Запоминающее устройство Советский патент 1983 года по МПК G11C19/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического измерения импульсных проце сов, в частности импульсных механиче ких и акустических процессов ударног типа. . Известно запоминающее устройство с автоматической подстройкой в процессе измерений порога срабатывания которое содержит блок запуска, аналого-цифровой преобразователь и оперативный запоминающий блок tl|. В данном устройстве снижены требования к установке порога срабатыва ния, однако не исключена возможность пропуска исследуемого сигнала из-за неправильно выбранных параметров бло ка запуска. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является запоминающее устройство, которое содержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь основной регистр сдвига и дополнительный регистр сдвига,, а также гене ратор тактовых импульсов, подключенный к аналого-цифровому преобразователю, к тактовому входу основного регистра сдвига и первому входу логического элемента И, выход которого, подключен к тактовому входу допол нительного регистра сдвига C2J. В указанном устройстве выбор и ре гистрация импульсного процесса осуществляются с привязкой к максимальному значению данного процесса. Последнее обеспечивает надежную регистрацию импульсных процессов без пропусков исследуемого процесса из-за,; неправильно установленного порога срабатывания, как это возможно в известных пороговых устройствах В отличие от известных пороговых Устройств оно требует задания не порогового уровня, а интервала поиска, на котором осуществляется выбор и регистрация импульсного процесса, характеризуемого наибольшим значением амплитуды. При циклическом задании интервала поиска путем раз.биения всего интерва ла на ряд Подынтервалов, характерным для массовых измерений, возможно появление ситуаций, когда в заданном интервале исследуемый процесс отсутствует или его параметры не представ ляют практического интереса. Тем не менее известное устройство на заданном интервале обеспечивает выбор и регистрацию импульсного процесса с максимальным значением амплитуды, как бы мало по абсолютнргй величине не было амплитудное значение импульса. Кроме того/ в известном устройстве существует мертвое время по цепи запуска устройства, когда сигна лы блока запуска не влияют на про(цесс регистрации. Этот- эффект мертвого времени проявляется, главным образом, при регистрации импульсов сложной формы, имеющих несколько локальных максимумов. Если устройство перешло в режим регистрации от первого локального максимума и цикл записи еще не заверрился, повторные срабатывания блока запуска от последукмцих локальных максимумов, больших по величине первичного максимума, не изменяют режима работы устройства. Это приводит к тому, что расположение экстремгшьного значения импульсного процесса внутри дополнительного регистра может быть произвольным, в том числе в самом конце записи, т.е. в последних ячейках регистра. При этом часть .импульсного процесса, следующая за его экстремумом, оказывается незарегистрированной, а участок предзаписи излишне растянут и включает большой объем избыточной информации. Таким образом, известное устройство допускает регистрацию- большого объема избыточной информации в ущерб информации о собственно импульсном процессе, что и является его недостатком. . Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства. Поставленная-цель достигается тем, что в запоминающее устройство, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, регистр сдвига, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя/ вход аналого-цифрового преобразователя является первым входом устройст ва, элемент И, первый вход которого соединен с вторым выходом генератора тактовых импульсов и с вторьм входом регистра сдвига, выход элемента И соединен с третьим входом регистра сдвига, четвертый, вход которого соединен с шиной управления, введены счетчик, триггер, блок сравнения, формирователь импульсов и блок задания эталонного кода первый вход которого является вторым -устройства, второй вход блока задайия эталонного кода соединен с выходе формирователя импульсов и с первым входом блока сравнения, второй вход которого соединен с первым выходом блока задания эталонного кода, выход блока сравнения соединен с первым входе триггера, второй вход Которого соединен с выходомсчетчика/ выход блока задания эталонного кода соединен с первым входом счетчика, второй вход которого подключен к выходу элемента И, второй вход

которого соединен с выходом триггера , вход формирователя импульсов соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя.

