SU1103219A1 - Устройство дл отображени информации - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик и элемент И, регистр сдвига, выходы которого соединены с входами первой группы первого блока элементов И, выходы которого соединены с входами первой группБ блока индикаторов , элемент задержки, первый элемент ИЛИ, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи  устройства, в него введены аналого-цифровой преобразователь , блок пам ти, блок сравнени , второй элемент ИЛИ, дешифратор и второй блок элементов И, входы первой группы которого соединены с выBi -003 1 Ajj. ;.:: f trv:,-, ; ходом аналого-цифрового преобразовател , входы второй группы - с выходами регистра сдвига, выход первого элемента ИЛИ соединен с входами третьих групп блоков элементов И и с входом элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами регистра сдвига и второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом счетчика, выход которого соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с входами второй группы первого блока элементов И, первый вход аналого-цифрового преобразовател  соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с периым входом блока сравнени , второй вход СЛ которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, третий вход - с выходом блока пам ти, выход блока сравнени  соединен с вторым входом блока пам ти и первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента И, вькоды второго блока элементов -И соединены с входами второй группы блока индикации, вторые входы регистра сдвига и второго элемент ИЛИ  в л ютс  соответственно первым и вторым входами устройства, а третий вход блока - третьим входом устройства, второй вход аналого-цифрового преобразовател   вл етс  четвертым входом устройства .

Description

Изобретение относитс  к области технической кибернетики и может быть использовано в устройствах визуального отображени  информации.

Известно устройство дл  отображени  информации, фиксирующее только суи(ественные (отличаюи1иес ) значени  отображаемой величины, содержащее блоки индикаторов, элемс-нтов И и ИЛИ генератор импульсов, счетчик и элемент И lj .

Данное устройство отличаетс  недостаточной достоверностью отображени  так как в нем возможны потери служебной информации, св занные с переполнением счетчика, имеющего конечную емкость, и сложно, что снижает его надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  устройство дл  отображени  информации , содержащее блок индикаторов, один вход которого соединен с блоком элементов ИЛИ, другой - с блоком элемента И, последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик и элемент И, другой вход которого подключен к одному входу блока индикаторов выход - к одним входам блока элеме)тов И, вход регистра сдвига соединен с одним входом блока индикаторов, выходы - с другими входами блока элементов И, одни входы блока селекции по времени подключены к выходам блока квантовани  сигналов по уровню, другие - к выходу генератора импульсов , выходы - к входам блока элементов ИЛИ 2 .

Недостатком данного устройства  вл ютс  ограниченные функциональные возможности отображени  информации; устройство непригодно дл  отображени  сигналов, длительность которых превосходит емкость счетчика, что ведет к потере служебной информации, поскольку счетчик в устройстве имеет конечную емкость и при достаточно медленном изменении отображаемого сигнала он переполн етс , при этом возможна потер  части служебной инфо мации; характеризуетс - недостаточной точностью отображени  из-за наличи  в блоке селекции линий задержки, ограничивающих период регистрации отображаемого сигнала; в процессе эксплуатации параметры пороговых элементов блока квантовани  сигналов по уровню могут измен тьс , что

приводит к изменению уставок данных элементов, и соответственно к погрешност м в определении значений отображаемого сигнала в определенные моменты времени. При контроле многих технологических процессов требуетс  знат интервал времени, пропорциональный числу измерений между зарегистрированными существенными значени ми входной величины. В известном устройстве дл  определени  данного интервала времени требуетс  реализовать дополнительные математические операции что снижает его быстродействие.

