SU750496A1 - Многоканальна система дл анализа экстремумов - Google Patents

Description

устройство, устройство сравнени , входы которого подключены к соответствующим выходам коммутатора кодов, выходам первого и BTopoio запоминающих устройств, регистр пам ти, входы которого соединены с выходами устройства сравнени , счетчик номера канала, выходы которого соединены с адресными входами коммутатора кодов, первого и второго запоминающих устройств, устройство управлени , входы которого соединены с выходами регистра пам ти, причем второй выход регистра пам ти соединен со входом второго запоминающего устройства , а выходы устройства управлени  соединены с соответствующими управл ющими входами счетчика номера канала, аналогоцифрового преобразовател , первого и второго запоминающих устройств и регистра пам ти, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к устройству управлени .

По тактовому импульсу устройство управлени  подает импульс на вход счетчика номера канала, тем самым подключает следующий канал. Затем устройство управлени  осуществл ет запуск аналого-цифрового преобразовател . Первое и второе запоминающее устройства посто нно наход тс  в режиме считывани  (нуль на управл ющем входе). Аналого-цифровой преобразователь работает таким образом, что резуль-. тат преобразовани  сохран етс  на его выходных щивах до следующего запуска. Далее устройство управлени  подает импульс записи на управл ющий вход регистра пам ти , тем самым записывает результат сравнени  и регистр пам ти. На устройство сравнени  поступает код текущего отсчета данного канала с выходом коммутатора кода, код предыдущего отсчета данного канала с выходов первого запоминающего устройства и код знака производной предыдущего отсчета с выхода второго запоминающего устройства.

В результате сравнени  возможны следующие три ситуации: значени  текущего и предыдущего отсчетов равны; значени  текущего и предыдущего отсчетов не равны, а знак производной предыдущего отсчета совпадает со знаком производной текущего отсчета; значени  текущего и предыдущего отсчетов не равны и знаки производной текущего и предыдущего отсчетов не совпадают .

В первом случае в устройстве никакие операции не производ тс .

Во втором случае устройство управлени  формирует импульс на запись текущего отсчета в первое запоминающее устройство, а знака производной текущего отсчета - во второе запо.минающее устройство.

В третьем случае устройство управлени  формирует сигнал на внешнее устройство о наличии экстремума (считывание значени 

экстремума внещним устройством осуществл етс  с выхода первого запоминающего устройства, номер канала считываетс  с выхода счетчика номера канала, а тип экстремума с выхода второго, запоминающего

устройства). Далее устройство управлени  формирует импульс на запись значени  текущего отсчета в первое запоминающее устройство , а знака производной текущего отсчета - во второе запоминающее устройство. Интервалы между импульсами, вырабатываемыми устройством управлени , выбираютс  с учетом времени установлени  элементов структурной схемы.

Тактова  частота выбрана из услови  максимального, времени обработки экстремума в одном канале внешними устройствами .

Недостатки устройства - низка  точность определени  значени  экстремумов, так как частота дискретизации определ етс  максимальным временем обработки экстремума и высока  веро тность потери экстремумов , особенно в случае их возникновени  в близкие моменты времени в нескольких каналах.

Наиболее близкой по технической сущности  вл етс  система, содержаща  коммутатор , схему сравнени , первый вход которой соединен с выходом коммутатора, первое запоминающее устройство, второе запоминающее устройство, генератор тактовых импульсов, счетчик номера канала,

0 выходы которого соединены с адресными входами коммутатора, первого и второго запоминающих устройств, устройство управлени , входы, которого соединены с выходами схемы сравнени , выходом генератора тактовых импульсов и выходом второго запоминающего устройства, а его выходы соединены с соответствующими управл ющими входами счетчика номера канала, первого и второго запоминающих устройств, буферное запоминающее устройство, на информационные входы которого подключены выходы счетчика номера канала, выходы первого и второго запоминающих устройств, а управл ющий вход соединен с устройством управлени  3.

Недостатки системы - мала  точность измерени  экстремумов и возможность пропуска экстремумов, что снижает достоверность работы.

Цель изобретени  - повышение точности и достоверности работы системы.

