Аналоговое запоминающее устройство

О П И С А Н И Е (н)903985ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиииСоциалистичесиииреспублик(53)М. Кл. О 11 С 27/00 Говударстюиий комитет СССР ао делам изабретеиий и открытий(71) Заявите овосибирский эпектротехнический инст(54) АНАЛОГОВОЕ ЗАПОМИНАЮШЕЕ УСТРОИСТВО ствах , уст ой и ервый вход бпока счиходу цифро, входы кот к выходу бпока которого подкпю тывания, второй анапогового прео рого подкпюченыния масштабного цифроанапогового ется выходом ус равнения,чен к выходуход - к вбразоватепяк выходамкоэффициенпреобразовтройства бпока задата, а выход атепя явпябцок-схема устинцип привязкитапонному уровированная хараания запоминаю 4 - упрошенная Нв фиг.ройства; нааналоговой еден ичин на- идеапи си-считы теристнка зап шего зпемента на Изобретение относится к анапоговой вычиспитепьной технике и может быть испопьзовано в устрой обработки анапоговой информации ройствах автоматики, измеритепьн вычислитель- . ной техники.По основному авт, св. % 765880 известно анапоговое запоминаюшее устройство, содержашее вычитаюший и суммируюший бпоки, два фиксатора уровня, блок записи, запоминающий эпемент с разрушаюшим считыванием информации, блок считывания и блок управпенияфОднако известное аналоговое запоминаюшее устройство позвопяет производить топько однократное считывание информации, что сужает его испопьзование.цепь изобретения - повышение точнос ти устройства при обеспечении многократного считывания информации.Поставпенная цепь достигается тем, что в устройство введены бпок сравнения, цифроаналоговый преобразоватепь, бпок задания масштабного коэффициента и коммутатор, первый вход которого явпяется входом устройства, второй входподкнючен к выходу цифроанапоговогопреобразоватепя, третий вход подкпюченк выходу блока управпения, а выход - ковходу бпока вычитания, при этом выходблока управпения подкпючен к первомувходу блока задания масштабного коэффициента, второй вход которого подкпючен3 90398 временная диаграмма работы бпока аналоговой памяти.Устройство (фиг, 1) содержит комму татор 1, вычитаюший блок 2, суммируюший блок 3, два фиксатора 4 и 5 уровня, блок 6 управпения, блок 7 записи, запоминающий элемент 8, блок 9 считывания, бпок 10 задания масштабного коэффициента, цифроаналоговый преобразоватепь 11, блок 12 сравнения.Устройство работает следуюшим образом.Многократное считывание информации в предлагаемом устройстве осушествпяется за счет использования принципа регенерации, Для этого после считывания производится запоминание и преобразова ние считанной информации на некотором буферном устройстве на время регенерации и запись этой информации в запоминающий эпемент. В качестве буферного запоминающего устройства испопьзуетсяцифроаналоговая система, состояшая иэ блока 10 задания масштабного коэффициента, цифроанапогового преобразоватепя 11 и бпока 12 сравнения.Апгоритм работы аиапогового запоминающего устройства в режиме регенера ции закпючается в спедуюшем. Паспе первого разрушающего считывания осушествпяется привязка считанной анапоговой уепичины к этапонному уровню (квантование по уровню) и производится запись этого уровня в запоминающий эпемент с заданной точностью. Однако при этом35 возможно накопление ошибки по мере увеличения чисца считываний, объясняемое спедуюшими причинами.Пусть в запоминакший элемент записана аналоговая вепичина, уровень кото 40рой находится между разрешенными уровнями Х и Х,(фнг. 2 а). При первомсчитывании осуществпяется привязка куровню Х и запись этого уровня с опреде пенной погрешностью. Еспи записанный45при регенерации уровень окажется хотябы на незначительную вепичину меньше уровня Х ,то при втором считывании произойдет привязка к уровню"Хи запись этого уровня. При третьем считывании произойдет привязка к уровню Хи т.д.,50т.е. происходит накоппение ошибки. Еспи же при записи какого-либо уровня, к примеру Хошибка будет иметь другой знак, ,т.е, записанный уровень превысит на некоторую величину значение Х то накоппе ния ошибки не происходит. Учитывая, чтов процессе работы возможны ошибки обоих знаков и, спедоватепьно, возможно 5 4накоппение ошибки, работа устройствастроится следующим образом.Поспе привязки считанной анапоговойвепичины к этапонному уровню 1 к нему добавляется поповина шага квантова -ния по уровню и производится запись сигнапаХ ф =-Ъ -(фиг. 2 б), В результате4этого, еспи ошибка пюбого знака не превышает поповины шага квантования поуровню, что обеспечивается правильнымвыбором этого шага, не происходит накоппения ошибки при неограниченном чисне считываний.