Динамическое запоминающее устройство

 

т!Жтсък -и" б»всли ато1 g щ » д

О П

Союз Советских

Сон1иалистических

Республик

ИСАЙ Е (il)714501 (61) Дополнительное к авт. свип-ву,— (22)Заявлено 04,08,76(21) 2391427/18-24 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹ (23) Q 11 С 21/50

Гвсударствеииьй комитет

СССР пв делам изебретеиий и открытий

Приоритет

Опубликовано 05.02.80.Бюллетень № 5 (53) УДК 681. ,327.67 (088.8) Дата опубликования описания 05.02.80

В. И. Иванов, И. А. Малевич и В. И. Губский (72) Авторы изобретения

Научно-исслеповательский институт прикладных физических проблем Белорусского госупарственного университета имени В. И. Ленийа (71) Заявитель

{ 54) П ИНАМИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к импульсной . технике и может быть использовано в блоках динамического копирования и за- "., поминания аналого-цифровых вычислительных устройств, а также в аппаратуре прецизионного анализа и измерения параметров сигнала быстропротекающих случайных процессов, Известны динамические запоминаитцие устройства (ЗУ), позволяющие хранить временные интервалы и амплитупы и со-. держащие линию задержки, усилитель, блоки квантования, формирования и синхронии E1).

Наиболее близким к изобретению техническим решением является пинамическое запоминающее устройство, содержащее блок синхронизации, выход которого соепинен с входом усилителя считывания и входом накопительного алемента, выхоп которого подключен к первому входу блокасинхронизации, ключ, i птны записи и считывания, информационную и выхопную шины (2g.

Известное устройство имеет, во-первых, малый пиапазоц запоминаемых пискретных амплитуд сигнала,, который опрепеляется количеством последовательно включенных туннельпых пиопов, с увеличением числа которых повышаются требования к мощности циркулирующих импульсов„возрастает неравномерность шага квантования, что приводит к вырожпепию характеристики квантования, а также лапает помехоустойчивость, приводящая к полной потере работоспособности устройства; во-вторых, низкую разрешающую способность, из-за существующей наопрепеленности, обусловленной большим шагом квантования, который определяется характеристиками туннельпых диодов, а также неравномерностью шага квантования из-за неипентичности их параметров, в-третьих, минимальную информационную емкость, так как в известном устройстве невозможно одновременное хранение информации об амплитупах потока импульсов, а хранится лишь амплитуда опного импульса.

01 4 времени и вь1ходом фиксатора первого импульса, пятый вход первого коммутатора соединен с выходом усилителя счит1лвания и с одним из Входов фиксатора первого импульса, Выход первого коммутатора соединен с входом преобразователя времякод и одним из входов элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом форЪ ирователя, Вторым входом блока синхронизации и другим входом ф ксатора первого импульса, вход СВЧ вЂ” генератора соединен с третьим входом блока синхронизации и четверть1м входом формирогателя, На фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма егО работы дости ается тем9 что В TpoÀÑTao ВВедены датчяк времени коммутаторы, блок выборки, блок цифровой памяти, распределитель, компаратор, преобразователь Время — коде счетчик, генератор линейно-изменяющегося напри>кения, формирователь, СВЧ-генератор, фиксатор первого импульса и элемент

ИЛИ, выход которого через счетчик со- 25 единен с первым входом блока цифровой . памяти, второй вход блока цифровой памяти соединен с первым входом ключа и ы1ной записи, третий вход — с одним йз входов блока выборки, четвертый 30 вход - с выходом преобразователя время — код и первым входом первого коммутатора, пятые входы блока цифровой памяти подключены к первым входам формирователя, а выход — к выходу устрой- ç5 ства. одни из входов комларатора соединены с выходом генератора линейно-изменяющегося напряжения, другие входыс выходами распределителя, одни из входов которого соединены с первым выходом бло-4О ка выборки и одним из входов генератора линейно-изменяющегося напряжения, другие входы — с выходами которого коммутатора, вход которого подключен к выходу ключа, к второму входу формирова- 45 тели и к одному Ьз входов датчика време» ни, другой вход которого соединен с оп.ним из входов блока выборки и входом

СВЧ вЂ” генератора, второй выход блоха выборки соединен с другим входом генера- M тора линейно-изменяющегося напряжения, с вторым входом ключа и с третьим входом формирователя, третий вход блока .выборки подключен к второму входу пер55

3 7145

Кроме того, в известном устройстве отсутствует возможность, наряду с хранением амплитуды импульса, одновременно хранить информацик о моменте его появления относительно реально текущего GcTpoíoìè÷eczoÃo Временир а также 0

