SU1624437A1 - Устройство дл регистрации динамических процессов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к специализированным средствам регистрации динамических про- цессов. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет реализации аналого-цифрового преобразовани  информации и автономного управлени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  регистрации динамических процессов, содержащее три счетчика 10-12, мультиплексор 19, блок 15 пам ти, компаратор кодов 16, три смесител  6-9, схему 18 формировани  координатной сетки, селектор 21, тактовый генератор 14, генератор 13 строчной развертки и генератор 20 кадровой развертки, введены коммутатор 5, аналого-цифровой преобразователь 4, формирователь 2 сигналов управлени  аналого-цифровым преобразователем , формирователь 1 сигнала начальной установки, формирователь 3 сигнала чапнси, четвертый смеситель 7 и формирователь 17 бланка стирани  блока пам ти. 5 ил. (Л

Description

с ю

Ј

со j

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к специализированным средствам регистрации динамических процессов .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет реализации аналого-цифрового преобразовани  информации и автономного управлени  .

На фиг. 1 приведена структурна  схема предлагаемого устройства $ на фиг. 2 - структурна  схема формировател  сигналов управлени  аналого-цифровым преобразователем; на |фиг.З - временна  диаграмма работы формировател  сигналов управлени  аналого-цифровым преобразователем, на фиг. 4 - структурна  схема генератора строчной развертки; на фиг.5 - временна  диаграмма работы генератора строчной развертки.

Устройство содержит формирователь 1 сигнала начальной установки, формирователь 2 сигналов управлени  аналого-цифровым преобразователем, формирователь 3 сигнала записи, аналого-цифровой преобразователь 4, коммутатор 5, смесители 6-9, счетчики 10-12, генератор 13 строчной рлзверт- ки, тактовый генератор 14, блок 15 пам ти, компаратор 16 кодов, формирователь 17 бланка стирани  блока пам ти, схему 18 формировани  координатной сетки, мультиплексор 19, генератор 20 кадровой развертки, селектор 21, вход 22 сигнала запуска, информационные входы 23 и 24, вход 25 обнулени  пам ти и выход 26.

Формирователь 2 сигналов управлени  аналого-цифровым преобразователем содержит смеситель 27, триггеры 28 и 29, счетчик 30, дийференпируютцие цепи 31 и 32, вход 33 сигнала запуска, вход 34 сигнала останова, вход 35 синхронизации , вход 36 установки исходного состо ни  и выходы 37 и 38.

Генератор 13 строчной развертки содержит счетчик 39, формирователь 40 строчных сигналов синхронизации, формирователь 41 строчных сигналов гашени , вход 42, выход 43 сигналов гашени , выход 44 снгнлпов синхронизации, выход 45 выбора области пам ти,инфор- мационный выход 46 и выход 47 сигналов квантовани .

Устройство работает следующим образом .

В момент включени  питани  устройства , импульс с выхода формировател  1 сигнала начальной установки (ФСНУ)

поступает на рход 36 Формировател  2 сигналов управлени  ан. пого-цифровым преобразователем (ФСУ АЦП) и вход установки исходного состо ни  Лормиро- вател  17 бланка стирани  блока пам ти (ФНС ЬП) . В pc-3vi|j.TfiTO на выходе 37 ФСУ АПП 2 устанавливаетс  напр жение логического нул , которое поступает на управл ющий вход коммутатора 5, второй информационный вход

5 мультиплексора 19 и вход синхронизации счетчика 11, а по выходу 38 на аналого-цифровой преобразователь (АПП) i поступает сигнал, запрещающий работу АЦП 4 и jстчтпвливающий

0 на информационном выходе АЦП 4 нулевой код.

