SU1561075A1 - Устройство дл воспроизведени функций - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике. Цель изобретени  - расширение области применени  устройства за счет воспроизведени  детермированных функций времени. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 оперативной пам ти, регистр 3, цифро-аналоговый преобразователь 4, п ть мультиплексоров 5,6,7,18 и 19, счетчик 8, блок 9 сравнени  кодов, триггер 10, два элемента И 11 и 12, блок 13 синхронизации, блок 15 начальной установки данных, три формировател  20,21 и 24 импульсов, два одновибратора 22 и 23, четыре элемента НЕ 25,26,27 и 28 и элемент И-НЕ 29. Принцип действи  устройства основан на считывании кодов отсчетов воспроизводимой функции из последовательных  чеек пам ти блока 2 и подачи этих кодов на цифро-аналоговый преобразователь 4 через регистр 3. В режиме воспроизведени  задержанных функций случайна  функци  времени с входа 14 в процессе работы поступает на аналого-цифровой преобразователь 1, последовательность выходных кодов которого заноситс  в  чейки пам ти блока 2, а считывание из соответствующих  чеек производитс  с задержкой, определ емой кодом блока 15 начальной установки. В режиме воспроизведени  детерминированных функций времени расчетные значени  этих функций занос тс  из блока 15 в  чейки пам ти на этапе подготовки. Воспроизведение как случайных, так и детерминированных функций времени позвол ет расширить область применени  устройства. 3 ил., 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аналоговых и аналого-цифровых вычислительных системах, а также измерительных уст- ройствах и устройствах автоматики.

Цель изобретени  - расширение области применени  за счет воспроизведени  детерминированных функций времени о

На фиг01 дана блок-схема устройства дл  воспроизведени  функций; на фиг.2 - схема блока начальной установки данных; на фиг.З - схема блока синхронизации.

Устройство дл  воспроизведени  функций содержит (фиг.1) аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 1, блок 2 оперативной пам ти (оперативное запоминающее устройство ОЗУ), ре- гистр 3, выходной цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 4, первый, второй и третий мультиплексоры 5,6 и 7, счетчик 8, блок 9 сравнени  кодов триггер 10, первый и второй элемен- ты И 11 и 12, блок 13 синхронизации, вход 14 случайных функций времени, блок 15 начальной установки данных, входы 16, 17 запуска и останова устройства , четвертый и п тый мультиплесоры 18 и 19, первый и второй формирователи 20 и 21 импульсов, первый . и второй одновибраторы (ждущие мультивибраторы ) 22 и 23, третий формирователь 24 импульсов, с первого по четвертый элементы НЕ 25-28, элемент И-НЕ 29 о Блок 13 синхронизации имеет первый и второй выходы 30 и 31. Блок 15 начальной установки данных имеет

5

5

0

Q , 5

выходы 32 кода значений функции, выходы 33 кода адреса, выходы 34 Кода задержки функции, выход 35 сигнала установки режима работы устройства и выход 36 сигнала записи.

Блок 15 начальной установки данных (фиг.2) может быть выполнен на тумблерном регистре 37 формировани  данных, тумблерном регистре 38 формировани  адреса, тумблерном регистре 39 формировани  кода задержки,, генераторе 40 сигнала установки режима и генераторе 41 сигнала записи в ОЗУ. Блок 13 синхронизации может быть выполнен на генераторе 42 тактовых импульсов, трех триггерах 43, 44 и 45 и элементе И 46.

Основой работы устройства  вл етс  считывание кодов отсчетов воспроизводимой функции времени из последовательных  чеек пам ти ОЗУ 2 и подача этих кодов на вход ЦАП 4 через регистр 3„ На выходе ЦАП 4 (а значит, и на выходе устройства в целом) при этом будет формироватьс  воспроизводима  функци  времени в виде аналогового сигнала. Особенность воспроизведени  задержанных функций заключаетс  в том, что коды отсчетов воспроизводимой случайной функции времени (подаваемой на вход 14 устройства) формируютс  на информационных выходах АЦП 1 и занос тс  в последовательные  чейки пам ти ОЗУ 2, начина  с нулевой, в процессе работы устройства, а воспроизведение ( детерминированных функций - в том, что коды отсчетов воспроизводимой детерминированной функции заранее

рассчитываютс  и занос тс  в последовательные  чейки пам ти ОЗУ 2„ Рассмотрим подробнее принцип действи  устройства при воспроизведении случайной функции, что создаетс  установкой сигнала а 1 на выходе 35 блока 150 При этом устройство может функционировать в двух режимах: ПОДГОТОВКА и ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ.