Временном полОжении импульса В потоке сигнала, что является весьма важным нри измерении и анализе параметров высокоинтенсивных стохастических потоков, 111

ЯВлЯющихся ОснОВИОй Областью использования аналого-динамических Зу и служащих причиной для их разработки, Цепь изобретения,— увеличение информационной емкости устройства, 15 вого коммутатора, третьи входы которого соединены с шинами считывания соответственно, четвертый вход первого коъ мутатора соединен с другим 1ходом датчика

Устройство содержит блок 1 синхронизации, выход которого соединен с усилителем 2 считывания и входом накопитель- ного элемента 3, ключ 4, датчик 5 времени, соединенный с блоком 6 Выборки, который подключен к генератору 7 линейно-изменяющегося напряжения, связанному с распределителем 8 и компаратором 9, соединенным с блоком 10 цифровой памяти и формирователем 11, соединенным с фиксатором 12 первого импульса и элементом 13 WIN, подключенным к счетчику 14, СВЧ вЂ” генератор 15, коммутаторы

16 и 17, первый из которых соединен с преобразователем 18 время — код. Ключ

4 соединен с информационной шиной 19 и шиной 20 записи, коммутатор 16 — с шинами 21 и 22 считывания, блок 10 цифровой памяти — с выходной шиной . ?3.

Полный цикл работы устройства включает: а) выборку конкретной реализации потока сигналов с случайными амплитудновременными параметрами; б) определение и иксацию координат временного положения первого регистрируемого импульса потока относительно шкалы текущего астрономического времени; в) преобразование случайного двухпараметрического потока сигналов и однопарачетрический поток-носитель информации о параметрах исходного потока и его привязку к фазе опорного СВЧ-сигнала; г) запись однопараметрического потока-носителя в долговременную аналоговую память, а также кода групповых признаков равных амплитуд импульсов потока и их порядковых координат в цифровое

ЗУ;

5 71450

n) хранение информации; е} считывание; ж) накопление.

При этом, стохастический поток, подлежащий запоминанию, поступает на ин- 5 формационную шину 19 ключа 4, который по сигналу запись с шиной 20 открывается, в результате чего по первому импульсу потока, прошедшему через ключ 4, синхрошю запускаются блок 6 выборки, фа.30 зируемый СВЧ-генератор 15 и происходит запись с выхода датчика 5 времени текущего значения реального времени, соответствующего моменту появления первого регистрируемого сигнала и определяющего координаты временной привязки сигналов потока в цифровой блок 10 памяти.

При этом, поток сигналов.с выхода ключа 4 поступает на вход коммутатора

17, который осуществляет рассортировку сигналов потока па q выходам коммутатора 17 с установлением связи между

K-м импульсом потока и К-м выходом коммутатора 17, в результате чего t1 им- 25 пульсов потока с выходов коммутатора

17, в порядке их следования, распреде-ляются на входы распределителя 8, который фиксирует амплитуду поступившего на него импульса и расширяет его на этомм

Зо уровне. Импульсы с выходов расцредепителя поступают на входы компаратора 9.

Одновременно двухпараметрический .случайный поток с выхода ключа 4 посту- 5 пает Ita вход формирователя 11, который осуществляет формирование и стандартизацию пришедших на его входы сигналов с привязкой каждого к фазе колебания

СВЧ-генератора 15, в результате чего входная последовательность сигналов с случайными амплитудами и временем их следования преобразуется в однопараметрический поток, имеющий равные дпи15 тельности и амплитуды сигналов и несущий информацию только о времени их следования. При этом однопараметрический поток-носитель с выхода формирователя

ll через блок 1 синхронизации постуиа50 ет на хранение в зону ?4 (фиг. 2) накопительного элемента 3, представляющего собой замкнутый рециркуляционный контур, образованный элементом 25 задержки и линейным усилителем 26.

При поступлении импульса с выхода 27 блока 6 закрывается ключ 4, запускается генератор 7 линейно-изменяющегося напряжейия, в результате чего линейно-растушее напряжение на его выходе поступает на вторые входы компаратора 9, где oIIo сравнивается с уровнями напряжений„поступающих с выходов распределителя 8, В момент равенства напряжений на выхог дах появляются импульсные сигналы, моменты формирования цередних фронтон которых совпадают с моментами равенства напряжений на входах компаратора. При этом интервалы времени между импульсом запуска генератора 7 и выходными снгналами компаратора являются результатом кодирования амплитуд импульсов потока в временной интервал.

Лалее импульс запуска генератора 7 и импульсы с выходов компаратора 9 поступают на вход формирователя 11, который осуществляет преобразование входных сигналов, поступающих по параллельным каналам, Bo временную последоватепьность, а также формирование и стандартиэацию импульсов последовательности с опповременной нривяэкой их к фазе опорного колебания СВЧ-генератора 15, что обеспечивает их жестку1о.временную дискретизацию, обуславливаюшую высокую разрешающую способность устройс ma.

