Устройство для измерения фазовых сдвигов сигналов от многоканальных интерферометров термоядерных установок

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ФСЕО)Н)1, 1 У П ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ1 т 13 ТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОП М модулей буйер которые подключ та КАМАК. Кажды 6 Ье ВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОВ ОТ МНОГОКАН ОВ ТЕРМОЯДЕРНЫХ(57) Изобретениевычислительной ительной техники изовано в автоматисбора и обработкиметров термоядернизобретения являетотного диапазонамативности. Устропреобразователей области носится к формацион ожет быть-измериспольистемах терфероЦелью ие часинфор" ванных данных си установ ся расйире и повьппени ство содер(56) Патент СНА Р 3913028,кл. 331-1 А, опублик. 1975.Андрушкевич Н.Г. и др. Цифровымодули в стандарте КАМАК. ИАЭ М., 1983.Ког 1 еп М., Бо 11 чясп Н. Ра 1 а аягЫоп апй ргосеяяпя яуя 1 еп ГогНСБ Ы 1 ег 1 егопе 1 ег. Мадпоя 1 с а 11 Ье ТЕХТОВ ехрегйпепС. Ргос. 11-1Бутпрояцп оп Рцяоп ТесЬпо 1 ояу(БОРТ), Ох 1 огй, 1980. ной памяти и таимер,ены к магистрали крейй из модулей буфернойпамяти связан по информационномувходу с информационным выходом соответствующего ПФК, первый управляющийвход которого и управляющий выходподключены к управляющим выходу ивходу модуля буферной памяти. Вторыеуправляющие входы всех ПФК соединеныс тактовым выходом таймера, КаждыйПФК состоит из дискриминатора нуля,вход которого является измерительнымвходом ПФК, счетчика времени, опорного генератора, узла управления,делителя переключателя частотыФСкоммутатора, счетчика фазы и буферного регистра. Информационным выходомПФК являются выходы счетчика времении буферного регистра, Выполнение счетчика фазы в виде отдельных групп,взаимосвязь которых между собой, атакже с остальными блоками ПФК осуществляется через разделенный на такоеже количество групп коммутатор, позво.ляет по командам, поступающим по магистрали крейта КАМАК, оперативноувеличивать разрядность счетчика времени за счет использования одной или 4 Рнескольких групп счетчика фазы. 2 з.п. Юф-лы, 5 ил.ИИВИИИИ 1352395 Редакто селовск Закаэ 5562/4 сное оиэводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектна ВН 11303Составитель А.Дорошенко Техред Л.Олиинык Корректор А, Тяско Тираж 730 Подл Государственного комитета СССР елам иэобретений и открытий осква, Ж, Раушская наб., д.413523Изобретение относится к областивычислительной и информационно-изметительттойт технттки и может быть использовано в автоматизированных системах сбора и обработки данных с интерсЬерометрон термоядерных установок.Цель изобретения - расширение частотного диапазона и повышение инФормативности. 10На сЬиг,1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - схема преобразователя фаза - код; ня фиг.З - схема счетчика сЬазы и коммутатора; ня Фиг.4 - схема узла управления; на 15 фиг.5 - схема таймераУстройство для измерения Фазовых сдвигов сигналон от многоканальных иптерферометрон термоядерных установок (Фиг.1) содержит преобразователи 201.1-1.М Фаза - код, модули 2,1-2.М бус 1 терпой памяти и таймер 3, подключенные к стандартной магистрали 4 крейта КАМЛК. Первый преобразователь 1.1 стаза - код измерительным входом 25 соединен с выходом опорного канала интерферометря, а остальные преобра. зователи 1,2-1.М Фяэя - код аналогичпьтми входами соединены с выходами измерительных каналов интерферометра. 30 Каждый пз модулей 2.1-2,М буферной памяти соединен информационным входом управляющими входом и выходом с инФормационным выходом, управляющим выходом и первым управляющим входом 35 соответствующего преобразователя Фаза - код. Тактовый выход таймера 3 подключен к второму управляющему входу (входу запуска цикла) каждого преобразователя сЬаза - код. 40 Каждый преобразователь Фаза - код (Фиг.2) содержит дискриминатор 5 нуля, счетчик 6 времени, опорный генератор 7, делитель-переключатель 8 частоты, счетчик 9 Фазы, буферный регистр 10, коммутатор 11 и узел 12 управления, Вход дискриминатора 5 нуля является измерительным входом преобразователя фаза - код, а инфор мационные выходы буферного регистра 10 и счетчика 6 времени - информационным выходом преобразователя Фаза - код, Информационные входы буферного регистра 1 О соединены с соответствую щими выходами счетчика 9 фазы. Выход опорного генератора 1 соединен с информационным входом делителя-переключателя 8 частоты, первый (основ 952ной) выход которого подключен к счетному входу счетчика 6 времени.