SU945859A1 - Устройство дл ввода аналоговой информации - Google Patents

Description

Изобретение относится к вычислитель/ ной технике, может быть использовано в различных информационно-измерительных системах, системах автоматизации научного эксперимента и предназначена для предварительной обработки, ввода экспе- ⁵ риментальных данных в аналоговой форме в ЭВМ.

Известно устройство ввода аналоговых данных, содержащее блок выбора, коммутатор, тактовый генератор и аналогоцифровой преобразователь (1] .

Недостатком устройства является ограниченная область применения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство ввода данных, содержащее коммутатор, выходы которого являются аналоговыми входами устройства, а выход соединен с входом аналого-цифрового ₂₁ преобразователя, выходы которого являются информационными выходами устройства и соединены с ЭВМ. Управляющий вход АЦП соединен с блоком управления, который также соединен с управляющими входами коммутатора, тактового генератора, счетчика слов и адреса, входы блока управления являются управляющими входами устройства, а выходы - управляющими выходами, выход счетчика адреса является адресным выходом устройства^) _k НЛостатком известного устройства является ограниченное быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для ввода аналоговой информации, содержащее коммутатор, аналого-цифровой преобразователь и генератор тактовых импульсов, первый и второй счетчики и блок управления, первый вход и первый выход которого являются первым входом и первым выходом устрой-, ства соответственно, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока (управления соединены с первыми входами коммутатора, генератора тактовых импульсов, первого счетчика, второго счет

945859 4 чика и аналого-цифрового преоьразователя соответственно, второй, третий и четвертый входы ,блока управления соединены соответственно с выходом первого счетчика, первым выходом генератора такто- _s вых импульсов, второй и третий входы аналого-цифрового преобразователя являются соответствующими входами устройства, выходы аналого-цифрового преобразователя и второго счетчика являются ю вторым и третьим выходами устройства, введены дискриминатор знака сигнала, элемент И, первый и второй ключи и триггер, один вход которого соединен с выходом дискриминатора знака сигнала ,5 и с первым входом элемента И, выход триггера соединен с вторым входом элемента И, другой вход триггера - с выходом второго счетчика и с первым входом первого ключа, второй вход которого подключей к седьмому выходу блока управления, а выход первого ключа - к второму входу первого счетчика, выход коммутатора соединен· с входом дискриминатора знака сигнала, выход элемента И подключен к четвертому выходу устройства, а третий вход ключа - к второму входу генератора тактовых импульсов и к первому входу второго ключа, второй вход которого соединен с восьмым выходом блока управления, а выход второго ключа с вторым входом второго счетчика.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит коммутатор 1, аналого-цифровой преобразователь 2, ге- ³⁵ нератор 3 тактовых иыпульсов, блок 4 управления, первый и второй счетчики 5 и 6, дискриминатор 7 знака сигнала, триггер 8, элемент И 9, первый и второй ключи 10 и 11. ⁴⁰

Устройство работает в двух режимах. В первом режиме, когда ключи 10 и находятся в положении А, осуществляется полноразрядное аналого-цифровое преобразование, масштабирование и ввод ⁴⁵ в ЭВМ ординат случайного процесса. Во втором режиме ключи .10 и 11 находятся в положении Б. При этом осуществляется анализ знаков процессов и ввод с накоплением количества совпавших зна- ⁵⁰ ков одной полярности.

В начальный момент времени количество совпавших знаков, хранящееся в ячейках памяти 03 ЭВМ с О по η , равно нулю. , .., 55

V¹¹ (ο)[τ]·.= ο ΐε[ο-π].

После занесения в устройство номера начального канала, длины обрабатываемо го массива, частоты стробирования, номера ячейки памяти, с которой производится накопление количества совпавших знаков, начинается обработка сигнала. По управляющему сигналу блока 4 происходит подключение сигнала x(-L) , поступающего на один из входов коммутатора, к дискриминатору знака и запоминание. знака процесса на триггере. Первый тактовый импульс генератора 3 подключает к анализатору знака процесс 3(£J, поступающий на другой вход блока 1, и производит анализ заполнения знаков процесса у(-Ь) на триггере 8. Если знаки процессов совпадают, то по выходу элемента И 9. производится увеличение на единицу содержимого ячейки памяти, номер которой указан на адресных выходах устройства. При этом используется режим инкрементного канала прямого доступа в память ЭВМ.

..V^й (WhV¹¹ (0)[Я⁺5Ч^{п х}4

По заднему фронту тактового импульса производится занесение +1 в счетчик адреса и увеличение его содержимого на единицу. Последующие тактовые импульсы производят анализ знака, изменение счетчика адреса и накопление количества совпавших знаков в ячейках памяти ЭВМ. ν^ίί(4)Ρη·.=ν^ί±(0)Γ4^^ηχ₁5^η^_+τ

Когда произойдет анализ р -1 знаков процессов х(А) и y(-t) по переполнению счетчика адреса, произойдет занесение +1 в счетчик слов, подключение процесса x(t) к дискриминатору знака, запоминание знака процесса на триггере 8 и установка счетчика адреса в начальное состояние. Последующие тактовые импульсы произведут анализ совпадения следующей пары знаков процессов. ¹

По переполнению счетчика адреса все операции повторяются вновь и тогда дле < любого запомненного знака содержимое ячеек памяти с О по и -1 определяется (Соотношением где ΐ eJ41N] _t T e (О IП-1].

