Устройство для обработки данныхпри проведении испытаний

 

Союз Советсинк

Соцнапнстнчесини

Веснублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ Сви ЕТИЛЬСТВУ

<»>796858

Ф

4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280379 (21) 2752480/18-24 с присоединением заявки М— (23) ПриоритетОпубликовано 15.01.81. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 15.0181

Р1)М КлР

G 06 F 15/42

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК б81.З28 (088 ° 8) (72) Автор изобретения

Е. В. Жук

Институт физиологии AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ИСПЫТАНИЙ

Изобретение относится к вычислительной и медицинской технике и может быть использовано для электрофизиологических исследований нейронных ансамблей, а также в системах з автоматизации проектирования, изготовления и контроля электронного оборудования для испытания экспериментальных многоконтактных аналогоцифровых схем со стимуляцией входов IO по составленной„ с помощью ЭВМ при проектировании схемы, программе и регистрацией выходных сигналов на магнитную ленту в виде, доступном обработке на больших ЭВМ для полного ана- 15 лиза, моделирования и документирования характеристик испытуемой схемы.

Известно устройство для автоматического контроля радиотехнических объектов содержащее коммутатор, блок 20 стимулирующих сигналов, измерительный блок, анализатор, блок самоконтроля, преобразователь сигналов, накопитель, регистратор, блок управления и дешифратор отказов )1) .

Недостатком данного устройства является ограниченность функции контроля, сводящегося к определению годен- не годен, невозможность задания сложных многоканальных управляю- 39 щих воздействий по произвольной программе неограниченной длительности.

Известно автоматическое испытательное оборудование для сложных полупроводниковых устройств, содержащее аппаратуру для стимуляции и измерения, соединенную с процессором ЭВМ (2 .

Недостатком данного устройства является его относительно высокая стоимость из-за необходимости непосредственного подключения ЭВМ к испытательной аппаратуре. При этом применение больших ЭВМ ввиду нерациональности используется редко, а малые ЭВМ не обеспечивают достаточно продолжительного и полного спектра управляющих воздействий и анализа выходных сигналов, необходимых при испытании сложных аналого-цифровых схем для их возможной модификации.

Кроме того, при испытании не ведется регистрация выходных сигналов испытуемых схем, что не позволяет анализироватЬ долговременные процессы, связанные с запоминанием информации происходящей в них, и документировать полученные в процессе испытаний характеристики схем.

796858

Учитывая, что конструирование сложных полупроводниковых устройств ведется в настоящее время с помощью систем автоматического проектирования, целесообразно на этапе проектирования формировать с помощью боль ыих ЭВМ программу испытаний схем, предписывающую сложные сочетания и временные соотношения стимуляции входов и регистрации выходных сигналов. После проведения испытаний их результаты могут .быть перенесены на большую ЭВМ для обработки, дальнейшего моделирования схемы и документирования их характеристик.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уст- i5 ройство для обработки данных электрофизиологических исследований, содержащее первый и второй накопители на магнитной ленте (НМЛ)(управляющий и регистратор), блок обеспечения запи- 20 си и считывания при синхронном движении обеих магнитных лент (МЛ) в прямом направлении, группу электродов, выходы которых через усилитель соединены со входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП), триггер и генератор стимулирующих импульсов, входы которого соединены с информационными выходами первого HNJI, выходы ЛЦП соединены с информационными входами второго НМЛ, счетный вход триггера и тактовый вход второго НМЛ связаны с выходом первого НМЛ, выход триггера подключен к управляющему входу ЛЦП и ко входу второго НМЛ, а выходы блока обеспечения считывания и записи при синхронном движении двух МЛ соединены с управляющими входами первого и второго НМЛ.

Во время проведения эксперимента на первый HMI устанавливается 40 управляющая МЛ с программой, записанной на стандартном НИЛ ЭВМ, с которой необходимо обеспечить совMecTHMocTb. На второй накопитель устанавливается МЛ для Регистрации. Обе 4

NJI приводятся в синхронное движение в прямом направлении. При этом сигналы, считываемые с первого НМЛ, управляют стимуляцией и регистрацией данных 3 .

