[go: up one dir, main page]

RU2719427C1 - Sensor matching device with electronic equipment - Google Patents

Sensor matching device with electronic equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2719427C1
RU2719427C1 RU2018142326A RU2018142326A RU2719427C1 RU 2719427 C1 RU2719427 C1 RU 2719427C1 RU 2018142326 A RU2018142326 A RU 2018142326A RU 2018142326 A RU2018142326 A RU 2018142326A RU 2719427 C1 RU2719427 C1 RU 2719427C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electronic
control
data processing
integrated circuits
module
Prior art date
Application number
RU2018142326A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Витальевич Давыдов
Михаил Викторович Чиркин
Владимир Владимирович Климаков
Андрей Евгеньевич Серебряков
Валерий Юрьевич Мишин
Алексей Владимирович Молчанов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет"
Priority to RU2018142326A priority Critical patent/RU2719427C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2719427C1 publication Critical patent/RU2719427C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/16Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
    • G06F15/163Interprocessor communication
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control By Computers (AREA)

Abstract

FIELD: computer equipment.
SUBSTANCE: technical result is achieved by a device for matching integrated circuits and electronic equipment, including: a control and data processing module; electronic module, which provides mounting of one or more types of housings/landing connectors of integrated circuits/sensors; electronic module, providing interface of control and data processing module with electronic equipment, wherein the data processing and control module board and the printed circuit board of the one or more electronic modules enable the data manipulation means and the discrete electronic components and/or the integrated circuits to implement the hardware and software configuration of the analogue, digital and feed circuits of the integrated circuits/sensors and/or connectors, interfaced with peripheral electronic equipment using integrated circuits/sensors as its functional part, or uses output data of integrated circuits/sensors for its operation, and conjugation of analogue, digital and supply circuits to power supply and data processing units of control and data processing module.
EFFECT: technical result consists in improvement of speed of matching of integrated circuit/sensor with measuring system.
7 cl, 4 dwg

Description

Устройство относится к системам согласования интегральных схем с электронной аппаратурой, использующей интегральные схемы в качестве своей функциональной части или использующей выходные данные интегральных схем для своего функционирования.The device relates to systems for matching integrated circuits with electronic equipment that uses integrated circuits as its functional part or uses the output of integrated circuits for its operation.

Примером области, демонстрирующей актуальность, решаемой патентуемым устройством задачи является проектирование измерительных приборов и комплексов, основой которых служат различные электронные датчики. Интегральные схемы входят в состав электронных датчиков как дискретные электронные компоненты, либо весь датчик выполнен в корпусе интегральной схемы. Разработка измерительных приборов и систем может занимать от нескольких месяцев до нескольких лет, в то время как обновление модельного ряда интегральных схем/датчиков происходит значительно чаще. Замена модели интегральной схемы/датчика в измерительном комплексе приводит к изменению электрической и монтажной схемы, связанной с датчиком, а также обновлению технической документации всего устройства, использующей интегральную схему/датчик в качестве своей функциональной части или использующей выходные данные интегральной схемы/датчика для своего функционирования. Использование патентуемого устройства способного осуществлять оперативное согласование интегральной схемы/датчика с измерительным комплексом будет являться решением данной задачи.An example of a field that demonstrates the relevance of a patented device of a problem is the design of measuring instruments and complexes, which are based on various electronic sensors. Integrated circuits are part of electronic sensors as discrete electronic components, or the entire sensor is made in the housing of the integrated circuit. The development of measuring instruments and systems can take from several months to several years, while updating the model range of integrated circuits / sensors occurs much more often. Replacing the model of the integrated circuit / sensor in the measuring complex leads to a change in the electrical and wiring diagram associated with the sensor, as well as updating the technical documentation of the entire device using the integrated circuit / sensor as its functional part or using the output of the integrated circuit / sensor for its functioning . Using a patentable device capable of real-time coordination of an integrated circuit / sensor with a measuring complex will be the solution to this problem.