Режим ПОДГОТОВКА создаетс  установкой сигнала п 0 на выходе 31 блока 13 синхронизации. При таких значени х сигналов а и п на выходах формирователей 21 и 24 импульсов фор мируютс  единичные сигналы, что позвол ет обнулить счетчик 8. На выходе формировател  20 импульсов формируетс  единичный сигнал, что позвол ет сбросить триггер 10 (через четвертый элемент НЕ 28), а также соединить информационные выходы АЦП 1 через вторую группу информационных входов мультиплексора 6 с информационными входами регистра 3. Выход окончани  циклов АЦП 1 через третий элемент НЕ 27 и второй информационный вход мультиплексора 5 соединен с входом записи регистра 3, Импульсы с выхода 30 блока 13 поступают на вход синхронизации АЦП 1, иницииру  каждый раз очередной цикл преобразовани  входного аналогового сигнала, который поступает на вход 14 устройства , в цифровой код. По вление этого кода на информационных выходах АЦП 1 совпадает со срезом синхроимпульса , который по вл етс  на его выходе окончани  цикла .По фронту проинвертированных выходных синхроимпульсов АЦП 1 происходит запись цифрового кода на информационных выходах АЦП 1 в регистр 30 Режим ПОДГОТОВКА при реализации случайной задержанной функции необходим дл  автоматического формировани  в регистре 3 кода отсчета начального значени  задерживаемой функции, которым  вл етс  код последнего перед началом режима ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ отсчета , сформированного с помощью АЦП 1.

Задержанна  функци  на выходе уст- ройства формируетс  в режиме ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ . Начало этого режима совпадает с переходом сигнала на выходе .31 блока 13 из О в 1. При этом: на выходе второго элемента И 12 по вл ютс  тактовые импульсы с вы- . хода 30 блока 13, которые поступают

0

5

на второй вход первого элемента И 11; сигнал на выходе формировател  20 переходит из 1 в О (информационные входы регистра 3 через первую группу информационных входов мультиплексора 6 подключаютс  к выходам ОЗУ 2), сигнал на выходе формировател  21 остаетс  равным 1, а сигнал на выходе формировател  24 переходит из 1 в О, что переводит счетчик 8 в счетный режим. Импульсы с выхода 30 блока 13 продолжают пос- тупать на вход синхронизации АЦП 1, что вызывает запуск АЦП 1 и преобразование входного аналогового сигнала (поступающего на вход 14 устройства ) в соответствующий цифровой код, который формируетс  на информационных выходах АЦП 1. Нулевое значение сигнала на выходе окончани  цикла АЦП 1 свидетельствует о готовности выходных данных АЦП 1, которые записываютс  в ОЗУ 2 в течение длительности выходного синхроимпульса АЦП 1. Эти синхроимпульсы проход т на вход управлени  ОЗУ 2 через второй информационный вход четвертого мультиплексора 18. По окончаний выход- о ного синхроимпульса АЦП 1 одновиб- ратор 22 формирует импульс, который увеличивает содержимое счетчика 8 на единицу, что обеспечивает запись отсчетов входной функции по последовательным  чейкам пам ти ОЗУ 2. Выходные синхроимпульсы АЦП 1 поступают на вход одновибратора 22 через второй информационный вход п того мультиплексора 19. В процессе увеличени  содержимого счетчика 8 об зательно наступит момент, когда выходной коД счетчика сравн етс  с кодом Nunp. который установлен на выходе 34 кода задержки блока 15. Это выражаетс  в переходе выходного сигнала блока 9 сравнени  кодов из 1 в О. В следующий момент времени очередной сигнал инкремента счетчика 8 переводит выходной сигнал блока 9 сравнени  кодов в прежнее (единичное) значение (перед этим произошла запись очередного отсчета входной функции в  чейку пам ти ОЗУ 2)о В момент перехода сигнала на выходе блока 9 сравнени  кодов из О в 1 второй одновибратор 23 формирует узкий импульс, который i устанавливает триггер 10 в единичное состо ние, что разблокирует первый