Однако рассматриваемое устрой.ство имеет узкий спектр функций, ограниченный испытанием нескольких (до восьми) участков живой нервной ткани, и не может обеспечить испытание сложных многоконтактных аналого-цифровых схем и нейронных ансамблей.

Цель изобретения — расширение фунКциональных возможностей за счет обеспечения проведения электрофизиоло- 60 гических исследований нейронных ансамблей и испытаний аналого-цифровых схем.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее группы 65 электродов, аналого-цифровой преобразователь, два накопителя на магнитной ленте, выход первого из которых подключен к входу синхронизации записи второго накопителя на магнитной ленте и к счетному входу триггера выход которого подключен ко входу второго накопителя на магнитной ленте, блок управления считывания и записи, зыходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого и второго накопителей на магнитной ленте, введены коммутатор аналоговых сигналов, коммутатор логических сигналов, цифроаналоговые преобразователи, регистры логических стимулов, кольцевой регистр сдвига, регистры адреса поля регистрации и адреса поля стимуляции элементы И и ИЛИ, / группа элементов И, два регистра, два дешифратора, причем электроды первой группы подключены к информационным входам коммутатора аналоговых сигналов, управляющие входы которого и входы элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами первого дешифратора, выход коммутатора аналоговых сигналов подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом элемента И, информационные входы коммутатора логических сигналов соединены соответственно с выходами аналого-цифрового преобразователя и с электродами второй группы управляющие входы коммутатора логических сигналов соединены соответственно с выходами первого дешифратора и выходом элемента ИЛИ, выходы подключены к входам элементов

И группы, управляющие входы которых соединены с выходом первого накопителя на магнитной ленте, выходы элементов И группы соединены соответственно со входами первого регистра, выходы которого подключены к информационным входам второго накопителя на магнитной ленте, информационные выходы первого накопителя на магнитной ленте подключены соответственно ко входам второго регистра, выходы которого соединены соответственно с информационными входами цифро-аналоговых преобразователей и регистров логических стимулов и с входами регистра адреса поля стимуляции и регистра адреса поля регистрации, первый выход кольцевого регистра сдвига подключен к первому входу элемента

И и к управляющему входу регистра адреса поля регистрации, второй и третий выходы кольцевого регистра сдвига соединены соответственно с управляющими входами регистра адреса поля стимуляции и второго дешифратора, вход кольцевого регистра сдвига соединен с выходом первого накопителя на,магнитной ленте, информационные входы первого и второго

796858 (О дешифратора соединены соответственнс с выходами регистра адреса поля регистрации и регистра адреса поля стимуляции, выходы второго дешифратора соедийены соответственно с управляющими входами цифроаналоговых преобразователей и регистров логических стимулов, выходы которых соединены соответственно с электродами второй группы, выходы цифроаналоговых преобразователей соединены соответственно с электродами первой группы, второй вход элемента И соединен с выходом элемента ИЛИ.

На чертеже представлена схема устройства. 15

Устройство содержит набор электродов 1, аналого-цифровой преобразователь 2, накопитель на магнитной ленте 3 с блоком 4 воспроизведения и блоком 5 управления движением, накопитель на магнитной ленте 6 с блоком 7 записи и блоком 8 управления движением, блок 9 управления считывания и записи, триггер 10, коммутатор 11 аналоговых сигналов, коммутатор 12 логических сигналов, цифро- 25 аналоговые преобразователи 13, регистры 14 логических стимулов, кольцевой регистр 15 сдвига, регистр 16 адреса поля регистрации, регистр 17 адреса поля стимуляции, дешифраторы ЗО

18 и 19, элемент ИЛИ 20, элемент И

21, группа элементов И 22, регистры 23 и 24.