Счетчик 9 фазы и коммутатор 11 каждого преобразователя Фаза - код разделены на 11 групп и содержат соответственно (при 11 = 3, Фиг,З) первую - третью группы 13 - 15 счетчика 9 Фазы и первую - третью группы 16 - 18 коммутатора 11. Каждая группа 16 - 18 коммутатора 1 содержит входы стробирования, первый и второй выходы, соответствующие им две группы информационных входов (по И+1 входов в каждой группе) и общие входы управления,Каждый -й вход первой группы информационных входов -й группы коммутатора 11 соединен 6 выходом дискриминатора 5 нуля (з. = .И). Осталытьте1 т входов первой группы информационныхвходон первой группы 16 коммутатора11 соединены с выходом переноса счетчика 6 времени. В каждой иэ другихгрупп 17 и 18 коммутатора 11 остальные К входов первой группы информационных входов соединены с выходомпереноса предыдущей группы 13 и 14счетчика 9 Фазы. Первыевходов второй группы информационных входов вкаждой с-й группе 16 - 18 коммутатора 11 соединены с Формирователем сигнала лог тческого нуля (например, собщей шиной устройства), а остальныевходы второй группы информацонныхвходов каждой из групп 16 - 18 ком.мутатора 11 соединены с первым выходом узла 12 управления (выход"Сброс СВ"). Третий и четвертый выходы узла 12 управления (выходы блокировки и управления) подключены соответственно к входам стробирования иуправления каждой группы 16 - 18коммутатора 11. Вторые входы сбросакаждой из групп 13 - 15 счетчика 9фазы соединены с пятым выходом узла12 управления (выход "Общий сброс"),а первые входы сброса и счетные входыкаждой группы 13 - 15 связаны соответственно с вторым и первым выходамисоответствующей группы 16 - 18коммутатора 11.Узел 12 управления содержит (Фиг,4) дешифратор 19 команд КАМАК, ре-:гистр 20 состояния, первый триггер21 (триггер сигнала блокировки),второй триггер 22 (триггер сигналазапуска цикла), третий триггер 23счетчик 24 внутренних таймирующих сигналов, четвертый триггер 25 (триггер сигналов синхронизации преобразователя Фаза - код с модулем5 буферной памяти).Входы и выходы сопряжения дешифратора 19 команд КАМАК и информационные входы регистра 20 состояния являются входами и выходами сопряжения преобразователя фаза - код с магист-. ралью 4 крейта КАМАК. Выход и второй вход сброса триггера 25 являются соответственно вторым выходом и пер вым входом узла 12 управления 15 и используются в качестве управляющего выхода и первого управляющего входа преобразователя Фаза - код. В приведенном примере конкретного выполнения узла 12 управления его 20 первый вход соединен также с его первым выходом (выход "Сброс СВ").Таймер 3 содержит (Фиг.5) подключенные к магистрали 4 крейта КАМАК программно-управляемые генераторы 26 и 27 и счетчики 28 и 29. Первые выходы генераторов объединены и являются тактовым выходом таймера, второй выход генератора 26 подключен к входу счетчика 28, а второй выход генератора 27 - к входу счетчика 29. Выход счетчика 28 подключен к . входу "Стоп" генератора 26 и входу "Пуск" генератора 27, а выход счетчика 29 - к входу "Стоп" генератора 27 и входу "Пуск" генератора 26.Устройство работает следующим образом.