На чертеже приведена функциональная схема предложенного устройства. Устройство содерхгат аналого-цифровой преобразователь 1, регистр 2 сдвига, блок 3 задания эталонного кода, генератор 4 тактовых импульсов, элемент И 5, триггер б, счетчик 7, блок 8 сравнения, формирователь 9 импульсов, блок 3 задания эталонного кода состоит из регистра 10 и формирователя 11, регистр 2 сдвига выполнен на раздельных регистрах 12 и 13 сдвига. Кроме того, устройство содержит шину 14 управления.

В предложенном устройстве блок 8 сравнения предназначен для сравнения по абсолютной величине двух кодовых слов, одно на которых поступает с формирователя 9, а второес регистра 10.

Блок 8 сравнения срабатывает прк условии равенства или превышения модуля функции по абсолютной величине соответствующего слова, хранявде-, гося в регистре 10.Формирователь 9 представляет собой логический элемент определения знакового разряда каясдого слова, формируемого аналого-цифровым преобразователем 1, и выделения егр значащей части. В частном случае формирования самим аналого-цифровым преобразователем 1 sHaiKOBoro разряда, формирователь 9 вырождается в элемент запрета прохождения знакового разряда от аналого-цифрового преобразователя 1.

Формирователь 11 служит для задания кодовой уставки в процессе экспл атации и может быть выполнен путем набора логических элементов И-НЕ и подключений .их входов к высокому или низкому значению потенциала в соответствий с эадаиньми значениями разрядов кодовой уставки. .

Устройство работает следующим образом. .

Входной аналоговый сигнал в такт с , импульсами генератора преобразуется аналого-цифровым преобразователем 1 в последовательность цифровых отсчетов, поступающих одновременно в регистр 2 сдвига и формирователь 9. Синхронно с тактами генератора 4 цифровые отсчеты продвигаются непрерывно через все ячейки регистра 12, регистра 2 сдвига.

На его выходе и, следовательно, на входе регистра 13 сдвига цифровая последовательность отсчетов появляется с задержкой во времени, определяемой временем прохождения одного отсчета через все ячейки регистра 12 сдвига.

Перезапись информации в регистр 13 зависит ojir содержимого информации и численного значения уставки формирователя 11, которая в начале работы устройства переносится в регистр 10.

Если численное значение уставки превышает величину модуля отсчетов функции, выделяемой формирователем 9, блок 8 сравнения не вырабатывает

сигнала и триггер 6 находится в исходном состоянии, эапрещакяцем прохождение импульсов от генератора 4 через элемент И 5 на тактовый вход регистра 13 и счетчика 7. При

этом перезаписи в регистр 13 не происходит, а поступающая информация с регистра 12 аннулируется на входе регистра 13.

Как тольке модуль функции сравняется или превысит значение уставки, блок 8 сравнения срабатывает, и по его сигналу триггер перебрасывается во второе устойчивое состояние, разрешающее прохождение тактовых

имйульсов от генератора 4 через эле мент И5 на тактовый вход регистра ;13 и счетчика 7,

; Одновременно в регистре 10 фикси|руется новое значение уставки, поступающее от формирователя 9 и представ|ляющее собой значение модуля функции в момент срабатывания блока 8 сравнения.

Если вновь поступающие отсчеты функции меньше по абсолютной величине нового значения уставки в регистре 9, в регистре 13 информация записывается и продвигается внутри его ячеек до момента переполнения счетчика 7 импульсами генератора 4.

Количество импульсов, переполняю(дах счетчик 7, соответствует числу отсчетов функции, которые следует записать в регистр 13. Импульсом переполнения от счетчика7 триггер 6

новь возвращается в исходное состоя |Ние, по которому останавливаетея, запись в регистр 13. При этом в регистре 13 фиксируется участоквходного процесса, соответствукиций моменту

срабатывания блока 8 сравнения, причем начало этого участка начинается раньше момента срабатывания блока 8 на Бремя задержки информации в регистре 12, за счет чего обеспечивается

запись предыстории импульсного сигнёша.