Цель изобретени  - повьш)ение быстродействи  и точности отображени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  отображени  информации , содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик и элемент И, регистр сдвига, выходы которого соединены с входами первой группы блока индикаторов, элемен задержки, первый элемент-ИЛИ, в него введены аналого-цифровой преобразователь блок пам ти, блок сравнени , второй элемент ИЛИ, дешифратор и второй блок элементов И, входы первой группы которого соединены с выходом аналого-цифрового преобразовател , входы второй группы - с выходами регистра сдвига, выход первого элемента ИЛИ соединен с входамитретьих групп блоков элементов И и с входом элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами регистра сдвига и второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с-входом счетчика, выход которого соединен с входом i дешифратора , выход которого соединен с входами второй группы первого блока элементов И, первый вход аналого-цифрового преобразовател  соединен с выходом генератора импульсов, а выход с первым входом блока сравнени , второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, третий вход - с выходом блока пам ти, выход блока сравнени  соединен с вторым входом блока пам ти и первым

входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента И, выходы второго блока элементов И соединены с входами второй группы блока индикации, вторые входы регистра сдвига и второго элемента ИЛИ  вл ютс  соответственно первым и вторым входами устройства. а третий вход блока пам ти - треть им входом устройства, второй вход аналого-цифрового преобразовател   вл етс  четвертым входом устройства . . На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - график зависимости отображаемого сигнала от времени (закрашенные квадраты .  вл ютс  отображаемыми существенными значени ми входного сигнала с ус ранением избыточных данных при емкости счетчика, равной «6 единицам) на фиг. 3 - таблица показаний индик торных элементов без устранени  из быточных данных при бесконечной емкости счетчика; на фиг. 4 - то же, с устранением избыточных данных при емкости счетчика, равной 5 единицам на фиг. 5 - то же, при бесконечной емкости счетчика. Устройство дл  отображени  инфор мации (фиг. 1.) содержит аналого-циф ровой преобразователь (АЦП) 1, блок пам ти 2, блок сравнени  3, генератор импульсов 4, счетчик 5, регистр сдвига 6, дешифратор 7, блок индика торов 8, блоки элементов И 9, 10, элементы ИЛИ 11, 12, элемент задерж ки 13, элемент И 14, шины установки начальных значений (первый-третий входы устройства) 15-17, четвертый (информационный) вход устройства 18 На фиг. 2 обозначено: U - величи на погрешности АЦП, Т( - период кван товани  отображаемого входного сигна f f 1 ла по времени ( f - частота выходного сигнала генератора импульсов ) . АЦП 1 предназначен дл  преобразовани  значени  входного сигнала X(t) в определенный момент времени, определ емый моментом подачи сигнала с выхода генератора импульсов 4, с погрешностью t в цифру, представленную в определенном коде. Блок индикаторов 8 состоит из дву столбцов по m индикаторных элементов или по m запоминающих элементов в каждом столбце. Блок сравнени  3 предназначен дл  сравнени  сигналов с выходов АЦП 1 и блока пам ти 2, выраженных в опред ленном цифровом коде. Если данные сигналы равны между собой, то выходной сигнал блока сравнени  3 равен нулю. Если сигналы не равны между . собой , то выходной сигнал блока сравнени  3 равен единице. Дешифратор 7 преобразует число тактовых импульсов, сосчитанных счетчиком 5 в интервале времени )) (к, - t) ( k 0; 1; 2, ... tp 0), в определенный цифровой код. Здесь tt, t k;, - моменты времени по влени  существенных сигналов с выхода элемента ИЛИ 11. Таким образом, число К равно числу измерений после предыдущей регистрации существенного значени  входного отображаемого сигнала , или число К равно числу импульсов с выхода генератора импульсов, поступающих на вход счетчика 5 после регистрации предьщущего существенного значени  входного сигнала. Затем число К в определенном цифровом коде высвечиваетс  на j-м (j 1, In) индикаторном элементе второго столбца блока индикаторов 8. Здесь j - общее количество существенных значений входного сигнала. Технический номер j определ етс  при помощи регистра сдвига 6 и блока элементов И 9 количеством импульсов, по вл ющихс  на выходах элемента ИЛИ 11. На j-м индикаторном элементе первого столбца блока индикаторов 8 высвечиваетс  в определенном цифровом коде значение отображаемого входного сигнала X(t) в момент времени t . Если отдельно измен ютс  значени  сигнала X(t) или параметра t, то показани  блока индикаторов 8 не измен ютс . Если одновременно измен ютс  параметр t и значение сигнала X(t), то эти существенные значени  высвечиваютс  на соответствующих индикаторных элементах блока индикаторов 8 при условии, что К , - емкость счетчика 5. Если К Kppg, при t t, то на соответстBywujjix индикаторных элементах блока индикаторов 8 высвечиваютс  выраженные в определенном цифровом коде число Кг,рдд и значение сигнала X(t). Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии сигналом по шине 16 через элемент ИЛИ 2 устанавливают содержимое счетчика 5 в нулевое состо ние. Вызодной сигнал счетчика 5 через дешифратор 7 подаетс  на вторые входы элементов И блока элемента И 9. Сигналом по шине 17 устанавливают содержимое блока пам тй 2 в нулевое состо ние, сигналом по шине 15 записывают в регистр сдви га 6 единицу. Выходной сигнал первого разр да регистра сдвига 6 подаетс  на третьи входы первых соответствующих элементов И блоков И 9, 10. В момент времени t. О генератор импульсов 4 подает импульс на соответствующие входы АЦП 1, блока сравнени  3 и счетчика 5. В счетчик 5 запишетс  единица. Выходной сигнал АЦП 1 при t t,-X(t) « О подаетс  на сответствующие входы блока пам ти 2, блока сравнени  3 и блока элементов И 10. Выходной сигнал АЦП 1 и нулевой сигнал блока пам ти 2 в момент времени t t| подаютс  на соответствующие входы блока сравнени  3. Пусть сигналы АЦП 1 и блока пам ти 2 не равны между собой, тогда на выходе блока сравнени  3 по вл етс  сигнал, который подаетс  на второй вход блока пам ти 2 и на первый вход элемента ИЛИ 11. При этом в блок пам ти 2 записываетс  выраженное в определенном цифровом коде значение отображаемого сигнала при t t - X(t,). Выходной сигнал элемента ИЛИ 11 подаетс  на вход линии задержки 13 и на первые входы элементов И блока элементов И 9, 10, на вторые и третьи входы которых поданы сигналы с соответствующих выходов регистра сдвига 6 и дешифратора 7. Выходной сигнал первых элементов И блока элементов И 10 подаетс  на пер вый индикаторный элемент первого столбца блока индикатора 8. Выходной сигнал первых элементов блока элемен тов И 9 подаетс  на первый ннйикатор ный элемент второго столбца блока иидикаТоров 8. На первом индикаторном элементе первого столбца блока индикаторов 8 высвечиваетс  число, равное X(t, ), а на первом индикаторном элементе второго столбца блока индикаторов 8 высветитс  число, равное содержимому счетчика 5. Через врем  , равное времени задержки линии задержки 13, по витс  сигнал на ее выходе, который подаетс ; на вход регистра сдвига 6, в котором возбузедаетс  втора   чейка и через элемент ИЛИ 12 на вход установки счетчика 5 в нулевое состо ние Рассмотрим момент времени t t У t .В счетчике 5 записано число, пропорциональное интервалу времени t2 - ti. Пусть при t t, X(t2) X(t,). При t t2 блок сравнени  3 сравнивает выходные сигналы блока пам ти 2 X(t) и АЦП 1 X(t2). Так как X(t) XCtg), выходной сигнал блока сравнени  3 равен нулю. Поэтому содержимое блока пам ти 2 не изменилось. В блоке индикаторов 8 значение X(t2) и (tg- t() не отображено. Рассмотрим момент времени t t t2 и X(t) 5 X(t). В момент времени t t с выхода генератора импульсов 4 подаетс  сигнал на соответствующие входы АЦП 1, блока сравнени  3 и счетчика 5. В счетчик 5 запишетс  число импульсов, пропорциональное интервалу времени t - t. Выходной сигнал АЦП 1 при t toXCtj ) подаетс  на соответствующие входы блока пам ти 2, блока сравнени  3 и блока элементов И 10. В момент времени t ta на третий вход блока сравнени  3 подаетс  сигнал с выхода блока пам ти (ti) Так как сигналы АЦП 1 и блока пам ти 2 не равны между собой, то на выходе блока сравнени  3 по витс  сигнал. В итоге в блок пам ти 2 запишетс  значение X(t), на втором индикаторном элементом элементе первого столбца блока индикаторов 8 высветитс  число, равное XCtj) , а на втором индикаторном элементе второго столбца блока индикаторов 8 высветитс  число, пропорциональное разности t - t), содержимое счетчика 5 устанавливаетс  равным нулю.. Рассмотрим момент времени t (-5 2,3 ...). Пусть в интервале времени о t -9-1 (t-i-1 Момент времени последнего по влени  сигнала: а выходе элемента ИЛИ 11, привод щего к отображению в блоке индикаторов значений t и X(t,j.i ), значение тображаемого сигнала H(t) р.авно (t- ), но длина интервала времеи С соответствует максимальному одержанию счетчика 5). При этом повл етс  сигнал на выходе элемена И 14, который через элемент ИЛИ 11 одаетс  на соответствующие входы инии задержки 13 и блоков элементов 9 и 10. Выходной сигнал дешифратоа 7 при этом подаетс  также на соотетствующие входы блока элементов И 9. В итоге на j-м индикаторном элемене первого столбца блока индикаторов

