Устройство для записи и устройстводля ВОСпРОизВЕдЕНия цифРОВОй иНфОРМА-ции Советский патент 1981 года по МПК G11B5/09 

1

Изобретение относится к устройствам для записи и воспроизведения и может быть использовано для автоматизации испытаний и обработки их результатов в авиации, ракетостроении, судостроении, машиностроении и т. д.

В настоящее время при испытаниях объектов в авиации, ракетостроении, судостроении, машиностроении и т. д. широко используются комплексы контрольно-записывающей аппаратуры (КЗА), включающие в себя два основных типа регистраторов:

-светолучевые осциллографы с регистрацией информации на фотобумагу;

-аппаратуру точной магнитной записи с регистрацией информации на магнитную ленту,

На отдельных особо важных объектах в .систему КЗА входят сразу два вида регистраторов - осциллографы и магнитофоны, причем количество тех и других может доходить до нескольких десятков.

При обработке записанной информации очень важно совместить зоны записи с разных регистраторов, а также с большей точностью привязать их к единичной точке отсчета.

Однако существующие в настоящее время системы КЗА не позволяют этого сдедать, и в каждом случае решается частная

задача. Так, при оптической регистрации на светолучевые осциллографы привязка ко времени ведется методом нанесения меток через заданный интервал времени.

При этом затруднен подсчет суммарного времени записи, а если регистрация процесса ведется от начала с прерыванием записи, то вообще невозможно подсчитать время эксперимента.

Существующие системы магнитной записи или вообще не имеют системы временной синхронизации или имеют канал времени, система времени не является единой, а принадлежит только данному аппарату и не стыкуется с другими видами аппаратов, причем записываемая информация о времени является явно недостаточной 1,

Наиболее близким по технической сущности является устройство для записи и воспроизведения цифровой информации, содержащее источник импульсов и последовательно соединенные параллельно-последовательный преобразователь, схему ИЛИ, усилитель записи и магнитную головку записи, соединенную с усилителем записи, а также преобразователь последовательного кода в параллельный и последовательно соединенные усилитель воспроизведения и

входной формирователь, а также магнитную

головку воспроизведения, соединенную с .усилителем воспроизведения.

Использование этой системы для синхронизации всех видов КЗА не представляется возможным, т. к. система предназначена только для магнитной записи и не имеет выхода для записи на светолучевые осциллографы.

Система записи цифровых данных не синхронизирована текущим временем, а также мал объем записываемой информации. Гаким образом, в тех случаях, когда на объекте имеется несколько видов регистраторов, трудно, а в некоторых случаях и невозможно обеспечить их единую синхронизацию и привязку ко времени 2.

С целью привязки работы любых регистрирующих устройств к единой шкале времени для автоматизации обработки записи в устройство записи введены схема управления, электронные часы, последовательно соединенные, цифроаналоговый преобразователь (UAilj, выходной усилитель и подключенная к входу параллельно-последовательного иреооразователя схема установки фиксированных данных в блок заниси, а источник импульсов выполнен в виде кварцевого генератора, выход которого соединен с входом электронных часов, выходы которых подключены к входам цифроаналогового преобразователя, параллельно-последовательного преобразователя и схемы управления, один выход которой соединен с уиравляющим входом иараллельио-иоследовательного преобразователя, а другой выход - со вторым входом схемы пли, а в устройство для воспроизведения введены схема автоматики, схема индикации, компарагоры начала и конца заниси и дешифратор команд; преобразователь кода выиилнен в виде нараллельно соединенных носледовательного и параллельного регистров. При этом вход схемы автоматики соединен с выходом формирователя, первый ее выход подключен к входу данных и третий - к синхронизирующим входам соответственно последовательного и параллельного регистров преооразователя кода; информационные выходы последнего подключены к входам схемы нндикации, компараторов начала и конца записи и дешифратора комаид, а выходы компараторов и дешифратора являются выходами системы синхронизации.

