Устройство для формирования и ввода данных кадровой структуры Советский патент 1991 года по МПК G06F1/02 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для тестовой проверки, контроля и отладки средств ввода и обработки многоканальной измерительной информации, регистрируемой и накапливаемой комплексами кодовой магнитной регистрации в форме последовательных информационных структур кадрового формата.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет формирования информационных кадров переменного формата с одинаковыми или равномерно изменяющимися

в соответствии с номерами каналов в кадре кодовыми словами.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 - схема генератора импульсов; на фиг..З - схема блока задания режимов; на фиг.4 - схема второго счетчика; на фиг.5 - схема третьего счетчика; на фиг.6 - схема блока формирования кодовых слов; на фиг.7 - схема первого элемента индикации; на фиг.8 - схема второго элемента индикации; на фиг.9 - схема счетчика блока формирования кадра; на фиг.10 - схема первого переключателя блока формирования кадра; на

о

00

ю ю

CJ Os

фиг,11 - схема дешифратора блока фор мирования кадра; на фиг.12-14 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство (фиг.1) содержит генератор импульсов, элемент И-НЕ 2, первый элемент НЕ 3, первый счетчик 45 первый элемент И 5, переключатель

16899364

К155ЛА4) и элемент НЕ 65 (внпе нечьыи на микросхеме K155JIA3).

Устройство для формирования и ьво- да данных кадровой структуры работает следующим образом.

Устройство может формировать кадровые структуры данных следующих двух форматов: формата переменного

6S второй элемент И 7, блок 8 формирования кадра, блок 9 задания режимов,JQ кадра с числом каналов (позиций) данных в кадре, кратных выражению 2, где - п, а 0.|п 6, т.е. формата кадра со следующими значениями каналов с данными в кадре: 64, 128Э 256, 512, 1024, 2048 и 4096 позиций формата квазипостоянного кадра с числом каналов данных, равных некоторому nponsBonbHOMv и не соответствующему выражению 2 значению (например, 57, 60 каналов), у которого в определенном месте, чаще всего в середине кадра (например, для 57-каналъного кадра между 28-й и 29-й позициям), может при необходимости формироваться промежуток (в котором не формируются канальные (тактовые) синхросигналы)s равный некоторому количеству, например четырем, периодов следования тактовых синхросигналов, а также с возможностью изменения числа каналов в кадре в сторону увеличения на несколько позиций, например для 57 каналов на 58 или 59 позиций, для 60 каналов на 61, 62 или 63 позиции.

второй 10 и третий 11 счетчики, блок |2 формирования кодовых слов, первьй элемент 13 индикации, второй элемент НЕ 14, второй элемент 15 индикации.

Устройство имеет выход 16, который образован выходом блока 12 формирования кодовых слов в Блок В формирования кадра содержит первый элемент НЕ 17, элемент И 18, первый триггер 199 счетчик 20э первый переключатель 21з второй элемент НЕ 22, дешифратор 23, второй переключатель 24 и второй триггер 25 о

Генератор 1 импульсов содержит (фиго2) элементы НЕ 26-28, конденсатор 29 (С1) и резистор 30 (R1) . Блок 9 задания режимов (фиг.З) содержит переключатели 31-41 (S1-S11) типа П2Ке

Второй счетчик 10 (фчгс4) содержит два программируемых счетчика 42 и 439 выполненных в виде микросхем К155КЕ8, которые включены последовательно, третий счетчик 11 (фиг.5) - три реверсивных счетчика 44-46, выполненных в виде микросхем К155ИЕ7, которые в совокупности образуют десятиразрядный счетчик,

Блок 2 формирования кодовых слов (фиг„6) содержит п элементов И-НЕ 4 (в частном случае ) и п резисторов 48 (R1-R18) „ Для реализации блока 12 достаточно четырех микросхем К155ЛА13.

