Устройство для цифрового измерения,запоминания и воспроизведения дискретных значений однократного сигнала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ, ЗАПОМИНАНИЯ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ДИСКРЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОДНОКРАТНОГО СИГНАЛА, содержащее аналого-цифровой преобразователь, формирователь сигналов,.блок памяти, блок синхронизации, блок ивдикации, мультиплексор, первый и второй счетчики адресов, эле1Менты И, первый триггер, счетчик считанных слов и блок управления, причем первый вход аналого-цифрового преобразователя является входом устройства, второй вход подключен к первому выходу блока синхронизации, а выход соединен с первым входом блока памяти и входом формирователя сигналов, выход которого подключен к входу -блока управления, первый выход которого соединен с одним из входов первого триггера, выход которого пЬдключен к первому входу первого элемента И, второй и третий выходы блока синхронизации подключены к второму входу первого и первому входу второго элементов И, выходы которых соединены соотвеГтственно с входом первого счетчика адресов и первым входом второго счетчика адресов, отличающееся тем, что, с целью повьппения быстродействия и упрощения устройства , в него введены вычитатель, регистр, блок сравнения и второй триггер, входы которого подключены соответственно к второму выходу блока управления и выходу счетчика считанных слов первый вход которого соединен с третьим выходом блока синg хрониза1и1и, выход второго триггера подключен к вторым входам счетчика считанных слов и второго элемента И, выходы счетчиков адресов соединены с первым и вторым входами мультиплексора и входами блока сравнения, выход которого подключен к другому входу первого триггера, выход формирователя сигналов соединен с первым входом второго счетчика адресов, второй вход которого подключен к выходу вычита9 теля, входы которого соединены соота ветственно с выходом первого счетчика адресов и выходом регистра, четвертый выход блока синхронизации подключен к второму входу блока памяти и третьему входу мультиплексора, выходы которьос соединены соответственно с входом блока индикации и третьим входом блока памяти,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

0% (11) 3151) С 06 3 1/00 (;. Гк

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3618352/24-.24 (22) 11.07.83 (46) 07.10.84. Бюл. к- 37 (72) В.Е.Ямный (71) Белорусский государственный университет им. В.И.Ленина (53) 681. 327 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 617776, кл. G 06 J 1/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

В 868790, кп. С 06 J 1/00, 1980 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦифРОВОГО

ИЗМЕРЕНИЯ, ЗАПОМИНАНИЯ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ДИСКРЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОДНОКРАТНОГО СИГНАЛА, содержащее аналого-цифровой преобразователь, формирователь сигналов, блок памяти, блок синхронизации, блок индикации, мультиплексор, первый и второй счет- чики адресов, элементы И, первый триггер, счетчик считанных слов и блок управления, причем первый вход аналого-цифрового преобразователя является входом устройства, второй вход подключен к первому выходу блока синхронизации, а выход соединен с первым входом блока памяти и входом формирователя сигналов, выход которого подключен к входу блока управления, первый выход которого соединен с одним из входов первого триггера, выход которого пЬдключен к первому входу первого элемента И, второй н третий выходы блока синхронизации подключены к второму входу первого и первому входу второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с входом первого счетчика адресов и первым входом второго счетчика адресов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыпения быстродействия и упрощения устройства, в него введены вычитатель, регистр, блок сравнения и второй триггер, входы которого подключены соответственно к второму выходу блока управления и выходу счетчика считанных слов, первый вход. которого соединен с третьим выходом блока синхронизации, выход второго триггера подключен к вторым входам счетчика считанных слов и второго элемента И, выходы счетчиков адресов соединены с первым и вторым входами мультиплексора и входами блока сравнения, выход д которого подключен к другому входу первого триггера, выход формирователя сигналов соединен с.первым входом второго счетчика адресов, второй вход которого подключен к выходу вычитателя, входы которого соединены соответственно с выходом первого счетчика адресов и выходом регистра, четвертый выход блока синхронизации подключен к второму входу блока памяти и третьему входу мультиплекс 1ра, выходы которых соединены соответственно с входом блока индикации и . Ь третьим входом блока памяти.

1 1 117

Изобретение относится к измери— тельной технике, а именно к устройствам записи и воспроизведения однократных сигналов.

Известно устройство для цифрового измерения и регистрации дискретных значений однократного сигнала, содержащее аттенюатор, аналого-цифровой преобразователь, блок основной памяти, индикатор, синхронизатор, блок памяти предыстории, мультиплексор, два регистра, вычитатель, цифровой компаратор, два триггера, схему И, счетчики адресов памяти предыстории и основной памяти (1) .

