[go: up one dir, main page]

RU2503990C1 - System for controlling data output with dynamic zero balancing - Google Patents

System for controlling data output with dynamic zero balancing Download PDF

Info

Publication number
RU2503990C1
RU2503990C1 RU2012148210/08A RU2012148210A RU2503990C1 RU 2503990 C1 RU2503990 C1 RU 2503990C1 RU 2012148210/08 A RU2012148210/08 A RU 2012148210/08A RU 2012148210 A RU2012148210 A RU 2012148210A RU 2503990 C1 RU2503990 C1 RU 2503990C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
bus
digital
comparator
Prior art date
Application number
RU2012148210/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Тимофей Леонидович Коршунов
Анастасия Викторовна Калмакова
Олег Валентинович Алёхин
Валентин Павлович Алёхин
Леонид Павлович Коршунов
Original Assignee
Леонид Павлович Коршунов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Леонид Павлович Коршунов filed Critical Леонид Павлович Коршунов
Priority to RU2012148210/08A priority Critical patent/RU2503990C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2503990C1 publication Critical patent/RU2503990C1/en

Links

Landscapes

  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: apparatus includes a data memory register, a digital-to-analogue converter, an input bus, an output bus, a pulse former, a comparator, a selector, first and second two-input AND logic elements, a bidirectional counter, a sampling/storage device, an additional digital-to-analogue converter and an additional input bus.
EFFECT: reduced errors caused by destabilising factors.
1 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проектировании систем управления исследовательскими процессами, в частности при разработке автоматизированной системы, предназначенной для определения физико-механических свойств материалов методом кинетического индентирования.The invention relates to automation and computer technology and can be used in the design of research process control systems, in particular in the development of an automated system designed to determine the physicomechanical properties of materials by kinetic indentation.

Известно устройство управления выводом данных [1]. Данное устройство имеет высокую погрешность от воздействия дестабилизирующих факторов.A device for controlling the output of data [1]. This device has a high error from the influence of destabilizing factors.

Известна также система управления выводом данных, представляющая собой наиболее близкое техническое решение к предлагаемому изобретению [2]. Эта система также характеризуется высокой погрешностью от воздействия дестабилизирующих факторов.Also known is a data output control system, which is the closest technical solution to the proposed invention [2]. This system is also characterized by a high error from the influence of destabilizing factors.

Целью предлагаемого изобретения является снижение погрешности от воздействия дестабилизирующих факторов.The aim of the invention is to reduce the error from the influence of destabilizing factors.

