Устройство для сбора и обработки информации Советский патент 1983 года по МПК G06F15/00 

ел

vj

1:0

ел Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и предназначено для автоматизированной об работки информации, накопленной на магнитной ленте. По основному авт.св. № 744586 известно устройство для сбора и обработки информации, содержащее блок воспроизведения,- подключенный через аналого-цифровой преобразователь к линии обработки, в которую производится ввод измерительной информации определенными участками. Формирование управляющих сигналов для ввода этих участков производится в блоке выбора информации путем сравнения служебной информации, поступающей с блокавоспроизведения через цифро вой преобразователь последовательно го кода в параллельный на схемы поразрядного уравновешивания и предва рительно заданной информации, посту пающей на, те же схеМ) поразрядного уравновешивания через регистры сбл ка программного управления. Выбор участков обработки производится по номеру режима, номерам отметок времени, номерам группы, зоне изменени низкочастотного параметра, признакам записи сигналов калибровки, а также по любой комбинации вьщ1е пере численных сигналов. Сформированный в блоке выбора информации управляющий сигнал участка через коммутатор поступает на схему И, открывает ее, и импульсами с выхода генератора тактовых импульсов производится опрос аналого-цифрового преобразователя и ввод в линию обработки измер тельной информации ij , Однако устройство характеризуется малым быстродействием и недостаточной точностью при наличии сбоев (выпадений) в канапе записи-воспроизведения измерительной информации, причиной которых могут быть дефекты магнитной ленты, импульсные помехи по цепям питания и другие дестабилизирующие факторы. Характер проявления сбоя измерительной информации показан на фиг. 1 . В момент t| начала сбоя начинается колебательный процесс с периодом колебаний Т, определяемым передаточной характеристикой тракта магнитной записи-воспроизведения, который затухает до допустимой величины через время рав ное 5Т, т.е. когда возмущение, вызванное сбоем оказывается меньшим за данной погрешности передаточной характеристики тракта записи-воспроизведения А и. В известном устройстве измерительная информация, искаженная такими сбоями, попадает в линию обработки, что приводит к снижению точности обработки информации на 25-50% в,зависимости от количества сбоев и длительности вводимого участка. Чтобы значительно не снижать точности обработки информациив известном устройстве можно работать следующим образом. При предварительном просмотре измерительной инфррмации оператор определяет начало и конец сбоя t и to и при повторном воспроизведении магнитограммы вводит по отметкам времени требуемый участок измерительной информации в линию обработки, исключая искаженный сбоем участок от t. При этом не менее чем в два раза снижается быстродействие устройства вследствие двукратного воспроизведения магниФограммы и; дополнительных заданий границ сбойных участков, точностьобработки снижается в результате исключения искаженного сбоем участка. Если все же снижение точности недопустимо, оператор вводит в линию обработки пропущенный сбоем участок при третьем прогоне магнитограммы в обратном направлении, так как в этом случае картина влияния сбоя изменяется на противоположную относительно момента t сбоя, что показано на фиг. 1, . Таким образом, в линию обработки может быть введен участок, практически не искаженный сбоем, но при 3том время на ввод увеличивается в лучшем случае в три раза, Дс1 и точность обработки информации может быть снижена вследствие субъективных ошибок оператора при определении моментов сбоев. I Цель изобретения - повьшение .быстродействия и точности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены формирователь адреса сбоя, содержащий реле времени, формирователь коротких импульсов, элемент НЕ, элемент ИЛИ, счетчик, кодер, вычитающий блок и блок ключей, при этом вход реле времени подключен к первому выходу блока воспроизведения, а его выход к дополнительному входу элемента И и к входу формирователя коротких импульсов, выход которого соединен входами элементов НЕ и ИЛИ, причем второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом элемента НЕ, а выход - с пе вым входом счетчика и с вторымвходом блока программного управления, выходы кодера подключены к вторым входам счетчика, выходы которого соединены через вычитаюп(ий блок и непосредственно.