Запоминающее устройство Советский патент 1983 года по МПК G11C11/00 G11C29/00 

Изобретение относится к аналоговой и вычислительной технике и може быть использовано в аналого-цифровы преобразователях (АЦП параллельного типа, основанных на свойствах голографии и предназначенных для хр нения и преобразования различных ан логовых сигналов ( величин и парамет ров; в цифровой код, для целей конт роля и измерения физических величин управления экспериментом и технологи ческими процессами., Известны голографические. запоминающие устройства(ЗУ), содержащие б ки памяти, например фотопластинки с записанной на них голограммой, бл ки фотосчитывания, блоки управления и выходные блоки, например индикаторы 1 , Недостатком данных устройств является невысокая их информационная ёмкость, так как они не позволяют фиксировать состояние, регулируемого объекта в предыдущие моменты времени. , Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ЗУ которое содержит блок аналоговой памяти, первый вход которого является первым информационным входом устройс ва, второй вход и вход коррекции бло ка аналоговой памяти соединены соответственно с .первЕлм выходом и выходо коррекции блока управления. основной блок голографической памяти, первый вход которого соединен со вторым выходом блока управления, блок записи первый выход которого соединен со вт рым входом основного блока голографической памяти, второй выход и первый вход блока записи соединены соот ветственно с первым входом и третьим выходом блока управления, основной блок считывания, первый выход которо го является первым выходом устройства, второй выход и первый вход основ ного блока считывания соединены соот ветственно со вторым входом и четвер тым выходом блока управления, третий выход основного блока голографической памяти соединен со вторым входом основного блока считыванияL21. Однако известное устройство не обеспечивает измерение, оценку совокупности параметров действующих сигналов , формирование соответствующих команд управления, запоминания и накопления полученных результатов и команд. Дель изобретения - расширение функциональных возможностей ЗУ,Поставленнаяцель достигается тем, что в запоминающее устройство, содержащее блок аналоговой памяти. первый вход которого является инфор.мационным входом устройства, а второй его вход соединен с первым выходом блока управления, основной блок голографической памяти, первый вход которого соединен со вторым выходом блока управления, блок записи, первый выход которого соединен со -вторым входом основного блока голографической памяти, второй выход и первый вход блока записи соединены соответственно с первым входом и третьим выходом блока управления, основной блок считывания. первый выход которого является первым выходом устройства, второй выход и первый вход основного блока считывания соединены соответственно со вторым входом и четвертым вьлходом блока управления, выход основного блока голографической памяти соединен со вторым входом основного блока считывания, в него введены преобразователь аналог-аналог, дополнительный блок голографической памяти, блок перезаписи, преобразователь код-аналог , генератор кодовых временных отметок и дополнительный блок считывания, первый,, выход которого является вторым выходом устройства, третий выход основного блока считывания соединен с входом блока перезаписи, выход которого соединен с первым входсм дополнительного блока голографической памяти, второй и третий входы которого соединены соответственно с третьим выходом блока. записи и первым выходом преобразователя коданалог , первый вход которого является вторым информационным входом устройства , первый выход генератора кодовых временных отметок соединен со вторым входом преобразователя коданалог, второй выход которого соединен со вторым входом блока записи, выход дополнительного блока голографической памяти соединен с первым входом дополнительного блока считывания , второй вход и ВТОРОЙ выход которого соединены соответственно с пятьаМ выходом и третьим входом блока управления, шестой выход и чет- . вертый вход которого соединены соответственно со входом и вторым выхо- дом генератора Кодовых временных отметок, седьмой выход блока управления соединен с первым входом преобразователя аналог-аналог, второй вход которого соединен с выходом блока аналоговой памяти, выход преобразователя аналог-аналог соединен с третьим входом основного блока голографической памяти. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. ЗУ содержит блок 1 аналоговой памяти, блок 2 управления, основной 3 голографической памяти, блок 4 записи, основной блок 5 считывания, преобразователь б аналоганалог, дополнительный блок 7 голографической памяти, блок 8 перезапи преобразователь 9 код-аналог, генератор 10 кодовых временных отметок, дополнительный блок 11 считывания, блок 12 датчиков и основной модулятор 13. Блок 1 аналоговой памяти в случа изменяющихся сигналов на его входах может состоять из .п устройств выбор ки и хранения (где п - число измеряемых сигналов) , необходимых для запоминания в заданный момент времени измеряемых сигналов и сохранения их величины в течение времени измерения; п сумматоров, необходимых для суммирования измеряемого и корректирующего (эталонного)сигналов; п ключей, необходимых для подключения одного из входов сумматоров .к соответствующему выходу блока 12 датчиков в режиме измерения либо .отключения его в-режиме градуировки. Преобразователь 6 аналог-аналог может состоять, например, из управляемого модулятора 13.и п преобразователей измеряемого сигнала U в соответствующую его величине(U) длину волны света и координату источника света. Преобразователь б аналог-аналог преобразует совокупность действующих сигналов U ,и j-xv) определенную форму и состояние фронта светового пучка. Причем каждой совокупности измеряемых сигналов , однозначно соответствует одна форма и состояние волнового-фронта Р(Х Xj .. Ху,) светового пучка. Совокупности преобразуемых (измеряемых) велич.ин Ux - Uxj, сопостав ляют совокупность цифровых кодов Причем, предела х .-.Ху, допустимых-изменений величин и всегда имеется один единственный, код Нх1,У2 ,.., Xvi однозначно соответствующий комбинации величин Ux Свойства голографии позволяют в режиме получения измерительных голо грамм (режим градуировки ) осуществить жесткую фиксацию связи совокуп ности величин кодов ,, а в режиме преобразования (измерения) при действии на выходах блока 12 датчиков величин Ux UXH высветить в плоскости блока 5 код у однозначно соответствующий комбинации величин Lx Свойства голографии также поз.воляют записать данные, коды в голографическую память в соответствий с кодовыми временными отметками, задаваемым в виде цифровых кодов времени N Предлагаемое устройство работает в четырех режимах. Пусть совокупность преобразуемых (измеряемых) величин состоит из трех величин А , Bj , СкРежим градуировки. Данный режим является не основным и используется для получения измерительной голограммы. Если каждая из величин А , С, может принимать m значений, то в режиме градуировки необходимо получить т измерительных голограмм. Для этого входы блока 1 аналоговой памяти отключаются от выходов блока 12 датчиков. Для получения первой измерительной голограммы на вых.одах блока 2 управления устанавливаются эталонные сигналы, А,, С.. Данные сигналы через блок 1 анало говой памяти подаются на входы преобразователя 6 аналог-аналог,, на выходе которого формируется волновой фронт Рд в с однозначно соответствующий совокупности величин Лр BQ Ср. Световой пучок с волновым фронтом РддВрСо подается на первый вход основного блока 3 голографической Пс1мяти, на второй вход которого с выхода блока 4 записи подается второй пучок света, волновой фронт (-; которого промодулирован в соответствии с кодом Nдpg( (несет изображение кода. ). - два пучка совмещаются в плоскости фотосреды, о.бразуя первую измерительную голограмму. Аналогичным образом для соответствующих совокупностей измеряемых сигналов , ,.., А Ву„С„,:получают голограммы f AaBoCo А «ВгиСг, Одновременно с кодами .c, записывается контрольный код NQ. необходимый для проведения коррекции в режиме измерения, и может быть записана любая другая дополнительная информаци, необходимая , например, для определения значений величин A.j,B,j и Сц . например их цифровые эквиваленты N. , N и N, . Режим измерения. Данный режим является Оснорным и используется для преобразования, измерения, управления, запоминания и считывания информации.I В-режиме измерения входы блока 1 аналоговой памяти подключаются к соответствующим выходам блока 12 датчиков. Световой пучок с выхода блока 4 записи такжене подается. Режим .измерения состоит из четы-, рех подрежимов, режим преобразования. режим коррекции, режим считывания, режим перезаписи информации. Режим преобразования. В этом режиме совокупность измеряемьк сигналов через блок 1 аналоговой , памяти подается на входы преобразователя б аналог-аналог. на выходе которого формируется волновой фронт AiBCK однозначно соответствующий совокупности величин . Данный волновой фронт, являясь дополнительным к волновому фронту Qjl в j CK

