Brevet FR2670916A1 — publié le 19920626

Carte portant un circuit électronique de comptage prograrmable La présente invention se rapporte à une carte portant un circuit électronique de comptage programmable. De tels circuits de comptage sont utilisés par exemple pour réaliser des temporisations ou des comptages d'événements sur des voies d'acquisition de données. Les cartes de ce genre développées jusqu'ici présentent plusieurs inconvénients, et notamment une capacité de comptage insuffisante, la monopolisation d'un grand nombre d'adresses, une consommation excessive et un attachement exclusif à une famille de microprocesseur déterminée. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de créer une carte permettant d'effectuer des comptages sur un nombre élevé de voies, au prix d'une consommation minime et sans limitation à un type de microprocesseur particulier, tout en offrant une gamme étendue de programmation et en conduisant à un encombrement limité des mémoires nécessaires au fonctionnement. A cet effet, la carte selon l'invention comporte - plusieurs compteurs programmables, - un jeu de bornes d'entrée destinées à recevoir un code de désignation d'un compteur quelconque, - un jeu de bornes reliées aux bornes d'entrée/sortie des compteurs et destinées à être reliées au microprocesseur par un groupe de lignes de données, - un jeu de bornes reliées respectivement à l'entrée ou aux entrées des compteurs, - un circuit d'adaptation du circuit de comptage au microprocesseur, et - un circuit de gestion des signaux de synchronisation du microprocesseur. De préférence, la carte comporte un circuit d'adressage permettant de lui affecter une adresse d'identification parmi d'autres cartes semblables et d'autoriser ou d'inhiber la désignation des compteurs de la carte suivant qu'un code représentatif de cette adresse est appliqué ou non à un jeu de bornes d'entrée dont la carte est équipée à cet effet. La carte peut être munie d'interrupteurs permettant de modifier cette adresse. La carte peut comporter en outre un démultiplexeur dont les sorties sont reliées respectivement aux entrées de désignation des différents compteurs et les entrées au jeu de bornes recevant la code de désignation des compteurs. Le circuit d'adressage est alors avantageusement relié à une entrée de commande du démultiplexeur de façon à autoriser ou à inhiber la désignation des compteurs par commande en correspondance du fonctionnement du démultiplexeur. Dans une forme de réalisation préférée, à chacun des compteurs sont affectées deux adresses correspondant respectivement à deux modes de fonctionnement, dont la sélection s'effectue directement par l'un des bits du code de désignation. La carte peut comporter, outre les compteurs précités, un compteur auxiliaire affecté à la division, par un facteur modifiable, de la fréquence d'un signal d'horloge appliqué à une borne d'entrée de la carte. Dans le cas usuel où on utilise la numérisation binaire, il convient que le nombre de compteurs soit égal à une puissance de 2, de préférence égal à 8. Ces interrupteurs, qui peuvent être des compteurs à 24 bits ou à n x 24 bits, sont avantageusement du type à très faible consommation. Cette dernière caractéristique permet d'utiliser des cartes selon l'invention dans des matériels portables, avec alimentation par batteries, en nombre suffisant pour traiter un nombre élevé de voies, sans pour autant mobiliser un nombre d'adresses excessif grâce au choix d'un type de compteur doté d'un codage de registres interne. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en regard du dessin annexé, d'un exemple de réalisation non limitatif. La figure unique est un bloc-diagramme simplifié d'une carte de comptage selon l'invention. La carte 1 dont les éléments principaux sont représentés à la figure, est dimensionnée au format simple EUROPE (100 x 160 mm); du type multicouche, elle comporte huit compteurs CO, C2, ... C7 à 8 bits et est conçue pour fonctionner avec un microprocesseur (non représenté). Chaque compteur a notamment 8 bornes d'entrée/sortie DO à D7, deux bornes d'entrée El, E2 destinées à recevoir les signaux à traiter, une entrée de désignation D, une entrée de sélection de mode SM, une entrée d'écriture E et une entrée de lecture L. Les entrées El, E2 des huit compteurs sont respectivement reliées à des bornes d'entrée GO1, (302, ... G72 de la carte.Le choix d'un compteur particulier et de son mode de fonctionnement s'effectue par application d'un signal d'adresse composé de 4 bits aux quatre bornes d'entrée AI à A4 d'un circuit tampon 10 à la sortie duquel les trois bits de plus fort poids sont appliqués d'un démultiplexeur 11 à huit sorties respectivement reliées, via huit lignes 12, aux entrées de désignation D des huit compteurs CO à C7. A chaque configuration de codage des trois bits précités correspond l'apparition d'un signal de désignation sur l'une respective des huit sorties du démultiplexeur, et le compteur correspondant est désigné pour entrer en liaison fonctionnelle avec le microprocesseur. Quant au bit de plus faible poids, il est appliqué via une ligne 13 aux entrées de sélection de mode SM des huit compteurs, ce qui permet de déterminer le mode de fonctionnement du compteur désigné. Les huit bornes d'entrée/sortie DO à D7 des huit compteurs sont réunies entre elles rang par rang et reliées au microprocesseur via un faisceau de huit lignes 14, un circuit tampon bidirectionnel 15 et un jeu de huit bornes BO à B7. C'est par cette liaison que s'effectuent les échanges de données entre le microprocesseur et le compteur désigné sur la carte. Lorsque plusieurs cartes 1 sont utilisées ensemble, il convient de sélectionner