Устройство для регистрации информации Советский патент 1981 года по МПК G01R13/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может быть использовано в устройствах автоматики, измерительной и вычислительной технике Известно устройство для регистрации информации, содержащее первичный измерительный лреобразователь, согласующий усилитель, аналого-цифровой преобразователь, цепи переноса кода, адресное запоминающее устройство, преобразователь код-аналог, блок запуска, детекторы, блок управления ре}$имами записи, причем выход Преобразователя соединен со входом согласующего усилителя, выход которого подкпючен ко входу аналого-цифрового пре образователя и входу первого детектора, выход которого подключен к первому входу блока запуска, первый выход аналого-цифрового преобразователя подключен к первому входу адресного запоминающего устройства и входу блока управления режимами записи, второй выход аналого-цифрового преобразователя соединен со входом цепей переноса кода, выход которых соединен с информационным входом блока адресного запоминающего устройства, третий управляющий вход которого соединен с выходом блока управления режимами записи, а выход блока памяти соединен со входом преобразователя код-аналог, выход которого соединен со входом детектора , вЫхОд которого соединен со вторым входом блока запуска, вьпсод которого соединен со вторым входом блока цепей переноса кода ГО« Однако это устройство обладает ограниченными функцнональпл и возможносИзвестно также устройство, содержащее блок аттенюатора н фильтра нижних частот, блок сравнения, первый . вход которого связан с первой шиной входного сигнала, переключатель, первый вход которого подсоединен ко второй шине входного сигнала, а выход к первому входу матрицы накопителя. связанной выходом с входом блока подбора цифрового эквивалента, с вторым входом переключателя, с первой шиной выходного сигнала и с первым входом цифроаналогового преобразователя, вы ход последнего через дополнительный фильтр нижних частот подключен ко вто рой шине выходного сигнала, первый, второй и третий выходы блока управления подключены соответственно ко второму входу блока аттенюатора и фильтра нижних частот, ко второму входу цифроаналогового преобразователя и ко входу блока выделения адреса, первый выход которого соединен со вторым входом матрицы накопителя, а второй выход блока вьщеления адреса подключен к первому входу блока управления, причем, второй вход блока управления связан с третьей шиной входного сигнала, выход блока подбора цифрового эквивалента подключен к первому входу преобразоватепя код-напряи с третьим входом преключатежениеля . 1.2j . Известное устройство обладает низкими функциональными возможностями. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем что устройство, содержащее блок сравнения, блок аттенюатора и фильтра ниж них частот, первый вход которого сеязан с первой шиной входного, сигнала, переключатель, первый вход которого связан со второй шиной входного сигнала, а выход - к первому входу матри цы накопителя, связанной выходом с входом блока подбора цифрового эквивалента, с вторым входом переключателя, с первой шиной выходного.сигнала и с первым входом цифроаналогового преобразователя, выход последнего через дополнительный фильтр нижних частот подключен ко второй шине выходного сигнала, первый, второй и третий выходы блока управления подключены соответственно ко второму входу блока аттенюатора и фильтра нижних частот, ко второму входу Щ1фроаналогового преобразователя и ко входу бл ка выделения адреса, первый выход которого соединен со вторым входом матрицы накопителя, а второй выход блока выделения адреса подключен к первому входу блока управления, причем, второй вход блока управления связан с третьей шиной входного сигнала, выХОД блока подбора цифрового эквивалента подключенi к первому входу преобразоватепя код-напряжение и с третьим входом переключателя, снабжено фиксатором уровня и дополнительным переключателем, первый контакт которого соединен с выходок блока аттенюатора и фильтра нижних частот, второй контакт - с первым входом фиксатора