Устройство для регистрации динамических процессов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к специализированным средствам регистрации динамических процессов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет реализации аналого-цифрового преобразования информации и автономного управления. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регистрации динамических процессов, содержащее три счетчика 10-12, мультиплексор 19, блок 15 памяти, компаратор кодов 16, три смесителя 6-9, схему 18 формирования 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 управления аналого-цифровым преобразователем , формирователь 1 сигнала начальной установки, формирователь 3 сигнала чапнси, четвертый смеситель 7 и формирователь 17 бланка стирания блока памяти. 5 ил. (Л

1624437

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к специализирован«гым средствам регистрлции динамических процессов. !!ель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет реализации аналого-цифрового преобразования информации и автономного управ- 10 ления.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства, нл фиг. ?. — структурная схема Аормирователя сигнллов упрлвления лняло- l5 го-ггифровым преобразователем, на фиг.З вЂ” временная диаграмма работы формирователя сигналов управления аналого-цифровым преобразователем, на фиг. 4 — структурная схема гене- 20 ратора строчной развертки; на фиг.5 - време««ная диаграмма работы генератора строчной развертки.

Устройство содержит формирователь

1 сигнала начлльной установки, фор- 25 мировлтель 2 сигналов управления аналого-цифровым преобразователем, формирователь 3 сигнала записи, аналого-циАровой преобразователь 4, коммутатор 5, смесители 6-9, счетчики

10-12, генератор 13 строчной рлзвертки, тлктовый1 генератор 14, блок 15 памяти, комплрлтор 16 кодов, формирователь 17 бланка стирания блока памяти, схему 18 Аормирования координатной сетки, мультиплексор 19, генератор 20 кадровой развертки, селектор 21, вход 22 сигнала запуска, информационные входы 23 и 24, вход 25 обнуления памяти и выход 26.

Формироватепь ? сигналов управления аналого-цифровым преобрлзовлтелем содержит смеситель 27, триггеры 28 и

29, счетчик 30, д««Жференцируюнгие «e— пи 31 и 3?, вход 33 сигналя злпускл, 45 вход 34 сигнала остановл, вход 35 синхронизации, вход 36 установки исходного состояния и выходы 37 и 38.

Генератор 13 строчной рлзвертки содержит счетчик 39, Аормирователь 40 строчньгх сигналов синхронизации, Аормировятель 41 строчных сигнллон глшения,. вход 4?, выход 43 сигналов гашения, выход 44 сигнллов синхронизации, выход 45 выбора области памяти,информационный выход 46 и выход 47 сигна— лов квантовл«н«я.

Устройство работает еле.<ую«<Сим образом.

В момент включения питания устройства, импульс с выходя формирователя

1 сигнллл начальной установки (ФС!!У) поступает нл Ilxnfl 36 Ао<«мирователя 2 сигналов упрлвления л«1; и 1го-циАровым преобразователем (ФСУ А!!Г«) и вход установки исходного состоя««ия формирователя 17 бланка стирлния блока II;I мяти (ФВС ВП) . В резу<1«;то<те на выходе 37 ФГУ ЛПП 2 устлнлвливлется нлпряжение логического нуля, к<«торое поступаетет нл упря вл «<юн«и«1 г«ход коммутяторл 5, второй информлцион п,«й вход мультиплексора 19 «1 вхо<1 < инхронизации счетчика 11, а по выходу 38 на аналого-циАровой преобразователь (A!111) поступает сигнал, элпренгяю«ций работу Allll 4 и; стэн «нливлюшнй на инАормлционн<:1 выходе А!(!! 4 нулевой код.