Известен вариант промышленного контроллера (патент РФ на ПМ №149610 д. публ. 2014.02.18.), в котором расширение его функциональных возможностей при работе с периферийными устройствами достигается за счет введения в схему устройства промышленного контроллера термометра, барометра и акселерометра в виде отдельных дополнительных микросхем, и интерфейсов RS-485, служащих для удаленного подключения датчиков и исполнительных устройств, а также снабжения схемы двумя разъемами, образующими две внутренние межмодульные шины, служащие для подключения модулей расширения ввода-вывода сигналов управляемых объектов, при этом контакты каждого из двух разъемов образуют отдельную внутреннюю межмодульную шину, которая содержит цепи интерфейса I2C, запроса прерывания и питания, а модули расширения выполнены с использованием БИС расширения для интерфейса I2C. Для соединения с управляющим компьютером используются интерфейсы Ethernet и/или CAN.A known version of the industrial controller (RF patent on PM No. 149610, publ. 2014.02.18.), In which the expansion of its functionality when working with peripheral devices is achieved by introducing into the device circuit of the industrial controller a thermometer, a barometer and an accelerometer in the form of separate additional microcircuits, and RS-485 interfaces, which are used for remote connection of sensors and actuators, as well as supplying the circuit with two connectors, forming two internal intermodule buses, which are used to connect mods leu expansion input-output signals of managed objects, wherein the contacts of each of the two jacks form a separate internal inter-module bus, which comprises a circuit I2C interface, an interrupt request and the supply and expansion modules implemented using LSI extensions I2C interface. Ethernet and / or CAN interfaces are used to connect to the host computer.

В приведенном варианте промышленного контроллера не предусмотрены средства, обеспечивающие аппаратно-программное конфигурирование аналоговых, цифровых и питающих цепей, связывающих средства управления и обработки данных с управляющими устройствами/модулями расширения/исполнительными устройствами/датчиками. Указанный недостаток ограничивает применение устройства с периферийными устройствами, чьи интерфейсы отличны от RS-485, I2C, Ethernet, CAN.In the given version of the industrial controller, no means are provided that provide hardware-software configuration of analog, digital and power circuits, connecting control and data processing tools with control devices / expansion modules / actuators / sensors. This drawback limits the use of devices with peripheral devices whose interfaces are different from RS-485, I2C, Ethernet, CAN.

В качестве прототипа, выбрана система и способ обеспечения динамического модульного устройства обработки данных (патент РФ на изобретение №2386163: д. публ. 2003.10.22) у которой имеется печатная плата с процессором, которая является составляющей трехплатной конфигурации электрической монтажной платы, съемно помещенной внутрь непериферийного корпуса. Данное устройство имеет заменяемую соединительную панель, связанную с непериферийным корпусом, которая обеспечивает повышенную гибкость и поддержку периферийных устройств и приложений. При этом архитектура модульного устройства обработки данных спроектирована таким образом, чтобы обеспечить эксплуатационную гибкость посредством селективной связи с одним или более динамическим модульным устройством обработки данных в системе, где все динамические модульные устройства обработки данных соединены между собой на уровне системной шины.As a prototype, the system and method for providing a dynamic modular data processing device (RF patent for the invention No. 2386163: publ. 2003.10.22) was selected which has a printed circuit board with a processor, which is a component of a three-board configuration of an electrical circuit board, removably placed inside non-peripheral housing. This device has a replaceable connection panel connected to a non-peripheral case, which provides increased flexibility and support for peripheral devices and applications. Moreover, the architecture of the modular data processing device is designed to provide operational flexibility through selective communication with one or more dynamic modular data processing devices in a system where all dynamic modular data processing devices are interconnected at the system bus level.

В прототипе возможность сопряжения с периферийными устройствами ограничена конфигурацией конкретной модели заменяемой соединительной панели и не достижима путем программно-аппаратного конфигурирования межмодульных цепей и их подключения к перестраиваемым аналоговым, цифровым и питающим блокам модуля управления и обработки данных. Конструкция устройства также не предусматривает средства, обеспечивающие аппаратно-программное управление аналоговыми, цифровыми и питающими цепями между модулем управления и обработки данных и заменяемой соединительной панелью.In the prototype, the possibility of interfacing with peripheral devices is limited by the configuration of a specific model of the replaceable connecting panel and is not achievable by hardware-software configuration of inter-module circuits and their connection to tunable analog, digital and power supply units of the control and data processing module. The design of the device also does not provide tools that provide hardware-software control of analog, digital and power circuits between the control and data processing module and the replaceable connecting panel.

