Аналоговое запоминающее устройство Советский патент 1984 года по МПК G11C27/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для записи (запоминания ) и воспроизведения однократных электрических импульсов, в частности,, для регистрации ударных воздействий. Для регистрации однократных процессов наиболее часто применяются светолучевые осциллографы. Наиболее пригодны для регистрации ударных процессов светолучевые осциллографы Н-102. Для регистращга процессов широко применяются электронно-лучевые осциллографы со ждущей разверткой, запускаемой измеряемым процессом или от специального упрелдакяцего сигнала. Большие эксплуатационные возможности в части ликвидащш потерь йремени, связанных с обработкой фотоматериалов, представляк1Т запом1шающие осциллографы С1-29, С1-37, С8-8 и др. СП . Недостатком осциллографов с элек рйческой разверткой является малая длина оси времени иа экране трубки, что не позволяет изучить детали осци лограммы, особенно при неточной синх ронизации запуска. За последние годы разработаны две модели аналоговых электроннолучевых осциллографов (ЗЛО) с меха нической разверткой: универсальный девятилучевой осциллограф И 023 и высокоскоростной шестилучевой И 040, Точность воспроизведения ударных процессов при фоторегистрации зависит от двух основных факторов: полосы пропускания измерительной системы и скорости движения носителя записифо-голенты. Для записи и воспроизведе ния реальных вибраций также используются измерительные магнитофоны, например, МРТ-3. Недостатком приведенных устройств является то, что при необходимости регистрации предыстории и myльca приходится применять схемы внешнего предварительного запуска развертки или, если момент появления импульса трудно предсказуем, например, сейсми ческий толчок, регистрация на электронно-лучевую трубку вообще невозможна, а на магнитных, светолзгчевых регистраторах и перьеЕ1Ых самописцах требует большого расхода носителя информации (магнитофонной ленты,свет чувствительной бумаги и т.п. ). В последние годы с развитием вычислительной техники на базе современной микроэлектроники появилась возможность создавать компактные запоминающие устройства, позволяющие осуществлять запись предыстории импульса при рациональном использовании объема памяти. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, в котором запоминание предыстории и самого импульса осуществляется методом цифровой регистрации на полупроводниковой памяти,содержащее аттенюатор, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти предыстории, мультиплексор, блок основной памяти, индикатор, счетчик адреса памяти предыстории, счетчик адреса основной памяти, первого регистра, второго регистра, вычитателя, цифрового компаратора, двух триггеров, схемы И и синхронизатора (генератора тактовой частоты) Г21 . Недостатком известного устройства является его сложность, связанная с наличием двух блоков памяти, двух счетчиков адреса, двух регистров, вычитателя, мультиплексора, что сказывается на габаритах прибора и усложняется работа в полевых условиях. Кроме того, при наличии в предыстории шума, хотя и незначительного по уровию, но имелощего достаточно крутые фронты, может произойти преждевременное срабатывание вычитателя и запись шума вместо полезного сигнала, так как разница кодов между соседними тактами на входе цифро. компаратора превысит порог его срабатывания (устанавливаемый программатором) . Цель изобретения - упрощение устройства и повьппение его помехозащищенности. Поставленная цель достигается тем, что аналоговое запоминающее устройство, содержащее блок памяти, первый вход которого соединен с выхо- дом первого счетчика, второй вход блока памяти соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, входы которого соединены соответственно с . выходом генератора тактовых импульсов и с выходом аттенюатора, вход адресного счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов, вход аттенюатора является входом устройства, первый и второй триггеры, первые входы которых соединены с выходом элемента сброса, компаратор первый элемент И и иовдикатор, включает элемент ИЛИ, второй и третий счетчики, второй элемент И и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соед1-шен с первым входом индикатора, выход аттенюатора соединен с входом компаратора, выходы которого соедине1Ш с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами генератора тактовых импульсов и с первым выходом второго триггера, выход вто рого элемента И соединен с первым входом второго счетчика, второй вхо которого соединен с первым входом третьего счетчика и с выходом элемента сброса, второй вход второго триггера соединен с выходом второго счетчика, первый выход второго триггера соединен с вторым входом блока памяти, выход которого соединен с входом цифро-аналогового прео разователя, второй вход индикатора соединен с выходом третьего счетчик второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, входы кот рого соединены соответственно с вто рым выходом второго триггера и с .