0 Поставленна  цель достигаетс  тем, что в многоканальную систему дл  анализа экстремумов, содержащую коммутатор, входы которого  вл ютс  информационными входами системы, схему сравнени , первые вход которой соединен с выходом коммутатора , два запоминающих устройства, буферное запоминающее устройство, счетчик номера канала, выход которого соединен С адресными входами коммутатора первого и второго запоминающих устройств, устройство управлени , входы которого соединены соответственно с выходами схемы сравнени  генератора тактовых импульсов и второго запоминающего устройства, выходы устройства управлени  подключены соответственно к управл ющим входам счетчика номера канала, первого и второго запоминающих устройств и к первому управл ющему входу буферного запоминающего устройства , первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходам счетчика номера канала, первого и второго запоминающих устройств, второй управл ющий вход буферного запоминающего устройства  вл етс  управл ющим .входом системы, информационный и управл ющий выходы буферного запоминающего устройства  вл ютс  соответственно информационным и управл ющим выходами системы , введены реверсивный счетчик, преобразователь «код-напр жение и триггер, входы которого соединены соответственно с выходами схемы сравнени , первый и второй выходы триггера подключены соответственно к первому и второму управл ющим входам реверсивного счетчика, счетный вход и третий управл ющий вход которого соединены с соответствующими выходами устройства управлени , выход реверсивного счетчика соединен с входами первого запоминающего устройства и преобразовател  «код-напр жение, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнени , вход реверсивного счетчика соединен с выходом первого запоминающего устройства, первый выход триггера соединен с входом второго запоминающего устройства. На фиг. 1 представлена схема системы; а на фиг. 2 - схема буферного запоминающего устройства. Устройство содержит коммутатор 1, схему 2 сравнени , триггер 3, реверсивный счетчик 4, преобразователь 5 код-напр жение, первое запоминающее устройство 6, выход 7 первого запоминающего устройства, второе запоминающее устройство 8, выход 9 второго запоминающего устройства, генератор 10 тактовых импульсов, устройство 11 управлени , выход 12 управлени  счетчиком номера канала. 13, выход 14 адреса канала, выход 15 управлени  записью, выход 16 управлени  записью в первое и второе запоминающее устройство, выход 17 управлени  записью кода в реверсивный счетчик, выход 18 счетных импульсов, буферное запоминающее устройство 19, выход 20 считывани  из буферного запоминающего устройства , управл емый выход 21 запрещени  считывани  из буферного запоминающего устройства, информационный выход 22 запоминающего устройства, логический блок 23, выход 24 запрета считывани , выход 25 запрета записи, схема 26 управлени  записью , первый элемент 27 задержки, логический блок 28, реверсивный счетчик 29, счетчик 30 адреса записи, счетчик 31 адреса считывани , схему 32 управлени  считыванием , коммутатор 33 кодов, второй элемент 34 задержки, запоминающий блок 35. Система работает следующим образом. По тактовому импульсу устройства 11 управлени  формирует импульс на выходе 12 и тем самым подключает очередной канал. Затем устройство 11 управлени  подает импульс с выхода 17 в реверсивный счетчик 4 значени  предыдущего отсчета данного канала с в гходов первого запоминающего устройства 6. Первое 6 и второе 8 запоминающие устройства посто нно наход тс  в режиме считывани  (нуль на вь1ходе 16). Преобразователь 5 код-напр жение (ПКН) вырабатывает напр жение, соответствующее значению сигнала в момент предыдущего отсчета. Схема 2 сравнени  сравнивает входной сигнал, поступающий с выхода коммутатора 1, с сигналом ПКН. В результате сравнени  возможны следующие три ситуации: значение входного сигнала равно значению напр жени  ПКН; значение входного сигнала не равно напр жению ПКН, а знак производной текущего отсчета совпадает со знаком производной предыдущего отсчета; значение входного сигнала не равно напр жению ПКН и знаки производной текущего и предыдущего отсчетов не совпадают. В первом случае никакие операции не производ тс  и система переходит на работу в следующем канале. Во втором случае устройство 11 управлени  подает счетные импульсы с выхода 18 до момента компенсации напр жени  ПКН входного сигнала. Затем устройство 11 управлени  подает импульс с выхода 16 на запись текущего отсчета в первое запоминающее устройство 6 и запись текущего знака производной во второе запоминающее устройство 8. Далее осуществл етс  переход на работу в следующем канале. В третьем случае устройство 11 управлени  подает импульс с выхода 15, который осуществл ет запись в буферное запоминающее устройство 19 значени  экстремума, его типа (минимум или максимум) и номера канала. Далее устройство 11 управлени  подает с выхода 18 счетные импульсы до момента компенсации напр жением ПКН входного сигнала. Затем устройство 17 управлени  подает импульс с выхода на запись текущего отсчета в первое запоминающее устройство 6 и запись текущего отсчета во второе запоминающее устройство 8. Интервалы между импульсами, вырабатываемыми устройством управлени , выбираютс  с учетом времени установлени  элементов схемы, причем врем  между началом записи в буферное запоминающее устройство и началом записи текущих значений отсчета и знака