пройдя через голограмму основного блока 3 голографической памяти восстановит в плоскости основного блока 5 считываниеизображения кодов Мд. и NO--. Поскольку аналоговые сигналы прЬделах дискрета могут отличаться от их цифровых эквивалентов Нд; , , NC (или HA-e-cj b то изображений кодов Nд-g.f.. и N могут быть нечеткими,

Режим коррекции. Данный режим необходим для увеличения надежности считывания информации. В этом режиме с выходов коррекции блока 2 управления на входы коррекции блока 1 памяти подаются медленно меняю- 15 щиеся в пределах дискрета сигналы коррекции AQ, В, Сд. Данные сигналы суммируются с измеряемыми сиг-, налами А , В , Сц/ и изменяются до тек пор, пока контрольный код не 20 будет четко зафиксирован, после чего можно производить считывание ко-яа Nд0.jcк,

Режим считывания. В этом режиме код Мд.0- с выходов основного бло- 25 ка 5 считывания переписывается на внешние устройства.

Режим перезаписи. Данный режим необходим для запоминания получаемой при измерении информации в соот- . ветствующие моменты времени, которые задаются кодовыми временными отметками N4(5 , N , .... N.j от генератора 10 кодовых временных отметок. В этом режиме информация выхода основного блока 5- 35 считывания поступает на вход блока 7 перезаписи, гДе в соответствии с этой информацией модулиру- .