Одновременно, выходные сигналы комцаратора 9 в виде и -разрядных слов поступают а Входы записи кода цифрово го блока памяти 10. При атом, записью слов кода амплитудного распределения потока в блок 1О управляет временная однопараметрнческая последовательность, являющаяся временным эквивалентом перекоднр .ванных амплитуд сигналов лотоKr3> с выхода формирователя 1 1, каждый импульс которой соответствует моменту срабатывания компаратора 9 и является

cHI IIàío I запнсн его 6ыходных сигналов, существующих в этот момент, а также, поступая через элемент ИЛИ 13 IIB вход счетчика 14, каждый импульс это" последовательности однозначно определяет адреса записи q --разрядных слов кода амплитудного распределения потока. Одновременно, однопараметрнческчя последовательность импульсов, являющаяся временным аквиг.,алентом перекоднрованных амплитуд сигналов потока, с выхода врмирователя 11, «ереэ блок 1 синхронизации по-, ст пает IIB храчение в эочу 2 8 накопительногоо алементв 3 памяти, в зоне 24 которого находится ранее поступившая эдцопараметрическая последовательность, цесушая информацию î временном раснредг.ченин случайного потока, С црихо-:-. дом на входы сброса компаратора и генератора 7 линейно-изменяющегося напряжения импульса с выхода 29 блока

6 выборки последние разряжаются до исХОДНОГО СОСТОЯНИЯ, B UHIUI КОДИРОВаНИЯ И записи информации на этом заканчивается. Таким образом, за время, равное периоду циркуляции Тц,вся исходная информация, распределенная по зонам 24 и 28, оказывается в аналоговой памяти и с io момента Т начинается ее циркуляция по замкнутому рециркуляционному контуру, т.е. начинается процесс хранения.

Стабилизация каждого цикла рецирку-. ляции (хранения) однопараметрического .!5 потока-носителя осуществляется путем вынужденной синхронизации периода циркуляции каждого импульса потока-носителя опорным кодебанием СВЧ-генератора

15, поступающим на управляющий вход 2о блока 1 синхронизации замкнутого рециркуляционного контура, который обеспечивает жесткую привязку временного положения каждого импульса хранимого потока-носителя к фазе опорного СВЧколебания на каждом цикле рециркуляции.

В результате, все флюктуации периода, возникающие в рециркуляционном контуре, компенсируются синхронизацией его периода высокостабильным колебанием СВЧгенератора 15. При этом, осуществляется полный перенос исходной стабильности СВЧ-генератора на стабильность шкалы устройства. Считывание хранимо" ин- 35 формации начинается в момент Т и осуществляется при наличии на входах коммутатора 16 одного из сигиалов "Считывание зоны 24" или "Считывание зоны 28 " по шинам 21 и 22. При поступ- 4О ленин сигнала "Считывание зоны 24 коммутатор 8 последовательно на каждом цикле считывания осуществляет выборку соседних пар импульсов зоны 24 циркулирующего потока-носителя. Синхрониза- 45 ция начала выборки на каждом цикле считывания зоны 24 осуществляется первым импульсом потока-носителя, поступающим на вход коммутатора 16 с выхода фиксатора первого импульса 12.

В результате, ъ течение цйкла считывания на вход преобразователя 18 поступает один из временных интервалов хранимой временной последовательности эоны 24, цифровой код величины которого с выхода преобразователя 18 записывается в блок 10, При этом конец преобразования текущего интервала времени

7 714501 . 8 в цифровой код фиксируется преобразователем 18, выходной сигнал которого, поступая на вход коммутатора 16, разрешает следующий цикл считывания, начало которого соответствует выходному сигналу фиксатора 12.

Считывание зоны 28 происходит аналогично считыванию зоны 24, отличие состоит в том, что при наличии сигнала

Считывание зоны 28" на вход преобразователя 18 последовательно на каждом цикле считыв;чия зоны 28 поступают не интервалы хранимой временной последовательности, а интервалы времени, образованные импульсом-меткой, которым является циркулирующий импульс запуска генератора 7 и каждым импульсом потока-носителя зоны 28. При этом на вход преобразователя 18 поступают интервалы времени, являющиеся временными эквивалентами перекодированных амплитуд сигналов потока, общей точкой отсчета которых является импульс-метка, а сигналами, ограничивающими эти интервалы, являются импульсы потока-носителя зоны 28, порядковые номера которых соответствуют номеру цикла считывания и однозначно определяют адреса записи кода информации об амплитудах сигналов в блок 10, которые совпадают с адресами ранее записанных н -развядных сло» кода амплитудного распределения сиг.налов, несущих информацию о порядковых номерах сигналов потока с амплитудой, цифровой код величины которой записывается по совпадающим с ними адресам.