с первыми входами б ка ключей, вторые входы которого по ключеш) к выходам преобразователя последовательного кода в параплельный, а выход - к второму входу блока программного управления. На фиг. 1 представлены временные диаграммы, поясняющие работу извест ного и предлагаемого устройств; на фиг. 2 - блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 3. - блок-схема формирователя адреса сбоя; на фиг.4 функциональная схема реле времени; ;на фиг. 5 - функциональная схема бл ка программного управления. Устройство для сбора и обработки информации содержит блок 1 (фиг. 2) воспроизведения, цифроаналоговый пр образователь 2, линию 3 обработки информации, преобразователь 4 после довательного кода в параллельный, блок 5 выбора информации, формирова тель 6 адреса сбоя, блок 7 программного управления, коммутатор 8, ген ратор 9 тактовых импульсов, схему И 10. Формирователь 6 (фиг. З) адреса сбоя содержит реле П времени, форм рователь 12 коротких импульсов, эле менты НЕ 13 и ИЛИ 14, кодер 15, сче чик 16, вычитающий блок 17 и блок 18 ключей с входами 19-25. Реле II (фиг. 4) времени содержи источник 26 опорного напряжения, компаратор 27, резистор 28,-конденсатор 29, транзистор 30, база которого через резистор 31 подключена к выходу триггера 32 и к входу усилителя 33 мощности, источник 34 питания. Блок 7 (фиг. 5) программного управления содержит генератор 35 тактовых импульсов, переключатели 3643, источник 44 питания, кодер 45, запоминающее устройство 46, дешифратор 47, регистр 48, сумматор 49, .схему ИЛИ 50. При включении устройства измерительная информация (фиг. |Ь) с блока 1 воспроизведения поступает через аналого-цифровой преобразователь 2 в линию 3 обработки определенными участками. Формирование управляющих сигналов для ввода этих участков производится в блоке 5 выбора информации путем сравнения служебной информации, поступающей с блока I воспроизведения через преобразователь 4 последовательного кода в параллельный с блока 7 (фиг. 5) программного управления по цепям 51-52. Эти сигналы формируются по номеру режима (фиг, Ij) по номерам отметок .времени (фиг. 1б), номерам группы (фиг. lit) , зоне изменения низкочастотного параметра (фиг. Ik), признакам записи минимального (фиг. 1р и максимального (фиг.1и) уровней сигналов калибровки (U, „и идг,;она фиг. 1б). Задаваемая служебная информация о границах участков, подлежащих вводу в линию 3 обработки (фиг, 2), поступзрт в блок 5 выбора из блока 7 (фиг. 5) программного управления следую1гу1м образом. Переключателями 38 и39 набирается двоичным кодом информация о границах участка (подключение кода входов 1-15 кодера 45 через переключатели 38-43 к источнику питания соответствует подаче на эти входы логической единицы, отключение переключателями 38-43 входов кодера 45 от источника 44 питания соответствует подаче на эти входы логического нуля); переключателями 40 и 41 - адрес ячейки запоминающего устройства 46, куда эта информация записывается; переключателями 42 и 43 - увеличенный на.единицу адрес этой ячейки. После набора переключателями 38-43 перечисленной выше информации к синхровходу С кодера 45 через переключатель 37 подключается выход генератора 35 тактовых импульсов и производа1тся запись набранной информации в соответствующую ячейку запоминающего устройства 46. Например, если требуется ввести в линию 3 обработки (фиг. 2) информацию N-ro режима с десятой по двадцатую отметки времени, то переключателями 38 и 39 набирается число N, переключателями 40 и 41 - адрес первой ячейки запоминающего устройства 46, переключателями 42 и 43 - адрес второй ячейки устройства 46, включается переключатель 37 и произвог дится запись набранной информации jB первую ячейку запоминающего устройства 46. Затем переключатель 37 выключается, набирается число N+I переключателями 38 и 39, переключателями, 40 и 41 - адрес второй ячейки и переключателями 42 и 43 адрес третьей ячейки запоминающего устройства 46, включается переклю- чатель 37 и производится запись набрИННОЙ информации во вторую ячейку запоминающего устройства 46. Аналогично в третыо ячейку запоминается число 10 (начало участка по отметкам времени) и адрес четвертой ячей ки. В четвертую ячейку запоминающего устройства 46 - число 20 (коне участка по отметкам времени) и адрес пятой, ячейки. После записи информации о границах участков в следующую ячейку запоминающего устройства записывается информация о .признаках, по которым выбираются участки. В приводимом примере это номер режима и время. В устройстве вс го таких признаков пять: калибровка режим, время, группа датчиков, низкочастотный параметр. Если выбор участ.ков производится только по калибровке, т.