertisseurs de toutes les données d'entrée en signaux analogiques et en ce que l'interprétation si un signal doit etre traité comme signal analogique ou numérique est déterminée par le programme. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, pour un système informatique protégé contre des parasites, les moyens de protection anti-parasites sont prévus dans le dispositif ordinateur. L'inuentisn sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci appara#tront plus clairement au cours de la descrwption explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un système informatique selon la présente invention ; et - la figure 2 montre de façon schématique un système informatique pourvu de circuits d'entrée d'interface à multiplexeur. Le système informatique représenté à la figure 1 comprend essentiellement un dispositif ordinateur OR adapté pour commander un appareil utilisateur AU en fonction de données d'entrée en provenance de l'envircnnement, qui lui seront transmises par un dispositif d'interface d'entrée DE. A l'ordinateur OR réalisé par exemple par un micro-ordinateur peut être associé un dispositif de protection anti-parasite DA. Le dispositif d'interface d'entrée comporte dans l'exemple représenté quatre circuits d'entrée I à IV qui présentent la même structure. Chaque circuit d'entrée d'interface comporte des bornes d'entrée El, E2 reliées respectivement à un potentiel électrique U, par l'intermédiaire d'une résistance R2 et à un potentiel de référence Ref, par exemple de zéro volt, une résistance R1 étant montée entre l'une des bornes d'entrée El et ce potentiel de référence. Chaque circuit d'entrée comprend un filtre composé d'une résistance R3 montée en série et un condensateur Cl dont une borne est mise à la masse. Ce filtre relie la borne d'entrée El à l'entrée positive d'un amplificateur opérationnel AN dont la sortie est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R4 à une borne d'entrée BE de l'ordinateur OR. Entre cette borne et la 2masse sont également disposées en parallèle, une résistance R5 et une diode-Zener DZ. La borne BE de l'ordinateur est encore reliée à l'entrée négative de l'amplificateur AS. Le dispositif de protection anti-parasites est monté entre une borne de sortie BS et une borne RES de l'ordinateur qui constitue une borne d'application d'un signal de remise à l'état de départ de celui-ci. Dans le mode de réalisation représenté à titre d'exemple, ce dispositif anti-parasites DAcomprend un circuit oscillateur Go et un circuit d'inhibition CI de i 'oscillateur. Le circuit oscillateur CO comporte essentiellement une porte P du type NON-ET montée en inverseur, une résistance R6 montée en parallèle sur la porte P entre les entrées réunies de celles-ci et la sortie, ainsi qu'un condensateur C2 disposé entre les entrées de la porte P et le potentiel positif U de la source de tension électrique du système. La sortie de l'oscillateur CO, formée par la sortie de la porte P est reliée à la borne RES de l'ordinateur. Le circuit d'inhibition CI comprend essentiellement un transistor TR relié par son collecteur à l'entrée de la porte P et dont l'émetteur est mis à la masse. La base du transistor TR est reliée par l'intermédiaire d'un condensateur C3 à la borne de sortie BS de l'ordinateur. Une diode D1 est montée entre l'émetteur et la base du transistor, l'anode de la diode étant reliée à l'émetteur. La figure 2 montre de façon schématique une possibilité d'augmenter le nombre d'entrées du dispositif d'interface d'entrée DE. Comme le montre la figure, on dispose à cette fin dans au moins un circuit d'entrée un multiplexeur M qui présente un certain nombre d'entrées dont chacune pourrait être reliée à une borne d'entrée E du système de la manière schématiquement illustrée. La sortie du multiplexeur est connectée à l'entrée de l#arn.plificateur AN de la figure 1. Pour assurer l'interrogation successive des différentes entrées du multiplexeur, celui-ci reçoit des ordres appropriés de l'ordinateur, comme cela est illustré par la ligne fléchée. Le système informatique qui vient d'être décrit est adapté pour fonctionner de la manière suivante. On constate que les différents circuits d'entrée I à IV présentent la même structure. Celle-ci est simple, c'est-à-dire banalisée, et permet la réception et la transmission à l'ordinateur des données de nature