Перед началом измерительного цикла все части устройства устанавлива ются в исходное состояние. Управление осуществляется командами, передаваемыми по стандартной магистрали 4 крейта КАМАК,В каждом преобразователе фаза - 45 код по сигналу (ЕУС)82, формируемому дешифратором 19 в ответ на один из сигналов общего управления магистрали 4 крейта КАИАК 2 или С (со строб- сигналом 82), происходит сброс регис 50 тра 20, триггеров 21 и 25 и счетчика 9 фазы. При этом с выхода триггера 21 снимается сигнал, вызывающий сброс и блокировку триггеров 22 и 23 и счетчика 24, а также блокировку вы ходов коммутатора 11. Сброшенный и заблокированный триггер 22 в свою очередь, блокирует первый (основной) выход делителя-переключателя 8, а триггер 23 - счетчик 24 и триггер 25, которые в таком состоянии не формируют внутренние таймирующие11сигналы и синхросигнал Запрос на втором выходе узла 12 управления (цикла записи слова преобразователя фаза - код в модуль буферной памяти) т,е. в этом состоянии в преобразователе Фаза - код не работают счетчики 6 и 9 и не запускаются циклы преобразования и записи текущих значений фазы (с частотой тактовых импульсов таймера 3).Затем по сигналу ИА(0)У(16)81, формируемому дешифратором 19 узла 12 управления в ответ на соответствующую команду КАМАК, происходит запись в регистр 20 состояния слова, передаваемого по шинам ь записи магистрали 4 крейта КАМАК. При этом с выходов регистра 20 снимаются управляющие сигналы, поступающие на четвертый и седьмой выходы узла 12 управления (выходы Управление). Сигналы с седьмого выхода узла 12 управления принимаются делителем-переключателем 8 частоты и обеспечивают установление требуемой частоты тактовых импульсов счетчика 6 времени, Сигналы с четвертого выхода узла 12 управления поступают на управляющие входы коммутатора 1 и обеспечивают соответствующую коммутацию его информационных входов для установления требуемой разрядности счетчиков 6 времени и 9 Фазы.В таймере 3 перед началом измерительного цикла происходит предустановка частоты тактовых импульсов каждого иэ генераторов 26 и 27. Причем устанавливаемые частоты генераторов отличаются друг от друга, а выходы генераторов блокируются. Кроме того, в таймере 3 выполняется предустановка счетчиков 28 и 29. Счетчики 28 и 29 устанавливаются для контроля отработки заданного числа тактовых импульсов (эа определенный интервал времени) генераторами 26 и 27 соответственно.Измерительный цикл в устройстве начинается с приходом команд КАМАК, вызывающих разблокировку измерительных и управляющих входов и выходов преобразователей 1.1-1.М фаза - код и выходов генераторов 26 и 27 таймера 3. В каждом преобразователе фаза -код разблокировка входов коммутатора395бвующий ему код времени - в счетчике6 времени. Цикл записи кодов фазыи времени завершается увеличениемадресного счетчика модуля буфернойпамяти и вьдачей сигнала "Ответ 1,который поступает на первый управляющий вход соответствующего преоб-разователя фаза - код и вызывает внем сброс триггера 25 и счетчика 6времени,В этом состоянии преобразователи1.1 - 1.М фаза - код и модули 2.1-2,Мбуферной памяти готовы к новому циклуизмерений, который начинается с при-сходом следующего тактового импульсаот таймера 3,Регистрация текущих значений фазсигналов измерительных каналов иопорного канала интерферометра (с одновременной регистрацией времени каждого отсчета) происходит с периодической сменой частоты таймера 3. Причемобщее число регистрируемых значений(точек отсчета) одним измерительнымканалом устройства равно 352 1 2) 2 11, триггеров 21-23 и счетчика 24 осуществляется (см.фиг.4) по команде управления КАМАК ИА(15)Г(26). Аналогично запускаются генераторы 26 и 27 таймера 3.После разблокировки коммутатора 11 счетчик 9 фазы каждого преобразователя Фаза - код начинает непрерывный отсчет Фазы сигналов интерАерометра (кратной 2). С приходом очередного тактового импульса от таймера 3 на вторые управляющие входы преобразователей 1.1-1.М в них одновременно запускаются циклы преобразования и запи 1 б си в модули 2.1-2.М буферной памяти текущих значений кодов Аазы с кодами времени их регистрации относительно тактового импульса таймера 3.Цикл преобразования в преобразо О вателях .