па фиг. 1 приведена структурная схема блока выработки сигналов текущего времени (с точностью до i сек) и служебной информации - устройство записи; на фиг. 2 - олок дешифровки и индикации сигналов времени и служебной информации - устройство восироизведения.

В устройство записи входят кварцевый генерагор i, электронные часы 2, схема управления 3, преобразователь параллельного кода в последовательный 4, схема ИЛИ 5, схема установки фиксированных данных

(служебной информации) 6, усилитель заииси 7, магнитная головка записи 8, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, выходной усилитель 10.

5 Выход кварцевого генератора 1 соединен со входом электронных часов 2, которые имеют три выхода. Один выход подключен к входу схемы уиравления 3, один из двух выходов которой соединен со входом управления преобразователя 4 параллельного кода в последовательный. Второй выход схемы управления 3 подключен на первый вход схемы ИЛИ 5, на второй вход которой подключен выход преобразователя 4.

15 Информационные входы преобразователя 4 связаны с выходом электронных часов 2 и с выходом схемы установки фиксированных данных 6. Выход схемы 5 подключен через усилитель записи 7 к магнитной головке записи 8. Третий выход электронных часов 2 подключен ко входу ЦАП 9, а выход последнего подключен к входу выходного усилителя 10. К выходу усилителя 10 подключаются осциллографы КЗА.

5 Принцип работы устройства записи заключается в следующем. Прямоугольные импульсы с частотой 1 МГЦ с кварцевого генератора 1 поступают на электронные часы, где осуществляется деление частоты до

0 200 ГЦ и 1 ГЦ. Импульсы с частотой 1 гц используются для работы часов и блока управления 3. Текущее время индицируется на передней панели блока записи, а также в коде 1-2-4-8 (часы, минуты и секунды) поступает иа параллельно последовательный преобразователь 4. Импульсы с частотой 200 ГЦ с электронных часов 2 делятся на два в блоке управления 3. В результате деления образуются две последовательности импульсов с частотой 100 гц и сдвинутых относительно друг друга на 180°. Одна из них - синхронизирующие импульсы - поступает непосредственно на схему ИЛИ 3, а другая - тактовые импульсы -

5 осуществляет последовательное продвижение данных в преобразователе параллельного кода в последовательный 4.

Фиксированные данные, включающие в

0 себя число, месяц, год, номер объекта, команды, в коде 1-2-4-8 набираются на блоке уставки фиксированных данных 6 кодовым переключателем и поступают на параллельно-последовательныйпреобразователь 4. Первым на входе и выходе усилителя записи 7 появляется синхронизирующий импульс. За ним следует импульс данных, затем снова синхроимпульс и импульс данных и т. д. Всего в этой последовательности

0 61 синхроимпульс и 60 импульсов данных (когда во всех разрядах кода данных «1). Последовательность синхроимпульсов и данных образуют кадр. Кадр поступает на запись каждую секунду. Длительность кадра - 0,6 сек.

Ширина импульсов в кадре выбрана такой, чтобы можно было осуществить как непосредственную запись через цифровой тракт, так и с частотной модуляцией. В процессе эксплуатации ширина импульсов может регулироваться.

Промежуток 0,4 сек. между кадрами используется для опознавания начала следующего кадра.

Для записи суммарного времени на светолучевые осциллографы используется выход с ЦАП 9 с выходным усилителем 10. Сигнал с выхода ЦАП представляет линейно изменяющееся напрялсение, амплитуда которого в любой момент пропорциональна времени от начала отсчета. Скорость нарастания напрялсения или, что то же самое, точность отсчета времени можно задавать выбором одной из трех частот 0,1; 1; 10 гц с выхода электронных часов 2 на вход ЦАП 9.

Устройство воспроизведения включает в себя магнитную головку воспроизведения 11, усилитель воспроизведения 12, входной .формирователь 13, схему автоматики 14, последовательный регистр 15, параллельный регистр 16, схему индикации 17, компаратор начала записи 18, компаратор конца записи 19, дешифратор команд 20.