К техническому результату относится способность патентуемого устройства осуществлять программно-аппаратное конфигурирование аналоговых, цифровых и питающих цепей интегральных схем и/или соединителей для сопряжения с электронной аппаратурой, которая использует интегральные схемы в качестве своей функциональной части или использует выходные данные интегральных схем для своего функционирования, и сопряжение аналоговых, цифровых и питающих цепей к блокам питания и обработки данных модуля управления и обработки данных, что повышает гибкость процесса согласования интегральных схем с периферийной по отношению к ним электронной аппаратурой. Указанная способность достигается за счет того, что в состав платы модуля управления и обработки данных входят программно-конфигурируемые блоки питания и программно-конфигурируемые блоки аналоговой и цифровой обработки данных, связанные через систему реле быстроразъемными соединениями с платами - модулями расширения, на которых посредством дискретных электронных компонентов и/или интегральных схем возможно осуществить аппаратное конфигурирование электрических цепей патентуемого устройства с периферийными по отношению к патентуемому устройству интегральными схемами и/или соединителями, предназначенными для сопряжения с электронной аппаратурой, использующей интегральные схемы в качестве своей функциональной части или выходные данные интегральных схем для своего функционирования.The technical result relates to the ability of a patented device to perform hardware and software configuration of analog, digital and power circuits of integrated circuits and / or connectors for interfacing with electronic equipment that uses integrated circuits as its functional part or uses the output of integrated circuits for its operation, and interfacing of analog, digital and power circuits to power supply and data processing units of the control and data processing module, which increases bkost IC matching process with the peripheral in relation to them electronic equipment. This ability is achieved due to the fact that the board of the control and data processing module includes programmable power supplies and programmable analogue and digital data processing units connected via a relay system with quick-disconnect connections to boards - expansion modules, on which discrete electronic components and / or integrated circuits, it is possible to perform hardware configuration of the electrical circuits of the patented device with peripheral with respect to the patent CB device integrated circuits and / or connectors designed to mate with electronic equipment employing integrated circuits as its functional part or output integrated circuits for its operation.

Патентуемая система согласования интегральных схем/датчиков с электронной аппаратурой состоит из трех модулей: платы модуля управления и обработки данных, содержащей блок питания, блок обработки данных, средство манипулирования данными; платы электронного модуля №1 для согласования патентуемого устройства с интегральными схемами/электронными датчиками; платы электронного модуля №2 для согласования патентуемого устройства с электронной аппаратурой, периферийной по отношению к патентуемому устройству, которая использует интегральную схему/электронный датчик в качестве своей функциональной части или выходные данные интегральной схемы/ электронного датчика для своего функционирования.The patented system for matching integrated circuits / sensors with electronic equipment consists of three modules: a control and data processing module board containing a power supply, a data processing unit, data manipulation means; boards of electronic module No. 1 for matching the patented device with integrated circuits / electronic sensors; circuit board of electronic module No. 2 for matching the patented device with electronic equipment peripheral to the patented device, which uses the integrated circuit / electronic sensor as its functional part or the output of the integrated circuit / electronic sensor for its operation.

Блок питания модуля управления и обработки данных включает один или более источник стабилизированного напряжения, предназначенного для питания патентуемого устройства, а также один или более перестраиваемый источник стабилизированного напряжения, обеспечивающий питание различных периферийных устройств, связанных с модулем управления и обработки данных через плату электронного модуля №1 или плату электронного модуля №2.The power supply unit of the control and data processing module includes one or more stabilized voltage sources intended for powering the patented device, as well as one or more tunable stabilized voltage sources that provide power to various peripheral devices connected to the control and data processing module via electronic module 1 board or electronic module board number 2.

Блок обработки данных модуля управления и обработки данных включает одно или более электронное средство управления, способное, посредством изменения исполняемой микропрограммы, осуществлять прием, запись, обработку и передачу данных поступающих от электронных модулей №1 и №2 по различным протоколам и цифровым интерфейсам обмена данными. Для записи исполняемой микропрограммы и/или для записи иных данных, например, первичных данных от датчика, в случае если микросхема представляет собой электронный датчик, на модуле управления и обработки данных установлены одна или несколько микросхем памяти (запоминающее устройство). Для повышения гибкости в работе с периферийными устройствами, сигналы которых имеют аналоговую природу с одним или более электронным средством управления связаны АЦП, ЦАП. Для повышения гибкости в работе с периферийными устройствами, сигналы которых передаются по интерфейсам, реализация которых невозможна программными средствами на одном или более электронном средстве управления, с одним или более электронным средством управления связаны микросхемы-конвертеры интерфейсов. Для повышения гибкости в работе с периферийными устройствами, цифровые сигналы которых имеют логические уровни напряжения, отличные от логических уровней напряжения электронных средств управления с одним или более электронным средством управления, связан многоканальный перестраиваемый буфер преобразования логических уровней напряжения.The data processing unit of the control and data processing module includes one or more electronic control means capable, by changing the executable microprogram, of receiving, recording, processing and transmitting data coming from electronic modules No. 1 and No. 2 via various protocols and digital data exchange interfaces. To record executable firmware and / or to record other data, for example, primary data from a sensor, if the microcircuit is an electronic sensor, one or more memory microcircuits (memory) are installed on the control and data processing module. To increase flexibility in working with peripheral devices, the signals of which are of an analog nature with one or more electronic control means, ADCs and DACs are connected. To increase flexibility in working with peripheral devices whose signals are transmitted via interfaces, the implementation of which is impossible by software on one or more electronic control devices, interface converters are connected to one or more electronic control tools. To increase flexibility in working with peripheral devices, the digital signals of which have logical voltage levels different from the logical voltage levels of electronic controls with one or more electronic controls, a multi-channel tunable buffer for converting logical voltage levels is connected.