Испытание объектов проводят в три этапа. С помощью ЭВМ разрабатывается программа стимуляции и регистрация данных, которая записывается на стандартную магнитную ленту зонами оптимальной длины и плотности записи. Зона заполняется наборами трехбайтовых управляющих слоев. Первый байт каждого управляющего слоя содержит адрес поля регистрации, второй байт — адрес поля стимуляции и третий — данные стимулирующего воздействия. одна из дорожек управляю- 45 щей МЛ заполняется блоками единичной информации служит для тактирования записи и копирования форматов размещения данных с управляющей МЛ на

ИЛ регистрации, что обеспечивает 5р совместимость последней с ЭВМ и ев последующую обработку.

Перед испытанием управляющую

MJI переносят на автоматическое испытательное устройство и устанавливают на первый НМЛ. На второй HMJI устанавливают МЛ для регистрации. Электроды присоединяют к аналоговым и логическим входам и выходам испытуемого объекта согласно таблицы адресов, выданной ЭВМ при формировании 60 программы испытаний.

MJI на обоих накопителях подводят к физическому маркеру начала ленты с помощью устройства проводят испытание. 65

Результаты испытаний регистрируются на MJI в виде, удобном для обработки на ЭВМ в пакетном режиме.

Устройство работает следующим образом.

Команды с выхода блока 9 обеспечения считывания и записи при синхронном движении обеих МЛ в прямом направлении поступают на управляющие входы блока 4 воспроизведения, блока

7 записи и блоков 5 и 8 управления движением накопителей 3 и б. При этом обе магнитные ленты приводятся в синхронное движение в прямом направ-. лении, разрешается чтение управлявшвй ленты и запись на НМЛ 6 -регистратор.

Сигналы синхронизации с одного иэ выходов блока 4 воспроизведения поступают на тактирующий вход блока 7 записи НМЛ 6, обеспечив копирование форматов размещения данных и совместимость с ЭВМ, на счетный вход триггера 10, сигналы с выхода которого проходят на один из входов блока 7 записи, формируя синхродорожку регистрационной МЛ, и на управляющий вход кольцевого регистра 15 сдвига, сдвигая вправо имеющуюся в нем единичку (регистр 15 сдвига при включении питания устанавливается в состояние "001").

Управляющая информация с выходов

НМЛ 3 поступает через регистр 24 на информационные входы цифроаналого- . вых преобразователей 13, регистров 14 логических стимулов, регистра 16 адреса поля регистрации и регистра

17 адреса поля стимуляции. Сигналы с выходов регистра 15 сдвига поступают на управляющие входы регистра

16 адреса поля регистрации, регистра 17 адреса поля стимуляции и дешифратора 19 осуществляя занесение информации из регистра 24 в один из регистров 16 и 17 адреса или чврез дешифратор 19 в соответствующий данному адресу ЦАП 13 или регистр

14 логических стимулов. Адрес определяется состоянием регистра 17 адреса поля стимуляции, сигналы с выхода которого поступают на информационные входы дешифратора 19 стимуляции.

Сигналы с выхода кольцевого регистра

15 сдвига поступают через элемент

11 на вход запуска аналого-цифрового преобразователя 2. Сигналы, снимаемые с аналоговых и логических выходов испытуемого объекта, поступают соотвественно на информационные входы коммутатора 11 аналоговых сигналов и коммутатора 12 логических сигналов.

На управляющие входы обоих коммутаторов поступают сигналы с выходов двшифратора 18, на входы которого приходит информация с выходов регистра

16 адреса поля регистрации, состояние которого определяет выбор одного из налоговых входов либо группу иэ восьми логических входов испытуемого

796858 объекта. При выборе одного из аналоговых входов аналоговый сигнал через коммутатор 11 поступает на вход

АЦП 2.

Сигналы, управляющие выбором аналоговых входов объединяются элементом ИЛИ 20, сигналы которого разрешают запуск АЦП 2 и прохождение сигналов с выходов АЦП 2 через коммутатор 12 логических сигналов. При выборе дешифратором 18 адреса одной из групп логических входов на выход коммутатора 12 логических сигналов проходят сигналы выбранной группы.