е. в линию 3 обработки (фиг. 2) необходимо ввести только уровни калибровочных сигналов (фиг, 1В), то в эту ячейку памяти запоминающего устройства 46 (З записывается число 10000. При выборе участка только по режиму в зту ячейку записьтается число 01000, При выборе участков только, по отмет кам времени - 00100. При выборе участков только по номерам групп да чиков - 00010. При выборе участков по зо изменения низкочастотного п раметра - 00001. При выборе участко по любой комбинации признаков записывается соответствующее число. В н шем примере, когда участки выбираются по режиму и времени, это число 01100, оно записывается в пятую ячейку ЗУ 46, одновременно в эту ячейку записывается адрес первой ячейки ЗУ 46. После записи информации о всех выбираемых участках по соответствующим признакам переключа тель 37 выключается, включается переключатель 36 и тем самым работа ЗУ 46 из режима записи переводится .в режим считывания..При зтом выход генератора 35 тактовых импульсов :подключается к синхронизирующему входу с ЗУ 46. с приходом первого импульса считывается информация первой ячейки. В приводном примере считывается номер N-ro режима, которьй по цепям 51 и 52 заносится в блок 5 выбора информации. Синхрониза.ция пр иемом этой информации производится по цепи 53 с выхода дешифратора 47 (фиг. 5). Адрес второй ячейки ЗУ 46, записанный в первой ячейке через регистр 48, с учматор 49 и схему ИЛИ 50 поступает на адресные шины ЗУ 46, и поэтому следующим вторым импульсом с выхода генератора 35 информация считывается из второй ячейки ЗУ 46. Из это. ячейки информа.ция (номер N+1- режима) переносится в блок 5 выбораинформации. Синхронизацией приема этой информаг1;ии является адрес второй ячейки ЗУ 46. С приходом третьего и четвертого импульсов генератора 35 производится считывание информа-г ции из третьей и четвертой ячеек и ее занесение в блок 5 выбора информации. Пятым импульсом считывается информация из пятой ячейки ЗУ 46 (фиг. 5) и ее занесение в коммутатюр 8; в приводимом примере считывается число 01100. При считывании информации из пятой ячейки ЗУ (фиг. 5) будет считан и записанный в ней адрес первой ячейки ЗУ 46, который через сумматор 49 и схему ИЛИ 50 поступает вновь на адресные шины ЗУ 46, и с приходом шестого импульса с выхода тактового генератора 35 считывается информация первой ячейки ЗУ 46 и процесс подтверждения информации, занесенный в блок 5 выбора информации продолжается для повышения помехозапоеденности работы устройства. Когда с устройства i воспроизведения (фиг. 2)в блок 5 выбора информации поступит та же информация, что и занесенная с блока 7 программного управления (в нашем примере это режим с номером М), на его выходе появляется высокий потенциал, который через коммутатор 8 поступает как разрешающее напряжение на соответствующий вход схемы И 10 (фиг. 2). Когда во время ( (фиг. 1Ь) подходат. выбранный по отметкам времени участок измерительной информации, открывается схема И 10 (фиг. 2) и импульсами с выхода генератора 9 тактовых импульсов производится опрос аналого-цифрового преобразователя 2 и ввод в линию 3 обработки этой информации. С окончанием режима с номером N и приходом режима с номером N+1 ( фиг. Ь}, т.е. после того как в линию 3 обработки был введен требуемый участок измерительной информации в режиме N, с выхода блока 5 выбора информации на вход сумматора 54 (фиг. 5) приходит отрицательный перепад напряжения, который увеличивает на пять единиц адрес ячейки ЗУ 46, считанный из пятой ячейки (там был записанадрес первой ячейки и, таким образом, импульсами генератора 35 тактовых импульсов считывание информации будет произво; ится из шестой ячейки ЗУ 46, начиная с которой будет считьшаться информация о границах следующего участка и о признаках, по которым выбирается это уча.сток. После ввода в линию 3 обработки (фиг, 2)последнего участка (допустим, что их число было п) через сумматор 49 (фиг. 5) через сумматор 49 (фиг. 5) и схему 55 ИЛИ произойдет обращение к ячейке ЗУ 46 с номером 2п+5, т.е. к пустой ячейке, и устройство прекращает работу. В случае наличия сбоя в измерительной информации в выбранном учаCTice (фиг. lOi) реле 11 времени (иг. 3 и 4) формирует отрицатель.кый потенциал длительностью 5Т от tn до t (фиг. 1н), который закрывает на это время элемент 10 (фиг. 2) и искаженный сбоем участок измерительной информации не вводится в линию 3 обработки. Реле Н времени (фиг,4) выполнено на R 28 и С29 элементах и работает следующим образом. ПервоначапБно на выходе дей ствует логическая 1, транзистор 30 открыт и, следовательно, конденса тор 29 разряжен. Запускающий импульс сигнала помехи в момент t (фиг.Ш) изменяет состояние триггера 32 и транзистор 30 закрывается, а на выходе возникает логический О. В это состоянии,которое является активным, выходной усилитель 33 обеспечивает большой ток нггрузки.