Модуль управления и обработки данных сопрягается с электронными модулями №1 и/или №2 с помощью быстроразъемных соединений. Средство манипулирования данными предназначено для корректного сопряжения процессорного модуля с электронными модулями №1 и/или №2. Под корректным сопряжением процессорного модуля с электронными модулями №1 и/или №2 подразумевается такое сопряжение, при котором обеспечивается согласование питающих и сигнальных электрических цепей модуля управления и обработки данных с электронными модулями №1 и/или №2, в результате чего реализуется требуемое функционирование аппаратной и программной составляющих патентуемого устройства совместно с периферийными по отношению к патентуемому устройству интегральными схемами и/или соединителями, предназначенными для сопряжения с электронной аппаратурой, использующей для своего функционирования интегральные схемы в качестве своей функциональной части или выходные данные интегральных схем. Средство манипулирования данными включает: механические/ электронные/ электромеханические/ электрооптические/ электромагнитные реле, коммутаторы, мультиплексоры, демультиплексоры.The control and data processing module is interfaced with electronic modules No. 1 and / or No. 2 using quick disconnect connections. The data manipulation tool is designed to correctly interface the processor module with electronic modules No. 1 and / or No. 2. Correct pairing of the processor module with electronic modules No. 1 and / or No. 2 means such pairing that ensures coordination of the supply and signal electrical circuits of the control and data processing module with electronic modules No. 1 and / or No. 2, as a result of which the required functioning is realized hardware and software components of the patented device in conjunction with peripheral to the patented device integrated circuits and / or connectors designed to interface electronic equipment utilizing for its functioning integrated circuits as its functional part or output integrated circuits data. The data manipulation tool includes: mechanical / electronic / electromechanical / electro-optical / electromagnetic relays, switches, multiplexers, demultiplexers.

Электронный модуль №1 представляет собой печатную плату, предназначенную для размещения интегральных схем/датчиков вместе с необходимыми внешними вспомогательными электрическими цепями и сопряжения интегральных схем/датчиков вместе с необходимыми внешними вспомогательными электрическими цепями с модулем управления и обработки данных. Электронный модуль №1 содержит контактные площадки, предназначенные для монтажа микросхем/датчиков, контактные площадки для монтажа панелей/разъемов/гнезд/иных устройств ввода/вывода, в том числе и электронных, предназначенных для корректного сопряжения микросхем/датчиков посредством проводного, оптоволоконного или беспроводного канала, дополнительные контактные площадки для монтажа дискретных электронных компонентов и/или интегральных схем, реализующих аппаратное конфигурирование аналоговых, цифровых и питающих цепей интегральных схем и устройств ввода/вывода, быстроразъемные соединения, обеспечивающие корректное сопряжение электронного модуля №1 с модулем управления и обработки данных.Electronic module No. 1 is a printed circuit board designed to accommodate integrated circuits / sensors together with the necessary external auxiliary electrical circuits and interfacing integrated circuits / sensors together with the necessary external auxiliary electric circuits to the control and data processing module. Electronic module No. 1 contains contact pads for mounting chips / sensors, contact pads for mounting panels / connectors / sockets / other input / output devices, including electronic ones, for correct pairing of chips / sensors via wired, fiber optic or wireless channels, additional contact pads for mounting discrete electronic components and / or integrated circuits that implement hardware configuration of analog, digital and power supply circuits s circuits and input / output devices, quick connections for correct pairing electronic module №1 data processing and control module.

Электронный модуль №2 представляет собой печатную плату, предназначенную для сопряжения электронной аппаратуры, которая использует интегральные схемы/датчики в качестве своей функциональной части или использует выходные данные от интегральных схем/датчиков для своего функционирования, с модулем управления и обработки данных. Электронный модуль №2 содержит контактные площадки, предназначенные для монтажа панелей/разъемов/гнезд/иных устройств ввода/вывода в том числе и электронных, предназначенных для корректного сопряжения с электронной аппаратурой посредством проводного, оптоволоконного или беспроводного канала, дополнительные контактные площадки для монтажа дискретных электронных компонентов и/или интегральных схем, реализующих аппаратное конфигурирование аналоговых, цифровых и питающих цепей интегральных схем и устройств ввода/вывода, быстроразъемные соединения, обеспечивающие корректное сопряжение электронного модуля №2 с модулем управления и обработки данных.Electronic module No. 2 is a printed circuit board designed to interface electronic equipment that uses integrated circuits / sensors as its functional part or uses the output from integrated circuits / sensors for its operation, with a control and data processing module. Electronic module No. 2 contains contact pads intended for mounting panels / connectors / sockets / other input / output devices including electronic ones, for correct pairing with electronic equipment via a wired, fiber optic or wireless channel, additional contact pads for mounting discrete electronic components and / or integrated circuits that implement hardware configuration of analog, digital and supply circuits of integrated circuits and input / output devices, quick disconnect nye compounds providing correctly pairing electronic module №2 data processing and control module.