5

0

5

0

7

элемент И 11, а счетчик 8 сбрасыва- ет в О, Сигнал сброса счетчика 8 вырабатываетс  формирователем 24, Теперь циклу записи в очередную  чейку пам ти ОЗУ 2 отсчета входной функции предшествует цикл считывани  содержимого этой  чейки в регистр 3 (при этом на выходе устройсва формируетс  задержанна  входна  случайна  функци  времени). Запись в регистр 3 становитс  возможной потому, что тактовые импульсы, которые формируютс  на выходе второго элемента И .12, начинают проходить через разблокированный первый элемент И 11 и первый информационный вход мультиплексора 5 на вход запис регистра 3, что позвол ет считывать отсчеты входной функции из последовательных  чеек пам ти ОЗУ 2, начина  с нулевой После считывани  и записи из  чейки пам ти ОЗУ 2 с номером (равным коду задержки) на выходе второго одновибратора 23 формируетс  узкий импульс единичного значени , который обнул ет счетчик 8. После этого процесс считывани  (записи) из последовательных  чеек пам ти ОЗУ 2 (в последовательные  чейки пам ти ОЗУ 2) продолжаетс  с нулевой  чейки. Формирование задержанной входной функции на выходе устройства продолжаетс  до прихода узкого импульса нулевого значени  на вход 17 устройства.

Устройство реализует детерминированную функцию при а 0 (на выходе 35 блока 15). Режим ПОДГОТОВКА при реализации этой функции необходим дл  загрузки в ОЗУ 2 отсчетов воспроизводимой детерминированной функции времени и создаетс  установка сигнала п 0 на выходе 31 блока 13 о При таких значени х сигналов а и п на выходе формировател  20 формируетс  нулевой сигнал, что позвол ет соединить выходы ОЗУ с информационными входами регистра (через первую группу информационных входов мультиплексора 6)j на выхода формирователей 21 и 24 формируютс  нулевые сигналы, что переводит счетчик 8 в режим приема информации с .информационных входов. Это позвол е транслировать коды адреса, которые формируютс  в блоке 15 на выходе 33 кода адреса, на адресные входы ОЗУ Информационные входы ОЗУ 2 через

8

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

первую группу информационных входов мультиплексора 7 соединены с выходом 32 кодов функций блока 15, а - управл ющий вход ОЗУ 2 через разблокированный элемент И-НЕ 29 соединен с выходом 36 сигнала записи блока 15 о Триггер 10 устанавливаетс  в .1 и своим выходным сигналом разблокирует первый элемент И 11.

Загрузка ОЗУ 2 осуществл етс  следующим образом. Код адреса формируетс  с помощью тумблерного регистра 38 формировани  адреса блока 15 и подаетс  на выход 33 блока 15. Код отсчета воспроизводимой функции формируетс  с помощью тумблерного регистра 37 формировани  данных и подаетс  на выход 32 блока 15. Запись отсчета воспроизводимой функции в ОЗУ 2 осуществл етс  сигналом с выхода 36, который формируетс  с помощью генератора 41 сигнала записи блока 15с Загрузка ОЗУ 2 заканчиваетс  обнулением счетчика 8.

Формирование воспроизводимой функции времени происходит   режиме ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ. Этот режим создаетс  при переходе сигнала п из О в 1. Особенностью сигнала  вл етс  то, что этот переход синхронизирован (практически синфазен) с передним фронтом очередного тактового импульса генератора 42 блока 13. При этом тактовые импульсы с выхода 30 блока 13 синхронизации через второй элемент И 12, первый элемент И 11 и первый информационный вход мультиплексора 5 проход т на вход записи регистра 3, При этом фронты этих импульсов определ ют моменты времени считывани  очередного кода отсчета воспроизводимой функции из ОЗУ 2 в регистр 3, а срезы - моменты времени инкрементировани  счетчика 8, Инкре- ментирование счетчика 8 возможно потому , что при переходе сигнала п из О в 1, сигнал на выходе формировател  21 переходит из О в 1, что переводит счетчик 8 в счетный режим Сигналы инкрементировани  формируютс  элементом НЕ 26 и одно- вибратором 22. Формирование сложной функции на выходе устройства продолжаетс  до прихода узкого импульса нулевого значени  на вход 17 устройства

В соответствии с приведенным выше описанием принципа действи  устройства первый, второй и третий формирователи 20, 21 и 24 должны функционировать в соответствии с табл.1 и 2 переходов соответственно-.