Однако это устройство обладает низкой разрешающей способностью.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройст29 во для цифрового измерения, запоминания и многократного воспроизведения дискретных значений однократного процесса, содержащее аналого-цифровой преобразователь, выход которого

25 подключен к вхагу =лака определения границ сообщений и к первому входу первого блока памяти одновременно, а выход последнего соединен с первым входом мультиплексора, выход которого подсоединен к входу индикатора, при этом выход блока определения границ сообщений соединен с первым входом триггера, а вторые входы первого и второго блоков памяти соединены с выходами первого и второго счетчиков адресов соответственно, семь элементов И, счетчик объема сигнала, первый и второй счетчики объема памяти, формирователь импульсов и блок управления, причем выход аналого-цифраво — 4О

ro преобразователя соединен с первым входом второго блока памяти, выход которого подсоединен к второму входу мультиплексора, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока. управления, второй и третий выходы которого подключены к первым входам первого и второго элементов И соответственно, вторые входы которых объединены между собой и соединены 5О с первым выходом блока синхронизации и с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя одновременно, а выходы первого и второго элементов И подключены к входам первого 55 и второго счетчиков адреса соответственно, кроме того, второй выход синхронизатора подсоединен к первому б67 входу третьего =iлемента И. второй вход которого сo=",riè:.=rl с Ц-выходом триггера, а выход — с входом счетчи ка объема сигнала, выход котарога через фармиронатель подключен к второму входу -.priããåðà и первому входу блока управления одновременно ° причем второй вход блок..-;. управления соединен ",пранляюы;:.. н.::,адам блока апределени"; гра:-.:. ::ц сообщений третий — с клеммой "Пуск ", а четвертый — с выходам первого счетчика объема памяти, вход которого подсоединен к выходу четвертого элемента И, первый вход которого соединен с первым входом пятога элемента И и третьим выходам синхронизатора одновременна, а. второй нхад етвертого элемента И вЂ” с четнертым выходом блока управления„ пятый нынад которога подключен к второму входу пятого элемента И, выход которого соединен с входом второго счетчика объема пакатараlo соединен с пятым входом блока управления, при этом шестой и сецьмай выходы блока упранления подсаедине ibl к первым входам шестого и седьмого элементов И, вторые входы которых соединены с четвертым и пятым выходамю синхронизатора соответственна, а выходы шестого и седьмого .элементов И вЂ” с управляющими входами второго и первого блоков памяти соответственно (2), Однако и известном устройстве вывод дискретных отсчетов однократного сигнала начинается только после полной его записи в память, поэтому имеется некоторая задержка между срабатыванием блока определения границ сигнала и выводом сигнала на индикатор, что снижает быстродействие устройства. В некоторых случаях такая задержка нежелательна, например при работе с ЭВМ. Кроме того, при применении памяти, быстродействие которой выше, чем это требуется для записи информации с аналого-цифрового преобразователя, устройство неоправдано сложно.

Целью изобретения является повыше ние быстродействия и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что н устройство для цифрового . измерения, запоминания и воспроизве- дения дискретных значений однократного сигнала, содержащее аналого1117667 4

55 цифровой преобразователь, формирователь сигналов, блок памяти, блок синхронизации, блок индикации, мультиплексор, первый и второй счетчики адресов, элементы И, первый триггер, счетчик считанных слов и блок управления, причем первый вход аналогоцифрового преобразователя является входом устройства, второй вход подключен к первому вьжоду блока синхронизации, а выход соединен с первым входом блока памяти и входом формирователя сигналов, выход которого подключен к входу блока управления, первый выход которого соединен с одним из входов первого триггера, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй и третий выходы блока синхронизации подключены к второму входу первого и первому входу второго элементов И, вьгходь1 которых соединены соответственно, с входом первого счетчика адресов с первым входом вто. рого счетчика адресов, введены вычитатель, регистр, блок сравнения и второй триггер, входы которого подключены соответственно к второму выходу блока управления и выходу счетчика считанных слов, первый вход которого соединен с третьим выходом блока синхронизации, выход второго триггера подключен к вторым входам счетчика считанных слов и второго элемента И, выходы счетчиков адресов соединены с первым и вторым входами мультиплексора и входами блока сравнения, выход которого подключен к другому входу первого триггера, выход формирователя сигналов соединен с первым входом второго счетчика адресов, второй вход которого подключен к выходу вычитателя, входы которого соединены соответственно с выходом первого счетчика адресов и выходом регистра, четвертый выход блока синхронизации подключен к второму входу блока памяти и третьему входу мультиплексора, выходы которых соединены соответственно с входом блока индикаггии и третьим входом блока памяти.