уровня, а третий контакт - с выходом преобразователя код-напряжение и с первым входом блока сравнения, подключенного выходом к третьему входу блока управления, причем выход фиксатора уровня связан с вторым входом блока сравнения, а четвертый, пятый и шестой выходы блока управления подключены соответственно ко второму входу блока подбора цифрового эквивалента, ко второму входу ггреобразователя код-напряжение и ко второму входу фиксатора уровня. На чертеже представлено устройство для регистрации информации. Устройство содержит блок 1 аттенюатора и фильтра нижних частот, аналогоцифровой преобразователь, включаюш 1й в себя блок 2 подбора цифрового эквивалента, преобразователь 3 код-напряжение и блок 4 сравнения, фиксатор 5 уровня, переключатели 6 и 7, блок 8 выбора адреса и матрица 9 накопителя, образукицие блок памяти, цифроаналоговый преобразователь 10, фильтр нижних частот II, блок 12 управления, шины 13 и 14 входных сигналов для цифрового и аналогового сигналов соответственно, шины 15-17 выходных сигналов (для цифрового и аналогового сигналов, а также для запуска соответственно). Устройство работает следующим образом. В режиме регистрации запись информации в блок памяти, образованный блоком 8 и матрицей 9, проводится с использованием аналого-цифрового преобраз.ователя. Аналоговый сигнал на входе квантуется по амплитуде и значение каждого кванта записьгеается в блок па мяти по соответствующему зцресу. Таким образом осуществляется регистрация информации, например в случае одиночного гладкого импульса по N адресам записано п различных значений амплитуд, проквантованных на отрезке времени О, t,, где tj - длительность импульса. При записи используются обычные методы записи цифровой информации (запись полным током, совпаде5нием полутоков и T.n.j и обычная апп ратура обрамления накопителя (блоки выбора адреса, дешифраторы, формиров тели и т.п.). Режим считывания инфо мации аналогичен режимам, используем в обычных блоках памяти, Режим определения максимума сигна ла (амплитуды) осуществляется после регистрации информации с помощью изм нения положения переключателя 7 и пр граммы коммутации блока 12. В этом режиме используется -то же оборудование, что и для регистрации информации Сущность алгоритма определения максимума сигнала (амплитуды) состоит в сравнении каждой последующей ординаты с предыдущей. Если разность превышает порог срабатывания блока 4, то продолжается дальнейшее сравнение, в про тивном случае срабатывает блок 4 и прекращает процесс сравнения,тогда в блоке 8 фиксируется последний адрес, .а в блоке 2 сохраняется значение найденного максимума сигнала (амплитуды В общем случае блок 8 содержит регис ры адреса, счетчик команд, схему управления и дешифрации, а блок 2 содержит регистр сдвига, логические клю чи и управляемые блоком 4 триггеры фо мирования кода, а в качестве преобразоватепя 3 чаще всего используется цифроаналоговый преобразователь 10, так как это обеспечивает наибольшую точность прямого преобразования напряжение-код. В частном случае, в качестве преобразователя 3 может быть использована сетка резисторов R 2R. Работа устройства в режиме определения максимума сигнала (амплитуды) происходит следующим образом. На управляющий вход блока 12 посту пает сигнал операции определения максимума сигнала (амплитуды). По этому сигналу в первый такт происходит установка начальных состояний во всех блоках и узлах, а именно, устанавливаются в нулевое положение регистры адреса блока 8, фиксатор уровня 5, блок 2, в единичное - счетчик команд в блоке 8. Во второй такт по сигналу блока 12 происходит считывание числа, записанного по 1-ому адресу (i-ая координата) в блоке памяти,.