DE3041219A1

DE3041219A1 - Vorrichtung zur speicherung von messdaten

Info

Publication number: DE3041219A1
Application number: DE19803041219
Authority: DE
Inventors: Bruno Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. 7500 Karlsruhe Guigas; Lutz Dr.-Ing. 7502 Malsch Schneider
Original assignee: Bruker Analytische Messtechnik GmbH
Current assignee: Bruker Biospin GmbH
Priority date: 1980-11-03
Filing date: 1980-11-03
Publication date: 1982-05-19
Also published as: JPS57108997A; DE3041219C2; US4514822A; JPH029398B2

Description

Anmelderin; Stuttgart., den 20; Oktober 1980

Firma P 3939 S-C '

Bruker Analytische

Meßtechnik GmbH

Silberstreifen

7512 Rheinstetten-Forchheim

Vertreter:

Kohler-Schwindling-Späth
Patentanwälte
Hohentwiel straße 4-1
7000 Stuttgart 1

Vorrichtung zur Speicherung von Meßdaten■

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur digitalen Erfassung, Speicherung und Verarbeitung von in dichter Folge anfallenden Meßdaten, insbesondere für die Registrierung der von Kernresonanz-, Elektronenresonanz- und Infrarotspektrometern gelieferten Interferogramme, mit einem Analog/Digital-Umsetzer - im folgenden kurz

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. A/D-Umsetzer genannt -, einem Hauptspeicher mit wahlfreiem Zugriff, einem Plattenspeicher, einem den A/D-Umsetzer mit dem Hauptspeicher verbindenden, ein Pointer-Register' und einen Wortzähler enthaltenden Datenkanal, der

•.die direkte Übertragung einer durch den Inhalt des Wort-■ zähler« definierben Anzahl der vom A/D-Umsetzer ge.lieferten Wörter' an die durch den Inhalt des Pointer-Registers bezeichneten Plätze des Hauptspeichers bewirkt, und einer Zentraleinheit,· die jeweils zu Beginn von Meßperioden das Laden des Pointer-Registers und des Wortzählers sowie die Übertragung von Wörterblöcken aus dem Hauptspeicher auf

. den Plattenspeicher und umgekehrt bewirkt.

Bei der Aufnahme von Kern- und Elektronen-Spinresonanzspektren wird als Ergebnis der Anregung einer zu untersuchenden Probe ein Hochfrequenz-Signal gewonnen, bei dem es sich um das Interferenzsignal aus mehreren Schwingungen unterschiedlicher Frequenz and Amplitude handelt.. Die einzelnen Frequenzkomponenten des Interferenz Signals, das auch als Interferogramm bezeichnet wird, können durch eine Fourier-Analyse ermittelt werden. Diese Fourier-Analyse kann mittels digitaler Datenverarbeitung gewonnen werden. Voraussetzung hierfür ist die Speicherung des Interferogrammes in Form einer Folge digitaler Wörter, welche für die Amplitude des Interferogrammes an zeitlich aufeinanderfolgenden Stellen charakteristisch sind. Der zeitliche Abstand dieser Amplitudenwerte bestimmt die höchste, noch zu ermittelnde Frequenz. Zur Ermittlung sehr schwacher Signale kann es erforderlich sein, den Meßvorgang mehrmals

zu wiederholen und die dabei erhaltenen Signale zu addieren. Auf diese Weise lassen sich noch Signale erkennen, die sonst im Rauschen untergingen. Voraussetzung ist eine absolut phasenrichtige Addition der.bei aufeinanderfolgenden Messungen gewonnenen Amplitudenwerte. Die bei solchen Messungen anfallenden Datenmengen sind zu groß, um sie mit vertretbarem Aufwand in einen Hauptspeicher mit wahlfreiem Zugriff unterbringen zu können. Beispielsweise können bei einer solchen Messung 028 K'Wörter (K - 102A) zu je 24 Bits anfallen.