пр-оизводрюй выбираетс  достаточным дл  выполнени  записи в буферное запоминающее устройство и считывани  из него.

Буферное запоминающее устройство ра ботает следующим образом.

Если на выходе 25 нет запрещающего потенциала, то импульс записи, поступающий от устройства 11 управлени  с выхода 15, поступает на выход схемы 26.

Если на выходе 25 по вл етс  запрещающий потенциал и с выхода 15 поступает импульс записи, то схема 26 формирует импульс записи после сн ти  запрещающего потенциала. Аналогично схема 32 управлени  считыванием пропускает импульс считывани , поступающий по входу 20, в отсутствие запрещающего потенциала, если во врем  существовани  последнего был импульс на входе 20. Логический блок 23 формирует запрещающий потенциал на выходе 24 на врем  записи, а запрещающий потенциал на выходе 25 формируетс  на врем  считывании и при переполнении буферного запоминающего устройства. Блок 28 формирует на выходе 21 потенциал запрещени  считывани  в том случае, если содержимое реверсивного счетчика равно нулю и потенциал переполнени  буферного запоминающего устройства на втором выходе, если содержимое всех разр дов реверсивного счетчика равно единице.

Импульс записи, поступающий с выхода схемы 26 управлени  записью, прибавл ет единицу к содержимому счетчика 30 адреса записи и к содержимому реверсивного счетчика 29. Далее через ээтемент задержки 27, врем  задержки которого равно времени установлени  счетчика 30 адреса записи и коммутатора 33 кодов, импульс записи поступает на вход запоминающего блока 35.

Импульс считывани , поступающий с выхода схемы 32 управлени  считыванием, вычитает единицу из содержимого реверсивного счетчика 29, прибавл ет единицу к содержимому счетчика 31 адреса считывани  и переключает коммутатор 33 кодов так, что на его выходы передаетс  адрес считывани  с выходов счетчика 31 адреса считывани . Далее импульс считывани  через второй элемент 34 задержки, врем  задержки которого равно времени установлени  сметчика 31 адреса считывани  и времени переключени  коммутатора 33 кодов, иг гпульс,считывани  поступает на щину считывани  запоминающего блока 35. Коммутатор 33 кодов работает таким образом, что на его входы посто нно подключены выходы счетчика 30 адреса записи и переключаетс  на адрес считрлвани  только на врем  существовани  импульса считывани . Счетчик адреса 30 записи хранит адрес последнего записанного экстремума. Счетчик 31 адреса считывани  хранит адрес последнего считанного экстремума. Содержимое реверсивного счетчика 29 равно числу экстремумов , хран щихс  в буферном запоминающем устройстве. Значение считываемых экстремумов, их тип и номер канала снимаютс  с выхода 22.

Частота следовани  тактовых импульсов ограничиваетс  только временем установлени  элементов схемы.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает высокой точностью измерени  экстремумов , что определ етс  высокой частотой дискретизации входного сигнала. Это достигаетс  тем, что тактова  частота определ етс  только временем установлени  элементов схемы (сотни килогерц) и измерение текущего значени  сигнала данного канала осуществл етс  относительно уровн  сигнала во врем  предыдущего отсчета данного канала, что в несколько раз уменьшает врем  аналого-цифрового преобразовани  сигнала .

Claims (3)

1.Авторское свидетельство СССР № 379926, кл. G 06 F 15/34, 1971.

2.За вка Франции № 2225789, кл. G 06 М 3/00, 1974.

3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2521401/18-24, кл. G 06 F 15/34 1977 (прототип).