Функциональная схема патентуемого устройства изображена на фиг. 1. Принцип работы патентуемого устройства раскрывает пример сопряжения интегральной схемы с электронной аппаратурой по проводному цифровому интерфейсу.A functional diagram of a patented device is shown in FIG. 1. The principle of operation of the patented device discloses an example of interfacing an integrated circuit with electronic equipment via a wired digital interface.

Электронная аппаратура сопрягается с патентуемым устройством посредством соединителя, ответная часть которого монтируется на одну из множества контактных площадок для монтажа панелей/гнезд (21) электронного модуля №2 (2). Интегральная схема, которую необходимо согласовать с электронной аппаратурой монтируется на одну из множества контактных площадок для монтажа интегральных схем (11) электронного модуля №1 (1). Для монтажа интегральных схем, выполненных в не стандартизированных или редко встречающихся корпусах, патентуемое устройство предусматривает возможность их монтажа посредством переходных панелей/гнезд, монтируемых на одну из множества контактных площадок для монтажа панелей/гнезд (14).Electronic equipment is interfaced with the patented device by means of a connector, the counterpart of which is mounted on one of the many pads for mounting panels / sockets (21) of electronic module No. 2 (2). An integrated circuit that needs to be coordinated with electronic equipment is mounted on one of the many pads for mounting integrated circuits (11) of electronic module No. 1 (1). For the installation of integrated circuits made in non-standardized or rarely found cases, the patented device provides for the possibility of their installation by means of adapter panels / sockets mounted on one of the many pads for mounting panels / sockets (14).

Проводящий рисунок электронного модуля №1 (1) электрически соединяет выводы интегральной схемы с контактными площадками для конфигурирования цепей (12) и со средством манипулирования данными (31) через быстроразъемные соединения (13, 32), соединяющие электронный модуль №1 с модулем управления и обработки данных (3). Проводящий рисунок электронного модуля №2 электрически соединяет выводы соединителя электронной аппаратуры с контактными площадками (22) и средством манипулирования данными (31) через быстроразъемные соединения (23, 33), соединяющие электронный модуль №2 с модулем управления и обработки данных. Средство манипулирования данными конфигурируется электронным средством управления (39), находящимся в блоке обработки данных (30), и в соответствии с установленной заранее инструкцией записанной в память запоминающего устройства (37) осуществляет трассировку цепей поступивших с быстроразъемных соединений (32, 33) к настраиваемому электронным средством управления ЦАП/АЦП (34), к конкретным микросхемам-конверторам интерфейсов (35), к настраиваемому электронным средством управления буферу преобразования логических уровней (36), к настраиваемому электронным средством управления блоку питания (38), либо устанавливает высокоимпедансное состояние на своем выводе. Контактные площадки (12, 22) обеспечивают возможность конфигурирования цепей, поступающих на быстроразъемные соединения (32, 33) посредством монтажа дискретных электронных компонентов, расширяя возможности системы манипулирования данными и обеспечивая реализацию технического результата патентуемого устройства.The conductive drawing of the electronic module No. 1 (1) electrically connects the terminals of the integrated circuit to the pads for configuring the circuits (12) and to the data manipulation tool (31) via quick-disconnect connections (13, 32) connecting the electronic module No. 1 to the control and processing module data (3). The conductive drawing of the electronic module No. 2 electrically connects the terminals of the connector of the electronic equipment to the contact pads (22) and the data manipulation means (31) through quick disconnect connections (23, 33) connecting the electronic module No. 2 to the control and data processing module. The data manipulation tool is configured by an electronic control tool (39) located in the data processing unit (30), and in accordance with a predefined instruction stored in the memory of the memory device (37), it traces the chains received from quick-connect connections (32, 33) to a custom electronic DAC / ADC control tool (34), to specific interface converter chips (35), to a logical level conversion buffer tunable by an electronic control tool (36), to a custom electronic electronic means of control of the power supply (38), or sets the high-impedance state at its output. Contact pads (12, 22) provide the ability to configure the circuits supplied to quick disconnect connections (32, 33) by installing discrete electronic components, expanding the capabilities of the data manipulation system and ensuring the implementation of the technical result of the patented device.