Wegen der großen, zu verarbeitenden Datenmengen umfassen die bekannten Vorrichtungen zur digitalen Erfassung, Speicherung und Verarbeitung von Meßdaten, die in Verbindung mit Spinresonanz- und Infrarotspektrometern im Handel erhältlich sind, außer dem Hauptspeicher.mit wahlfreiem Zugriff einen Plattenspeicher, der die Hauptmenge der Daten aufnimmt. Wenn der Hauptspeicher eine gewisse Anzahl der der vom A/D-Umsetzer gelieferten Meßdaten aufgenommen hat, werden diese Wörter als Wörterblöcke auf den Hauptspeicher übertragen. Im Hauptspeicher sind Plätze für zwei solcher Wörterblöcke vorhanden, so daß stets in den einen Block Wörter eingelesen werden können, während aus dem anderen Block die Wörter auf den Plattenspeicher übertragen werden können und gegebenenfalls von einer vorhergehenden Messung stammende Wörter in die Plätze des Hauptspeichers rück-. übertragen werden können, damit zu ihnen bei einer neuerlichen Messung gebildete Wörter addiert werden können.

Die Übertragung der Wörter vom A/D-Umsetzer zum Hauptspeicher* erfolgt über einen Datenkanal, der ein Pointer-Register und einen Wortzähler enthält. Zu Beginn eines Meßvorganges wird das Pointer-Register mit der Adresse des Hauptspeichers geladen, an der das erste Wort eines Wörterblockes abzulegen ist, und der Wortzähler mit der Anzahl der in einem Wörterblock enthaltenen Wörter. Die entsprechenden Werte werden von der Zentraleinheit eingegeben. Nach Auslösen des Meßvorganges läuft die Datenerfassung und -übertragung auf den Hauptspeicher ohne Mitwirkung der Zentraleinheit in der Weise ab, daß nach einem vorgegebenen Takt der A/D-TJmsetzer die Wörter für die periodisch abgetasteten Meßdaten über eine Adressier-Matrix dem Hauptspeicher an der vom Pointer-Register bestimmten Adresse zuführt. Bei jeder Übertragung eines Wortes wird der Inhalt eines Po int er-Registers und des Wörtzählers verändert, bis die durch den Inhalt des Wortzählers vorgegebene Anzahl der Wörter übertragen worden ist. Der Wortzähler zeigt dann der Zentraleinheit das Ende eines Wörterblockes an, so daß die Zentraleinheit prüfen kann, ob ein weiterer Wörterblock zu verarbeiten ist oder nicht und im ersten !teil ein erneutes Laden des Pointer-Registers und des Wortzählers sowie ein Portsetzen der Datenübertragung veranlaßt oder aber im zweiten EaIl einen völlig neuen Meßvorgang auslöst oder aber die Einrichtung stillsetzt. ·■·

Die Geschwindigkeit, mit der das lnterferogramm abgetastet werden kann, bestimmt die höchste Frequenz, die bei der anschließenden Fourier-Analyse noch erfaßt werden kann.. Um Signalkomponenten hoher Frequenz erfassen zu können, ist daher eine sehr hohe Abtastrate erwünscht;. Andererseits ist· aber die Abtastrate durch die Zeiten beschränkt, welche für die Datenverarbeitung und insbesondere die Speicherung der Daten benötigt wird. Eine der beschränkenden Paktoren ist die Zeit, welche benötigt wird, um die Daten von dem Hauptspeicher auf den Plattenspeicher und zurück zu übertragen. Hierfür ist die Arbeitsgeschwindigkeit des Plattenspeichers ausschlaggebend. Da die Daten im Hinblick auf die nachfolgende Analyse in absolut gleichen Zeitintervallen erfaßt werden müssen, dürfen zwischen den den einzelnen Wörterblöcken zugeordneten Daten keine Zwischenräume entstehen, es muß also der Wechsel von einem Datenblock zum anderen in einem ZeitLntervall erfolgen, das genau gleich dem Zeitintervall zwischen zwei Wörtern des gleichen Wörterblockes ist. Daher müssen die Zeitintervalle zwischen zw^ii Wörtern so groß gewählt werden, daß gewährleistet ist, daß in der zum Erfassen eines Wörterblockes erforderlichen Zeit die Übertragung eines Wörterblockes vom Hauptspeicher auf den Plattenspeicher und zurück möglich ist. Weiterhin muß auch die Zentraleinheit in der Lage sein, im Zeitintervall zwischen der Erfassung zweier Wörter die Steuerungsaufgaben zu erfüllen, die beim Übergang von einem Wörterblock auf den anderen notwendig werden. Hierzu {gehört; bei den' bekannten