вы ходом генератора тактовых импульсов На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства. Устройство содержит аттенюатор I аналого-цифровой преобразователь (АЦП 2, компаратор 3, элемент 4 ИЛ триггеры 5 и 6, элемента 7 и 8 И, блок памяти 9, счетчики 10-52, гене ратор 13 тактовых импульсов цифровоаналоговый преобразователь (ЦАП) 14 индикатор 15, элемент 16 сброса. Устройство работает следующим об разом. Перед записью процесса необходимо произвести обнуление счетчиков 1 12 и триггеров 5 и 6 с элемента 16 броса. Таким образом инверсный сигал с выхода второго триггера застаит блок памяти 9 работать в режиме записи. Пока нет на входе АЦП 2 инфорационного сигнала, идет запись в лок 9 памяти предыстории. Как тольо появится на входе АЦП 2 полезный сигнал, уровень которого (положительый или отрицательный) превысит пороговое значение напряжения компара- тора 3, последний сработает и выдаст импульс, которьш, пройдя элемент 4, поступает на вход установки в 1 триггера 5, ед1Ш1-гчный сигнал с выхода последнего является разрешающим для элемента 8 И и тактирующие импульсы с генератора J3 поступают на счетньй вход счетчика 11, который, просчитав :fn тактов, устанавливает триггер 6 в 1-ое состояние, тем самым запирая элемент И 8 и переводя в режим считьшания блок 9 памяти, в m ячейках которого будет записан сигнал, а в (h-m) ячейках - его предыстория. На экране индикатора 15 наблюдается -. основной сигнал вместе с предысторией в аналоговой форме после преобразования в ДАЛ 14, развертка индикатора 15 синхронизирована импульсом с выхода счетчика 12 в момент перехода из режима записи в режим считьг вания. Импульсы генератора 13 на . счетные (вторые ) входы счетчиков 11 и 12 поступают через элементы 7 и 8, И, а на счетный вход счетчтсса 10 непосредственно. Таким образом, по сравнению с устройством-прототипом, которое является базовым объектом, предложенное устройство имеет простое схемное выполнение (он не содержит блока памяти предыстории, счетчика адресов предыстории, мультиплексора, двух регистров, вычитателя, а вместо них использованы более простые элементы ИЛИ, И, счетчики). Кроме того, новая схема имеет большую помехозащищенность в отношении ложных срабатываний.

Вхов

.5

8

11

АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее блок памяти, первый вход которого соединен с выходом первого счетчика, второй вход блока памяти соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, входы которого соединены соответственно с выходом генератора тактовых импульсов и с вькодом аттенюатора, вход адресного счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов, вход аттенюатора является входом устройства, первый и второй триггеры, первые входы которых соединены с выходом элемента сброса,компаратор, первьА элемент И и индикатор, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его помехозаа1ищенности, устройство содержит элемент ИЛИ, второй и третий счетчики, второй элемент И и цифро-аналоговый преобразова тель, выход которого соед1шен с первым входом 1шдикатора, выход аттенюатора соединен с входом компаратора, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами генератора тактовых импульсов и с первым вькодом второго триггера, выход второго элемента И соединен с первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с первым входом третьО) его счетчика и с выходом элемента сброса, второй вход второго триггеС ра соединен с выходом второго счетчика, первьй выход второго триггев ч ра соединен с вторым входом блока памяти, выход которого соединен с входом цифро-аналогового преобразователя, второй вход индикатора соединен с выходом третьего счетчика, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, входы которого соединены соответственно с вторым выходом второго триггера и с вькодом генератора тактовым импульсов.

i -ЧД IB

13

/4

15

12