и вьщача его на блок 2. Преобразованная в аналоговую величину с помощью преобразователя 3 информация U о i-ой координате в следующий такт запоминается на фиксаторе уровня 5 по сигналу блока 12. Четвертый такт операции опре861деления максимума - выдача по сигналу блока 12 информации, хранимой по + 1гому адресу на вход анагого-цифрового преобразователя. Следует отметить, что одновременно, как и в предьодущем такте, информация появляется на входе цифроаналогового преобразователя 10, однако блок 12 по второму управляющему выходу запрещает работу этого блока. После преобразователя 3 аналоговая величина U- , соответствующая цифровой информации, хранившейся по i+1-ому адресу, поступает на блок 4, что обеспечивается программой коммутации, вырабатываемой блоком 12. Одновременно по сигналу управления с фиксатора уровня 5 на первый вход блока 4 поступает аналоговая величина Ц , соответствующая И1тформации, хранившейся по i-ому адресу. В следующем такте работы происходит сравнение величин напряжения и U . Если ди Ц4-) превьшшет порог срабатывания блока 4, то по сигналу блока 12 фиксатор уровня 5 запоминает величину, -аходящуюся в этот момент на выходе преобразователя 3, счетчик команд в блоке 8 блока памяти увели- . чивает свое содержимое на единицу, переходя таким образом к режиму обращения по +2-ому адресу, и цикл повторяется. Процесс сравнения длится до тех пор, покади - не станет меньще или равно порогу срабатывания блока 4, который, срабатывая, посылает сигнал останова в блок 12 по третьему управляющему входу. Тогда в блоке 2 сохраняется цифровой код, а на вьпсоде преобразователя 3 - аналоговая величина, соответствующая максимуму сигнала (амплитуде), которая запоминается затем на фиксаторе уровня 5. Кроме того, блок 8 обеспечивает возможность многократного считывания этой величины по адресу, зафиксированному при остановке счетчика команд. Отметим, что полученная таким образом величина определяет амплитуду исследуемого посе регистрации сигнала в случае гладкого импульса, при наличии нескольких аксимумов они определяются последоательно, один за другим. При этом рактически неизменно количество о5оудования (не считая фиксатора уровя) . Однако фиксатор уровня может ходить как вспомогательное звено в остав аналого-цифрового преобразоваеля. Использование фиксатора уровня на входе аналого-цифрового преобразователя позволяет повысить точность преобразования напряжение-код. Формула изобретения Устройство для регистрации информации, содержащее блок сравнения, блок аттенюатора и фильтра нижних час тот, первый вход которого связан с первой шиной входного сигнала, переключатель, первый вход которого подсоединен ко второй ошне входного сигпала, а выход - к первому входу матрицы накопителя, связанной выходом с входом блока подбора цифрового эквивалента, с вторым входом переключателя, с первой шиной выходного сигнала и с первым входом цифроаналогово го преобразователя, выход последнего через дополнительный фильтр нижни частот подключен ко второй шине выходного сигнала, первый, второй и третий выходы блока управления подкхвочены соответственно ко второму вх ду блока аттенюатора и фильтра нижних частот, ко второму входу цифроаналогового преобразователя и .ко входу блока выделения адреса, первый выход которого соединен со вторым входо матрицы накопителя, а второй выход блока выделения адреса подключен к п вому входу блока управления, причем. второй вход блока управления свизан с третьей шиной входного сигнала, выхол блока подбора цифрового эквивалента подключен к первому входу преобразователя код-напряжение и с третьим входом переключателя, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно снабжено фиксатором уровня и дополнительным переключателем, первый контакт которого соединен с выходом блока аттенюатора и фильтра нижних частот, второй контакт - с первым входом фиксатора уровня,а третий контакт - с выходом преобразователя код-напряжение и с первьм входом блока сравнения, подключенного выходом к третьему входу блока управления, причем, выход фиксатора уровня связан с вторым входом блока сравнения, а четвертый, пятый и шестой выходы блока управления подключены соответственно ко второму входу блока подбора цифрового эквивалента, ко второму входу преобразователя код-напряжение и ко второму входу фиксатора уровня. Источники информации, принягае во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 673928, кл. G 01 R 13/02, 10.05.77. 2.Приборы и системы для измерения вибрации шума и удара. Под ред. В.В. Клюева, М., Машиностроение, 1978, с. 298 (прототип).