Первый элемент 13 индикации (фиг содержит десять светодиодов 49 (D1-D10) и десять резисторов 50 (R1-R10)S второй элемент 15 индикации (фиг „ 8) - два элемента НЕ 51 и 52 триггер 53э резисторы 54 и 55 (R1 и R2), конденсатор 56 и светодиод 57.

Счетчик 20 блока 8 (фиг.9) содержит два счетчика 58, выполненные на микросхемах К155ИЕ5„ Переключатель 21 блока 8 (фиг.10) содержит четыре переключателя 59-62 типа П2К«

Дешифратор 23 блока 8 (фигЈ11) содержит два элемента И-НЕ ЬЗ и 64 (выполненных на микросхемах K155JIA2 и

,JQ кадра с числом каналов (позиций) дан

20

3D

ных в кадре, кратных выражению 2, где - п, а 0.|п 6, т.е. формата кадра со следующими значениями каналов с данными в кадре: 64, 128Э 256, 512, 1024, 2048 и 4096 позиций формата квазипостоянного кадра с числом каналов данных, равных некоторому nponsBonbHOMv и не соответствующему выражению 2 значению (например, 57, 60 каналов), у которого в определенном месте, чаще всего в середине кадра (например, для 57-каналъного кадра между 28-й и 29-й позициям), может при необходимости формироваться промежуток (в котором не формируются канальные (тактовые) синхросигналы)s равный некоторому количеству, например четырем, периодов следования тактовых синхросигналов, а также с возможностью изменения числа каналов в кадре в сторону увеличения на несколько позиций, например для 57 каналов на 58 или 59 позиций, для 60 каналов на 61, 62 или 63 позиции.

Основная работа устройства заключается в формировании следующих сигналов: тактовых синхросигналов (ТСС) каналов, которые вырабатываются на каждую позицию канала с данными дня любого формата кацра; кадровых синхросигналов (КОС), которые вырабатываются одновременно с первым или последним сигналом ТСС в кадре; сигналов выходного тока, которые вместе с, сигналами ТСС и КСС поступают на выход 16 устройства.

Взаимное расположение сигналов ТСС и КСС для переменного кадра показано на фиг„12 (К, КСС и Л тсс), для квазипостоянного кадра - на 50 фиг. 13 (&Ј, и 14 - КСС.

Исходные сигналы для формирования ТСС и КСС для различных форматов кадра вырабатываются генератором 1 (фиг.2). С выхода генератора 1 (фиг. 12Q) сигналы поступают на первый счетный вход первого счетчика 45 С выхода 1 счетчика 4 сигнал поступает на вход элемента И-НЕ 2 (фиг,)9

Зт

40

45

э

на второй вход которого приходят сигналы с генератора 1, и на выходе элемента 2 (фиг, формируется исходный ТСС (частота следования которого соответствует максимальной частоте Т следования ТСС для переменног кадра). Этот же сигнал поступает на вход остальных трех счетных триггеро счетчика 4, т.е. на второй вход блока 4. Сигнал с выхода 2 счетчика 4 (фиг. 12 2.) с помощью элемента И 5 сравнивается с проинвертированным элементом НЕ 3 исходным ТСС (фиг.12е и на выходе элемента 5 формируется ТСС с вдвое меньшей, чем частота исходного ТСС, частотой следования, т.е. с периодом следования, Т (фиг. 12ft) . Таким же образом, только используя еще и сигнал с выхода 4 счетчика 4 (фиг.12Ь), на втором элементе И 7 сравниваются сигналы с выходов 2 и 4 счетчика 4 и исходный ТСС, и формируется на выходе элемента 7 ТСС (фиг.12з), период

рИ

вдвое

следования которого

ет период Т и, соответственно,

превыша- /, частота следования ТСС с выхода элемента

7в четыре раза меньше частоты следования исходных сигналов ТСС. Все три формируемые ТСС поступают на три входа переключателя 6, с помощью которого выбирается необходимая для работы устройства в режиме формирования переменного кадра частота следования сигналов ТСС, что соответственно определяет три типа информативности формирования данных кадровой структуры переменного формата (чему физически может соответствовать, например, поступление или запись данных кадровой структуры с различными скоростями движения магнитной ленты накопителя информации).