Поставленная цель достигается тем, что в систему управления выводом данных с динамической балансировкой "нуля" (систему), содержащую регистр 1 памяти данных (регистр 1), цифроаналоговый преобразователь 7 (ЦАП 7), входную шину 11, а также выходную шину 13, дополнительно введены формирователь 2 импульсов, компаратор 3, селектор 4, первый логический элемент 5 2И и второй логический элемент 6 2И. Система также дополнительно содержит реверсивный счетчик 8, устройство 9 выборки-хранения (УВХ 9), дополнительный цифроаналоговый преобразователь 10 (ЦАП 10) и дополнительную входную шину 12, причем вход формирователя 2 импульсов и второй вход регистра 1 объединены между собой и подключены к входной шине 11. Выход регистра 1 связан с вторым входом селектора 4, третий вход которого соединен с дополнительной входной шиной 12, а выход - с первым входом ЦАП 7. Выход ЦАП 7 подключен к объединенным между собой первым входам УВХ 9 и компаратора 3, второй вход УВХ 9 связан с первым выходом формирователя 2 импульсов. Третий выход формирователя 2 импульсов соединен с объединенными между собой первыми входами первого и второго логических элементов 5 и 6 2И, соответственно, второй выход - с также объединенными между собой первыми входами регистра 1 и селектора 4. Первый выход компаратора 3 подключен к второму входу первого логического элемента 5 2И, второй выход - к второму входу второго логического элемента 6 2И, выход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика 8. Выход первого логического элемента 5 2И подключен к первому входу реверсивного счетчика 8, выход которого объединен с входом дополнительного ЦАП 10, который своим выходом связан с вторым входом ЦАП 7. Второй вход компаратора 3 соединен с электрическим "нулем", выход УВХ 9 подключен к выходной шине 13.This goal is achieved by the fact that in the data output control system with dynamic "zero" balancing (system), containing data memory register 1 (register 1), digital-to-analog converter 7 (DAC 7), input bus 11, and also output bus 13, additionally a pulse shaper 2, a comparator 3, a selector 4, a first logic element 5 2I and a second logic element 6 2I are introduced. The system also additionally contains a reversible counter 8, a device 9 sampling-storage (UVX 9), an additional digital-to-analog converter 10 (DAC 10) and an additional input bus 12, and the input of the driver 2 pulses and the second input of the register 1 are interconnected and connected to the input bus 11. The output of the register 1 is connected to the second input of the selector 4, the third input of which is connected to the additional input bus 12, and the output to the first input of the DAC 7. The output of the DAC 7 is connected to the combined first inputs of the UVX 9 and comparator 3, the second input VX 9 is connected with the first output of the pulse shaper 2. The third output of the pulse shaper 2 is connected to the first inputs of the first and second logic elements 5 and 6 2I connected together, respectively, the second output is also connected to the first inputs of the register 1 and selector 4. The first output of the comparator 3 is connected to the second input of the first logical element 2I, the second output is to the second input of the second logic element 6 2I, the output of which is connected to the second input of the reversing counter 8. The output of the first logic element 5 2I is connected to the first input of the reversing counter ka 8, whose output is combined with the input of the additional DAC 10 that its output is connected to a second input of the DAC 7. The second input of the comparator 3 is connected to the electrical "zero", is connected to the output bus 13 of output of SHA 9.

Рассмотрим работу системы на ее конкретном применении в автоматизированной системе, предназначенной для определения физико-механических свойств материалов методом кинетического индентирования.Consider the operation of the system on its specific application in an automated system designed to determine the physicomechanical properties of materials by the kinetic indentation method.