Окончание накопления количества совпавших знаков определится по переполнению счетчик а 5, после, анализа N знаков случайных процессов. По сигналу. 'Переполнение’’ происходит программное пое5 945859 рывание процессора и программное вычисление оценки корреляционной функции, связанной с количеством совпавших знаков соотношением

Че [о,η-η

Изобретение позволяет βΝ|π раз сократить требуемый объем оперативной памяти, в 5-10 раз повысить скорость вынисления оценки корреляционной функции, ввести обработку сигналов, частотный диапазон которых превышает диапазон тракта преобразования и ввода, и определять корреляционную функцию про- ^,5 цессов, верхняя частота которых равна =1/2 Т_п , где Т_п - время цикла записи в память ЭВМ. Это достигается за счет алгоритма обработки, использующего анализ знаков процессов. 20

Claims (2)

1

: Изобретение относитс  к вычислитель ной технике, может быгъ использовано в различных информационно-измерительных системах, системах автоматизации научного эксперимента и предназначена дл  предварительной обработки, ввода экспериментальных данных в аналоговой форме в ЭВМ.

Известно устройство ввода аналоговых данных, содержащее блок выбора, коммутатор , тактовый генератор и аналогоцифровой преобразователь til .

Недостатком устройства  вл етс  ограниченна  область применени .

Наиболее близким к предлагаемому по тетснической сущности  вл етс  устройство ввода данных, содержащее коммутатор , выходы которого  вл ютс  аналоговыми входами устройства, а выход соединен с входом анзлого-цифрового прео азовател , выходы которого  вл ютс  информационными выходами устройства и соединены с ЭВМ. Управл кший вход АЦП соединен с блоком управлени .

который также соединен с управл ющими входами коммутатора, тактового генератора , счетчика слов и адреса, входы блока управлени   вл ютс  управл ющими входами устройства, а выходы - управл клцими выходами, выход счетчика адреса  вл етс  адресным выходом устройствар } i

НЛостатком известного устройства  вл етс  ограниченное быстродействие. .

Цель изобретени  - повьпоение ймст10 родействн  устройства.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  ввода аналоговой информации , содержащее коммутатор, аналого-цифровой преофазователь и генераts тор тактовых импульсов, первый и второй счетчики и блок управлени , первый вход и первый выход которого  вл ютс  первым входом и первым выходом устройства соответственно, второй, третий,

20 четвертый, п тый и шестой выходы блока управлени  соединены с первыми входами коммутатора, генератора тактовых импульсов , первого счетчика, второго счетчика и аналого-цифрового преооразовател  соответственно, второй, третий и четвертый входы ,бпока управлени  соединены соответствёрно с выходом первого счетчика , первым выходом генератора тактовых икотулъсов, второй н третий входы аналого-цифрового п{)еобразовател   вл ютс  соответствукщими входами устройства , выходы аналого-цифрового преобразовател  и второго счетчика  вл ютс  вторым и третТьим выходами устройства, введены дискриминатор знака сигнала, элемент И, первый и второй ключи и триггер, один вход которого соединен с выходом дискриминатора знака сигнала и с первым входом элемента И, Выход триггера соединен с вторым входом элемента И, другой вход триггера - с выходом второго счетчика и с периым входом первого ключа, второй вход которого подключен к седьмому выходу блока управлени , а ВЬЕКОД первого ключа - к второму входу первого счетчика, выход коммутатора соединен, с входом дискриминатора знака сигнала, выход элемента И подклю чей к четвертому выходу устройства, а третий вход ключа - к второму входу генератора тактовых импульсов и к перв му входу второго ключа, второй вход которого соединен с восьмьпл выходом блока управлени , а выход второго ключа с вторым входом второго счетчика. На чертеже приведена структурна  схема устройства. Устройство содержит коммутатор 1, аналого-цифровой преофазователь 2, генератор 3 тактовых импульсов, блок 4 управлени , первый и второй счетчики 5 и 6, дискриминатор 7 знака сигнала, триггер 8, элемент И 9, первый и второ ключи 1О и 11. Устройство работает в двух режимах. В первом режиме, когда ключи 10 и 11 наход тс  в положении А, осуществл  етс  полноразр дное аналого-цифровое преобразование, масштабирование и ввод в ЭВМ ординат случайного процесса. Во втором режиме ключи 10 и 11 ншсод тс  в положении Б. При этом осуществл етс  анализ знаков процессов и ввод с накоплением количества совпавщих знаков одной пол рности. В начальный момент времени количест во совпавщих знаков, хран щеес  в  чейках пам ти ОЗ ЭВМ с О по п , равно нулю. . ,,., . v--io). o ТеСо-п. После занесени  в устройство номера начального канала, длины обрабатываемо