Сигналы КСС для переменного кадра формируются на счетчике 10, работой которого управляет блок 9. Счетчик 10 представляет собой, например (фиг.4), два программируемых счетчика на микросхемах К155ИЕ8, коэффициент пересчета которым задается переключателями S5-S11 блока 9 (фиг.З).

8режиме работы с формированием переменного кадра в зависимости от необходимого числа каналов в кадре включается (нажимается) один из переключателей S5-S11 блока 9 (на фиг.З переключатели S5-S11 показаны в отжатом состоянии), На вход Т первого

6899366

программируемого счетчика 42 блока 10 поступают выбранные переключателем 6 сигналы ТСС. В случае, например, формирования КСС для кадра с 64 позициями-каналами (фиг.12) нажимается переключатель S5 и с шестого и восьмого выходов блока 9 на такие же информационные входы счетчика 10 подаются высокие уровни напряжения (они

10

отключаются от низкого уровня, который подается на шестой и восьмой входы при отжатом переключателе S5). На седьмой вход счетчика 10 поступает

j 5 в этом случае низкий уровень напряжения. На остальные входы (с первого по пятый) счетчика 10 с выходов блока 9 (поскольку переключатели Sb-S11 отжаты) поступают низкие уровни. При

20 таких управляющих сигналах на входе счетчика 10 на его выходе (фиг.4, контакт 6) вырабатывается сигнал в момент поступления на его счетный вход 64-го по счету сигнала ТСС. Ана25 логичным образом, т.е. при нажатии одного из переключателей S6-S11 (остальные должны быть отжаты), вырабатываются сигналы КСС для переменного кадра с 128, 256, 512, 1024, 2048 по30 зициями соответственно. Сигнал КСС с выхода счетчика 10 поступает на чет- вер тьй вход блока 9, где с помощью переключателя S4 при его отжатом состоянии (так как его нажатое состояние характеризует работу с квазипостоянным кадром) передается для организации дальнейшей работы устройства. Передача производится на контакт переключателя S3 для форми4Q рования кодовых слов (выходных) и на выход 12-й блока 12 (фиг.З), с которого сигнал КСС поступает для индикации на вход элемента 15 (который представляет собой расширитель им- .

45 пульсов,так как для визуального контроля КСС сигнала с помощью све- тодиода D его необходимо расширить во времени (фиг.8) и на первый вход блока 12 (где он при наличии ТСС че50 элемент И-НЕ блока 12 (фиг.6) пс тупает в качестве информации на выход 16 устройства).

Таким же образом индицируется и поступает на вход устройства сигнал

55 КСС для квазипостоянного кадра. Он в этом случае поступает в блок 9 на второй вход первого выхода блока 8. В случае формирования квазипостоянного кадра переключатель S4 нажат и

35

сигнал КСС поступает на выход 12-й блока 9 и соответственно (как и сигнал КСС для переменного кадра при отжатом переключателе S4) на первый вход блока 12 и вход элемента 15 (фиг.4),

Сигналы ТСС для двух форматов кадров поступают с выхода переключателя 6 (переменный кадр) на первый вход блока 9 и с второго выхода блока 8 (квазипостоянный кадр) на третий вход блока 98 Далее с помощью переключателя S4 они передаются с 13-го выхода блока 9 на вход элемента 14, с выхода которого осуществляется стробирование на элементах И-НЕ блока 12 поступающих на его вход информационных слов и и сигналов КСС.