Дпя записи информации в режиме регенерации испопьзуется импупьсная отрицатепьная обратная связь, которая позвопяет контронировать процесс записи ипроизводить ее с требуемой точностью,. Весь интервап времени регенерациисостоит из нескопьких временных отрезков, дапее называемых цикпами, каждыйиз которых состоит нэ двух тактов: разрушающего считывания и записи информации, При этом работа устройстваописывается системой непинейный разностных уравнений(1)выхф 1 ьп Й)прн начальных усповиях х 5 д(о) = "вых(о)где =1,2,3,Хвх(о) значение выходного сигнала принервом считывании в нулевомцикне, преобразованное цифроаналоговой системой.Предположим, что исходное состояниезапоминающего эпемента 8 соответствует некоторому значению входной аналоговой вепичин, записанной в предыдушемпроцессе работы (рабочая точка в попом ении 1 на фиг. 3).Пусть в нупевом цикпе, в момент времени 1 на вход бпока 6 управления поступает импупьс запуска считывания(фиг. 4 а). Блок 6 управпения формирует импупьс (фиг. 4), поступаюший натретий вход коммутатора 1, который подключает выход преобразоватепя 11 кпервому входу вычитаюшего бпока 2 навремя регенерации. Одновременно с этимблок 6 управления вырабатывает импупьс(фиг, 4 ф), поступаюший на второй входблока 9 считывания и в интервапе 1-1производится разрушающее считываниеинформации с эапоминаюшего эпемента8. При этом его рабочая точка перемешается в положение 2 на фиг, 3.Блок 9 считывания формирует выходной сигнал Хвор (о) (фиг. 4 и), установив903985 6шееся значение кото ого авно (в ир р о ( преде- оыапьна) значению выходного сигнапа фиклвх заданной точности) записанной ранее сатора 3 уроуровня, и производится перваяанапоговой вепичине. По окончании пера- запись в запом аю йходного процесса в блоке 9 считывания, этом его рабочая точка перемешается ис момента времени 1 , блок 6 управце попожение 3 на фиг 3, Одновременнос этим блок 6 управления формирует иь- пупьсов (фиг. 4), цостулаюшую на вход пульс (фиг. 4 Я, поступающий на третийбпока 10 задания масштабного коэффици- вход фиксатора 4 уровня, который в инента,которое обеспечивает подкпючение , тервапе 1 -1 отспежив е иь отспеживает и с моментатаких весовых коэффициентов цифроанапо времени Ф запоминает значение звписыгового цреобразоватепя 11, чтобы на его ваемой. в данном цикпе величины (фиг. 4 ).выходе сформировался сигнап Хвы(о) оъ- Поскопьку характеристика записи-счиличаюшийся от считанного сигнапа Мы тывания запоминающего эпементв 8 суна вепичину, не превышающую значения шественно непинейна (фиг. 3), его сосигнапа мпадшего веса (разряда). Таким 15 стояние после первой записи не соотве 1образом, осушествпяется привязка очи- ствует требуемому (рабочая точка натаиной вепичиныМЫ к этапонному уров- фиг. 3 допжна быть в попожении ,). ЭтонюХ арык(о), т.е. квантование цо уровню. несоответствие устраняется в поспедуюВ момент времени окончания процесса ших циклах работы устройства.квантования 1 К ,опредепяемый бпоком 20 В первом цикле, в такте считывания,12 сравнения, на его выходе формирует- производится разрушающее считываниеся импульс (фиг. 4 р), поступающий на записанной в нупевом цикле вепичины,второй вход бпока 10 задания масштаб- "При этом рабочая точка запоминающегоного коэффициента. Под действием этого эпемента (фиг. 3) перемешается иэ попоимцупьса к выходному сигнапу Хвых(о) циф.жения 3 в попожение 2, Блок 9 считывароанапогового преобразоватепя 11 добав- ния формирует выходной сигнап (фиг.4 и),пяется 1/2 часть сигнапа младшего ве- который сравнивается с сиги Халом 5 Ы(д),са (разряда) и на его выходе формирует- пифроанапогового преобрвзоватепя 11.ся сигнап Ки(,),который остается неиз- Вычитаюший блок 2 выденяет сигнапменным до конца процесса регенерации 30 ошибки ЬХ=Хвык(о)-"вьхЫ (фиг. 4,в), ко(фиг, 4 о) и явпяетсясигнвпом, записы- торый скпадывается сУммиРующим бповаемым в анапоговое запоминающее уст- ком 3 с сигнапом Хр(фиг. 4 к), соройство в этом режиме, ответствующим сигнапу записи в предыВ момент времени Ф бпок 6 управпе- . душем цикпе, По окончании переходныхния вырабатывает импупьс (фиг, 4 с), по-З 5 процессов в бпоке 9 считывания, вычиступаюший на второй вход первого фиксатающем 2 и суммируюшем 3 блоках фиктора 4 уровня, который в интервале 1 -Й сатор 8 уровня в интервапе времениустанавпивается в нупевое состояние Ф -1 отслеживает и с момента времени8(фиг. 4 ф ),; К запоминает до спедуюшего цикпа сигВ интервапе 1 "1 вычитаюший бпок 2 40 нап, поступающий с выхода суммируюшеформирует выходной сигнал (фиг. 4), го бпока 3 (фиг. 48),равный разности выходных сигнапов циф- В такте записи под действием импупьровналогового преобразователя 11 и бпо- са, поступающего с бпока 6 управпенияка 9 считывания, Суммирующий бцок 3 (фиг, 4 е), блок 7 записи формируетпроизводит сложение этой разности с высигнап записи Х 5 и хсрйХФиг. 