При поступлении «игнллл нлчлльной установки нл вход у«тлновки исходного состояния Ф! (, БП 17 с его второго выхола нл вход разрешения счета счетчиха 11 и второй yIIIIBB<:«1«он««ш вход мультиплексорл 19 постунле; импульс положительной полярн «гти, i сганавливлюн«ий1 счетчик 11 г. н,л<вое состояние и подкл«оч, ю« Гий ч II« 3 му.«ьтинлексор

19 к адрес.1«ему вхог x блс кл 15 памяти инфермлц::он«<ый ыхс,« «ч. тинка 12 и кл«очевое «I.lïl«lòåílfc. ядр< c ;l «читывлния с выхода 45 г< нерлтог л 13 строчной рлзвс ртки, л с перг<о1 о выхода

ФБС lill 17 через смеситель 7 на упрявл«««онгий вход блока 15 г.,-мяти посту— пает импульс oTII«IIIBòåJIь«<ой пс лярности, к<;тарый устлнлвлнвлет его в режим лписи и«1Аормл«ги«1.

В это же в1<емя импульсы опор««ой частоты с горного «ых <дл тактового ге нератора 14 поступлют нл 1<х:«II .. «и ратс ра 13 строчной рлэвег«тки., с выхода

45 которого нл пергblff 1«нформлцио;1IlbIIf BX< TIIIIJIC «

624437 б счета с выхода 43 генератора 13. Пр<1

5 1 счетчика 12 и второй вход смесителя

8 поступают строчные синхрониэирующие импульсы. Г выхода 47 генератора 13 на вход синхронизации АПП 4 поступают счетные импульсы, а с выхода 43 на вход разрешения счета счетчика 10 поступают импульсы разрешения счета. С выхода сигналов синхронизации генератора 20 кадровой развертки на первьп1 вход смесителя

8 поступают кадровые синхронизирующие импульсы. С выхода сигналов квантования генератора 20 на вход

35 ФСУ АЦП 2 поступают импульсы с периодом повторения, кратным периоду квантования регистрируемых сигналов, а с выхода сигналов гашения на вход разрешения счета счетчика, 12 поступают кадровые гасящие импульсы, которые устанавливают в нулевое состояние счетчик 12. По окончанию кадрового гасящего импульса на информационном выходе счетчика 12 формируется двоичный код, пропорциональный номеру текущей строки в кадре. Во вре мя действия бланка стирания блока памяти информационный выход счетчика

12 и ключевое напряжение адреса считывания с выхода 45 генератора 13 подключены к appecffnffy входу блnка

15 памяти, на управляющий вход которого поступает импульс записи. Следовательно, в течение одного кадра телевизионной развертки во все ячейки блока 15 памяти будет записан нулевой код,поступающий с информационного выхода ЛПП 4 на информационный вход блока 15 памяти. Таким образом, осуществляется стир; ние информации в блоке 15 памяти после вк <к<че<<ия питания. Длительность бланка стирания блока 15 памяти 11ыбирается кратной нескольким периодам кадровой развертКИ ДЛЯ НаДЕжНОГО СтИРаНИЯ Ш1фоРМаЦИИ.

По окончанию бланка стирания, информация иэ блока 15 памяти поступает на первый вход компаратора 16 кодов, на второй вход которого поступает код номера элемента разложения в строке, формируемый на информационном выходе счетчика 10. Формирование кода номера элемента разложения строке происходит за счет поступления на вход синхронизации счет-пика 10 импульсон опорной частоты с второго выхода тактового генерат ра 14 во время действия импульсов разрешения счета, поступаю1«их на вход разрешения отсутствии импульсов разрешения счега на информационном выходе счет п<ка 10 устанавливается нулевой код. Поэтому на выходе компаратора 9 кодов после стирания информации в блоке 15 памяти будет формироваться сигнал совпадения кодов во время отсутствия импульсов разрешения счета. Сигналь1 с выхода компаратора 9 кодов поступают на первый вход смесителя 6, на второй вход которого поступают импульсы с первого выхода схемы 18 формирования координатной сетки (СФКС).