После того,как закроется транзистор 30, конденсатор 29 начинает заряжаться через резисто 28. Когда напряжение на нем превысит Upq, компаратор 27 переведет триггер 32 в исходное состояние. На выходе устанавливается логическая 1, а транзистор 30 открывается и разряжает конденсатор 29. Постоянная времени RC-цепи 28 и 29 выбирается такой, чтобы обеспечить перекрытие переходного процесса, вызванного сбоем в канале воспроизведения (т.е. больше 5Т). . . . Далее перепады напряжения (фиг.1ц) проходят через формирователь коротких импульсов, элемент НЕ 13 и на выходе элемента ИЛИ 14 формируются импульсы в моменты 1пИ t (фаг.о) которые поступают на счетный вход счетчика 16 (фиг. З) и по цепи 19 на синхровход кодера 45 (фиг. 5) блока 7 программного управления. На счетчике 16 (фиг. З) предварительно кодером 15 задано число М, соответствующее числу занятых ячеек в запоминающем устройстве 46 (фиг.5) под информацию о границах вводимых в линию 3 (фиг. 2) обработки участков. С приходом в момент t (фиг.1о) на счетчик 16 (фиг. З) первого импульса в нем устанавливается число М+1, соответствующее первой свободной ячейке в ЗУ 46 (фиг. 5). Это число через блок 18 ключей (фиг.З) по цепям 22 и 23 поступает на входы 7-10 (фиг. 5) кодера 45..Число М+1 с выхода счетчика I6 поступает также на вычитающий блок 17, где из него вычитается единица, и по цепям 20 и 21 оно подается на входа 11-15 кодера 45 (. 5). Вычитающий блок 17 (фиг. 3) предназначен для формирования адреса обращения к следующей ячейке ЗУ 46 при считывании информации из предыдущей ячейки. И поскольку ввод пропущенных из-за сбоев участков производится при воспроизведении магнитограммы в обратном направлении, то первой отметкой времени, фиксирующей конец искаженного сбоем участка, воспроизводится код отметки времени to (фиг. 1а). Допустим, что ее адрес в ячейк ; ЗУ 46 был К,следовательно, адрес ячейки начала t (фиг. la) сбоя был К-1 , т.е. при считывании кода с неоходи-, МО затем считывать код t,,, поэтому при записи кода начала сбоя t в эту же ячейку записывается и адрес обращения к следующей ячейке, уменьшенный на единицу. Одновременно че.91057 рез блок 18 ключей (далее эти сигналы идут по цепям 24 и 25 с выходов преобразователя 4 последовательного кода (. 2) в параллельный подается кодотметки времени, соответству- 5 ющий моменту t j(фиг,I } на выходы -6 кодера АЗ (фиг. 5). Таким образом в момент t/1 в М+1 ячейку ЗУ 46 записывается код отметки времени ( О и адрес следующего обращения. О А ЮГЮГИЧНО в момент времени (t) в М+2 ячейку записывается код отметки времени (t) и адрес следующего обращения , При наличии сбоев в последующем 5 точно также в ЗУ 46 записываются их адреса (начало и конец). Допустим, что число сбоев бьшо 17), то после ввода в линию обработки последнего участка с блока 5 выбора 20 информации и по цепям 22 и 23|фиг. 3) блока 18 ключей соответственно произойдет переадресация обращения к ячейке ЗУ 46, в которой быпа записана координата конца последнего сбоя, т.е. к ячейке с номером 2п+2т 0 включается обратное воспроизведение и в линию 3 (фиг. 2) обработки будут введены пропущенные участки (например, от ty, как показано на фиг. 18). Формирование управляющего сигнала ввода участка по отметкам времени производится так же, как и при воспроизведении магнитограммы в прямом направлении. Таким образом, быстродействие устройства повышается на 33% при наличии одного сбоя, так как вместо трех прогонов магнитограммы требуется только два прогона, а с учетом дополнительного задания вручную границ сбойного участка быстродействие еще более увеличивается. При большом количестве вводимых п линию обработки участков и большом числе сбоев быстродействие устройства еще более повышается. Повышается и точность обработки информации, так как исключаются субъективные ошибки оператора в определении и задании границ искаженного сбоями участка.

(риг. г

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ по авт.ей.№ 744586 отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности устройства, в него введены формирователь адреса сбоя, содержащий реле времени, формирователь коротких импульсов, элемент НЕ, элемент ИЛИ, счетчик, кодер, вычитающий блок и блок ключей, при этом вход реле времени подключен к первому выходу блока воспроизведения, а его выход - к дополнительному входу элемента И и к входу формирователя коротких импульсов , выход которого соединен с входами элементов НЕ и ИЛИ, причем второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом элемента НЕ, а выход - с первым входом счетчика и с вторым входом блока программного управления, выходы кодера подключены к вторым входам счетчика, выходы которого соединены через вычитающий блок и непосредственно с первыми Q входами блока ключей, вторые входы (Л которого подключены к выходам преобразователя последовательного кода в параллельный, а выход - к второму входу блока программного управления. 2

иг. 3

(ригЛ

CPU2.5