Устройство магнитной записи сигналов измерительной информации

 

Изобретение относится к технике магнитной записи и может использоваться в системах измерений и регистрации для автоматизации экспериментальных исследований . Цель изобретения - повышение быстродействия канала записи путем сжатия динамического диапазона сигналов преобразованной информации в зависимости от уровня входных информационных сигналов . Для этого в устройство введен управляемый делитель 7 опорного напряжения, включенный между источником 8 опорного напряжения и опорным входом ЦАП 9 и соИзобретение относится к приборостроению , а именно к технике магнитной записи, и может быть использовано в системах измерений и регистрации для автоматизации Экспериментальных исследований. Цель изобретения - повышение быстродействия канала записи путем сжатия динамического диапазона сигналов преобразованной информации в зависимости от уровня входных информационных сигналов . На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3 единенный управляющим входом с первым параллельным выходом регистра 6 последовательного приближения. Для входных сигналов Ux, поступающих по информационной шине 10 высокого и низкого уровней , устанавливаются различные опорные уровни -Um и (Jo, причем диапазон U0 может быть в 2, 4, 8,... раз меньше Um. При байтовой организации записи на нбситель формирователь 2 маркерного сигнала обеспечивает разделение информационных 8-разрядных слов однобитовым маркером. Формирование различных напряжений U0 и Um в зависимости от уровня входных сигналов позволяет уменьшить динамический диапазон преобразованной информации (число разрядов информационного слова, записываемого на носитель магнитной записи ) на 2-3 разряда по сравнению с динамическим диапазоном входной информации, тем самым на 25-40% повышается быстродействие канала записи, так как при меньшем числе разрядов преобразованной информации может быть соответственно увеличена тактовая частота записи. 3 ил. временные диаграммы его работы для входных сигналов различного уровня. Устройство (фиг.1) содержит тактовый генератор 1 (генератор импульсов), выходом подсоединенный к тактовым входам формирователя 2 маркерного сигнала, блока 3 записи и аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 4, который включает о себя компаратор 5, выходом подключенный к информационному входу регистрл6 последовательного приближения (РПП) К схьду разрешения РПП 6, а также к м ркеоь.гч входу блока 3 записи подсоединен i |чч мироьателя (Л С vj О о ел 00 00

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 11 В 5/09

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4601005/10 (22) 01.11,88 (46) 23.12.91, Бюл. М 47 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В, Н.Тетюев (53) 681. 84(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 1229810, кл. С 11 В 5/09, 1986, (54) УСТРОЙСТВО МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ

СИГНАЛОВ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к технике магнитной записи и может использоваться в системах измерений и регистрации для автоматизации экспериментальных исследований. Цель изобретения — повышение быстродействия канала записи путем сжатия динамического диапазона сигналов и реобразованной информации в зависимости от уровня входных информационных сигналов. Для этого в устройство введен управляемый делитель 7 опорного напряжения, включенный между источником 8 опорного напряжения и опорным входом ЦАП 9 и соИзобретение относится к приборостроению, а именно к технике магнитной записи, и может быть использовано в системах из- ° мерений и регистрации для автоматизации экспериментальных исследований.

Цель изобретения — повышение быстродействия канала записи путем сжатия динамического диапазона сигналов преобразованной информации в зависимости от уровня входных информационных сигналов.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 и 3—

5U, 1700588 А1 единенный управляющим входом с пеовым параллельным выходом регистра 6 последовательного приближения. Для входных сигналов 0х, поступающих по информационной шине 10 "высокого" и "низкого" уровней, устанавливаются различные опорные уровни -Um и U<<, причем диапазон 14 может быть в 2, 4, 8„.. раз меньше Um. При байтовой организации записи на нЬситель формирователь 2 маркерного сигнала обеспечивает разделение информационных

8-разрядных слов однобитовым маркером, Формирование различных напряжений 0С, и

Um в зависимости от уровня входных сигналов позволяет уменьшить динамический диапазон преобразованной информации (число разрядов информационного слова, записываемого на носитель магнитной записи) на 2 — 3 разряда па сравнению с динамическим диапазоном входной информации, тем самым на 25 — 40 (повышается быстродействие канала записи, так как при меньшем числе разрядов преобразованной информации может быть соответственно увеличена тактовая частота записи, 3 ил, временные диаграммы его работы для входных сигналов различного уровня.

Устройство (фиг.1) содержит тактовый генератор 1 (генератор импульсов), выходом подсоединенный к тактовым входам формирователя 2 маркерного сигнала, блока 3 записи и аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 4, который вклю гает в себя компэратор 5, выходом подключенный к информационному входу рег. стра 6 последовательного приближения (Р ГП). К эхо,;у разрешения

РПП 6, э также к иэрк ри;.;:.;; входу блока 3 записи подсоедине вых ), Ро;. л1росэ1 елл

1700588

2 маркерного сигнала, Тактовый вход РПП 6 является тактовым входом АЦП 4, К первому параллельному выходу РПП

6 подключен управляющий вход управляемого делителя 7 опорного напряжения, включенного между выходом источника 8 опорного напряжения и опорным входом цифроаналогового преобразователя (ЦАП)

9, К соответствующим информационным

) входам ЦАП 9 подсоединены остальные па, раллельные тактовые выходы РПП 6, после, довательный выход которого подключен к информационному входу блока 3 записи.