На первый и второй входы СФКС 18 поступают соответственно код номера

СТРОКИ В КаДРЕ С ИифОРМаЦ11оННОГО ВЫхода генератора 20 и код номера эле2р мента разложения в строке информационного выхода генератора 13. Гмешанные сигналы с выхода смесителя 6 поступают на информационный вход селектора 21, на управляющий вход ко25 торого с второго выхода СФКС 18 поступают бланки разрешения вывода информации. Это необходимо для бланкирования выходных сигналов компаратора 16 кодов во время отсутствия импульсов разрешения счета

Выходные сигналы селектора 21 rtnступают на второй ВхпВ, смесителя 9, на первый вход которого поступает смесь кадровых и стро ных синхронизи35 рующих импульсов с выхода смесителя

8. Выходной сигнал смесителя 9 подается на випеовход телевизора. В результате на экране будут наблюдаться координатные сетки.

4р Таким образом, предлагаемое устройство позволяет одновременно регистрирот ать два динамическ1<х процесса, представленных в виде напряжений постоянного тока.

45 Для регистрации исс<1едуеь ьгх напряжений необходимо подать их на первый

23 и второй 24 информационные входь< устройства соответственно, а на вход

22 устройсTBа подать импульс полnж11

5р тельHой пoлярносTи B Mомf tlT 111чал<1 регистрации. При это< лроисход<<т э»пуск ФСУ АЦП 2, по 1 и::,о1<, . 38 t nтnpnrn на Л11П 1 на,ffttntnr linc.ле,<<1<а r<.л1,lln поступать сигналы залу< ка и о<з<<уле<<ия.

С выхода 37 <ЬГУ Л!11, " на:1<; к.111чс ifllt

1tlf!1101624437 чение с помощью коммутатора 5 к информационному входу ЛЦП 4 регистрируемых напряжений. Если нл управляюг1ем входе коммутатора 5 присутствует уровень логического нуля, то осуществляется измерение напряжения, поступающего на вход 23 устройства, если — уровень логической единицы, то измеряется напряжение с входа 24 устройства. В Ið результате измерения на информационном выходе AIIII 4 формируется смещенный двоичный код. По окончанию каждого измерения с выхода сигнала запуска АИП 4 на вход формирователя 3 сигнала записи (ФСЗ) поступает импульс запуска, по которому ФСЗ 3 вырабатывает импульс записи, поступающий на первый управляющий вход мультиплексора 19 и первый вход смесителя 7. С выходл смесителя 7 импульс записи поступает нл управляющий вход блока 15 памяти и переводит его в режим записи информации. При поступлении импульса записи Hà первый управ- 25 ляющий вход мультиплексора 19 к адресному входу блока 15 памяти через мультиплексор 19 подключается HllAop мационный выход счетчика 11 и сигнал с выхода 37 ФСУ ЛИП 2, который обес- 3р печивает разделение областей памяти, при записи информации в блок 15 памяти. Измеренные значения исследуемого напряжения, поступающего нл вход .23 устройства, будут записываться в первую область памяти, а поступающего на вход 24 - во вторую.

При отсутствии импульса записи на первом управляющем входе мультиплексора 19 к адресному входу блока 15 4р памяти через мультиплексор 19 подключены информационный выход счетчика

12 и сигнал генератора 13, который обеспечивает разделение областей памяти при считывании информации. Тл- 45

1 ким образом, происходит последовательное считывание информации, хранимой в блоке 15 памяти, которая поступает на первый вход комплрлторл

16 кодов. Спадом сигнала с выхода

37 ФСУ АИП 2, т.е. после клждого второго измерения счетчик 11 будет переключаться и на его информационном выходе будет формироваться двоичный код, соответствующий порядковому номеру измерения. Следовательно, в первую и вторую области памяти блока 15 будет последовательно записываться информация и регистрируемых напряжениях, которая и отображается нл телевизионном экране в виде графиков.

При переполнении с ет цикл 11 с его выходл переполнения на вход 34

ФСУ И1П 2 поступает перепад напряжения, по которому ФСУ И1П 2 устанавливается в исходное состояние и запись информации прекращается. Для прекращения процесса записи информации в блок 15 памяти необходимо на вход 22 устройства подать положительный импульс.,Чля возобновления процесса записи — необходимо нл вход 22 устройства подать еще один положительный импульс. Для стирания информлции, хранимой в блоке 15 памяти необходимо нл вход, 25 устройства подать импульс отрицательной полярности. При этом происходит запуск ФБС БП 17, выходные сигналы которого переводят устройство в режим обнуления памяти.

