181134. lajstromszámú szabadalom • Eljárás analóg jel digitális előállítására és ezzel összhangban működő analóg-digitál átalakító
s 181134 6 A felső UCOM komparátor kimenete első Gl kapuáramkörön át a felső UC számláló UP bemenetével és második G2 kapuáramkörön keresztül az alsó LC számláló UP bemenetével van összekötve. Az alsó LOOM komparátor kimenete harmadik G3 kapuáramkörön keresztül a felső UC számláló DOWN bemenetéhez, negyedik G4 kapuáramkörön át pedig az alsó LC számláló DOWN bemenetéhez csatlakozik. A felső UCOM komparátor kimenete ezenkívül második FF2 flip-flop S bemenetével, és az alsó LCOM komparátor kimenete az FF2 flip-flop R bemenetével van összekötve. Az FF2 flip-flop R és S bemenetei egy ötödik G5 kapuáramkörön keresztül az átalakító INTERRUPT kezdeményező kimenetéhez csatlakoznak. Az FF2 flip-flop kimenete SAST kapcsoló és tároló áramkör átkapcsolást vezérlő bemenetéhez csatlakozik. Az SAST kapcsoló és tároló áramkör két digitális bemeneti csoporttal rendelkezik, amelyek közül az első az UC számláló kimeneteivel, a második pedig az LC számláló kimeneteivel van összekötve. Az átkapcsolást vezérlő bemenet állapotától függően az SAST kapcsoló és tároló áramkör az UC vagy az LC számlálók értékének megfelelő digitális jelet hoz létre digitális kimenetén és azt újabb bemeneti vezérlésig fenn is tartja. A Cl óragenerátor kimenete és az első FF1 flip-flop kimenete egy hatodik G6 kapuáramkörön keresztül az első négy Gl, G2, G3 és G4 kapuáramkör egymással összekötött első bemenetéhez csatlakozik. A találmány szerinti analóg-digitál átalakítóval az ANALOG IN analóg jelbemenetre vezetett analóg jel átalakítását az alábbiak szerint végezzük el. Az átaJakítás ismertetése során a 2. ábra idődiagramjaira hivatkozunk. Az átalakítás kezdete előtt a RESET törlő bemenetre kapcsolt jel segítségével az FF1 flip-flopot alapállapotba visszük, és ez a G6 kapuáramkörön keresztül az óraimpulzusok továbbjutását meggátolja. A törlő jel ugyanakkor az UC és LC számlálók LOAD bemenetéit vezérli, és ennek hatására a felső UC számlálóba „l”-es. az alsó LC számlálóba „0”-ás érték íródik. A 2. ábrán láthatjuk, hogy a törlő jel létesítése után a felső UDAC digitál-analóg átalakító analóg kimenetén a jel egy digitális lépcsővel nagyobb az alsó LDAC digitál-analóg átalakító analóg kimenetén mérhető jelnél. A későbbiekben megmutatjuk, hogy ez az egy digitális lépcsőnek megfelelő különbség az átalakítás teljes tartama alatt megmarad. A 2. ábrán vázolt ti időpontban a START indító bemenetre adott indító jellel analóg-digitál átalakítást kezdeményezünk. A startimpulzus hatására az FF1 flip-flop állapota megváltozik és engedélyezi a G6 kapuáramkörön keresztül az óraimpulzusok továbbjutását az UC és LC számlálók felé. Az analóg bemeneti jel értéke nagyobb a felső UCOM komparátor pozitív bemenetére vezetett referenciajelnél, és az UCOM komparátor kimenetén „l”-es szint mérthető. Az alsó LCOM komparátor kimenetén ugyanilyen viszonyok mellett 0-szint jelenik meg, mert ennek az LCOM komparátornak a pozitív bemeneté csatlakozik az analóg mérőjelhez. A felső UCOM komparátor kimeneti jele a Gl és G2 kapuáramkörön keresztül az óraimpulzusokat továbbengedi az UC és LC számlálók felfelé számlálását vezérlő UP bemenetéihez. Ennek következtében minden óraimpulzus 1—0 átmenete mindkét számlálót tovább lépteti. A számlálók pillanatnyi állapotát jelentő digitális jelekből az UDAC és LDAC digitál-analóg átalakítók analóg referencia jeleket képeznek az UCOM és LCOM komparátorok számára. A 2. ábrán megfigyelhetjük, hogy a referencia jelszintek a ti időpontot követően lépcsőzetesen növekednek és az UCOM komparátor referencia jele mindig a kezdetben beállított digitális lépcsőnek megfelelően az alsó LCOM komparátor referencia jelszintje fölé esik. Ez a folyamat, azaz a referencia jelszintek lépcsőzetes növekedése addig tart, ameddig a felső UCOM komparátor referencia jele el nem éri az analóg jelet. Ez az esemény a 2. ábrán vázolt t2 időpontban következik be, amikor az UCOM komparátor kimeneti állapota megváltozik. Ebben a pillanatban a következő események történnek. Az UCOM komparátor kimenetén a 0-szint letiltja a Gl és G2 kapuáramköröket, ezért a következő óraimpulzus 1 —0 átmeneténél továbbszámlálás nem történik. Az UCOM komparátor állapotváltozása a G5 kapuáramkörön keresztül az INTERRUPT kezdeményező kimenetre eljut. Ez az állapotváltozás az analóg-digitál átalakítóhoz csatlakoztatható számítógép vagy feldolgozó egység részére azt jelzi, hogy az átalakítás során értékes kimeneti jel képződött, és annak fogadását kezdeményezi. Ha az analóg-digitál átalakításnak a számítógéphez csatlakoztatott egyéb egységek műveleteinél magasabb prioritása van, akkor ez a kezdeményező jel megszakítási jelnek is tekinthető. Az UCOM komparátor állapotváltozása ezenkívül az FF2 flip-flopot munkaállapotba viszi. Ennek következtében az SAST kapcsoló és tároló áramkör bemeneti oldala a felső UC számláló kimenetéhez kapcsolódik, és annak digitális értékét kimenetén tartósan megjeleníti. Ez a kimeneti digitális jel egy digitális lépcsőnyi bizonytalanságon belül megegyezik az analóg jel pillanatnyi értékével. A találmány szerinti analóg-digitál átalakító a t2 időpont után állapotát mindaddig nem változtatja meg, ameddig az analóg jel szintje az UCOM és LCOM komparátorok referencia jelei között levő sávba esik. Ezen idő alatt az átalakítóhoz csatlakozó számítógép más funkciók ellátására felszabadulhat, és a mérés során eredményként az SAST kapcsoló és tároló áramkör kimenetén levő digitális értéket tekintjük. A t3 időpontban az analóg mérőjel ismét a felső UCOM komparátor referencia szintje fölé emelkedett, és ekkor a korábban leírt módon mindkét referencia szint egy lépcsővel megnövekszik, mert az UC és LC számlálók UP bemenetei kapnak vezérlést. Megjegyezzük, hogy az analóg-digitál átalakító az analóg jel változását csak akkor tudja követni, ha a referencia jelek által képviselt lépcsőfüggvény meredeksége nagyobb az átalakítandó analóg jel legnagyobb változási sebességénél. Ezt a feltételt az órajelek frekvenciájának és a digitális lépcső nagyságának megfelelő megválasztásával teljesíthetjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