Сигналы с выходов коммутатора 12 логических сигналов поступают на входы элементов И 22, общий вход которых управляется сигналом синхродорожки с соответствующего выхода

НМЛ 3. Сигналы с выходов элементов

И 22 поступают на счетные входы триггеров регистра 23, переключая их в противоположное состояние. Потенциалы с выходов регистра 23 приходят на информационные входы НМЛ 6, обеспечивая запись "единицы" на соответствующую информационную дорожку регистрационной МЛ в момент прихода на вход тактирования записи НМЛ 6 импульса с выхода синхродорожки НМЛ 3.

Регистр 16 адреса поля регистрации, управляемый выходом кольцевого регистра 15 сдвига, изменяет свое состояние через каждые три цикла чтения-записи так, что на регистрационную МЛ записывается трижды одна и та же информация, что создает благоприятные условия для программного контроля при обработке.

Формула изобретения

Устройство для обработки данных при проведении испытаний, содержащее группы электродов, аналого-цифровой преобразователь, два наполнителя на магнитной ленте, выход первого из которых подключен к входу синхронизации записи второго накопителя на магнитной ленте и к счетному входу триггера, выход которого под" ключен к входу второго накопителя на матнитной ленте, блок управления считыванием и записью, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого и второго накопителей.на магнитной ленте, о тл и ч а ю щ е .е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения проведения электрофизиологических исследований нефронных ансамблей и испытаний аналого-цифровых схем, в него введены коммутатор аналоговых сигналов коммутатор логических сигналов, цифроаналоговые преобразователи, регистры логических стимулов, кольцевой регистр сдвига, регистры адре5

И са поля регистрации и адреса поля стимуляции, элементы И и ИЛИ, группа элементов И, два регистра и два дешифратора, причем электроды первой группы подключены к информационным входам коммутатора аналого». сигналов, управляющие входы которого и входы элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами первого дешифратора, выход коммутатора аналоговых сигналов подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого соединен с выходом элемента И, информационные входы коммутатора логических сигналов соединены соответственно с выходами аналого-цифрового преобразователя и с электродами второй группы, управляющие входы коммутатора логических сигналов соединены соответственно с выходами первого дешифратора и выходом элемента ИЛИ, выходы подключены к входам элементов И группы, управляющие входы которых соединены с выходом первого накопителя на магнитной ленте, выходы элементов

И группы соединены соответственно с входами первого регистра, выходы которого подключены к информационным входам второго накопителя на магнитной ленте, информационные выходы первого накопителя на магнитной ленте подключены соответственно к входам второго регистра, выходы которого соединены соответственно с информационными входами цифроаналоговых преобразователей и регистров логических стимулов и с входами регистра адреса поля стимуляции и регистра адреса поля регистрации, первый выход кольцевого регистра сдвига подключен к первому входу элемента И и к управляющему входу регистра адреса поля регистрации, второй и третий выходы кольцевого регистра сдвига соединены соответственно с управляющими входами регистра адреса поля стимуляции и второго дешифратора, вход кольцевого регистра сдвига соединен с выходом первого накопителя на магнитной ленте, информационные входы первого и второго .дешифраторов соединены соответственно с выходами регистра адреса поля регистрации и регистра адреса поля стимуляции, выходы второго дешифратора соединены соответственно с управляющими входами цифроаналоговых преобразователей и регистров логических стимулов, выходы которых соединены соответственно с электродами второй группы, выходы цифроаналоговых преобразователей соединены соответственно с электродами первой группы, второй вход элемента и соединен с выходом элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 600566, кл. G Об F 15/46, 1975.

796858

Составитель И. Жеренов

Редактор М. Петрова Техред М.Табакович

КорректорН. Швыдкая

Заказ 9771/67 Тираж 754

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

2. Патент CD1A 9 4044244, кл. G 06 F 11/00, 1978.

3 ° Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2546926/18-24, кл. G 06 F 15/46, A 61 В 5/04, 19 (прототип).