8 высветитс  число, равное Х( ) , . а также j-м индикаторном элементе второго столбца блока индикаторов 8 высветитс  число, пропорциональное величине 2 , а содержимое счетчика 5 устанавливаетс  равным нулю (например , на фиг. 4 это значение соответствует Ху 7 при Knpg 5). Здесь j - число зафиксированных в интервале времени 0 t;j, существенных значений функции в блоке индикаторов 8.

На фиг. 2 в качестве примера приведен график зависимости входного отображаемого сигнала X(t) от времени . Заштрихованы те клетки, значени  входного сигнала в которых с точностью до U будут отображены в

блоке индикаторов с учетом того, что емкость счетчика равна 5 единицам. Сравнива  данные 4, приведенные в таблицах на фиг. 3, 4, можно отметить, что при отображении входного сигнала без исключени  избыточных данных требуетс  22 показани , а с исключением - 6 показаний.

Таким образсж, с введением в устройство аналого-цифрового преобразовател , блока пам ти, блока сравнени , дешифратора,, второго блока элементов И и второго элемента ИЛИ и св зей между ними н другими блоками исключаютс  потери служебной информации; повьшаетс  быстродействие и точность отображени  сигнала.

Фиг.З

РигЛ

фие.5

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик и элемент И, регистр сдвига, выходы которого соединены с входами первой группы первого блока элементов И, выходы которого соединены с входами первой группы блока индикаторов, элемент задержки, первый элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, в него введены аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, блок сравнения, второй элемент ИЛИ, дешифратор и второй блок элементов И, входы первой группы которого соединены с вы ходом аналого-цифрового преобразователя , входы второй группы - с выходами регистра сдвига, выход первого элемента ИЛИ соединен с входами третьих групп блоков элементов И и с входом элемента задержки,.выход которого соединен с первыми входами регистра сдвига и второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом счетчика, выход которого соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с входами второй группы первого блока элементов И, первый вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, третий вход - с выходом блока памяти, выход блока сравнения соединен с вторым входом блока памяти и первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента И, вькоды второго блока элементов И соединены с входами второй группы блока индикации, вторые входы регистра сдвига и второго элемента ИЛИ яв ляются соответственно первым и вторым входами устройства, а третий вход бло ка - третьим входом устройства, второй вход аналого-цифрового преобразователя является четвертым входом устройства.

   >