Таблица 1

ПИ

Вых.

Таблица 2

п Чпч Вых.1 I Вых.2

Таким образом, рассмотренное устройство позвол ет формировать задержанные функции времени с известными начальными значени ми, задержанные функции времени с заранее неизвестными начальными значени ми, а также сложные детерминированные функции времени,что позвол ет расширить область применени  устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  воспроизведени  функций, содержащее аналого-цифровой преобразователь, подключенный информационным входом к входу случайных функций времени устройства, а входом синхронизации - к первому выходу блока синхронизации, соединенного первым и вторым входами с входами запуска и останова устройства, а вторым выходом - с управл ющим входом первого мультиплексора, подключенного первым информационным входом к выходу первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера, при этом выход пер10

   15

   6107510

   вого мультиплексора подключен к входу управлени  записью регистра, соединенного выходом разр дов с цифровым информационным входом выходного

   5 цифроаналогового преобразовател ,а информационными входами - с выходами второго мультиплексора,подключенного первой группой информационных входов к выходам разр дов блока оперативной пам ти, адресные входы которого подключены к выходам разр дов счетчика и первой группе входов блока сравнени  кодов, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  за чет воспроизведени  детерминированных функций времени, в него введены третий, четвертый и п тый

   20 мультиплексоры, второй элемент И, элемент И-НЕ, четыре элемента НЕ, два одновибратора, три формировател  импульсов и блок начальной установки данных, соединенный соответст25 венно выходами кода значений функции с первой группой информационных входов третьего мультиплексора, выходами кода адреса - с установочными входами счетчика, выходами кода задержки

   ,Q функции - с второй группой входов блока сравнени  кодов, выходом сигнала установки режима работы - с управл ющими входами третьего, четвервходом

   35

   того и п того мультиплексоров, установки в 1 триггера и первыми

   40

   входами первого, второго и третьего формирователей импульсов, а выходом сигнала записи - с первым входом элемента И-НЕ, подключенного выходом к первому информационному входу четвертого мультиплексора, а вторым входом - к выходу первого элемента НЕ, вход которого соединен с вторым

   выходом блока синхронизации, вторыми 45 входами первого, второго и третьего формирователей импульсов и первым входом второго элемента И, подключенного вторым входом к первому выходу блока синхронизации, а выходом - к 50 второму входу первого элемента И и входу второго элемента НЕ, выход которого соединен с первым информационным входом п того мультиплексора , подключенного вторым информационным входом к выходу сигнала окончани  цикла преобразовани  аналого-цифрового преобразовател , второму информационному входу четвертого мультиплексора и входу третьего.;

   55

   И15

   элемента НЕ, а. выход п того мульти- - плексора подключен к входу первого одновибратора, соединенного выходом со счетным входом счетчика, подключенного входом управлени  установкой кода и вводом сброса к выходам второго и третьего формирователей импульсов соответственно, третий вход третьего формировател  импульсов соединен с входом синхоонизации триггера и выходом второго одновибратора, подключенного входом к выходу блока сравнени  кодов, группа выходов аналого-цифрового преобразовател  соединена с вторыми группами информационных входов второго и третьего

   512

   мультиплексоров, второй мультиплексор подключен управл ющим входом к выходу первого формировател  импульсов и входу четвертого элемента НЕ, соединенного выходом с входом сброса триггера, выход третьего элемента НЕ подключен к второму информационному входу первого мультиплексора , выход третьего мультиплексора соединен с информационным входом .блока оперативной пам ти, вход управлени  чтением и записью которого подключен к выходу четвертого мультиплексора, а информационный вход триггера соединен с шиной 1 устройства.

   L

   Фаг. 2

   Pus.J