analogique et numérique. Ainsi on pourrait relier à craque entrée El du dispositif d'interface un capteur; par exemple de température, qui fournit une information analogique, ou un capteur à deux états et par conséquent générateur d'un#e information numérique, telle que par exemple un contact de relais. Les données reçues à une entrée spécifique El du dispositif d'interface DE sont transmis à une entrée BE spécifique de l'ordinateur indifféremment de leur nature analogique ou numérique.Le mode de traitement d'une donnée reçue à une entrée BE de l'ordinateur, c'est-à-dire comme donnée analogique ou numérique, est déterminé par le programme qu'exécute Ilordinateur. En d'autres termes, dans un cas d'utilisation donnée du système informatique, l'affectation du mode de fonctionnement de chaque entrée, c'est-à-dire comme entrée de données analogiques ou numériques, est déterminée dans le programme et peut être différent d'un programme à une autre. Pour la mise en oeuvre de cette particularité du système informatique selon l'invention, il est encore à noter, que dans un exemple de réalisation de l'invention, chaque donnée reçue à une entrée BE de l'ordinateur, indépendemment de sa nature analogique ou numérique est convertie par des moyens convertisseurs faisant partie de l'ordinateur, en une valeur analogique appropriée et le traitement ultérieur est fait en fonction du programme. Si 1'entrée El qui a transmis la donnée à traiter à l'ordinateur est affectée par le programme à une fonction analogique, l'ordinateur traitera l'information analogique à la sortie des moyens convertisseurs comme information analogique de toute manière appropriée connue.Par contre si l'entrée est affectée à une fonction numérique, l'ordinateur considérera l'information à la sortie des moyens convertisseurs comme signal numérique et lui attribuera la valeur "O" ou "1l par exemple selon que l'information présente sous forme d'une valeur analogique est inférieure ou supérieure à une valeur de seuil prédéterminé. Bien que les différents circuits d'entrée du dispositif d'interface ne comportent pas des moyens spécifiques pouvant établir un barrage contre des signaux parasites, le système informatique selon l'invention est conçu pour éviter que le fonctionnement correcte de l'appareil utilisateur soit affecté par des signaux parasites qui pourrait être présent aux entrées, parvenir à l'ordinateur et perturber le fonctionnement normal de celui-ci. Pour protéger le dispositif AU contre des conséquences d'une telle perturbation, on peut équiper le système selon l'invention du dispositif de protection anti-parasites DA. Pour permettre à celui-ci d'accomplir sa fonction, l'ordinateur est programmé pour produire un signal périodique que l'on prélève à la borne BS de l'ordinateur et qui présente une fréquence qui est régulière et définie-qu#nd l'exécution du programme par l'unité centrale de l'ordinateur se déroule normalement, clest-à-dire sans perturbation. Par contre ce signal reflétera des perturbations dans l'exécution du programme occasionnées par des signaux parasites qui ont été reçus aux entrées du système.La production de ce signal indicateur sera avantageusement inscrite dans le programme dans la boucle normale de l'automatisme de façon à être affectée par des perturbations dans l'exécution du programme qu'engendrent les signaux parasites. Ce signal qui est schématiquement représenté en est appliqué à l'entrée du dispositif de protection anti-parasite DA. Le signal s1 qui indique l'état de fonctionnement de l'ordinateur et est formé par une succession de brèves impulsions positives normalement séparées d'une durée de temps prédéterminée de par exemple 30 millisecondes rend prériodiquement conducteur le transistor TR. Le collecteur de ce dernier présente pendant ces intervalles de conduction un potentiel proche de celui de la masse, ce qui impose l'état "O" à l'entrée de la porte P. Par conséquent, la sortie de cette porte est à l'état "1". Lorsque le transistor TR se bloque, le condensateur C2 du circuit oscillateur se charge à travers la résistance R6 selon la constante de temps déterminée par le condensateur C2 et cette résistance R6. Cette constante de temps est choisie de telle façon que l'entrée de la porte P franchisse le seuil de son basculement si le transistor TR n'est pas rendu conducteur après l'intervalle