Состав устройств ввода информации в ЭВМ

Различают три наиболее распространенных способа обработки сигналов:

1. Параллельный способ.

2. Последовательный способ.

3. Последовательно-параллельный способ.

Рассмотрим структуру устройств на основе параллельного способа обработки сигналов.

Рис. 2. Структура устройств ввода при параллельной обработке аналоговых сигналов

ДПИ – датчик первичной информации, преобразующий неэлектрическую величину в пропорциональный электрический сигнал.

В зависимости от принципа работы этого датчика он может иметь разные электрические свойства. Например: низкое или высокое выходное сопротивление, выходной сигнал в виде напряжения или тока и так далее.

Поэтому параметры этих датчиков нужно согласовывать с последующими устройствами автоматического ввода. Эту функцию выполняет согласующее устройство – СУ.

Все полезные сигналы, поступающие на вход, как правило, присутствуют на фоне помех и шумов. Чтобы исключить действие помех и повысить точность в систему вводятся фильтры – Ф, очищающие сигнал от шумов и помех.

Учитывая различные физические принципы формирования информации о параметрах, в подобные системы часто вводятся функциональные преобразователи – ФП. Это устройства, которые по какому-то алгоритму производят преобразование сигнала к виду удобному для ввода.

Для того, чтобы ввести сигнал в машину используется аналогово-цифровой преобразователи – АЦП, выходные коды которых через цифровой мультиплексор вводятся в машину.

Построение систем ввода по такому принципу характеризуется высокой точностью и высоким быстродействием. Высокое быстродействие определяется параллельной, независимой обработкой аналоговых сигналов. Высокая точность определяется цифровой передачей данных в машину потому, что все устройства, включая АЦП, можно расположить непосредственно на объекте.

Основной недостаток, ограничивающий применение АЦП, – высокая стоимость (самое дорогое обычно АЦП).

Последовательный способ обработки аналоговых сигналов отличается от рассмотренного перенесением мультиплексирования из цифровой части в аналоговую, это дает возможность использовать один АЦП. Что существенно снижает стоимость системы

Последовательный способ обработки аналоговых сигналов отличается от рассмотренного перенесением мультиплексирования из цифровой части в аналоговую, это дает возможность использовать один АЦП. Что существенно снижает стоимость системы.

Рис. 3. Структура устройств ввода при последовательной обработке аналоговых сигналов

УВХ – устройство выборки-хранения.

АМ – аналоговый мультиплексор.

УВХ – элемент аналоговой памяти

УВХ – это устройство, которое должно запоминать значение аналогового сигнала на время преобразования АЦП.

Тогда максимально возможное число обрабатываемых сигналов может быть определено по следующей формуле:

,

(3)

где Δx_imax – максимально допустимая абсолютная погрешность преобразования i-того параметра.

– скорость изменения i-того параметра .

t_к – время коммутации УВХ.

t_п – время преобразования АЦП.

Эта система отличается меньшей стоимостью, но при этом имеет несколько худшую точность, в основном связанную из-за использования УВХ. Несмотря на это, в настоящее подобные устройства нашли наибольшее распространение.