Выход ЦАП 9 связан с одним входом компаратора 5, к другому входу которого подключена входная информационная шина 10, Устройство работает следующим образом.

Входной информационный сигнал Ux no, шине 10 поступает на компаратор 5, где он сравнивается с уравновешивающим сигналом U< с выхода ЦАП 9; результат сравнения (сигнал В, фиг.2, 3) с выхода компаратора заносят в РПП 6. Этот сигнал, сдвинутый на один такт, с выхода РПП 6 (сигнал Д на фиг.2, 3) поступает на информационный вход блока 3 для записи на носитель (на фиг.1 не показан) магнитной записи.

Преобразование входного сигнала осуществляют поразрядным уравновешиванием. По "нулевому" сигналу Б (фиг.2, 3) в период времени (t> — tz) записывают маркер и осуществляют запуск РПП 6. На интервале (tz — тз) по сигналу Г(с выхода РПП) управляемым делителем 7 формируют опорное напряжение, равное О,, и определяют диапазон измерения, т,е. сравнивают входной сигнал U с опорным; Uc = Uo. Если

Ох 0о, то в конце такта сигнал Г возвращается в единичное состояние (фиг.2), при этом сигнал на выходе делителя 7 равен U

Который является опорным для диапазона

Входных сигналов "высокого" уровня (при 4> Uo). Если U><< Uo(сигнал диапазона "низкого" уровня), то сигнал Г остается "нулевым", а измерение осуществляют в диапазоне U (фиг.3). После определения диапазона (после момента tg) измеряют входной сигнал поразрядным уравновешиванием, Если

ЦАП 9 включен в режиме четырехквадрантного перемножителя, источник 8 опорного напряжения может быть однополярным (иметь один выход); если же ЦАП 9 включен е режиме двухквадрантного перемножителя, то источник 8 должен быть двухполярным., Тактирование устройства осуществляют по сигналам А с выхода тактового генератора 1, один такт (период) которого соответствует временному интервалу адно5

ro бита. Преобразование сигнала производят в одно слово. Слова (отсчеты) разделены маркерами (сигнал Б..на фиг.2, 3) с выхода формирователя 2, который может быть выполнен на двоичном счетчике. Длительность маркера равна одному тактовому периоду (одному биту).

При байтовой (8-разрядной) организации записи один разряд слова соответствует информации о диапазоне измерения, а остальные семь разрядов — измерительной информации, Байты разделяют однобитовым маркером. Точность измерения при этом составляет около 1 (40 дБ).

Диапазон Uo может быть в 2,4,8,... раз меньше опорного напряжения Um сигналов

"высокого" уровня. При Um/Uo=8 8-разрядная запись соответствует динамическому диапазону входных измерительных сигналов, равному 10 разрядам (60дБ). и ри Um/U<

= 16 и 10-разрядных словах записи эквивалентом является динамический диапазон входных сигналов 11 — 12 разрядов (до 75 дБ).

Таким образом, после преобразования запись на носитель магнитной записи осуществляют с меньшим числом разрядов преобразованной информации, т.е. производится ее сжатие (уменьшается избыточность), эа счет чего может быть увеличена тактовая частота записи, т.е. повышено быстродействие канала записи. "

По сравнению с базовым объектом— измерительной системой из накопителя (КНМЛ) Н083 и регистратора Н090, обладающей быстродействием 12 тыс, отсчетов/с в режиме прямой регистрации (без сжатия I2-разрядных слов), предлагаемое устройство позволяет регистрировать 15 — 17 тыс. отсчетов/с, т.е. быстродействие повышается на 25 — 40 .

Изобретение может найти применение при автоматизации экспериментальных исследований в различных областях техники, Формула изобретения

Устройство магнитной записи сигналов измерительной информации, содержащее блок записи, тактовый генератор, выходом подключенный к тактовым входам блока записи и аналого-цифрового преобразователя, включающего в себя источник опорного напряжения, регистр последовательного приближения, цифроаналоговый преобразователь, выходом подсоединенный к одному входу компаратора, к другому входу которого подключена входная информационная шина, а к выходу компаратора — информационный вход регистра последовательного приближения, о т л и ч а1700588

Фиа2 ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия канала записи путем сжатия динамического диапазона сигналов преобразованной информации в зависимости от уровня входных информациончых сигналов, в него введены формирователь маркерного сигнала, входом соединенный с выходом тактового генератора, а выходом — с маркерным входом блока записи и с входом запуска регистра последовательного приближения, тактовый вход которого является тактовым входом аналого-цифрового преобразователя, и управляемый делитель опорного напряжения, включенный между выходом источника опорного напряжения и опорным входом цифроаналогового преобразователя, при этом последовательный вы5 ход регистра последовательного приближения подключен к информационному входу блока записи, первый параллельный тактовый выход — к управляющему входу управляемого делителя опорного на10 пряжения, а остальные параллельные тактовые выходы — к соответствующим информационным входам цифроаналогово, го преобразователя.