В процессе индентирования с входной шины 11 на второй вход регистра 1 поступают коды данных и одновременно с ними на вход формирователя 2 импульсов поступают синхронизирующие импульсы. По каждому синхронизирующему импульсу формирователь 2 импульсов выдает на своих выходах управляющие импульсы в необходимой последовательности и длительности. При поступлении синхронизирующего импульса на вход формирователя 2 импульсов на первом выходе этого формирователя и, соответственно, на втором входе УВХ 9 будет установлен сигнал, который переключит УВХ 9 из режима выборки в режим хранения, т.е. на время действия этого сигнала на выходе УВХ 9 и, соответственно, на выходной шине 13 будет зафиксирована величина выходного сигнала УВХ 9. Далее на втором выходе формирователя 2 импульсов и, соответственно, на первых входах регистра 1 и селектора 4 будет сформирован сигнал, который запишет в регистр 1 код данных, установленных на его втором входе с входной шины 11, и обеспечит выдачу на выход селектора 4 и, соответственно, на первый вход ЦАП 7 кода данных, поступивших с дополнительной входной шины 12 на третий вход селектора 4. На дополнительной входной шине 12 установлен код, величина которого равна логическому "нулю", тогда ЦАП 7 в соответствии с "нулевым" кодом на своем первом входе сформирует на выходе аналоговый сигнал, величина которого равна электрическому нулю. От воздействия дестабилизирующих факторов величина выходного напряжения на выходе ЦАП 7 может отличаться от нулевой и иметь различную полярность. Это напряжение, допустим, положительной полярности, поступив на первый вход компаратора 3, установит на его первом выходе и, соответственно, втором входе первого логического элемента 5 2И логическую "единицу", а на втором выходе и, соответственно, на втором входе второго логического элемента 6 2И - логический "ноль". Далее формирователь 2 импульсов установит на своем третьем выходе и, соответственно, на первых входах первого и второго логических элементов 5 2И и 6 2И, соответственно, сигнал, который, пройдя через логический элемент 5 2И на первый вход (вычитающий) реверсивного счетчика 8, уменьшит величину его выходного кода, а это, в свою очередь, приведет к уменьшению величины напряжения на выходе ЦАП 10 и, соответственно, на втором входе (вход балансировки нуля) ЦАП 7. Уменьшение напряжения на втором входе ЦАП 7 приведет к уменьшению величины напряжения положительной полярности на его выходе. Далее формирователь 2 импульсов снимет установленные на своих втором и третьем выходах сигналы и через необходимое время - на первом, после чего записанный в регистр 1 код, пройдя через селектор 4 и преобразовавшись в аналоговый эквивалент в ЦАП 7, но уже с меньшей погрешностью, поступит через УВХ 9, находящееся в режиме выборки, в выходную шину 13. По мере поступления синхронизирующих импульсов с входной шины 11 процессы балансировки "нуля" будут аналогичны вышеописанному. В случае когда при "нулевом" коде на первом входе ЦАП 7 на его выходе будет напряжение отрицательной полярности, на первом выходе компаратора 3 и, соответственно, на втором входе первого логического элемента 5 2И будет установлен логический "ноль", а на втором выходе этого компаратора и, соответственно, на втором входе второго логического элемента 6 2И - логическая "единица", а это, в свою очередь, обеспечит прохождение сигнала с третьего выхода формирователя 2 импульсов на второй вход (суммирующий) реверсивного счетчика 8, увеличив величину его выходного кода. Увеличение величины кода на выходе реверсивного счетчика 8 и, соответственно, на входе ЦАП 10 приведет к увеличению напряжения на выходе ЦАП 10 и, соответственно, на втором входе ЦАП 7. Увеличение напряжения на втором входе ЦАП 7 приведет к уменьшению величины напряжения отрицательной полярности на его выходе. Дальнейшее уменьшение величины этого напряжения по каждому синхронизирующему импульсу приведет к тому, что напряжение на выходе ЦАП 7 установится равным нулю.In the process of indentation from the input bus 11 to the second input of the register 1 receives data codes and simultaneously with them to the input of the shaper 2 pulses receive synchronizing pulses. For each synchronizing pulse, the pulse shaper 2 generates control pulses at its outputs in the necessary sequence and duration. When a synchronizing pulse arrives at the input of the pulse shaper 2, a signal will be installed at the first output of this shaper and, accordingly, at the second input of the UVX 9, which will switch the UVX 9 from the sampling mode to the storage mode, i.e. for the duration of this signal at the output of the UVX 9 and, accordingly, on the output bus 13, the value of the output signal of the UVX 9 will be recorded. Next, a signal will be generated at the second output of the pulse shaper 2 and, accordingly, at the first inputs of the register 1 and selector 4 in register 1, the code of the data installed on its second input from the input bus 11, and will provide the output of the selector 4 and, respectively, to the first input of the DAC 7 code data received from the additional input bus 12 to the third input of the selector 4. At the additional input a code is set on the bus 12, the value of which is logical “zero”, then the DAC 7, in accordance with the “zero” code, will form an analog signal at its first input, the value of which is equal to electric zero. From the influence of destabilizing factors, the magnitude of the output voltage at the output of the DAC 7 may differ from zero and have a different polarity. This voltage, for example, of positive polarity, arriving at the first input of the comparator 3, sets at its first output and, accordingly, the second input of the first logical element 5 2 And the logical "unit", and at the second output and, accordingly, at the second input of the second logical element 6 2I - logical "zero". Next, the pulse shaper 2 will install on its third output and, respectively, at the first inputs of the first and second logic elements 5 2I and 6 2I, respectively, a signal that, passing through the logic element 5 2I to the first input (subtracting) of the reverse counter 8, will reduce the value of its output code, and this, in turn, will lead to a decrease in the voltage at the output of the DAC 10 and, accordingly, at the second input (zero balancing input) of the DAC 7. A decrease in voltage at the second input of the DAC 7 will lead to a decrease in the voltage polarity at its output. Next, the 2 pulse shaper will remove the signals installed on its second and third outputs and after the necessary time on the first one, after which the code recorded in register 1 will go through selector 4 and converted to the analogue equivalent in DAC 7, but with a smaller error, it will go through UVX 9, which is in the sampling mode, to the output bus 13. As the synchronizing pulses arrive from the input bus 11, the processes of balancing "zero" will be similar to the above. In the case when the “zero” code at the first input of the DAC 7 at its output will be a voltage of negative polarity, at the first output of the comparator 3 and, accordingly, at the second input of the first logic element 5 2I will be set to logical “zero”, and on the second output of this the comparator and, accordingly, at the second input of the second logical element 6 2I is a logical "unit", and this, in turn, will ensure the passage of the signal from the third output of the pulse shaper 2 to the second input (summing) of the reverse counter 8, increasing its value in Source Code. An increase in the code at the output of the reverse counter 8 and, respectively, at the input of the DAC 10 will increase the voltage at the output of the DAC 10 and, accordingly, at the second input of the DAC 7. An increase in voltage at the second input of the DAC 7 will lead to a decrease in the voltage of negative polarity output. A further decrease in the magnitude of this voltage for each clock pulse will cause the voltage at the output of the DAC 7 to be set equal to zero.