Формирование ТСС и КСС для квази- постоянного формата кадра осуществляется в блоке 8. Исходный сигнал ТСС поступает с выхода 4 счетчика 4 на вход блока 8, Далее через элемент 17 сигнал поступает на счетный вход счетчика 20s а с входа блока сигнал поступает на вход сброса триггера 19 к первый вход элемента И 18, с выхода которого при наличии разрешающего уровня на втором входе поступает на второй выход блока 8 в качестве сигнала ТСС квазипостоянного кадра. Счетчик 20 подсчитывает сигналы ТСС в формате кадра с числом позиций в кадреj задаваемом переключателем 21 (фиг09)„ На фиг09 показан пример задания форматов кадра с числом позиций 57 , 58 и 59 и 60-63, для чего используются переключатели S1K-S4K, нажатое состояние которых обеспечива ет формирование кадра с 60-позициями - S1KS с 61-и позицией - S2K, 62-я - S3K,, 63-я - S4K, а отжатое состоян- ние - 57-ю - S2K, - S3K и 59-ю - 84К„ На входы переключателей поступа- ют сигналы состояний I, 2 и 4 счетчика 20, а их выходы подключены к входам дешифратора 23 как показано на фиг,. В соответствии с заданным режимом и схемой подключения для блоков 21, 20 и 23 (фиг.11) в дешифраторе 23 вырабатывается сигнал, по которому счетчик 20 переводится в исходное состояние. Этот сигнал через элемент 22 (фиг.14е,к), обнуляет счетчик 20 (фиг.), а также устанавливает в 1 триггер 19, который потом сбрасывается первым приходящим сигналом ТСС (фиг.14ж). Это обеспечивает формирование одновременно с первым приходящим сигналом ТСС слгнагр КСС квазипостоянного кадра, который поступает на второй вход блока 8.

Формирование промежутка между 28 и 29 сигналами ТСС, равного четырем периодам ТСС (фиг.13 а,к), осуществляется дешифрацией соответствующих состояний счетчика 20 (фиг,10) с помощью дешифратора 23 (фиг.13б-е). Формируемый переключателем 24 сигнал (фиг„13ж) устанавливает в 1 триггер 25, которьм переводится в нулевое состояние соответствуюпим продешифри- рованным блоком 23 сигналом (фиг„11)0 Сигнал с нулевого выхода триггера 25 на время нахождения триггера 25 в нулевом состоянии (фиг.13и) запрещает элементу 18 передавать на второй выход блока 8 сигналы ТСС (фиг.ТЗк), что и обеспечивает формирование промежутка в заданном месте и выбранной длины.

Выработка выходных кодовых слов осуществляется в счетчике 1 информационном счетчике (фиг,5)9 на сумми- руюший (вход 1) вход которого поступают сигналы ТСС, коммутируемые для этого переключателем S1 блока 9 с выхода элемента 14С При отжатии переключателя S1 в счетчике 11 фиксируется код, соответствующий последнему до отжатая количеству сигналов ТСС очередного информационного кадра (при условии, что переключатель S3 блока 9 нажат, т.е. установка счетчика 11 в начальное состояние осуществляется сигналами КСС с выхода 10 блока 9). Если переключатель S3 отжат, то счетчик 11 заполняется сигналами ТСС до своего полного заполненияs например если он 10-разрядный, то до 1024 сигналов ТСС Таким образом обеспечивается циклическая выработка выходных кодов, период которых соответствует или выбранному формату информационного кадра, или емкости счетчика 11г При необходимости обеспечивается остановка работы счетчика 11, для чего отжимается переключатель S1, и на его выходе фиксируется последнее выбранное значение кодового слова.