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Vorrichbungen, daß die Zentraleinheit aufgrund des Signals de« Uoruzählers ihre gerade laufende Tätigkeit unterbricht, . die notwendigen Prüfungen des Betriebszustandes vornimmt und dem Poinber-Hegister und dem Wortzähler neue Daten zuführt. Je nach den Aufgaben, welche die Zentraleinheit zu erfüllen hat, kann die Unterbrechung das Abarbeiten einer längeren Routine erfordern, und es kann die anschließende Tätigkeit durch Anforderungen höherer Priorität unterbrochen werden. Endlich erfordern die notwendigen . Prüfungen und Übertragungen von Daten eine größere Anzahl von Speicherzyklen,, so daß insgesamt eine nicht unbeträchtliche Zeit vergehen kann, bis nach der Übertragung des letzten Wortes eines Wörtersatzes alle Maßnahmen getroffen sind, um das erste Wort des nächsten Wortersatzes auf den Hauptspeicher übertragen zu können.

* Bei den oben erwähnten bekannten Vorrichtungen war der begrenzende Faktor der Plattenspeicher. Es ist dabei zu berücksichtigen, daß die Vorrichtungen der hier in Frage stehenden Art aus Kostengründen nur die Anwendung relativ einfacher Plattenspeicher ermöglichen. Es stehen jedoch nunmehr- kostengünstige Plattenspeicher zur Verfügung, die eine bedeutend erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit haben, so daß der die Abtastrate begrenzende Faktor die Zeit ist, welche die Zentraleinheit zum Steuern der Vorgänge beim Übergang von einem Wörterblock zum anderen benötigt.

Versuche, diese Zeit durch eine besonders zeitsparende Programmierung wesentlich zu reduzieren, haben zu keinem Erfolg geführt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die beim Übergang von einem Wörterblock zum nächsten benötigte Verarbeitungszeit bedeutend reduziert wird, . so daß die sich aus der Verbesserung der Plattenspeicher ergebende höhere Arbeitsgeschwindigkeit voll zur Erhöhung der Abtastfrequenz genutzt werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß im Datenkanal dem Pointer-Register ein Adressen-Register und dem Wortzähler ein Blocklängen-Register zugeordnet und außerdem ein Blockzähler vorhanden ist, von denen die Adressen- und Blocklängen-Register sowie der Blockzähler zu Beginn eines Meßvorganges von der Zentraleinheit geladen werden, wogegen das Pointer-Register und der Wortzähler jeweils vor Beginn der Erfassung eines Wörterblockes durch Übertragen der Daten aus dem Adressenbzw. Blocklängen-Register geladen werden, bis die durch den Inhalt des Blockzählers bestimmte Anzahl von Wörterblöcken erfaßt worden ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist durch die Anordnung der zusätzlichen Register und des Blockzählers erreicht, daß die Zentraleinheit bei einem Wechsel des Wörterblockes nicht in Tätigkeit zu treten braucht, weil

der Datenkanal in seiner neuen Ausbildung völlig autonom die Übertragung der Daten steuert, die so viel Wörterblöcke ergeben, wie in den Blockzähler zu Beginn eines Meßvorganges von der Zentraleinheit eingegeben worden sind. Der Wortzähler bestimmt dabei die Anzahl der Wörter, die zu einem Block gehören, und veranlaßt jeweila am Knde eines Blockes eine Veränderung des Inhaltes des Blockzählers. Das Verändern des Standes des Blockzählers kann wiederum die Übertragung des Inhaltes des Blocklängen-Registers auf den Wortzähler sowie des Adressen-Registers auf das Pointer-Register bewirken. Dabei können im Pointer-Register zwei verschiedene Anfangsadressen für die beiden zu bildenden Wörterblöcke enthalten sein, die abwechselnd auf das Pointer-Register übertragen werden. Einfacher ist es Jedoch, für die beiden Wörterblöcke im Hauptspeicher aufeinanderfolgende Speicherplätze vorzusehen, so daß das Pointer-Register über die Plätze zweier Wörterblöcke hinweg fortlaufend durchzählen kann und eine Übertragung der Anfangsadresse vom Adressen-Register nur nach jedem zweiten Wörterblock stattzufinden braucht. Dies läßt sich auf einfache Weise dadurch bewerkstelligen, daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Blockzähler in Abhängigkeit vom Wert seines letztstelligen Bit nur nach der Übertragung jedes zweiten Wörterblockes eine Übertragung des Inhaltes des Adressen-Registers auf das Pointer-Register bewirkt.