На чертеже изображена структурная схема -предложенного устройства.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, формирователь 2 сигналов, служащий для формирования импульсов, определяющих

1О

35 границы слона (сообщеггин), блок 3 памяти, блок 4 синхронизации, блок 5 индикации, мультиплексор 6, блок 7 сравнения, первый 8 и второй 9 счетчики адресов, первый 10 и второй 11 элементы И, первьп» 12 и второй 13 триггеры, вычитатель 14, счетчик 15 считанных слов, блок 16 управления и регистр 17, служащий для хранения предыстории.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу "Пуск" от блока 16 устанавливается в единицу первый триггер 12, и импульсы от блока 4 поступают через элемент И 10 на счетчик 8. Если в этот момент на блок 3 памяти подается сигнал "Запись", то мультиплексор 6 подключает выходы счетчика 8 к адресным входам блока 3 памяти и в выбранную ячейку записываются коды с выхода АЦП 1.

В следующем такте (через интервал Т меньший, чем интервал Т, который равен времени преобразования АЦП) на входе блока 3 памяти изменяется сигнал на "Чтение", что приводит к подключению через мультиплексор 6 выходов счетчика 9 и из блока 3 считываются данные. В следующий такт блок 3 переходит снова в режим записи, а в счетчик 8 добавляется один импульс от блока 4 синхронизации, saтем через интервал Т1 блок 3 памяти переходит в режим чтения, но содержи. мое счетчика 9 не изменяется, так как триггер 13 находится в исходном состоянии в нуле.

Таким образом происходит поочередная запись во все ячейки блока 3 памяти, при этом коды АЦП (К+I)-ro преобразования записываются в блок 3 памяти на место первой ординаты и т.д.

При появлении на входе устройства электрического импульса на выходе

АЦП 1 появляется код, резко отличающийся по величине от цифрового кода предыдущих моментов времени. Формирователь 2 вырабатывает импульс, по переднему фронту которого в счетчик 9 записывается число, равное разности номера ячейки памяти, в которую в данный момент записывается очередное дискретное значение входного сигнала, и числа, установленного на регистре 17. Одновременно импульс с выхода формирователя ? пост

5 11176 пает в блок 16 управления, где задерживается, если это необходимо по условиям согласования с блоком 5, прежде чем опрокидывает триггер 13 в состояние единицы. С этого момента 5 импульсы от блока 4 синхронизации имеют возможность пройти через элемент И 11 на входы счетчиков-.9 и 15.

Импульсы от блока 4 синхронизации поступают. на указанные счетчики только в момент, когда на входе блока 3 памяти имеется сигнал чтения.

При чтении адрес блока памяти определяется содержимым второго счетчика 9, начальное состояние кото- 15 рого равно разности, определяемой по выходу .вычитателя 14, адресов памяти в .момент срабатывания формирователя 2 и числа,.установленного на регистре 17. При таком решении 20 скорость считывания данных из блока памяти и скорость записи данных

s память может быть различна, поэтому при совпадении состояний счетчиков 8 и 9 появляется импульс на вы- ?5 ходе блока 7 сравнения, который поступает на вход триггера 12 и опрокидывает его в нулевое состояние.

Последующее включение этого триггера возможно только от блока 16 по сиг- зб налу "Пуск". Это.предохраняет наложение сигнала. на еще не считанную его часть. Даже при остановившемся

67 б счетчике 8 на счетчик 9 адресов про должают цоступать импульсы и происходит считывание информации из блока 3 памяти. В момент переполнения счетчика.15 считанных слов, объем которого устанавливается равным сумс ме объема предыстории и сигнала, на его выходе появляется импульс, который опрокидывает триггер 13 в кулевое состояние, и на этом заканчивается процесс чтения информации из блока 3 памяти. Последующий пуск. возможен только по сигналу от блока 16.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет записывать дискретные значения. однократиого сигнала в блок памяти,.хранить их до вывода информации, вывод данных иэ блока памяти осуществлять с минимальной задержкой посла начала записи однократного сигнала, не ожидая его окончания, причем вывод осуществлять с предысторией сигнала. В устройстве имеется возможность изменять как объ ем считываемой предыстории, так и объем сигнала, естественно, чтобы сумма объема, предыстории и объема сигнала ие превышала объема памяти.

Уменьшение до минимума времени задержки между появлением сигнала и его выводом позволяет улучшить разрешающую способность.

°1117667 боставитель В.Рудаков

Редактор А.Шишкина Техред С.Легеза Корректор В.Синицкая

Заказ 7223/35 Тирам 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Умгород, ул.Проектная, 4