Временные диагрлммы, поясняющие принцип работы >СУ ЛЦП ? приведены на фиг.1, где 1 — импульсы, поступающие нл вход 35 ФСУ И1П 2, 2 — импульс, поступающий нл вход 36 ФСУ АЦП

2, 3 — I и„ ..шузьсы, поступающие нл вход рлзрс щения с.<етл счет цикл 30 с выходя триг"".ðÿ ?8, 4 — импульс запуска, постуилющий нл вход 33 ФСУ ЛЦП

2, 5 — импульсы o(Hóëåíèë ЛИП отрицательной полярности, поступающие с второго выхода счетчика 30, 6 импульсы, поступающие ил счетный вход триггера 29 с первого выхода счетчика 30, 7 — напряжение типл

"меандр", поступлюг1ее на выход 37

ФСУ ЛИП 2 с выхода трит гера 29, 8 импульсы запуска ЛЦП, посту«лющне на выход 38 с выхода дифферепцирующей цепи 32, 9 — импульс переполнения, поступающий нл вход 34 ФСУ ЛЦП 2.

ФСУ АЦП 2 рлботлет следуюг1им образом.

При поступлении импульса начальной установки нл вход 36 ФСУ ЛЦП 2 происходит установка триггеров 28 и

29 в исходное состояние. Выходное напряжение триггера ?8 устаналливает счетчик 30 в нулевое состояние и запрещает его работу. Сигнал с я горого выхода счетчика 30 поступает нл выход 38. Пл выходе триггера 29 устанавливается напряжение лсгичсского нуля. При поступлении нл вход 33 ФСУ И1П ? импуль са эапу1б24437

20

25 ска первый триггер ?8 переключается и разрешает работу счетчика 30, на вход которого поступают импульc»t с входа 35. В результате на втором выходе счетчика 30 будут периодически появляться 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 полярности поступают на выход 38, Импульсы с первого выхода счетчика 30 поступают на счетный .вход триггера ?9, по которым он вырабатывает напряжение типа меандр", поступающее на выход 37 Ф(У

А1!П 2. При переполнении счетчика 11 устройства с его выхода на вход 34

ФСУ АПП 2 поступает отрицательный перепад напряжения, по которому на выходе дифференцирующей цепи 31 формируется импульс, поступающий через смеситель ?7 на вход записи нуля триггера 28, которы11 устанавливается н исходное состояние. В результате запрещается работа счетчика 30 и режим записи прекращается.

Времен(11(е диаграммы работы гене- 30 ратора 13 строчной развертки приведены на фиг.5, где 1 — ключевое н;— пряжение адреса считывания, поступающее на выход 45 гснсратора 13, 2 — строчные синхро«изирующие импульсы, поступающие с выход<1 44 генератора 13, 3 — строчные гacttvttte импульcb1 (импульсь(разре(яег«(я счета), поступающие с выхода 43 генератора 13.

Генератор 13 строчной развертки 40 работает следующг(м образом. На вход счетчика 39 поступают импульсы опорной частоты с входа 42. При помощ11 счетчика 39 ocyvtec TI Jitte Test деление

Опорной частот»1 до частоты, равной 45 частоте строк телевизионной развертки. Импульсы, поступаю1((ие с К-го выхсда счетчика 39 используются в

AIIjI 4 в качестве импульсов счета. Импульсы, поступающие с и-гo выхода 50 счетчика 39 используются в качестве ключевого напряжения гл>з разделения областей памяти блок» 15 памяти при считывании информации.