Bei der bisher beschriebenen Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird stets eine Gesamtzahl von Wörtern gespeichert, die sich aus dem Produkt der Länge eines Wörterblockes und der Anzahl der Wörterblöcke ergibt. Besteht ein Bedarf dafür, die Übertragung von Wörtern zu beenden, wenn die Gesamtzahl der Wörter einen von einem solchen Produkt abweichenden Wert hat, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Datenkanal zusätzlich einen Gesamtwortzähler enthalten, der zu Beginn des Meßvorganges von der Zentraleinheit geladen wird und nach Übertragen der durch seinen Inhalt bestimmten Anzahl von Wörtern den Meß- und Übertragungsvorgang beendet. .

Wie dargelegt, besteht der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin, daß er die Übertragung in dichter Folge anfallender Daten auf einen Speicher in Form aufeinanderfolgender Wörterblöcke ermöglicht, ohne daß bei einem Wechsel von einem Wörterblock zum anderen die Zentraleinheit tätig werden muß. Dabei ist es grundsätzlich unerheblich, von welcher Quelle die Daten geliefert werden. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Datenkanales läßt sich daher auch für die Übertragung der Daten zwischen dem Hauptspeicher und dem Plattenspeicher verwenden, und zwar in beiden Richtungen. Demgemäß ist Gegenstand der Erfindung auch eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen· Art, bei welcher der zwischen Hauptspeicher und Plattenspeicher vorhandene Datenkanal in der gleichen Weise ausgebildet ist, wie es vorstehend für den zwischen A/D-Umsetzer und Hauptspeicher angeordneten Datenkanal beschrieben worden ist.

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Die Erfindung wird Lm folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen:

Fig. 1 das schematische Blockschaltbild einer Vorrichtung zur digitalen Erfassung, Speicherung und Verarbeitung von Meßdaten und

Fig. 2 das achematische Blockschaltbild der in der Vorrichtung nach Fig. 1 vorhandenen Datenkahäle.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt ein Spektrometer 1, insbesondere ein Kernresonanz-Spektrometer, das nach Auslösen eines Meßvorganges ein elektrisches Analogsignal mit zeitlich wechselnder Amplitude liefert, das zum Zwecke seiner Auswertung gespeichert werden soll. Zu diesem Zweck ist an das Spektrometer 1 ein A/D-Umsetzer 2 angeschlossen, der das vom Spektrometer 1 gelieferte Analogsignal in dicht aufeinanderfolgenden Zeitintervallen abtastet und· ein für die abgetastete Signalamplitude charakteristisches, digitales Vort liefert. Die in schneller Folge, beispielsweise im Abstand von 8^s gelieferten Wörter, die jeweils 12 bis 14· Bit umfassen können, werden vom A/D-Umsetzer 2 über einen Datenkanal 3 einem Hauptspeicher 4- zugeführt. In dem Hauptspeicher M-

ist eine Anzahl Speicherplätze zur Aufnahme der vom A/D-Umsetzer-2 gelieferten Wörter reserviert, die jeweils eine größere Bitzahl umfassen können als die von dem A/D-Umsetzer 2 gelieferten Wörter, damit die bei einer größeren Anzahl aufeinanderfolgender Meßvorgänge anfallenden Meßdaten zur Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses addiert werden können. Beispielsweise können die im Hauptspeicher 4 vorgesehenen Plätze Jeweils 24 Bit umfassen.

Die Gesamtzahl der bei einem Meßvorgang anfallenden Datenwörter kann so groß sein, daß es nicht möglich ist, die hierfür erforderlichen Speicherplätze in einem Hauptspeicher 4 mit wahlfreiem Zugriff vorzusehen. Deshalb ist an den Hauptspeicher 4 über einen weiteren Datenkanal 5 ein Plattenspeicher 6 angeschlossen, auf den Datenwörter vom Hauptspeicher 4 übertragen werden können. So können beispielsweise im Hauptspeicher 4 die Plätze für zwei Wörterblöcke vorgesehen sein, die jeweils 4 K Wörter (K = 1024) umfassen, und es wird die Datenübertragung vom Hauptspeicher 4 auf den Plattenspeicher derart gesteuert, daß die Daten des einen Wörterblockes vom Hauptspeicher 4 auf den Plattenspeicher 6 und gegebenenfalls anschließend die Daten des übernächsten Wörter blockes, die von einer vorhergehenden Messung stammen, auf den Hauptspeicher 4 rückübertragen werden, während gleichzeitig die vom A/D-Umsetzer 2 gelieferten Daten in de Speicherplätze des Hauptspeichers 4 eingeschrieben werden, die dan anderen Wörterblock zugeordnet sind.