Таким образом, совокупность компонентов системы с их взаимосвязями обеспечивает уменьшение погрешности от воздействия дестабилизирующих факторов. Дополнительным положительным качеством является устранение помехи на выходной шине 13, обусловленной изменениями величин кодов на первом входе ЦАП 7, так как во время переходных процессов в ЦАП 7 УВХ 9 находится в режиме хранения.Thus, the set of system components with their interconnections provides a reduction in the error from the influence of destabilizing factors. An additional positive quality is the elimination of interference on the output bus 13, due to changes in the values of the codes at the first input of the DAC 7, since during transients in the DAC 7 the UVX 9 is in storage mode.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2445673, 17.11.2010 г.1. RF patent No. 2445673, 11/17/2010

2. Патент РФ №2445675, 17.11.2010 г.2. RF patent No. 2445675, 11/17/2010

Claims (1)

Система управления выводом данных с динамической балансировкой "нуля", содержащая регистр памяти данных, цифроаналоговый преобразователь, входную, а также выходную шины, отличающаяся тем, что дополнительно содержит формирователь импульсов, компаратор, селектор, первый и второй логические элементы 2И, реверсивный счетчик, устройство выборки-хранения, дополнительный цифроаналоговый преобразователь и дополнительную входную шину, причем вход формирователя импульсов и второй вход регистра памяти данных объединены между собой и подключены к входной шине, выход регистра памяти данных связан с вторым входом селектора, третий вход которого соединен с дополнительной входной шиной, а выход - с первым входом цифроаналогового преобразователя, выход цифроаналогового преобразователя подключен к объединенным между собой первым входам устройства выборки-хранения и компаратора, второй вход устройства выборки-хранения связан с первым выходом формирователя импульсов, третий выход которого соединен с объединенными между собой первыми входами первого и второго логических элементов 2И, второй выход - с также объединенными между собой первыми входами регистра памяти данных и селектора, первый выход компаратора подключен к второму входу первого логического элемента 2И, второй выход - к второму входу второго логического элемента 2И, выход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика, выход первого логического элемента 2И подключен к первому входу реверсивного счетчика, выход которого объединен с входом дополнительного цифроаналогового преобразователя, который своим выходом связан с вторым входом цифроаналогового преобразователя, второй вход компаратора соединен с электрическим нулем, выход устройства выборки-хранения подключен к выходной шине. Dynamic zero-balanced data output control system, comprising a data memory register, a digital-to-analog converter, an input as well as an output bus, characterized in that it additionally contains a pulse shaper, a comparator, a selector, first and second logic elements 2I, a reversible counter, a device sample-storage, an additional digital-to-analog converter and an additional input bus, and the input of the pulse former and the second input of the data memory register are interconnected and connected to the input bus, the output of the data memory register is connected to the second input of the selector, the third input of which is connected to the additional input bus, and the output is connected to the first input of the digital-to-analog converter, the output of the digital-to-analog converter is connected to the combined first inputs of the sampling-storage device and the comparator, the second the input of the sample-storage device is connected to the first output of the pulse shaper, the third output of which is connected to the first inputs of the first and second logic elements 2, interconnected And, the second output - with the first inputs of the data memory register and selector also interconnected, the first output of the comparator is connected to the second input of the first logic element 2I, the second output - to the second input of the second logic element 2I, the output of which is connected to the second input of the reversible counter, the output of the first logical element 2I is connected to the first input of the reversible counter, the output of which is combined with the input of the additional digital-to-analog converter, which is connected with the second input of the digital-channel by its output ovogo inverter, a second input of the comparator is connected to the electric zero, the output of sample-store unit is connected to the output bus.
RU2012148210/08A 2012-11-14 2012-11-14 System for controlling data output with dynamic zero balancing RU2503990C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012148210/08A RU2503990C1 (en) 2012-11-14 2012-11-14 System for controlling data output with dynamic zero balancing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012148210/08A RU2503990C1 (en) 2012-11-14 2012-11-14 System for controlling data output with dynamic zero balancing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2503990C1 true RU2503990C1 (en) 2014-01-10