Таким образом, процедура согласования интегральной схемы с электронной аппаратурой по цифровому проводному интерфейсу включает:Thus, the procedure for matching the integrated circuit with electronic equipment via a digital wire interface includes:

- монтаж интегральной схемы на электронный модуль №1;- installation of the integrated circuit on the electronic module No. 1;

- аппаратное конфигурирование вспомогательных электрических цепей интегральной схемы посредством монтажа электронных компонентов на электронный модуль №1;- hardware configuration of auxiliary electric circuits of the integrated circuit by mounting electronic components on electronic module No. 1;

- программное конфигурирование системы манипулирования данными, обеспечивающие корректное сопряжение модуля управления и обработки данных с электронными модулями №1 и №2;- software configuration of the data manipulation system, ensuring the correct pairing of the control and data processing module with electronic modules No. 1 and No. 2;

- монтаж на электронный модуль №2 ответной части к соединителю для сопряжения патентуемого устройства с электронной аппаратурой;- mounting on the electronic module No. 2 of the counterpart to the connector for interfacing the patented device with electronic equipment;

- аппаратное конфигурирование вспомогательных электрических цепей соединителя, сопрягающего электронную аппаратуру с патентуемым устройством, посредством монтажа электронных компонентов на электронный модуль №2.- hardware configuration of auxiliary electrical circuits of the connector that interconnects electronic equipment with the patented device, by mounting electronic components on electronic module No. 2.

Описанный выше пример использования в полной мере иллюстрирует сущность предложенного изобретения, однако не ограничивает область применения патентуемого устройства или какой-либо его части.The example of use described above fully illustrates the essence of the proposed invention, but does not limit the scope of the patented device or any part thereof.

Модульная архитектура патентуемого устройства и особенности конструкции, обеспечивающие аппаратно-программное конфигурирование питающих и сигнальных цепей и их сопряжение к блокам питания и обработки данных, позволяет оперативно изменять электрическую и монтажную схему, связанную с интегральной схемой/датчиком и/или электронной аппаратурой, использующей интегральную схему/электронный датчик в качестве своей функциональной части или использующей выходные данные интегральной схемы/электронного датчика для своего функционирования. Патентуемое устройство согласования датчиков с электронной аппаратурой позволяет сократить процесс проектирования приборов и систем, использующих интегральные схемы/датчики в качестве своей функциональной части или использующих выходные данные от интегральных схем/датчиков для своего функционирования, позволяя быстрее освоить их серийное производство и введение в эксплуатацию. Преимущества устройства становятся очевидными при необходимости оперативной замены испорченных интегральных схем/датчиков или/и устаревших моделей интегральных схем/электронных датчиков в сложных измерительных комплексах.The modular architecture of the patented device and design features that provide hardware-software configuration of power and signal circuits and their interface with power supply and data processing units allow you to quickly change the electrical and wiring diagram associated with an integrated circuit / sensor and / or electronic equipment using an integrated circuit / electronic sensor as its functional part or using the integrated circuit / electronic sensor output for its functioning . A patented device for matching sensors with electronic equipment reduces the design process for devices and systems that use integrated circuits / sensors as their functional part or use the output from integrated circuits / sensors for their operation, allowing them to quickly master their serial production and commissioning. The advantages of the device become apparent when it is necessary to quickly replace damaged integrated circuits / sensors or / and obsolete models of integrated circuits / electronic sensors in complex measuring complexes.

Пример реализации, демонстрирующей внешний вид патентуемого устройства, не ограничивающий патентуемое устройство или какую-либо его часть, представлен на фиг. 2а, фиг. 2б, фиг. 2в.An example implementation, showing the appearance of the patented device, not limiting the patented device or any part thereof, is shown in FIG. 2a, FIG. 2b, FIG. 2c.

Архитектура патентуемого устройства не ограничивает его применение в качестве системы согласования интегральных схем с электронной аппаратурой, которое встраивается в готовые электронные системы. Патентуемое устройство может использоваться и как самостоятельное устройство:The architecture of the patented device does not limit its use as a system for matching integrated circuits with electronic equipment, which is built into finished electronic systems. The patented device can also be used as a standalone device:

- система регистрации-обработки первичных данных и/или система тестирования интегральных схем, при использовании модуля управления и обработки данных с электронным модулем №1;- a system for recording and processing primary data and / or a testing system for integrated circuits, using a control and data processing module with electronic module No. 1;

- устройство обработки данных в различных электронных измерительных комплексах, при использовании модуля управления и обработки данных с электронным модулем №2.- a data processing device in various electronic measuring complexes, using a control and data processing module with electronic module No. 2.