Данные с магнитной головки 11 через усилитель 12 и формирователь 13 поступают на вход схемы автоматики 14. Первый выход схемы 14 связан со входом последовательного регистра 15, а второй выход - с управляющим входом параллельного регистра 16. Информационные выходы последовательного регистра 15 подключены к информационным входам параллельного регистра 16. К каждому в отдельности из информационных выходов параллельного регистра 16 подключены схема индикации 17, компараторы начала 18 и конца 19 записи и дешифратор команд 20. Выходы компараторов 18 и 19 и дешифратора 20 являются выходами системы синхронизации регистрирующих устройств, служащими для вызова определенной программы обработки записей в ЭЦВМ.

Принцип работы блока заключается в следующем. Импульсная последовательность (кадр) с усилителя воспроизведения 12 аппарата магнитной записи через входной формирователь 13 поступает на схему автоматики 14. Схема автоматики 14 осуществляет разделение импульсной последовательности на синхроимпульсы и импульсы данных. Синхроимпульсы осуществляют продвижение импульсов данных в последовательном регистре 15.

Па конец кадра, промежуток между концом и каналом следующего кадра 0,4 сек. схема автоматики 14 реагирует выработкой импульса переписи содержимого последовательного регистра 15 в параллельный регистр 16. Содержимое регистра 16 часы.

минуты, секунды, число, месяц, год, номер объекта, номер опыта, команды, индицируется схемой индикации 17 на передней панели блока.

Компараторы начала 18 и конца 19 запири подключены к параллельному регистру 16. С их помощью можно выбирать любой участок записи, предназначенный для обработки, привязанный к текущему времени на

момент испытаний с точностью до 1 сек. Установка начала и конца записи производится кодовыми переключателями на передней панели блока. Дешифратор команд 20 предназначен

для вызова в ЭЦВМ определенной подпрограммы при автоматической обработке результатов испытаний.

Разработанная .система синхронизации позволяет существенно повысить производительность труда и автоматизировать процесс обработки результатов испытаний.

Формула изобретения

1. Устройство для записи цифровой информации, содержащее источник импульсов и последовательно соединенные параллельно-последовательный преобразователь, схему ИЛИ, усилитель записи и магнитную головку записи, соединенную с усилителем записи, отличающееся тем, что, с целью привязки работы любых регистрирующих устройств к единой шкале времени для автоматизации оораоотки записи, введены

схема управления, электронные часы, последовательно соединенные цифроаналоговыи преобразователь, выходной усилитель и подключенная к входу параллельно-последовательного преобразователя схема усталовки фиксироваиных данных, а источник импульсов выполнен в виде кварцевого генератора, выход которого соединен с входом электронных часов, выходы которых подключены к входам цифроаналогового преобразователя, параллельно-последовательного иреоОразователя и схемы управления, один вь1ход которой соединен с управляющим входом параллельно-последовательного преобразователя, а другой выход - со вторым входом схемы ИЛИ.

. Устройство для воспроизведения цифровой информации, содержащее преобразователь последовательного кода в параллельный и последовательно соединенные усилитель восироизведения и входной формирователь, а также магнитную головку восироизведения, соединенную с усилителем воспроизведения, отличающееся тем, что в устройство воспроизведения введены схема автоматики, схема индикации, компарагоры начала и конца записи и дешифратор команд, а преобразователь кода выполнен в виде параллельно соединенных последовательного и параллельного регистров, при этом вход схемы автоматики соединен с выходом формирователя, первый ее выход подключен к входу данных и третий - к синхронизирующим входам соответственно последовательного и параллельного регистров преобразователя кода, информационные выходы последнего подключены к входам схемы индикации, компараторов начала и конца записи и дешифратора команд, а выходы компараторов и дешифратора являются выходами системы синхронизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Описание на аппарат 14СЧМ «Астра-2В, 4-048.

2.Акцептованная заявка Великобритании № 1317504, кл. G ИВ 5/00, 1972 (прототип).

//

Фиг. 2