Описание работы блока управления

Блок управления должен работать в трёх режимах:

-первый режим - режим обмена данными между системным блоком и блоком управления по системной магистрали ISA;

-второй режим - режим автономной работы и управлением сканированием электроакустическими каналами;

-третий режим - режим многократной работы любого канала.

Для выборки адреса в ОЗУ применен двоичный счетчик D6 К1533ИЕ7.

К1533ИЕ7

Рисунок 12 - УГО микросхема К1533ИЕ7.

Счётчик К1533 ИЕ7 это счетчик с расщепленным тактовым сигналом, функция тактового сигнала

C = ( U V U ) * C = Cu V CD,

где C (Clock) - тактовый сигнал, Cu = U * C, CD = U * C (U - Up - сложение, D - Down - вычитание)

Функция переполнения счетчика Pu, P D будет следующяя:

Pu = Cu * Π Qr, PD * Π Qr,

где Pu - перенос, PD - заём.

Чтобы иметь возможность управления любым количеством каналов (от 1 до 64) и организации цикличности сканирования в схеме предусмотрена загрузка счетчика числом равным числу электроакустических каналов и хранением этого числа в буферном регистре данных выполненного на микросхеме D2 К1533ТМ8.

К1533ТМ8

Рисунок 13 - УГО микросхема К1533ТМ8.

Функция перехода регистра памяти ТМ8

Qr = (Dr dH * Qr dH) * R

Тактирование счетчика производится сигналом, поступающего со схемы формирования временных интервалов каждого электроакустического канала через схему ИЛИ, выполненную на диодах. Временные интервалы в каналах по длительности равны времени прохождения ультразвука в зоне контроля от излучающего до приёмного пьезопреобразователя и задаются таймером (в каждом канале свой таймер). Таким образом, осуществляется автоматическая синхронизация сканированием электроакустическими каналами.

Для независимой адресации по магистрали ISA и от счетчика адреса используется мультиплексоры с Z состоянием выхода D8,D9,D16 К1533КП11

К1533КП11

Рисунок 14 - УГО микросхема К1533КП11.

Мультиплексор 4 - разрядный 2 → 1 с выходами

DIj0A * Dij1A при OE = 0

Doj = Z - состояние при OE = 1

где j = 0,1,2,3

Переключение адресации осуществляется по входу "А" мультиплексора сигналом выборки от дешифратора адреса, D1, D4, D6, выполненного на микросхемах К1533 ЛН1, К1533 ЛА2, К1533 ИД3. УГО, перечисленных микросхем, приведены на следующих рисунках:

К1533ЛН1

Рисунок 15 - УГО микросхема К1533ЛН1

К1533ЛА2

Рисунок 16 - УГО микросхема К1533ЛА2.

4-разрядное слово данных, с выхода микросхемы D10 поступает на вход дешифратора D13 и в зависимости от кода активизируется какой либо из выходов дешифратора.

К1533ИД3

Рисунок 17 - УГО микросхема К1533ИД3.

При поступлении очередного импульса от каналов через схему ИЛИ, производится запуск следующего канала. Счетчик адреса D6 работает на вычитание загруженного кода с регистра данных D2 и по окончании счета формируется импульс заёма, по которому производится перезапись счетчика и начало нового цикла. Аналоговые сигналы с предварительных усилителей каждого канала поступают на аналоговые ключи D17,D18,D22,D23, выполненные на 4-канальных микросхемах К590 КН13. Выходы аналоговых ключей объеденены через токоограничивающие резисторы и далее через повторители напряжения поступают на выход схемы управления. Повторители напряжения выполнены на быстродействующих операционных усилителях D19, D25, типа 140УД26. Управление передачей сигнала аналоговых ключей производится кодом считываемым из ОЗУ выполненного на микросхемах D11, D12 (канал по дефекту) и D20, D21 (канал по тени). Выборка адреса осуществляется счетчиком адреса D6, как и канал сканирования генераторов имульсов возбуждения. Для независимой коммутации применено по 8 ключей в канале дефектов и канале тени 4 микросхемы К590 КН13, что позволяет варьировать как порядком подключения, так и количеством каналов.

К590КН13

Рисунок 18 - УГО микросхема К590КН13.

 При появлении сигнала о дефекте, снимаемого со схемы контроля в блоке обработки информации, превышающем допустимый уровень, происходит аппаратное прерывание процессора. Процессор переходит в режим обработки прерывания и считывает адрес текущего канала через буфер D14, микросхема КР1533АП5, и переводит работу канала, где произошёл дефект в режим многократного повторения для достоверной фиксации дефекта и увеличения помехозащищенности от случайных сбоев. Выборка адреса и обращение к электроакустическим каналам по магистральной шине ISA из-за ограниченности адресного пространства сделана с последовательным доступом. В конкретном случае этот метод реализован при помощи адресного регистра D7, микросхема КР1533ТМ8. Последовательность обращения следующая: вначале по магистрали по адресу 360 (в 16-ричном коде) ISA выбирается регистр адреса D7 и в него в цикле программного обмена с устройствами ввода/вывода записывается внутренний адрес блока управления; во втором цикле производится обращение непосредственно к адресуемому узлу блока управления и производится запись или чтение информации. Цоколёвка операционного усилителя приведена на следующем рисунке

балансировка

вход(-)            балансировка

вход(+) питание(+Uп)

питание(-Uп)                              выход

Рисунок 19-Цоколёвка КР140УД26А

Таблица 4-Основные параметры КР140УД26А.

На микросхеме D26 КР1533ЛА3 собран задающий кварцевый генератор на частоту 10МГц.

Для обеспечения связи с внешней регистрирующей аппаратурой и для передачи информации о наличии дефекта и о номере стробимпульса применена микросхема 580ВВ55-параллельный порт ввода-вывода. Гальваническая развязка обеспечивается при помощи оптопар 3

Обращение к порту и передача информации производится в цикле ввода-вывода по системной магистрали ISA.