Фаза - код начинается установкой триггера 22 тактовым импульсом от таймера 3. При этом на выходе триггера 22 (восьмой выход узла 12 управления) Аормируется сигнал, вызы вающий разблокировку основного выхода делителя-переключателя 8 частоты, в результате чего начинает работу счетчик 6 времени. Следующий за этим импульс от дискриминатора 5 нуля ЗО регистрируется счетчиком 9 Аазы и взводит триггер 23,сигнал с выхода которого вызывает сброс триггера 22 и запуск счетчика 24. Сброшенный триггер 22 блокирует основной выход делителя-переключателя 8 частоты, что вызывает остановку счетчика 6 времени. Сигналами с первого и второго выходов счетчика 24, работающего от тактоВых импульсов поступающих с дополни б тельного выхода делителя-переключателя 8, производится перезапись текущего значения счетчика 9 Аазы в буферный регистр 10 и установка триггера 25, а сигналом с его третьеговыхода 4 б сброс триггера 23. В свою очередь, сброшенный триггер 23 вызьвает сброс и блокировку счетчика 24.С момента установки триггера 25 и вьдачи им сигнала Запрос" на управ-б 0 ляющий выход преобразователя Фаза - код начинается цикл записи текущего значения кода Аазы и кода времени его регистрации преобразователем Фаза - код относительно очередного тактового импульса таймера 3 в соответствующий модуль буАерной памяти. Причем текущий код Фазы содержится в буферном регистре 10, а соответстгде Ч - объем буАерной памяти;Р - число включений каждого иэгенераторов 26 и 27 таймераза цикл измерений;- число отсчетов, выполненных с частотой работы генераторов 26 и 27 соответственно во время их очередного включения.Измерительный цикл устройства завершаетсяпо сигналу ЫМ, передаваемому по соответствующей шине магистрали 4 крейта КАМАК при переполнении адресного счетчика одного из модулей 2,1-2.М буферной памяти. Переполнение адресных счетчиков в модулях буферной памяти происходит практически одновременно после последнего тактового импульса таймера 3. Длительность измерительного цикла устройства равняется2 2)где Т и Т - периоды сигналов, генерируемых соответственно генераторами 26 и 27. Цикл измерений завершается (см.фиг.4) блокировкой входов и выходов преобразователей 1,1-1.М и выхода таймера 3 по команде КАМАК БА(15)Р (.24) .Считывание данных, записанных в модули 2.1-2.М буферной памяти, осу9 1 ЗЗи 4, причем при уменьшении разрядно сти счетчика 9 фазы соответственноувеличивается разрядность счетчикаб времени. 2395 5 0 15 О 25 30 35 1,Устройство для измерения фазовых сдвигов сигналов от многоканальных интерферометров термоядерных установок, содержащее М преобразователей фаза - код, М модуЛей буферной памяти и таймер, которые входами и выходами сопряжения подключены к магистрали крейта КАМАК, каждый из модулей буферной памяти информационным входом управляющими выходом и входом соединен с информационным выходом, первым управляющим входом и управляющим выхо дом соответствующего преобразователя фаза - код, содержащего дискриминатор нуля, вход которого является измерительным входом преобразователя, счетчик времени, опорнйй генератор и узел управления, связанный первым выходом с входом сброса счетчика времени, второй выход и первый вход узла управления являются соответствен. но управляющимвыходом и первым управляющим входом преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона устройства, тактовый выход таймера подключен к вторым управляющим входам преобразователей фаза - код, в каждый из которых дополнительно введены счетчик фазы, коммутатор, буферный регистр и делитель-переключатель частоты, связанный информацион ным входом с выходом генератора опорной частоты, а первым выходом - со счетным входом счетчика времени, причем коммутатор и счетчик фазы разделены на Н групп, каждая группа коммутатора содержит входы управления, входы стробирования, две группы по И+1 информационных .входов и два выхода, соответствующих двум группам информационных входов, причем в -й группе коммутатора х-й вход первой группы информационных входов соединен с выходом дискриминатора нуля, а входы с первого по 1-й второй груп пы информационных входов каждой -й группы коммутатора соединены с формирователем сигнала логического нуля, остальные входы второй группы информационных входов каждой из групп 40,5.