Dabei wechselt das Einschreiben der vom A/D-Umsetzer 2 gelieferten Daten und die Übertraglang der Daten zwischen Hauptspeicher und Plattenspeicher zwischen den Bereichen des Hauptspeichers ab, die den beiden Wörterblöcken zugeordnet sind. Das Auslösen der MeßTorgänge und zum Teil auch die Übertragung der Daten wird dabei von einer Zentraleinheit 7 gesteuert.

Wie aus Fig. 2· ersichtlich, enthält der Datenkanal 3 eine Adressier-Matrix 12, welcher die Daten auf der Leitung 11 vom A/D-Umsetzer 2 zugeführt werden und welche diese Daten auf den Platz des Hauptspeichers 4 überträgt, dessen Adresse in einem mit der Adressier-Matrix 12 verbundenen Pointer-Register 14 enthalten ist. Mit dem Pointer-Register ist ein Adressen-Register 15 verbunden.

Der Datenkanal 3 enthält weiterhin einen Wortzähler 16, der mit einem Blocklängen-Register 17 verbunden ist, einen Blockzähler 18 und einen Gesamtwortzähler 19· Vor Beginn eines Meßvorganges veranlaßt die Zentraleinheit 7» daß in das Adressen-Register 15 <iie Anfangsadresse des Bereiches des Hauptspeichers 4- eingegeben wird, der die beiden Blöcke der von den Meßdaten gebildeten Wörter aufnimmt. In das Blocklängen-Register wird die Anzahl der Wörter eingegeben, welche jeweils einen Wörterblock bildet. In den Blockzähler wird die Anzahl der Wörterblöcke eingegeben, die erforderlich sind, um die bei einem Meßvorgang anfallenden Daten zu erfassen. In den Gesamtwortzähler 19 wird die Anzahl der Wörter eingegeben, welche

von den einzelnen Meßwerten gebildet werden. Gleichzeitig werden die Daten vom Adressen-Register 15 auf das Pointer-Register 14 und vom Blocklängen-Register 17 auf den Wortzähler 16 übertragen. ·

Wird nun der Meßvorgang ausgelöst, so führt der A/D-Umsetzer 2 in einem vorgegebenen Takt die für die Meßdaten charakteristischen Wörter der Adressier-Matrix 12 zu, von der sie, wie bereits erwähnt, an der im Pointer-Register 14 enthaltenen Adresse des Hauptspeichers 4 abgelegt werden. Nach jeder Übertragung eines Datenwortes wird gemäß einem auf der Leitung 20 zugeführten Taktsignal die Adresse im Pointer-Register 14 verändert und zugleich der Wortzähler 16 dekrementiert. Diese Übertragung der Meßdaten auf den Hauptspeicher 4 erfolgt unter der ausschließlichen Steuerung des Datenkanals 3 ohne Mitwirkung der Zentraleinheit 7·

Hat der Worbähler 16 den Stand Null eri-eiaht, was anzeigt-, daß die zu einem Wöx'terblock gehörenden Wörter gespeichert worden sind, führt der Wortzähler 16 über- die Leitung 21· ein Signal dem Blockzähler 18 zu, so daß dessen Stand um 1 vermindert wird. Gleichzeitig bewirkt der Blockzähler 18, daß auf den Wortzähler 16 wieder der Inhalt des Blocklangen-Registers 17 übernommen wird, so daß' der Wortzähler 16 erneut auf die Gesamtzahl der Wörter eines Wörterblockes eingestellt wird. Weiterhin wird über die Leitung 23 der Zentraleinheit 7 ein Signal zugeführt,

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um der Zentraleinheit anzuzeigen, daß die Wörter eines ersten'Wörterblockes erfaßt worden sind und die Übertragung dieses Wörterblockes auf den Plattenspeicher stattfinden kann.