В результате считывания зон 24 и 28 вся информация о параметрах амплитудно временных распределений зарегистрированной реализации потока сигналов оказывается записанной в блоке 10 по соответствующим адресам, номера которых и Н -разрядные слова кода амплитудного распределения сигналов потока позволяют независимо от времени хранения oIIнозначно противопоставить каждому сигналу потока его амплитудно-временные параметры, а также координаты появления кяждого сигнала относительно шкалы реального времени по координатам привязки момента появления регистрируемого сигнала потока, код которых также хранится в блоке 10.

После окончания считывания информации из долговременной аналоговой памяти, яцалоговая информация гасится, а про-! (ссс11 запоминания о преобразовании ин формации многократно повторяются для

9 7145 новых реализаций случайного потока сиг-, налов, информация о параметрах которых накапливается в блоке 10, Слепует заметить, что синхронизация каждого цикла считывания зоны 28 также определяется выходными сигналами фиксатора 12 и преобразователя 18, начало которых определяется сигналом с выхода 30 блока 6, кот Зрый работает в режиме однократного внешнего запуска 10 по сигналу с выхопа фиксатора 12. Привязка начала каждого цикла считывания зоны 24 и зоны 28 к фазе первого циркулирующего импульса потока-носителя, а также работа блока 6 в режиме опнокрач t5 ного внешнего запуска позволили обеспечить четкую синхронизацию работы устройства в режимах считывания независимо от времени хранения аналоговой информации и масштаба ее преобразования 20 преобразователем 1 8.

Фо рм ула изобретения

11инамическое запоминающее устройство, содержащее блок синхронизации, выход которого соединен с входом усилителя считывания и входом накопительного элемента, выход которого подключен к первому входу блока синхронизации, КЛЮЧ э ШИНЬ! ЗаПИСИ И СЧИт1ЯВаНИЯэ ИнфОРМ&» ционную и выходную шины, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения информационной емкости устройства, в него введены датчик времени, коммутаторы, блок выборки, блок цифровой памяти, распределитель, компаратор, преобразователь время-коп, счетчик, генератор линейно-изменяющегося напряжения, формирователь, СВЧ-генератор, фиксатор пер4О вого импульса и элемент ИЛИ, выход которого через счетчик соединен с первым входом блока цифровой памяти, второй вхоп блока цифровой памяти соединен с

45 первым вхопом ключа и шиной записи, третий вход — с одним из входов блока выборки, четвертый вход — с выходом преобразователя время-код и первым входом

01 1о первого коммутатора, пятне вхопн блока цифровой памяти подключены к пери EM входам формирователя, а выход - к выходу устройства, огни из входов компаратора соединены с выходом генератора линейноизменяющегося напряжения, пругие вхопы — с выхопами распределителя, одни из входов которого соепинень1 с первым выходом блока выборки и одним из вхопов генератора линейно-изменяющегося напряжения, другие входы- с выходами второго коммутатора, вход которого попключен к выхопу ключа, к второму входу формирователя и к опному из входов датчика времени, другой вход которого соепинен с одним из входов блока выборки и входом СВЧ-генератора, второй выход . блока выборки соединен с другим входом генератора линейно-изменяющегося напряжения, с вторым вхопом ключа и с трет1 им входом формирователя, третий вход блока выборки подключен к второму вхопу первого коммутатора, третьи входы которого соединены с шипами считывания соответственно, четвертый вход первого коммутатора соединен с другим входом датчика времени и выходом фиксатора первого импульса, пятнй вход первого коммутатора соединен с выхопом усилителя считывания и с одним из входов фиксатора первого импульса, выход первого коммутатора соединен с входом преобразователя время — код и одним из входов элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом формирователя, вторым входом блока синхронизации и пругим входом фиксатора первого имлул1,са, в1,1хоп

СВ"1-генератора соединен с третьим 13хопом блока синхронизации и чет13ерт1 1м 13хопом формирователя.

Исто 11!Ики ипформапии i принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свипетельст13о СССР

Ке 245181, кл. G 11 С 21/00, 1Ч60, 2. Авторское свидетельство CCCf

14 233017, кл. Ci 11 С 21/00, 1960 (прототип) .

714501

Составитель А. Воронин

Редактор А. Герцен Техред Q. Дегеза Корректор С. Шек«р

Заказ 9301/52 Тираж 662 Подписное

"HHNHH Государственного комитета СССР цо делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4