Сигналы с выхода счетчика 11 поступают на вход элемента 13 индикации, так и на вход блока 12 формирования кодовых слов (фиГиб), где они строби- руются ТСС и с его выхода поступают на выход 16 устройства. Элемент 13

индикации (фиг.7) индицирует на све- тодиодах наличие разрядов выходных кодовых слов. При необходимости их индикация может быть погашена подачей с 11-го выхода блока 9 напряжения низкого уровня (нажатием переключателя S2 блока 9)о

Формула изобретения

1. Устройство для формирования и ввода данных кадровой структуры, содержащее блок для формирования кадра, блок задания режимов и блок формиро- вания кодовых слов, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет формирования информационных кадров переменного формата с одинаковы- ми или равномерно изменяющимися в соответствии с номерами каналов в кадре кодовыми словами, в него введены генератор импульсов, элемент И-НЕ, два элемента НЕ, три счетчика, два элемента И, переключатель и два элемента индикации, причем выход генератора импульсов подключен к первому входу элемента И-НЕ и первому счетному входу первого счетчика, выход эле- мента И-НЕ соединен с вторым счетным входом первого счетчика, входом первого элемента НЕ и первым входом переключателя, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика и первому входу блока задания режимов, входы с второго по пятый которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока формирования кадра, выходом переполнения второго счетчика и выходом второго элемента ИЛИ, выходы с первого по восьмой блока задания режимов подключены к информационным входам соответственно с первого по восьмой второго счетчи- ка, а выходы с девятого по тринадцатый блока задания режимов соединены соответственно со счетным входом и входом сброса третьего счетчика, управляющим входом первого элемента индикации, разрешающим входом блока формирования кодовых слов и входом

второго элемента НЕ, второй вход элемента И-ИЕ подключен к выходу первого разряда первого счетчика, выход второго разряда которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента НЕ подключен к вто рым входам первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим входами переключателя, выход третьего разряда первого счетчика подключен к третьему входу второго элемента И и входу блока формирования кадров, выход третьего счетчика соединен с информационным входом первого элемента индикации и первым информационным входом блока формирования кодовых слов, второй информационный вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ, вход второго элемента индикации соединен с двенадцатым выходом блока задания режимов, а выход блока формирования кодовых слов является выходом устройства.

2. Устройство по п.отличающееся тем, что блок формирования кадра содержит два элемента НЕ, элемент И, два триггера, два переключателя, счетчик и дешифратор, информационный вход, разрешающий вход, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому информационному выходу счетчика, выходу первого переключателя, установочному входу первого триггера, входу сброса второго триггера и входу второго переключателя, выход которого соединен с установочным входом второго триггера, вход первого элемента НЕ, первый вход элемента И и вход сброса первого триггера объединены и образуют вход блока, выход первого элемента НЕ подключен к счетному входу счетчика, второй информационный вход которого соединен с входом первого переключателя, инверсный выход второго триггера подключен к второму входу элемента И, а выход первого тр ггера и элемента И образуют соответственно первый и второй выходы блока.

sL

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для тестовой проверки, контроля и отладки средств ввода и обработки многоканальной измерительной информации, регистрируемой и накапливаемой комплексами кодовой магнитной регистрации в форме последовательных информационных структур кадрового формата. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет формирования информационных кадров переменного формата с одинаковыми или равномерно изменяющимися в соответствии с номерами каналов в кадре кодовыми словами. С этой целью в устройство, содержащее блок формирования кадра, блок задания режимов и блок формирования кодовых слов, введены генератор импульсов, элемент И-НЕ, два элемента НЕ, три счетчика, два элемента К, переключатель и два элемента индикации. 1 з.п. ф-лы, 14 ил. (Л С

Фиг.

/5

R I j,B

J

«

л/

9C6689t

Фиг.6

Фиг. 7

Фиг,8

Фиг.9

И год

ПППППЛГ1 iiii ----j-it n

У

LJuuuuuLvrjivL : гг IIIUUUL .

01 W Ц ч

ы wg

01 MS У

i-vngt д-хпд х

С х/чд 9 Ur -xng е

1 ГЩ 9

)

I 9ъ

11 Ыф

ЧГ6689

-

s

« nJlJlJirLTLTLTLrU

a r./7 J5|J5|jy5 $ Bttx. 4 яГ

Я/дг. г //. лГ

Ллг. Vtf

€ A/A-/ Ј3 Ж А/, /

# , .

U

1

Риг. П