При поступлении сигнала начальной установки на вход установки исходного состо ни  ФЬС НИ 17 с его второго вы-

5 хода на вход разрешени  счета счетчика 11 и второй управл ющий вход мультиплексора 19 поступав г импульс положительной пол рности, устанавливающий счетчик 11 Б нулевое состо ние

0 и подкль ;гкнчий черс мультиплексор 19 к адрог.пгму вхог-v блока 15 пам ти информационный нход сч Т ика 12 и ключевое н шр  ение считывани  с выхода 45 генерагопл 13 строчной рлзиортки, а с nepnoiо выхода ФКС НИ 17 ерьз смоситепь 7 на управл ющий вход блока 15 пам ти поступает импульс отрицательной пол рности , который устанавливает его в реQ жим -записи информации.

В это УК г- врем  импульсы опорной частоты с первого гыхода тактового генератора 14 поступают на их,д г нера- тора 14 строчной развертки, с выхода 45 которого на пергыи ипАормлциол- ный вход мультиплексора 19 и вход кадрового генерагор 20 поступает кпюченое напр жение адреса счнтыва- ни  с периодом повторени , равным периоду повторени  строк телеви ч- онной развертки. Ключевое напр жение адреса с мгыпанн  л течение ггерво- t половины строки имеет низкий уровень , а в течение второй - выступи уровень, что позвол ет осуществить разделение областей пам ти блока 15 пам ти дч  отображени  двуу регистрируемых процессов. Г выхода 44 ге- нераторл 13 на вход синхронизации

5

0

Ь

счетчика 12 и второй вход смесител  8 поступают строчные синхронизирующие импульсы. С выхода 47 генератора 13 на вход синхронизации АПП 4 поступают счетные импульсы, а с выхода 43 на вход разрешени  счета счетчика 10 поступают импульсы разрешени  счета. С выхода сигналов синхронизации генератора 20 кадровой развертки на первый вход смесител  8 поступают кадровые синхронизирующие импульсы. С выхода сигналов квантовани  генератора 20 на вход 35 ФСУ АЦП 2 поступают импульсы с периодом повторени , кратным периоду квантовани  регистрируемых сигналов , а с выхода сигналов гашени  на вход разрешени  счета счетчика 12 поступают кадровые гас щие импульсы, которые устанавливают в нулевое состо ние счетчик 12. По окончанию кадрового гас щего импульса на информационном выходе счетчика 12 формируетс  двоичный код, пропорциональный номеру текущей строки в кадре. Во врм  действи  бланка стирани  блока пам ти информационный выход счетчика 12 и ключевое напр жение адреса считывани  с выхода 45 генератора 13 подключены к адресному входу блока . 15 пам ти, на управл ющий вход кото- рого поступает импульс записи. Сле- ,довательно, в течение одного кадра телевизионной развертки во все  чейки блока 15 пам ти буцет записан нулевой код,поступающий с информационного выхода АПП 4 на информационный вход блока 15 пам ти. Таким образом, осуществл етс  стирание информации в блоке 15 пам ти после включени  питани . Длительность бланка стирани  блока 15 пам ти пыбираетс  кратной нескольким периодам кадровой развертки дл  надежного стирани  информации

По окончанию бланка стирани , информаци  из блока 15 пам ти поступает на первый вход компаратора 16 кодов , на второй вход которого поступает кгд номера элемента разложени  в строке, формируемый на информационном выходе счетчика 10. Формирование кода номера элемента разложени    строке происходит за счет поступлени  на вход синхронизации счетчика 10 импульсов опорной частоты с второго выхода тактового генератора 14 во врем  действи  импульсов разрешени  счета, поступающих на вход разрешени 

10

5

20

5

0

5

0

5

0

5

счета с выхода 43 генератора 13. При отсутствии импульсов разрешени  счета на информационном выходе счетчика 10 устанавливаетс  нулевой код. Поэтому на выходе компаратора 9 кодов после стирани  информации в блоке 15 пам ти будет формироватьс  сигнал совпадени  кодов во врем  отсутстви  импульсов разрешени  счета. Сигналы с выхода компаратора 9 кодов поступают на первый вход смесител  6, на второй вход которого поступают импульсы с первого выхода схемы 18 формировани  координатной сетки (СФКС). На первый и второй входы СФКС 18 поступают соответственно код номера строки в кадре с информационного выхода генератора 20 и код номера элемента разложени  в строке информационного выхода генератора 13. Смешанные сигналы с выхода смесител  6 поступают на информационный вход селектора 21, на управл ющий вход которого с второго выхода СФКС 18 поступают бланки разрешени  вывода информации . Это необходимо дл  бланкировани  выходных сигналов компаратора 16 кодов во врем  отсутстви  импульсов разрешени  счета.