Die übertragung der Inhalte des Adressenregisters auf dar. Po Ln L ex^%-JReR a st er und das Blocltlängen-Register auf den Wortzähler erfolgt in einer Zeit, die kurz ist gegenüber dem Takt, in dem die Erfassung und Übertragung der Meßdaten erfolgt, so daß die Erfassung der Meßdaten und Übertragung der Wörter, die einem zweiten Wörterblock zugeordnet sind, ohne Unterbrechung erfolgen kann. Nach der Erfassung des ersten Wörter-Blockes ist der Inhalt des Pointer-Registers nicht verändert--worden, so daß die dem zweiten Wörterblock zugeordneten Wörter an Adressen abgelegt werden, die von den Adressen verschieden sind, an denen die Wörter des ersten Wörberblockes abgelegt worden sind. Im einfachsten Fall schließen die Speicherplätze des zweiten Wörterblockes lückenlos an die Speicherplätze des ersten Wörterblockes an. Sind in der beschriebenen Weise die Wörter des zweiten Wörterblockes erfaßt worden, so hat der Wortzähler 16 wiederum den Stand Null erreicht, so daß der Stand des Blockzählers erneut um 1 vermindert wird und der Blockzähler erneut eine Übertragung des Inhaltes des Blocklängen-Registers auf den Wortzähler 16 und diesmal auch des Adressen-Registers 15 auf das Pointer-Register 14- veranlaßt. Um zu gewährleisten, daß das Pointer-Register 14 nur am

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ib.de jedes zweiten Wörterblockes mit der vorgegebenen ■ Anfangs-Adresse geladen wird, kann der Übertragungsbefehl dem Pointer-Eegister 14- vom Blockzähler 18 nur dann zugeführt werden, wenn das letzte Bit des Blockzähler-Standes den Wert "Null" oder "Eins" hat.

Diese Vorgänge werden fortgesetzt, bis der Blockzähler den Stand Null erreicht hat, was anzeigt, daß alle Wörter eines Meßvorganges erfaßt worden sind, der Meßvorgang also beendet werden kann. In diesem Falle führt der Blockzähler der Zentraleinheit 22 ein entsprechendes Signal zu, worauf die Zentraleinheit 7 prüfen kann, ob eine Wiederholung des Meßvorganges notwendig ist oder aber der Meßvorgang insgesamt als abgeschlossen gelten kann.

In dem Pail, daß die Gesamtwortzahl nicht ein ganzzahliges Vielfaches der Blocklänge beträgt, erreicht der Gesambwortzähler 19, dessen Inhalt ebenfalls bei der Übertragung jedes Wortes um Eins vermindert wird, den Wert Null, bevor der Blockzähler 18 den Wert Null erreicht. In diesem Fall liefert der Gesamtwortzähler 19 ein Signal, welches der Zentraleinheit 7 die Beendigung des Meßvorganges anstelle des Blockzählers 18 anzeigt.

Es ist ersichtlich, daß bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Steuerung der Worterfassung und Übertragung auf den Hauptspeicher unabhängig von der Zentraleinheit erfolgt, so daß der zeitliche Ablauf dieser Vorgänge von der Arbeitsweise der Zentraleinheit unabhängig ist.

Damit unterliegt die Frequenz der Meßwerterfassung auch keinerlei Beschränkungen, die bei bekannten Vorrichtungen dadurch bedingt waren, daß nach der Eegistrierung der einem Wörterblock zugeordneten Wörter die Zentraleinheit damit befaßt war, das Pointer-ßegister und den Wortzähler mit den Anfangswerten für den jeweils nächsten Wörterblock zu laden. Daher besteht die Möglichkeit, mit hohen Abtastfrequenzen zu arbeiten, die im wesentlichen durch die Geschwindigkeit beschränkt sind, mit welchen die Datenübertragung vom Hauptspeicher 4· auf den Plattenspeicher möglich ist.

Als Beispiel sei erwähnt, daß bei einer nach der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung ein Plattenspeicher Verwendung findet, der eine Bitrate von 10 MHz besitzt, bei dem also die Übertragung eines Bit 0,1 /is in Anspruch nimmt. Bei Verwendung von 24—stelligen Datenwörtern ist unter Berücksichtigung der Latenzzeit des Plattenspeichers und der Notwendigkeit, während der Zeitdauer der Erfassung eines Wörterblöckes sowohl einen anderen Wörterblock vom Hauptspeicher auf den Plattenspeicher und einen dritten Wörterblock vom Plattenspeicher zurück in den Hauptspeicher zu übertragen, eine Abtastrate von 8jus möglich, was einer maximalen Frequenzauflösung von 62,5 MHz des aufgenommenen Signals entspricht. Der A/D-Umsetzer kann 12- oder 14—stellige Datenwörter liefern, so daß bei Verwendung von 24—stelligen Speicherplätzen ein Aufaddieren bis zu 1024- aufeinanderfolgender Meßwerte möglich ist, wenn die einzelnen Wörter bis zu 14· Bit umfassen.