Claims (7)

1. Устройство согласования интегральных схем и электронной аппаратуры, которая включает интегральные схемы/датчики в качестве своей функциональной части или использует выходные данные интегральных схем/датчиков для своего функционирования, обладающее модульной архитектурой, которая включает, по крайней мере, один модуль управления и обработки данных, включающий блок питания, средство манипулирования данными, блок обработки данных, на котором располагается, как минимум, одно электронное средство управления, как минимум одно запоминающее устройство, как минимум, один буфер преобразования логических уровней напряжений, как минимум, одна микросхема - конвертер интерфейсов, как минимум, один ЦАП и АЦП, а также, по крайней мере, один электронный модуль, сопрягающийся с модулем управления и обработки данных посредством быстроразъемного соединения, представляющий собой печатную плату с проводящим рисунком, обеспечивающим монтаж одного или более типов корпусов/посадочных разъемов интегральных схем/датчиков и, по крайней мере, один электронный модуль, сопрягающийся с модулем управления и обработки данных посредством быстроразъемного соединения, обеспечивающий сопряжение модуля управления и обработки данных с электронной аппаратурой, отличающееся тем, что плата модуля управления и обработки данных и печатная плата одного или более электронного модулей позволяют посредством средства манипулирования данными и дискретных электронных компонентов и/или интегральных схем осуществить программно-аппаратное конфигурирование аналоговых, цифровых и питающих цепей интегральных схем/датчиков и/или соединителей, сопрягающихся с периферийной электронной аппаратурой, использующей интегральные схемы/датчики в качестве своей функциональной части, или использует выходные данные интегральных схем/датчиков для своего функционирования, и сопряжение аналоговых, цифровых и питающих цепей к блокам питания и обработки данных модуля управления и обработки данных.1. A device for matching integrated circuits and electronic equipment, which includes integrated circuits / sensors as its functional part or uses the output of integrated circuits / sensors for its operation, having a modular architecture that includes at least one data management and processing module including a power supply unit, data manipulation means, a data processing unit on which at least one electronic control means is located, at least one is stored its device, at least one buffer for converting logical voltage levels, at least one microcircuit - an interface converter, at least one DAC and ADC, as well as at least one electronic module that interfaces with the control and data processing module via a quick disconnect connection, which is a printed circuit board with a conductive pattern that provides the installation of one or more types of housings / landing connectors of integrated circuits / sensors and at least one electronic module that mates with the module control and processing of data through a quick coupler, which provides the connection of the control and data processing module with electronic equipment, characterized in that the control and processing module circuit board and the printed circuit board of one or more electronic modules allow through data manipulation means and discrete electronic components and / or integral circuits carry out hardware and software configuration of analog, digital and supply circuits of integrated circuits / sensors and / or connectors, interfacing with peripheral electronic equipment that uses integrated circuits / sensors as its functional part, or uses the output of integrated circuits / sensors for its operation, and interfacing analog, digital and power circuits to power and data processing units of the control and data processing module. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в модуле управления и обработки данных электронным средством управления является один или более микроконтроллер, и/или одна или более программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС), и/или один или более процессор.2. The device according to claim 1, characterized in that in the control and data processing module the electronic control means is one or more microcontrollers, and / or one or more programmable logic integrated circuits (FPGAs), and / or one or more processors. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что интегральной схемой является электронный датчик и/или посадочный разъем для коммутации выводов электронного датчика.3. The device according to claim 1, characterized in that the integrated circuit is an electronic sensor and / or a landing connector for switching the terminals of the electronic sensor. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что включает в состав модуля управления и обработки данных и/или одного или более электронных модулей систему механических/ электронных/ электромеханических/ электрооптических/ электромагнитных реле.4. The device according to claim 1, characterized in that it includes a system of mechanical / electronic / electromechanical / electro-optical / electromagnetic relays as part of the control and data processing module and / or one or more electronic modules. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что включает в состав модуля управления и обработки данных и/или одного или более электронных модулей одну или несколько микросхем-конвертеров интерфейсов, перестраиваемые буферы преобразования логических уровней, многоканальный перестраиваемый источник стабилизированного напряжения, АЦП, ЦАП, работа которых конфигурируется посредством исполнения инструкций электронным средством управления модуля управления и обработки данных.5. The device according to claim 4, characterized in that it includes one or more interface converter chips, tunable logic level conversion buffers, a multi-channel tunable stabilized voltage source, ADC, as part of a control and data processing module and / or one or more electronic modules DACs, the operation of which is configured by executing instructions by an electronic means of control of a control and data processing module. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что включает в состав модуля управления и обработки данных или, по крайней мере, в один электронный модуль один или несколько датчиков, данные от которых используются в алгоритмах программно-математического обеспечения устройства одним или более электронным средством управления модуля управления и обработки данных.6. The device according to claim 5, characterized in that it includes one or more sensors in the control and data processing module or at least in one electronic module, the data from which are used in the mathematical algorithms of the device with one or more electronic management tool of the control module and data processing. 7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что включает в состав модуля управления и обработки данных или, по крайней мере, в один электронный модуль соединитель для средства вывода визуальной/звуковой информации.7. The device according to claim 6, characterized in that it includes a connector for outputting visual / audio information into the control and data processing module or at least into one electronic module.
RU2018142326A 2018-11-30 2018-11-30 Sensor matching device with electronic equipment RU2719427C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018142326A RU2719427C1 (en) 2018-11-30 2018-11-30 Sensor matching device with electronic equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018142326A RU2719427C1 (en) 2018-11-30 2018-11-30 Sensor matching device with electronic equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2719427C1 true RU2719427C1 (en) 2020-04-17