Выходные сигналы селектора 21 rfo- ступают на второй вход смесител  9, на первый вход которого поступает смесь кадровых и строчных синхронизирующих импульсов с выхода смесител  8. Выходной сигнал смесител  9 подаетс  на вилеовход телевизора. В результате на экране будут наблюдатьс  координатные сетки.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет одновременно регистри- poiать два динамических процесса, представленных в виде напр жений посто нного тока.

Дл  регистрации исследуемых напр жений необходимо подать их на первый 23 и второй 24 информационные входы устройства соответственно, а на вход 22 устройства подать импульс положительной пол рности в момент начала регистрации. При этом происходит запуск ФСУ АПП 2, по рпходу 38 которого на АПП 4 начинают после; онатолыю поступать сигналы запугьа и обнулени . С выхода 37 ФСУ АПН 2 на по- к-шченные к нему входы коммутатор, 5, мультиплексора 1° и счетчика 11 начин ет поступать напр жение типа г-нлнчр, которое обеспечивает m . трглп г подключение с помощью коммутатора 5 к информационному входу ЛИП 4 регистрируемых напр жений. Если на управл ющем входе коммутатора 5 присутствует уровень логического нул , то осуществл етс  измерение напр жени , поступающего на вход 23 устройства, если - уровень логической единицы, то измер етс  напр жение с входа 24 устройства. В результате измерени  на информационном выходе А1Ш 4 формируетс  смещенный двоичный код. По окончанию каждого измерени  с выхода сигнала запуска АЦП 4 на вход формировател  3 сигнала записи (ФСЗ) поступает импульс запуска, по которому ФСЗ 3 вырабатывает импульс записи, поступающий на первый управл ющий вход мультиплексора 19 и первый вход смесите- л  7. С выхода смесител  7 импульс записи поступает на управл ющий вход блока 15 пам ти и переводит его в режим записи информации. При поступлении импульса записи на первый управ- л ющий вход мультиплексора 19 к адресному входу блока 15 пам ти через мультиплексор 19 подключаетс  информационный выход счетчика 11 и сигнал с выхода 37 ФСУ АНП 2, который обес- печивает разделение областей пам ти, при записи информации в блок 15 пам ти . Измеренные значени  исследуемого напр жени , поступающего на вхо 23 устройства, будут записыватьс  в первую область пам ти, а поступающего на вход 24 - во вторую.

При отсутствии импульса записи на первом управл ющем входе мультиплексора 19 к адресному входу блока 15 пам ти через мультиплексор 19 подключены информационный выход счетчика 12 и сигнал генератора 13, который обеспечивает разделение областей пам ти при считывании информации. Та- ким образом, происходит последовательное считывание информации, хранимой в блоке 15 пам ти, котора  поступает на первый вход компаратора 16 кодов. Спадом сигнала с выхода 37 ФСУ АЦП 2, т.е. после каждого второго измерени  счетчик 11 будет переключатьс  и на его информационном выходе будет формироватьс  двоичный код, соответствующий пор дковому номеру измерени . Следовательно, в первую и вторую области пам ти блока 15 будет последовательно записыватьс  информаци  о регистрируемых .

напр жени х, котора  и отображаетс  на телевизионном экране в пиде графиков .

При переполнении счетчика 11 с его выхода переполнени  на вход 34 ФСУ АПП 2 поступает перепад напр жени , по которому ФСУ АПП 2 устанавливаетс  в исходное состо ние и запись информации прекращаетс . Дл  прекращени  процесса записи информации в блок 15 пам ти необходимо н вход 22 устройства подать положительный импульс. Дл  возобновлени  процесса записи - необходимо на вход 22 устройства подать еще один положительный импульс. Дл  стирани  информации, хранимой в блгке 15 пам ти необходимо на вход 25 устройства подать импульс отрицательной пол рности. При этом происходит запуск ФБС ЬП 17, выходные сигналы которого перевод т устройство в режим обнулени  пам ти.