ю щ е е с я тем, что узел управления 50 55 Формула изобретения коммутатора - с первым выходом узлауправления, в первой группе коммутатора остальные входы первой группыинформационных входов соединены с выходом переноса счетчика времени, а вкаждой из последующих групп коммутатора остальные входы первой группыинформационных входов подключены квыходу переноса предыдущей группысчетчика фазы, входы стробирования ивходы управления каждой группы коммутатора соединены соответственно стретьим и четвертым выходом узлауправления, а выход, соответствующийпервой группе информационных входовкаждой группы коммутатора - со счетным входом соответствующей группысчетчика фазы, выход, соответствующийвторой группе информационных входовкаждой группы коммутатора, - с первым входом сброса соответствующейгруппы счетчика фазы, вторые входысброса групп счетчика фазы объединены и соединены с пятым выходом узлауправления, а информационный выходсчетчика фазы соединен с информационным входом буферного регистра, входуправления записью которого подключенк шестому выходу узла управления,второй вход узла управления являетсявторым управляющим входом преобразователя фаза - код, третий вход узлауправления подключен к выходу дискриминатора нуля, а седьмой и восьмойвыходы - к первому и второму управляющим входам дслителя-переключателячастоты, второй выход которого соединен с четвертым входом узла управления, причем информационным выходом преобразователя фаза - код являютсявыходы счетчика времени и буферногорегистра.2, Устройство по п.1, о т л и ч акаждого преобразователя содержитчетыре триггера, счетчик, регистрсостояния и дешифратор команд КАМАК,причем входы и выходы сопряжения дешифратора соединены с шинами управления входов и выходов сопряженияузла управления с магистралью крейтаКАМАК, первый выход дешифратора соединен с первым входом сброса первоготриггера и входом сброса регистрасостояния, вход управления записьюкоторого соединен с вторым выходом,дешифратора, информационный входрегистра состояния связан с шинами13523 записи м) входа сопряжения узла управления, а первый и второй выходы регистра состояния являются четвертым и седьмым выходами узла управ 5 ления, третий и четвертый выходы дешифратора соединены с входами сброса и установки первого триггера, выход которого является третьим выходом узла управления и подключен к первым 10 входам сброса второго и третьего триггеров, вход стробирования второго триггера является вторым входом узла управления, инверсный выход - восьмым выходом узла управления и подклю чен к своему информационному входу, а прямой выход связан с информационным входом третьего триггера, вход стробирования которого является треть. им входом узла управления, а выход 20 соединен с вторым входом сброса второго триггера и инверсным входом сброса счетчика, счетный вход которого является четвертым входом узла управления, первый выход - шестым выходом 25 узла управления и подключен к входу стробирования четвертого триггера, информационный вход которого соединен с вторым выходом счетчика, третий выход счетчика связан с вторым входом 30 9512сброса третьего триггера, причем пятый выход дешифратора является пятым выходом узла управления и соединен с первым входом сброса четвертого триггера, выход которого является вторым выходом узла управления, а второй вход сброса соединен с первыми входом и выходом узла управления.3, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности за счет повышения частоты запуска преобразователя фаза - код на интервалах быстрого изменения измеряемых параметров, таймер содержит подключенные к магистрали крейта КАМАК две пары программнопредустанавливаемых генераторов и счетчиков, причем первые выходы генераторов объединены и подключены к вторым управляющим входам преобразователей, втордй выход каждого генератора подключен к входу счетчика, образующего с ним пару, выход каждого, счетчика подключен к входу "Стоп" генератора, работающего с ним в одной паре, и входу "Пуск" генератора другой пары, причем каждый генератор и счетчик имеют отдельные входы сопряжения с магистралью крейта КАМАК.Огнал аль мжолаинтерфероме тра Сигналы измерителаиых ноиолод иятерферамелтра