Wie erwähnt, zeichnet sich der beschriebene Datenkanal 3 durch seine von der Zentraleinheit völlig unabhängige Arbeitsweise aus, wenn man von der Auslösung der einzelnen Meßvorgänge absieht, zwischen denen jedoch beliebig große Zeitabstände bestehen können. Der Vorteil der von der Zentraleinheit 7 unabhängigen Arbeitsweise, welche die Zentraleinheit zur Wahrnehmung anderer Aufgaben freisetzt, kommt auch in vollem Umfang zum Tragen, wenn·der Datenkanal 5 zwischen Hauptspeicher 4- und Plattenspeicher 6 in der gleichen Weise ausgebildet ist. Ebenso wie der A/D-Umsetzer 2 Daten in einem bestimmten Takt liefert, liefert auch der Plattenspeicher 6 die Daten, wenn sie auf den Hauptspeicher 4- zu übertragen sind. Weiterhin liegen völlig analoge Verhältnisse vor, wenn die Daten vom Hauptspeicher 4- auf den Plattenspeicher 6 zu übertragen sind, so daß der Datenkanal 5 in genau der gleichen Weise ausgebildet sein kann wie der Datenkanal 3.

Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zur digitalen Erfassung, Speicherung .und Verarbeitung von in dichter Folge anfallenden Meßdaten insbesondere für die Registrierung der von Spinresonanz- und Infrarotspektrometern gelieferten Interferogramme, mit einem A/D-Umsetzer, einem Hauptspeicher mit wahlfreiem Zugriff, einem Plattenspeicher, einem den A/D-Umsetzer mit dem Hauptspeicher verbindenden, ein Pointer-Register und einen Wortzähler enthaltenden Datenkanal, der die direkte Übertragung einer durch den Inhalt des Wortzählers definierten Anzahl der vom A/D-Umsetzer gelieferten Wörter an die durch den Inhalt des Pointer-Registers bezeichneten Plätze des Hauptspeichers bewirkt., und einer Zentraleinheit, die jeweils zu Beginn von Meßperioden das Laden des Pointer-Registers und des Wortzählers sowie die Übertragung von Wörterblöcken aus dem Hauptspeicher auf den Plattenspeicher und umgekehrt bewirkt, dadurch, gekennzeichnet, daß im Datenkanal (3) dem Pointer-Register (14·) ein Adressen-Register (15) und dem Wortzähler (16) ein Blocklängen-Register (17) zugeordnet und außerdem ein Blockzähler (18) vorhanden ist, von denen die Adressen- und Blocklängen-Register (15» 17) sowie der Blockzähler (18) zu Beginn eines Meßvorganges der Zentraleinheit (7) geladen

werden, das Pointer-Register (14) und der Wortzähler » .- (1b) jeweils vor Beginn der Erfassung eines Wörterblockes durch Übertragen der Daten aus dem Adressen-. bzw. Blocklängen-Register (15, 17) geladen werden, bis die durch den Inhalt des Blockzählers (18) bestimmte Anzahl von Wörterblöcken erfaßt worden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blockzähler (18) in Abhängigkeit vom Wert .seines letztstelligen Bit nur nach der Übertragung jedes zweiten Wörterblockes eine Übertragung des Inhaltes des Adressen-Registers (15) auf das Pointerliegist er (14) bewirkt.
3· '. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenkanal (3) zusätzlich einen Gesamtwortzähler (19) enthält» der zu Beginn des Meßvorganges von der Zentraleinheit (7) geladen wird und nach Übertragung der durch seinen Inhalt be-■ stimmten Anzahl von Wörtern den Meß- und Übertragungsvorgang beendet.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ' dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Hauptspeicher (4) und Plattenspeicher (6) vorhandene Datenk.'irial (^c;) die gleiche Ausbildung hat wie der zwischen A/D-Umsebzer (2) und Hauptspeicher (4) angeordnete Datenkanal O)·