Временные диаграммы, по сн кнчие принцип работы СУ АЦП 2 приведены на фиг.}, где 1 - импульсы, поступающие на вход 35 ФСУ АПП ., 2 - импульс , поступающий на вход 36 ФСУ А 2; 3 - импутьсы, поступающее на вхо разрешени  счета счетчика 30 с выхода триггера 2R , 4 - импульс запуска , поступающий на вход 33 ФСУ АЦИ 2, 5 - импульсы обнулени  АНП отрицательной пол рности, поступающие с второго выхода счетчика 30J 6 - импульсы, поступающие на счетный вход триггера 29 с первого выхода счетчика 30J 7 - напр жение типа меандр, поступающее на выход 37 ФСУ АЦП 2 с выхода триггера 29, 8 - импульсы запуска АЦП, поступающие н выход 38 с выхода дифференцирующей цепи 32; 9 - импульс переполнени , поступающий на вход 34 ФСУ АЦП 2.

ФСУ АЦП 2 работает следуюг(им образом .

При поступлении импульса начальной установки на вход 36 ФСУ АЦП 2 происходит установка триггеров 28 и 29 в исходное состо ние. Выходное напр жение триггера 28 устанавливает счетчик 30 в нулевое состо ние и запрещает его работу. Сигнал с второго выхода счетчика 30 поступает на выход 38. На выходе триггера 29 устанавливаетс  напр жение логического нул . При поступлении на вход 33 ФСУ АНП 2 импульса запуска первый триггер 78 переключаетс  и разрешает работу счетчика 30, на вход которого поступают импульсы с входа 35. В результате на втором выходе счетчика 30 будут периодически по вл тьс  положительные импульсы, поступающие на выход 38. Импульсы с второго выхода счетчика 30 поступают также и на вход дифференцирующей цепи 32, с выхода которой импульсы положительной пол рности поступают на выход 38. Импульсы с первого выхода счетчика 30 поступают на счетный вход триггера 29, по которым он вырабатывает напр жение типл меандр , поступающее на выход 37 ФСУ А11П 2. При переполнении счетчика 11 устройства с его выхода на вход 34 ФСУ АПП 2 поступает отрицательный перепад напр жени , по которому на выходе дифференцирующей цепи 31 формируетс  импульс, поступающий через смеситель 27 на вход записи нул  триггера 28, который устанавливаетс  и исходное состо ние. В результате запрещаетс  работа счетчика 30 и режим записи прекращаетс .

Временные диаграммы работы генератора 13 строчной развертки приведены на фиг.5, где 1 - ключевое к - пр жение адреса считывани , поступающее на выход 45 генератора 13 2 - строчные синхронизирующие импульсы , поступающие с выхода 44 генератора 13, 3 - строчные гас щие импульсы (импульсы разрешени  счета), поступающие с выхода 43 генератора 13.

Генератор 13 строчной развертки работает следующим образом. На вход счетчика 39 поступают импульсы опорной частоты с входа 4. При помощи счетчика 39 осуществл етс  деление опорной частоты до частоты, равной частоте строк телевизионной развертки . Импульсы, поступающие с К-го выхода счетчика 39 используютс  в АПП 4 в качестпе импульсов счета. Импульсы , поступающие с n-го выхода счетчика 39 используютс  в качестве ключевого напр жени  дн  разделени  областей пам ти блока 15 пам ти при считывании информации.