ется волновой фронт 5/(учка света, поступающего на вход дсотолнительного 40 блока 7 голографической памяти. На другой вход дополнительного блока 7 голографической памяти поступает с выхода преобразователя 9 код-аналог световой пучок, волновой фронт 5 ( которого промодулйрован в соответствии с кодом , , задаваемым генератором 10 кодовых временных отметок. Волновые ф зонты Н совмещаются в плоскости фотосреды ,дополнительного блока 7 голографической памяти, где происходит заись информации виде голограммы. Аналогичным образом можно

записать все последующие коды

zCoRd А ВэСйNA B C«, при- 5Э

ем каждому их этих кодов будет соответствовать своя кодовая временная тметка Н, , Н, .. . ,н5 , .. . , Основн режим считывания. Данный .режим используется для вывода , 60 нформации, накопленной в дополнительном блоке 7 голографической памяти за определенный промежуток времени Д . Для этого выходы генератора 10 кодовых временных отметок и блока 8 перезаписи .1уется, а на второй вход преобразователя 9 (который является вторым информационным входом устройства подаются последовательно (или по другому закону) 1соды временных отметок Н , Н, ...H ,..., . В соответствии с каждым кодом будет модулироваться волновой фронт светового пучка и в плоскости дополнительного блока считывания восстанавливаются последовательно коды от NдoBoCьДO Аи, игл Спи которые с выхода дополнительного блока 11 считывания могут быть выведены на внешние устройства.

Пocкoльky кoды Нд ВуСц могут информацию о состоянии объекта управления, то их удобно использовать в качестве цифровых команд для изменения его состояния.

Таким образом 5 предложенное устройство может увеличить число датчиков, что позволяет вести многомерныйанализ состояния объекта, а в качестве объекта могут быть взяты, исследуемое вещество, образец, растение, человек (лричем, в качестве пространственного модулятора может использоваться и сама поверхность исследуемого (например, деформируемого объекта , а также управляемый станок, ракета, реактор и т.п. В качестве объекта может быть взято и само предлагаемое ЗУ.

На основе этого ЗУ можно реали&овать управляющие обучающиеся устройства (системы. Для этого необходимо, чтобы была вoз южнocть записывать информацию на измерительную голограмму (в блок 11) не только в режиме ее изготовления,но и в режиме измегэения ( управления . При этом информаци о создавшейся ситуации (совокупности сигналов на входе прибора может дополняться и совершенствоваться. . Датчики Могут быть не только разнородными , но и однородными. в этом случае устройство приобретает совершенно нбвые свойства. Например, при использовании датчиков освещенности Qматрицы фотодиодов, фототранзисторов; можно реализовать функции глаза позволяющие производить распознавание образцов (по аналогии с глазом. Для этого, необходимо поместить плоскость поля датчиков соответствующим образ см перед оптической системой, позволяющей фокусировать на данной плоскости изображение.исследуемого объекта.

ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, ,содержащее блок аналоговой памяти, первый вход которого является первым информационным входом устройства, а второй вход блока аналоговой памяти соединен с первым выходом блока управления. основной блок голографической памяти. первый в;1сод которого соединен со вторым выходом блока управления, блок записи, пер.вый выход которого соединен со вто.рым входом основного блока голографической памяти, второй выход и первый вход блока записи соединены соответственно с первым входом и третьим выходом блока управления, основной блок считывания, первый выход которого является первым выходом устройства, второй выход и первый вход основного блока считыват ния соединены соответственно со вторым входом и четвертым выходом блока управления, выход основного блока голографической памяти соединен со вторым входом основного блока считывания, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены преобразователь аналог-аналог, дополнительный блок голографической памяти, блок .перезаписи, преобразователь код-аналог, генератор кодовых временных отметок и дополнительный €л6к считывания, первый выход которого явля- . ется вторым выходом устройства, -ь;. третий выход основного блока считывания соединен с входом блока перезаписи, выход которого соединен с первым входом дополнительноро блока голографической памяти, второй и третий входы которого .соединены соответственно с третьим выходом блока записи с первым выходом преобразователя код-аналог, перв1й вход которого является вторым информационным входсяч устройства, первый выход генератора кодовых временных отметок соединен со вторым входом преобразователя код-аналог, второй выход кбто рого соединен со вторым входом блока i записи, выход дополнительного блока голографической памяти соединен с первым входом дополнительного блока считывания, второй вход и Ьторой выход которого соединены соответственно с выходом и третьим входом VI блока управления, шестой.выход и четвертый вход которого соединены с соответственно с входом и вторым выходом генератора кодовых временных, ч отметок, седьмой вьи{од блока упргшления соединен с первым входом преобразователя аналог-аналог, вхорой вход которого соединен с выходом блока аналоговой памяти, выход преобразователя аналог-аналог соединен с третьют входом основного блока голографической памяти.