4 ь,), иходным сигналом первого фиксатора 4 производится вторая запись в запоминауровня (фиг. 4 к) юший элемент 8. При этом его рабочаяВ момент времени 1, блок 6 управпе- точка перемешается в положение 4ния вырабатывает импупьс (фиг. 4 в), по- (фиг. 3). Одновременно с этим фиксаторступающий на второй вход второго фикса 4 уровня отслеживает и запоминает (фиктора 5 уровня, который в интервапе 1"й 5 сирует) значение сигнала, соответствуюотслеживает и с момента 15 запоминает щее сигналу записи в этом цикле, т.е.значение сигнала на его первом входе Ху:Хдо спедуюшего цикла(фиг. 41) до следующего цикла. (фиг. 4 г).В момент времени 5 бпок 6 упрввпе-, Если состояние запоминающего эле 55ния формирует импупьс (фиг, 4 е), посту- мента 8 после второй записи не соответпаюший нв второй вход блока 7 записи, ствует требуемому (как это имеет местовырабатывающий сигнап записи (фиг.4 ), в рассматриваемом примере на фиг. 3),амппитудв которого равна (ипи пропорци- то во втором цикпе вновь возникает сиг 903985нал ошибки, с учетом которого производится третья запись, причем работа всехэлементов устройства во втором и всех. последующих циклах происходит так же,как и в первом цикле. 5Процесс регенерации продолжается дотех пор, пока величина ошибки не станетменьше заданной (для примера, приведенного на фиг. 3 и 4, процесс регенерации заканчивается в третьем цикле), оПо окончании процесса регенерацииолок 6 управления формирует импульссброса (фиг. 4 Ь), поступающий на входблока 10 задания масштабного коэффициента и устанавливаюший его в исходное состояние. Одновременно с этим заканчивается импульс, поступаюший с блока 6 управления на третий вход коммутатора 1, который теперь подключает первый вход вычитаюшего блока ко входу 20устройства, подготавливая возможностьзаписи новой информации,Таким образом, в аналоговом запоминающем устройстве вновь хранится в пределах требуемой точности записанная ве 25личина, и устройство готово к очередному считыванию ипи к записи новой информации,Следует отметить, что считанная аналоговая величина может быть снята с вы-Зохода блока 9 считывания в интервале времени-1, либо с выхода цифроаналогового преобразователя 11 с момента времени т до конца процесса регенерации.Кроме того, с выхода блока заданиямасштабного коэффициента может бытьиспользован цифровой эквивалент (код)считанной величины для ее дальнейшейобработки в цифровом виде. Количестворазрядов цифроаналогового преобразовате Оля 11 определяется требуемОй точностьюрегенерации информации,Предлагаемая схема остается неизменной, если речь идет об аналоговом запоминающем устройстве, содержащеммножество запоминающих элементов. Приэтом добавляется требуемое количествозапоминающих элементов и устройствовыборки соответствующего элемента присчитывании. Алгоритм работы устройства в режимерегенерации остается таким же в случае,если запоминающий элемент 8 имеет симметричную относительно начала координатхарактеристику записи - считывания, т,е.если он позволяет запоминать аналоговыевеличины обоих полярностей,Количество циклов М, определяющихвремя регенерации в предлагаемом устройстве зависит от вида характеристикизаписи-считывания запоминаюшего эпеменута 8 и требуемой точности регенерации,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить многократное(практически неограниченное) считываниеинформации без накопления ошибки,Форму па изобретенияАналоговое запоминаюшее устройство по авт. св.765880, о т и и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства при обеспечении многократного считывания информации, в него введены блок сравнения, цифроаналоговый преобразователь, блок задания масштабного коэффициента и коммутатор,первый вход которого является входом устройства, второй вход подключен к выходу цифроаналогового преобразователя,третий вход подключен к выходу блока управления,а выход-ко входу блока вычитания,при этом выход блока управления подключен к первому входу блока задания масштабного коэффициента, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, первый вход которого подключен к выходу блока считывания, второй вход-к выходу цифроаналогового преобразователя, входы которого подключены к выходам блока задания масштабного коэффициента, а выход цифроаналогового преобразователя является выходом устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР765880, кл. б 11 С 27/00, 1979