normale de sépération de deux impulsions positives successives du signal sl. Par conséquent, Si la prochaine impulsion positive n'apparaît pas à l'instant de temps prédéterminé, la porte P bascule et sa sortie passe à l'état "O" ce qui entraine la remise à ''0'l ou, en d'autres termes, à l'état initial ou de départ du programme que doit exécuter l'ordinateur. Il est à noter que l'oscillateur CO est dimensionné pour osciller à une période de par exemple 100 millisecondes. Le signal s2 de sortie ainsi produit est indiqué à la figure 1. Par conséquent, en l'absence d'une impulsion du signal 51 à l'entrée du dispositif DA, ce dernier applique à l'entrée RES un signal qui remet à "G" le programme pendant les 100 millisecondes dans l'exemple donné. Pendant les 100 millisecondes suivantes, l'ordinateur peut reprendre l'exécution du programme pour revenir éventuellement à nouveau au point de départ si la perturbation ayant entraîné la mise en marche de l'oscillateur et reflétée par une perturbation du signal sl n'a pas cessé entre temps. Les périodes des signaux sl et s2 sont choisies avantageusement en fonction de l'inertie, c'est-à-dire des temps de réponse des disposifs de l'appareil utilisateur aux commandes de l'unité centrale, pour qu'une perturbation survenant au cours de l'exécution du programme ne produise pas des effets irréversibles au niveau de l'appareil utilisateur. On pourrait également prévoir à cette fin des temporisations appropriées en amont de cet appareil. Grâce aux particularités de l'invention, c'est-à-d#re l'affectation par le programme, de la fonction analogique ou numérique à une entrée du système et à la protection anti-parasites à l'aide d'un seul dispositif de protection et une programmation appropriée, les différents circuits d'entrée peuvent avoir la même structure, qui, de plus, est la plus simple possible, c'est-à-dire banalisée au maximum. Le système selon l'invention présente ainsi à la fois une très grande souplesse d'utilisation, un très faible encombrement et un prix de revient très réduit. REVENDICATIONS 1. Système informatique comprenant un dispositif ordinateur et un dispositif d'interface de circuits d'entrée pour données analogiques et numériques, caractérisé en ce que les circuits d'entrée (I à IV) présentent une structure adaptée pour la réception et la transmission au dispositif ordinateur (OR) de données analogiques et numériques et en ce que l'affectation des circuits d'entrée (I à IV) au type de données analogiques ou numériques est déterminée par le programme destiné à être exécuté par le dispositif ordinateur. 2. Système informatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif ordinateur (OR) comprend des moyens convertisseurs de toutes les données d'entrée en valeurs analogiques et en ce que l'interprétation si une valeur doit etre traitée comme valeur analogique ou numérique est déterminée par le programme 3. Système informatique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un circuit d'entrée (I) à (IV) comprend essentiellement un amplificateur opérationnel (AM) et des moyens formant filtre (R3, Cl). 4. Système informatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de protection anti-parasite (DA) qui sont séparés de l'interface d'entrée (DE). 5 Système informatique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de protection anti-parasite (DA) comprennent un dispositif détecteur d'une perturbation dans l'exécution du programme par l'ordinateur et générateur d'un signal (s2) de remise à l'état de départ du programme à la suite d'une détection d'une perturbation. 6. Système informatique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif détecteur et de remise à l'état de départ du programme comprend un circuit oscillateur (CO) dont la borne de sortie est reliée à une borne de mise à l'état de départ (RES) de l'ordinateur et des moyens d'inhibition (CI) du circuit oscillateur en fonction de la nature d'un signal (51) reçu, indicateur des conditions d'exécution du programme, en provenance de l'ordinateur. 7. Système informatique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le signal indicateur précité est un signal périodique produit par l'ordinateur et dont la période est régulière en cas d'une exécution normale du programme et est perturbée à la suite d'une perturbation du déroulement normal dudit programme.