la carte sur laquelle se trouve le compteur que l'on désire désigner. A cet effet, un code à 4 bits est affecté à chaque carte, qui dépend de l'état respectif de quatre interrupteurs Il à I4 actionnables manuellement. Ces interrupteurs sont reliés à un comparateur 16 qui reçoit, via un circuit tampon 17, une adresse de base à 4 bits appliquée à un jeu de quatre bornes M1 à M4. Lorsque le comparateur 16 constate que l'adresse de base reçue sur ces bornes ne correspond pas au code inscrit sur la carte au moyen des interrupteurs Il à I4, il applique au démultiplexeur 11 un signal dtinhibition via une ligne 18, de sorte qu'aucun des huit compteurs ne peut être désigné.Si par contre l'adresse de base correspond au code inscrit, le comparateur 16 autorise le fonctionnement du démultiplexeur 11. Un circuit 19 d'adaptation de la carte au microprocesseur utilisé est en outre prévu. Ce circuit, relié au microprocesseur par une ligne 20, est connecté, via une ligne 21, aux bornes d'écriture E et de lecture L de chacun des huit compteurs ainsi que, via une ligne 22, à un circuit 23 annexé au comparateur 16 pour permettre une extension de ce dernier à une adresse de base à 16 bits. Sur la carte est prévu en outre un circuit auxiliaire de signaux d'horloge, qui comprend un compteur 24 fonctionnant en diviseur de fréquence, de type plus simple que les compteurs de travail CO à C7. Ce compteur recevant, d'une borne d'entrée H via une ligne 25, un signal d'horloge, fournit sur une sortie S1 un signal de même fréquence, mais remis en forme et, sur une seconde sortie S2, un signal de fréquence égale à une fraction décimale (1/10, V 100 ou 1/1000) de celle du signal d'horloge incident, le rapport de division de la fréquence de ce dernier pouvant être choisi par manoeuvre de deux interrupteurs F1, F2 connectés au compteur 24. Ce circuit d'horloge permet de libérer l'un des compteurs CO à C7 qui devrait autrement être mobilisé pour la tâche simple de division de fréquence que le compteur 24 accomplit. La carte 1 comporte encore un circuit 26 relié au microprocesseur par des lignes non représentées et assurant la gestion des signaux de synchronisation de celui-ci. Les compteurs CO à C7, du type LS 7066 (LSI Computer Systems), présentent l'avantage d'une consommation particulièrement faible (105 mW) tout en offrant une grande souplesse et de nombreuses possibilités d'utilisation. Ils peuvent en effet fonctionner suivant les modes suivants : compteur, décompteur, mode binaire, mode BCD, mode horaire, diviseur de fréquence et comparateur de phase. Chacun de ces huit compteurs peut être programmé de manière indépendante et ce dans tous les modes de fonctionnement indiqués ci-dessus. Une carte à huit compteurs conforme à la description qui précède peut par exemple être utilisée avec profit pour réaliser l'acquisition et l'intégration de données dans une centrale de mesure portable. Revendications 1. Carte portant un circuit électronique de comptage programmable par microprocesseur, caractérisée par le fait qu'elle comporte - plusieurs compteurs programmables (CO - C7), - un jeu de bornes d'entrée (Al - A4) destinées à recevoir un code de désignation d'un compteur quelconque, - un jeu de bornes (BO - B7) reliées aux bornes d'entrée/sortie (DO - D7) des compteurs (CO - C7) et destinées à être reliées au microprocesseur par un groupe de lignes de données, - un jeu de bornes (GO1, (302, ... G72) reliées respectivement à l'entrée ou aux entrées (El, E2) des compteurs, - un circuit (19) d'adaptation du circuit de comptage au microprocesseur, et - un circuit (26) de gestion des signaux de synchronisation du microprocesseur. 2. Carte selon la revendication I, caractérisée par le fait qu'elle comporte un circuit d'adressage (16, 17) permettant d'affecter à la carte une adresse d'identification parmi d'autres cartes semblables et d'autoriser ou d'inhiber la désignation des compteurs (CO, C7) de la carte suivant qu'un code représentatif de cette adresse est appliqué ou non à un jeu de bornes d'entrée (M1 - M4) dont la carte est équipée à cet effet. 3. Carte selon la revendication 2, caractérisée par le fait qu'elle est munie d'interrupteurs (I1 - I4) permettant de modifier l'adresse affectée à la carte. 4. Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre un démultiplexeur (11) dont les sorties sont reliées respectivement aux entrées de désignation (D) des différents compteurs (CO - C7) et les entrées au jeu de bornes (Al - A4) recevant la code de désignation des compteurs. 5. Carte selon la revendication 4, caractérisée par le fait que le circuit d'adressage est relié à une entrée de commande du démultiplexeur (11) de façon à autoriser ou à inhiber la désignation des compteurs (CO - C7) par commande en correspondance du fonctionnement du démultiplexeur. 6. Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'à chacun des compteurs (CO - C7) sont affectées deux adresses correspondant respectivement à deux modes de fonctionnement, dont la sélection s'effectue directement par l'un des bits du code de désignation. 7. Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte un compteur auxiliaire (24) affecté à la division, par un facteur modifiable, de la fréquence d'une signal d'horloge appliqué à une borne d'entrée (H) de la carte. 8. Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que le nombre de compteurs (CO - C7) est égal à une puissance de 2, de préférence égal à 8. 9. Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que les compteurs (CO - C7) sont des compteurs à 24 bits ou à n x 24 bits. 10. Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que les compteurs (CO - C7) sont du type à très faible consommation.