Устройство работает подобным образом при однократном срабатывании блока 8 сравнения, что является частным случаем. Типичным случаем является многократное срабатывание блока 8 сравнения, например при возрастании переднего фронта импульса, при многократных импульсных сигналах

и т.д. При многократном срабатывании блока 8 сравнения, в том числе и в процессе записи в регистр 13, происходит соответственно подтверждение разрешаквдего состояния триггера б и одновременно каждый раз сброс счетчика 7 в исходное состояние неэавйсиМО от результата счета, а также изменение кода в регистре 10, где фиксируется по существу наибольшее значение выборки входного сигнала за предшествуквдий период работы. Срабатывание блока 8 сравнения означает, что входной сигнал достиг своего максимального значения и относительно этого момента будет зарегист рирован участок входного процесса. Все предьщусцие участки, записанные , «ри предыдупдах срабатываниях блока 8 сравнения в регистр 13 при последующих его срабатываниях заменяются на новые. Так как счетчик 7 каждый раз при срабатывании блока 8 сравнения сбрасывается в исходное нулевое состояние, он затем начинает вновь подсчет импульсов, поступающих на так товый вход регистра 13, до переполнения счетчика 7. При этом отсчеты функции, зарегистрированные регистром 13, всегда однозначно связаны с моментом последнего срабатывания блока 8 сравнения. В результате независимо от вида входного сигнала Б регистре 13 регистрируется входной импульсный сигнал с Привязкой к моменту достижения этим сигналом своего максш ального значения. Предлагаемое устройство сохраняет основные положительные свойства из™ ..вестных устройств, а именно автомати ческую привязку процесса регистрации к максим.йльному значению импульсного процесса, и одновременно обеспе чивает регистрацию предыстории импульсного процесса. В отличие от известных устройств оно обеспечивает возможность задания в произвольный момент времени уровня отсечки, определяемого уставкой, ниже которого анализ входной информации не производится, а информация не регистрируется. Наибольший эффект это свойство рбеспечив ае а; в случае измерения акустических или механических ударов, когда наряду с исследуемьлм сигналом существуют сопутствующие сигналы, например вибрации от работы двигательных установок. Здесь исключается большой объем избыточной информации, по уровню не превышающей уровня отсечки. Введение отсечки одновременно расяииряет возможность применения устройства. Регулируя уровень отсечки можно накладывать запрет на анализ процесса путем введения уставки максимальной величины, а также формировать интервалы поиска путем смены уставки от максимальной .до минимальной или наоборот. Кроме того, по сравнению с извЪстным устройством оно не теряет способности управления по цени запуска, в результате чего нормируется /месторасположение импульсного процесса внутри намяти устройства и, такш образом, исключаются случаи частичной потери информации и регистрации большохо объема избыточной информации, предшествукадей регистрации собственно импульсного процесса, Таким образом , предложенное устройство обеспечивает повышенную noMieхозащищенность по цепи запуска, заклздчаквдуюся в исключении сбоев по цепи запуска в условиях воздействия вибрационньгх помех, и одновременно сокращение на 50-90% случаев избыточной записи вибрационных процессов в зависимости от. соотноаения параметров вибраций, ударных | скорений и величины уставки.

Вх.2 I

ЗАПШШНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее аналого-цифровой пре; образовател ь, вход которого со-едиг нен с первым выходом генератора тактовых импульсов регистр сдвига, первый вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, вход аналого-цифрового преобразователя является первшл входом устройства, элемент И, первый вход , которого соединен с вторым выходом генератора тактовых итульсов я с .вторым входом регастра сдвига, выход элемента И соединен с третьим входом регистра сдвига, четвертый вход которого соединен с шияой управления, отличающееся тем, чтв, с целью повышения помехозащтзденности устройства, в него введены счетчик, триггер, блок сравнения, формирователь импульсов и-блок задания эталонного кода, первый вход которого является входом устройства , второй вход блока задания эталонного кода соединен с выходом формирователя импульсов и с першям входом блока сргшнения, второй вход которого соединен с первым выходе блока задания эталонного кода, выход блока сравнения соединен с первым входом триггера, вторюй вход ко- § Ророго соединен с выходом счетчика, выход блока задания эталоиного кода соединен с входом счетчика, второй вход которого подключен к выходу элемента И, второй вход которовход S го соединен с выходом триггера, формирователя импульсов соединен с въкодом аналого-цифрового преобразова теля.