Claims (1)

1. Устройство дл  регистрации динамических процессов, содержащее

10

15

20

25

30

5

0

5

0

5

три счетчика, мультиплексор, блок пам ти, компаратор кодов, три смсси- , схему сформировани  координатной сетки, селектор, тактовый генератор , генератор строчной развертки и генератор кадровой развертки, причем первый и второй информационные входы мультиплексора подключены к информационным выходам соответственно первого и втсрого счетчиков, выход мультиплексора соединен с адресным входом блока па-шти,  ыход которого подключен к первому входу компаратора кодов, второй вход компаратора кодов соединен с информационным выходом третьего счетчика, вход разрешени  счета которого подключен к выходу сигналов гашени  генератора строчной развертки, вход генератора строчной развертки соединен с Первым выходом тактового генератора, второй выход которого подключен к входу синхронизации третьего счетчика, выход компаратора колов соединен с первым входом первого смесител , второй вход которого подключен к первому выходу схемы Лормгровани  координатной сетки, выход первого смесител  соединен с информационным входом селектора , управл ющий вход которого подключен к второму выходу схемы формировани  координатной сетки, выход второго смесител  соединен с первым входом 1ретьего смесител , второй вход которого полключен к выходу селектора , первый вхол второго смеси- тет  соединен с тгхолом сигналов синхронизации генератора кадровой развертки , вход которого подключен к выходу Выборг области пам ти генератора строчной развертки, выход сигналов синхронизации генератора строчной развертки соединен с вторым входом второго смесител  и ь одом синхронизации первого счетчика, вход разрешени  счета которого подключен к выходу сигналов гашени  генератора кадровой развертки , инЛорм. Пионныи выход генератора ьа ропои разтч ртки гоелпнен с первым чход :t с омы (прмироплни  координатной сетки, ьторон которой подключен к пнсЬорм.- писчр чму выходу i нератора с тро пк ,i ,п1вертки. выход третьего гмеснгеч   ь 1 егс  выходом устроит гнл, о т i и ч а п е с   тем, что, с цечьп ivrninpei.H)- функциональных вомчолпо( i с и ;п с i i pea тиза- ции °na.ioi i -i nt ipOB M о преобрл

информации и автономного управлени , в него введены коммутатор, аналого- цифровой преобразователь, формирователь сигналов управлени  аналого-циф- ровым преобразователем, формирователь сигнала начальной установки, формирователь сигнала записи, четвертый смеситель и формирователь бланка стирани  блока пам ти, причем выход форми- ровател  сигнала начальной установки подключен к входам установки исходног состо ни  формировател  бланка стирани  блока пам ти и формировател  сигналов управлени  аналого-цифровым преобразователем, вход сигнала запуска которого  вл етс  входом сигнала запуска устройства, первый и второй информационные входы коммутатора  вл ютс  соответственно первым и вторым информационными входами устройства , выход коммутатора соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразовател , информационный выход которого подключен к информационному входу блока пам ти, управл ющий вход блока пам ти подключен к выходу четвертого смесител , первый вход которого соединен с выходом формировател  сигнала записи и первым управл ющим входом мультиплексора, . второй вход четвертого смесител  подключен к первому выходу формировател  бланка стирани  блока пам ти, вто

0

0

5

рой выход которого соединен с. вторым управл ющим входом мультиплексора и входом разрешени  счета второго счетчика, выход переполнени  второго счетчика подключен к входу сигнала останова формировател  сигналов управлени  аналого-цифровым преобразователем , первый выход которого соединен с входом синхронизации второго счетчика, управл ющим входом коммутатора и вторым информационным входом мультиплексора, вход генератора кадровой развертки подключен к первому информационному входу мультиплексора , выход коммутатора соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразовател , выход сигнала запуска которого подключен к входу формировател  сигнала записи, управл ющий вход аналого-цифрового преобразовател  соединен с вторым выходом формировател  сигналов управлени  аналого-1Щфровым преобразователем , вход синхронизации которого подключен к выходу сигналов квантовани  генератора кадровой развертки, вход синхронизации аналого-цифрового преобразовател  соединен с выходом сигналов квантовани  генератора строчной развертки, вход запуска формировател  бланка стирани  блока пам ти  вл етс  входом обнулени  пам ти устройства.

Фиг. 2