Family

ID=70277937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018142326A RU2719427C1 (en) 2018-11-30 2018-11-30 Sensor matching device with electronic equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2719427C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5170469A (en) * 1987-05-06 1992-12-08 Fujitsu Ten Limited Data transfer apparatus and data transfer system
US20060122814A1 (en) * 2004-12-03 2006-06-08 Beens Jason A Method and apparatus for digital signal processing analysis and development
US20070296478A1 (en) * 2000-06-19 2007-12-27 Silicon Labs Cp Inc. Integrated circuit package including programmable comparators
RU2386163C2 (en) * 2002-10-22 2010-04-10 Джейсон А. САЛЛИВАН System and methods for providing dynamic modular data processing device
WO2014207438A2 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 The University Of Manchester Data processing system and method
KR101703207B1 (en) * 2009-09-30 2017-02-06 알테라 코포레이션 Enhanced multi-processor waveform data exchange using compression and decompression

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5170469A (en) * 1987-05-06 1992-12-08 Fujitsu Ten Limited Data transfer apparatus and data transfer system
US20070296478A1 (en) * 2000-06-19 2007-12-27 Silicon Labs Cp Inc. Integrated circuit package including programmable comparators
RU2386163C2 (en) * 2002-10-22 2010-04-10 Джейсон А. САЛЛИВАН System and methods for providing dynamic modular data processing device
US20060122814A1 (en) * 2004-12-03 2006-06-08 Beens Jason A Method and apparatus for digital signal processing analysis and development
KR101703207B1 (en) * 2009-09-30 2017-02-06 알테라 코포레이션 Enhanced multi-processor waveform data exchange using compression and decompression
WO2014207438A2 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 The University Of Manchester Data processing system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101606110B (en) Control and/or data transmission module
EP3521954B1 (en) A flexible expandable automation device with hot-swappable i/o-units
CN107966922B (en) Single channel input/output in modular sub-chassis
JP2019071049A5 (en)
EP3575918B1 (en) Functional module board
RU2719427C1 (en) Sensor matching device with electronic equipment
CN115359745B (en) Display panel testing equipment and mainboard and subboard used in the testing equipment
KR100676579B1 (en) Control apparatus for controlling a machine
CN100495954C (en) Method and system for loading or updating logic device
US12328821B2 (en) Methods and apparatuses for interfacing microwave circuits
US20060004533A1 (en) MCU test device
CN103171565B (en) Electric locomotive traction control unit cabinet and electric locomotive
CN104133787B (en) Device with the first ancillary equipment and the second ancillary equipment
RU226205U1 (en) Controller Analog Output Module
CN101114817A (en) Digital type charge amplifier
JP5253436B2 (en) Input/Output Unit Test Equipment
RU207278U1 (en) Mezzanine module code-resistance
US20210298190A1 (en) Computing, Controlling Device: Intercheangable, Programmable, Pluggable with integral Controller and Radio
JP5118669B2 (en) Backplane
JPH09198111A (en) I / O device
EP1015990B1 (en) Interconnection circuit for electronic modules
US20060080075A1 (en) Programmable logic controller simulator interface card
JP2012129862A (en) Communication module
RU91445U1 (en) UNIVERSAL TYPICAL REPLACEMENT ELEMENT
CN117472829A (en) information processing device

Legal Events

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

Effective date: 20201201