Ф о р м у л а и з о 6 р е т е 11 и я

1. УСтрс(йгтВО дпя рЕГИСтрацИИ дннамических процегcort, содср5((ащее три счетчика, мультиплексор, бсзок памяти, компаратор кодов, три смгси-.еля, схему фсрмирования координатной сетки, селектор, тактовьпг генератор генератор строчной развертки и генератор кадровой развертки, причем первый и второй информационные входы мультиплексора подключены к информационным выходам соответственно первого и втгрого с(етчиков, выход мультиплексора сгединен с адресным входом блока i;мяти, выход кот< рого подключен к первому входу компаратора кодов, второй вход компаратора кодов соединен с информационным выходом третьего счетчика, вход разрешения счета которого подключен к выходу сигналов гашения генератора строчной развертки, вход генератора строчной p83r ppTK?f сОедг(нен с Первым выходом тактового генератора, второй выход которого подключен к входу синхронизапии третьегo счетчика, выход компаратора кодов сое(динен с первым входом первого смесителя, второй вход которого подключен к первому выходу с .смы фор.ц:рован«я координатной сетки, вьгход пс рвого смгсите51я соединен с информационным rtxoJjot t селектора, уг(равлян(1(1«й вход которого подключен к второму вьгходу схемы фс рмир с(в а ни я к Р О р ли I I;t T t t o A с Р т к« в ых Од второго смесителя соединен c первым входом (ретьегс с tecttT(-Jttt, второй вход I

rteprIoi o c (I(T (ик», вход ра (решеггня счета которого «Одклю((ен к выходу сигналов га1((ения геигра тора кадровой разDeртки ) HIIi)oр11; I(I I oil Ill ilt ttl гхо„ (ге«с j(атci— ра кад.pot и pet ç1(с рткli гcie;l:(нен с пеРвьгм нхгг((л(гхс tt i Anj»IIIPctr(,IIIH5I кООРдинат (ой «тки, 1(т< Ой вход к< торой

rIoJII

yeTPOtlCTl(C1 O Т I 11 (;I (I I < e С Я тел(> что, (це ll ю р;.гш р(1 иi- А иьииональшгх вомзо и т< и "а г.<гт реасltf ëЦии на IО((1 It< (pc(1(1 О it pi.ooj> I (ОР 11«(н

1624437

12 информации и автономного управления, в него введены коммутатор, аналогоцифровой преобразователь, формирователь сигналов управления аналого-циф—

5 ровым преобразователем, формирователь сигнала начальной установки, формирователь сигнала записи, четвертый смеситель и формирователь бланка стирания блока памяти, причем выход форми- 1р рователя сигнала начальной установки подключен к входам установки исходного состояния формирователя бланка стирания блока памяти и формирователя сигналов управления аналого-цифровым преобразователем, вход сигнала запуска которого является входом сигнала запуска устройства, первый и второй информационные входы коммутатора являются соответственно первым и вто- 2ц рым информационными входами устройства, выход коммутатора соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, информационный выход которого подключен к информационному входу блока памяти, управляющий вход блока памяти подключен к выходу четвертого смесителя, первый вход которого соединен с выходом формирователя сигнала записи и первым управляющим входом мультиплексора, второй вход четвертого смесителя подключен к первому выходу формирователя бланка стирания блока памяти, второй выход которого соединен с вторым упрагляющим входом мультиплексора и входом разрешения счета второго счетчика, выход переполнения второго счетчика подключен к входу сигнала останова формирователя сигналов управления аналого-цифровым преобразователем, первый выход которого соединен с входом синхронизации второго счетчика, управляющим 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 преобразователя, выход сигнала запуска которого подключен к входу формирователя сигнала записи, управляющий вход аналого-цифрового преобразователя соединен с вторым выходом формирователя сигналов управления аналого-цифровым преобразователем, вход синхронизации которого подключен к выходу сигналов квантования генератора кадровой развертки, вход синхронизации аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом сигналов квантования генератора строчной развертки, BxAJl, запуска формирователя бланка стирания блока памяти является входом обнуления памяти устройства.

1624437

LI

f шшшшшшшшывш

Фиг. 5

Составитель R. Гси пов

Техред М.яндык

Еоррек гор li ° 3P fiE .HH

Редактор (0.0àðå ÿ

Заказ 190 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГХНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нао., д. 4/5

Производственно †издательск комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 г

П

5 и

7

ll

Фиг. 4 1