Family

ID=49884793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012148210/08A RU2503990C1 (en) 2012-11-14 2012-11-14 System for controlling data output with dynamic zero balancing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2503990C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58184643A (en) * 1982-04-21 1983-10-28 Toshiba Corp Output data processing system
JPS62248028A (en) * 1986-04-22 1987-10-29 Nec Corp Converting system for input/output data to terminal equipment
US20030120843A1 (en) * 1999-08-06 2003-06-26 Micron Technology, Inc. Output data path capable of multiple data rates
RU2420788C1 (en) * 2010-03-26 2011-06-10 Леонид Павлович Коршунов Data output control system
RU2445673C1 (en) * 2010-11-17 2012-03-20 Леонид Павлович Коршунов Device to control data output
RU2445675C1 (en) * 2010-11-17 2012-03-20 Леонид Павлович Коршунов System to control data output

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58184643A (en) * 1982-04-21 1983-10-28 Toshiba Corp Output data processing system
JPS62248028A (en) * 1986-04-22 1987-10-29 Nec Corp Converting system for input/output data to terminal equipment
US20030120843A1 (en) * 1999-08-06 2003-06-26 Micron Technology, Inc. Output data path capable of multiple data rates
RU2420788C1 (en) * 2010-03-26 2011-06-10 Леонид Павлович Коршунов Data output control system
RU2445673C1 (en) * 2010-11-17 2012-03-20 Леонид Павлович Коршунов Device to control data output
RU2445675C1 (en) * 2010-11-17 2012-03-20 Леонид Павлович Коршунов System to control data output

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8471751B2 (en) Two-stage analog-to-digital converter using SAR and TDC
Martín et al. Low-cost open-source multifunction data acquisition system for accurate measurements
EP2787592B1 (en) Charging and discharging control circuit and battery device
EP3109994A1 (en) Flexible digital controller for power converters
US10148256B2 (en) Signal generating circuit, voltage conversion device, and signal generating method
US20090295610A1 (en) A/D converter having arbitration circuit which arbitrates operations of sample-and-hold circuit and comparator
US20120155603A1 (en) Universal counter/timer circuit
RU2503990C1 (en) System for controlling data output with dynamic zero balancing
RU2445673C1 (en) Device to control data output
CN104081668A (en) Analog-to-digital converter with early interrupt capability
US20240088908A1 (en) Analog-to-digital converter (adc) auto-sequential canning with expansion multiplexer(s) and auxiliary circuit configuration control(s)
RU2420788C1 (en) Data output control system
RU2445675C1 (en) System to control data output
US10088812B2 (en) Function unit, analog input unit, and programmable controller system
JP6103557B1 (en) Power converter and control method of power converter
US10720831B2 (en) Reference voltage generation
KR20190095577A (en) Successive approximated register analog to digital converter
US8832475B1 (en) Programmable power mode sequencer
KR20180007930A (en) Phase control apparatus for time interleaving sampling adc
RU2522025C1 (en) Data output control system
RU2549513C1 (en) Data output control device
JP2009205528A (en) Electronic control device
Anuchin et al. Configurable control systems of power converters for instructional laboratories
US20190027229A1 (en) Correlated double sampling integrating circuit
Zulkifli et al. Understanding real time simulation on single phase inverter using low cost microcontroller for undergraduate level

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20161115