201166. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés mérő- és vezérlő modulok mikroprocesszor típusától független illesztésére számítógépekhez
1 HU 201166 B 2 A találmány olyan mérő- és vezérlő berendezés számítógépes alkalmazásban, melynél az interfész a lehető legkevesebb jelvezetékkel, de bitpárhuzamos, bájtsoros nagy sebességű adatátvitelt tesz lehetővé, modul rendszerű, egyszerűen programozható. A számítástechnika rohamos fejlődésével újabb és újabb mikroszámítógépek kerülnek forgalomba. A meglévő és alkalmazni kívánt eszközök illesztése komoly problémát jelent. A szakirodalomból ismert interfész megoldások meghatározott mikroprocesszorral alkotnak rendszert, a mikroprocesszorok buszra csatlakoznak. Az ismert perifériák (nyomtatók, mágneses háttértárak), rendszerbővítések szintén a mikroszámítógép BUSZ-ra csatlakoznak. Az irodalomból és gyakorlatból több illesztőtípus ismert. Az RS 232. szabvány szerinti illesztő soros adatátvitelt tesz lehetővé. Az adatátvitel történhet három, öt, hét, vagy kilenc vezetéken. A logikai feszültség (± 3)—(± 25) V közé esik. Az adatátviteli sebesség 75-19200 baud között változhat. Az adatátvitel két összekapcsolt készülék között bitsoros. A megoldás hátránya, hogy a használatához szintillesztő szükséges, mivel a digitális számítógépek TTL feszültségszinten üzemelnek. Ezen a módon csak két berendezés kapcsolható össze. A CENTRONICS cég által kifejlesztett interfész bitpárhuzamos adatátvitellel dolgozik. A kézfogásos üzemmód nagy adatátviteli sebességet biztosít, mely csak a fogadóoldali hardvertől függ. A megoldás hátránya, hogy csak két berendezés kapcsolható össze és kétirányú adatforgalom nem biztosítható. A mérés és vezérléstechnikában egyik legelterjedtebb interfész megoldás az IEEE 488. Az IEEE 488 szabvány szerinti interfész adatforgalmát 32 vezeték biztosítja, amelyből 16 jel vezeték, 8 adatvezeték, 8 vezérlővezeték. Az adatátvitel bitpárhuzamos és bájtsoros. A számítógép mint vezérlő felügyelete alatt kétirányú, igen nagy sebességű adatátvitel biztosítható. A sínre (buszra) maximum 15 berendezés kapcsolható, minden jelvezeték TTL kompatibilis. A megoldás hátránya a nagy számú jelvezeték alkalmazása, valamint a nagy szakértelmet igénylő programozás. Az IEEE 488 interfész a számítógép buszára csatlakozik, így minden személyi számítógép típushoz más és más interfész szükséges. A CAMAC-rendszer előírásai, megoldási módjai széles körben ismertek. Az eredeti specifikációt 132 vezetékes rendszernek, vagy Brauch Highway-nek nevezték. Ez a rendszer a központi egységgel együtt 6 kihelyezett multiplexert képes befogadni és lényegében bájtparalel, bitparalel átvitelt valósít meg, ami gyors működést biztosít. A megoldás hátránya bonyolultsága. Nagyszámú jelvezeték szükséges, amely sok hibalehetőséget rejt magába. Ez a nagy bonyolultság egyszerűbb mérési, illetve vezérlési feladatok ellátásánál szükségtelen. A CAMAC-rendszer interfészen keresztül csatlakozik a vezérlőszámítógéphez. A csatlakoztató IEEE 583 interfész azonban mikroprocesszor függő. A találmány célkitűzése olyan mérő- és vezérlő berendezés létrehozása, mely modulrendszerű, könnyen előállítható, egyszerűen programozható, az interfész vezérlése és programozása mikroprocesszor típustól független, az interfész a lehető legkevesebb jelvezetékkel, de bitpáihuzamos, bájtsoros, nagysebességű adatátvitelt tegyen lehetővé. A találmány kapcsolási elrendezés mérő- és vezérlő modulok mikroprocesszor típusától független illesztésére számítógépekhez, melynél egyik csatlakozó nyolc ki-bemenetével első buszmeghajtó bemenetéire és második buszmeghajtó bemenetéire, felhúzó ellenállásokon keresztül tápfeszültségre, ellenállásokon keresztül első BUSZ-ra, az első buszmeghajtó első három kimenete cím- és adatiránytároló harmadikötödik bemenetére, negyedik-hetedik kimenete címtároló első és háromtól ötödik bemenetére, nyolcadik kimenete a cím- és adatiránytároló első bemenetére, a második buszmeghajtó kimeneteivel a második BUSZ-ra csatlakozik. A cím- és adatiránytároló első kimenete első inverter meghajtó, második kimenete monostabil multivibrátor bemenetére, harmadik, negyedik kimenete és a címtároló első kimenete a második BUSZ-ra, további három kimenete BCD decimális dekoderen keresztül, az első inverter meghajtó kimenete közvetlenül a második BUSZ-ra kapcsolódik. Az egyik csatlakozó kimenete impulzus késleltetőn és J-K tárolón, majd NOR-kapun, továbbá késleltetőn keresztül a cím- és adatiránytároló második bemenetére és címtároló második bemenetére csatlakozik. A J-K tároló kimenete, második inverter meghajtóra és bistabil multivibrátoron keresztül az egyik csatlakozó második és harmadik bemenetére, valamint harmadik inverter meghajtón keresztül a második BUSZ-ra, a monostabil multivibrátor közvetlenül az első BUSZ-ra kapcsolódik. A találmányt ábráink segítségével ismertetjük, ahol az 1. ábra egy mérő- és vezérlő berendezés általános felépítése a BUSZ irányok megadásával, a 2ía. ábra az interfész kapcsolási elrendezés egyik része, a 21b. ábra az interfész kapcsolási elrendezés másik része, a 3. ábra egy modul kapcsolási elrendezése. A mérő- és vezérlő berendezés egy lehetséges kiviteli alakjánál az egyszerűség kedvéért csupán az alábbi elemeket használtuk fel: A interfész, B digitális ki-bemenet modul, C analóg-digitális átalakító modul, D digitális-analóg átalakító modul, E léptetőmotor vezérlő modul, F kódtárcsa érzékelő modul, G frekvencia és időmérő modul, SZ (mikro) számítógép. Az SZ számítógépről érkező jelek pl. DS 127 17 típusú 1 egyik csatlakozóra jutnak. Az 1 egyik csatlakozó első 111 ki-bemenete a pl. Texas 74 LS 244 típusú 2 első buszmeghajtó első 211 bemenetére, RÍ felhúzó ellenálláson keresztül tápfeszültségre, a pl. Texas 74 LS 244 típusú 3 második buszmeghajtó első 311 bemenetére és Rll ellenálláson keresztül a 31 első BUSZ-ra van kötve. Az 1 egyik csatlakozó második 112 ki-bemenete a 2 első buszmeghajtó második 212 bemenetére, R2 felhúzóellenálláson keresztül tápfeszültségre, a 3 második buszmeghajtó második 312 bemenetére, valamint R12 ellenálláson keresztül a 31 első BUSZ-ra kapcsolódik. Az 1 egyik csatlakozó harmadik 113 ki-bemenete a 2 első buszmeghajtó harmadik 213 bemenetére, R3 felhúzóellen5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