го массива, частоты стробировани , номера  чейки пам ти, с которой производитс  накопление количества совпавших знаков, начинаетс  обработка сигнала. По управл ющему сигналу блока 4 происходит подключение сигнала x{-t} , поступающего на один из входов коммутатора , к дискриминатору знака и запоминание , знака процесса на триггере. Первый тактовый импульс генератора 3 подключает к анализатору знака процесс (t, поступающий на другой вход блока 1, и производит анализ заполнени  знаков процесса (-Ь) на триггере 8. Если знаки процессов совпадают, то по выходу элемента И 9. производитс  увеличение на единицу содержимого  чейки пам ти, номер которой указан на адресных выходах устройства. При этом используетс  режим инкрементного канала пр мого доступа в пам ть ЭВМ.

V Wtirj V to)

По заднему фронту тактового импульса производитс  занесение +1 в счетчик адреса и увеличение его содержимого на единицу. Последукише тактовые  мпульсы производ т анализ знака, изменение счетчика адреса и накопление количества совпавших знаков в  чейках пам ти ЭВМ. (t)piri: V 10) . ,n-(3 Когда произойдет анализ n -1 знаков процессов x(t)H (-fc по переполнению счетчика адреса, произойдет занесение +1 в счетчик слов, подключение процесса x(t;) к дискриминатору знака, запоминание знака пр эцесса на триггере 8 и установка счетчика адреса в начальное состо ние . Последующие тактовые импульсы произведут анализ совпадени  следующей пары знаков процессов. )ci:}; v(-f) V4 VT ТбГО.-11о По переполшению счетчика адреса все операпии повтор ютс  вновь и тогда ДПЕ х любого запомненного знака содержимое  чеек пам ти с О по п -1 (шредел етс  .соотнс иением (4)Cq: V- M si |rrtK si { :t . где i ,N ; 1Геfo,пиз. Окончание наксплени  количества совпавщих знаков определитс  по переполнению счетчика 5, после, анализа N знаков случайных процессов. По сигналу. Переполнение происходит программное прерывание процессора и программное вычисление оценки коррел ционной функции св занной с количеством совпавших знаков соотношением PX()(.T) ,n-i Изобретение позвол ет вН|п раз сок ратить объем оперативной пам ти, в 5-1О раз повысить скорость вынислени  оценки коррел ционной функции , ввести обработку сигналов, частотный диапазон которых превышает диапазон тракта преобразовани  и ввода, и оп редел ть коррел ционную функцию процессов , верхн   частота которых равна fg l/2Tjj , где Tq - врем  цикла залиси в пам ть ЭВМ. Это достигаетс  за счёт алгоритма обработки, использующего анализ знаков процессов. Формула изобрет е н и   Устройство дл  ввода аналоговой инфррмаиии , содержащее коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, генерато тактовых импульсов, первый и второй счетчики и блок управлени , первый вход и первый выход которого  вл ютс  первым входом устройства соответственно, второй, третий, четвертый, п тый к шес той выходы блъка управлени  соединены с первыми входам - коммутатора, генера тора тактовых импульсов, первого счетчика , второго счетчика и аналого-цифрового преобразовател  соответственно, второй, третий и четвертый входы блоке управлени  соединены соответственно с 596 выходом первого счетчика, первым выходом аналого-цифрового преобразовател  и выходом генератора тактовых импульсов, второй и третий входы аналого-цифрового преобразовател   вл ютс  соответствующими входами устройства, выходы аналогоцифрового преофазоватёл  и второго счет;чика  вл  ютс  вторьп и третьим выхода;ми устройства, отличающеес  тем, fro, с целью повьшени  быстродействи  устройства, в него введены дискриминатор знака сигнала, элемент И, пер-вый и второй ключи и триггер| один восод которого соединен с выходом дискриминатора знака сигнала и с первым входом элемента И, выход триггера соединен с вторым входом элемента И, друшэй вход триггера - с выходе второго счетчика i и с первым вххшом первого ключа, второй вход которого подключен к седьмому выходу блока управлени , а выход первого ключа - к второму входу первого счетчика , выход коммутйггора соединен с входом  нскрнминатора знака сигнала, выход элемента И подключен к четвертому выкопу устройства, а третий вход ключи к второму вькоду генератора тактовых нмпульсов и к первому входу вгсфого ключа , второй вход которого соединен с восьмым выходом блока управлени  а выход второго ключа соединен с вторым входом второго счетчика. Источники информации; прин тые во внимание шрн экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 371575, кл: G,O6F 3/О4, 1971.

2.Куценко А. В. и др. Минн ЭВМ в экспериментальной физике. М., Атомиздат , 1976, с. 168 (прототип).