Устройство для отображения информации

ИСАНИ ТЕНИЯ ЬСТВ оваФ 2 Крочнои дский ка - третьи рой вход ан вателя явля в роиств ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ Н АВТОРСКОМУ/ СВОД(71) Ленинградский институт тмеханики и оптики и Ленинграинститут водного транспорта(56) 1. Патент ВеликобританииУ 1301292, кл. Ц 01 Л 9/280,опублик, 1972.2. Авторское свидетельство СССРР 612238, кл, 6 06 Р 3/14, 1976(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРА)КЕНИЯИНФОРМАЦИИ, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов,счетчик и элемент И, регистр сдвига,выходы которого соединены с входамипервой группы первого блока элементов И, выходы которого соединены свходами первой группы блока индикаторов, элемент задержки, первый элемент ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностии быстродействия устройства, в неговведены аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, блок сравнения,второй элемент ИЛИ, дешифратор ивторой блок элементов И, входы первой группы которого соединены с выходом аналого-цифрового преобразтеля, входы второй группы - с выходами регистра сдвига, выход первогоэлемента ИЛИ соединен с входамитретьих групп блоков элементов Ии с входом элемента задержки, выходкоторого соединен с первыми входамирегистра сдвига и второго элементаИЛИ, выход которого соединен с входом счетчика, выход которого соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с входами второй группы первого блока элементов И,первый вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с первымвходом блока сравнения, второй входкоторого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, третийвход - с выходом блока памяти, выходблока сравнения соединен с вторымвходом блока памяти и первым входомпервого элемента ИЛИ, второй входкоторого соединен с выходом элемента И, выходы второго блока элементовИ соединены с входами второй группыблока индикации, вторые входы регистра сдвига и второго элемента 1 ШИ яв -ляются соответственно первым и вторымвходами устройства, а третий вход бло дом устроиства, вто-цифрового преобразо четвертым входом устИзобретение относится к областитехнической кибернетики и может бытьиспользовано в устройствах визуального отображения информации,Известно устройство для отображения информации, фиксирующее толькосущественные (отличающиеся) значенияотображаемой величины, содержащееблоки индикаторов, элементов И и ИЛИ,генератор импульсов, счетчик и элемент И Ц,Данное устройство отличается недостаточной достоверностью отображения,так как в нем возможны потери служебной информации, связанные с переполнением счетчика, имеющего конечнуюемкость, и сложно, что снижает егонадежность.Наиболее близким по техническойсущности к предложенному является рО устройство для отображения информации, содержащее блок индикаторов, один вход которого соединен с блоком элементов ИЛИ, другой - с блоком эле - мента И, последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик и элемент И, другой вход которого подключен к одному входу блока индикаторов, выход - к одним входам блока элеме - тов И, вход регистра сдвига соединен с одним входом блока индикаторов, выходы - с другими входами блока эле- ментоВ И, одни входы блока селекции по времени подключены к выходам блока квантования сигналов по уровню,35 другие - к выходу генератора импульсов, выходы - к входам блока элементов ИЛИ 21,Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные возможности отображения информации; устройство непригодно для отображения сигналов, длительность которых превосходит емкость счетчика, что ведет к потере служебной информации, поскольку счетчик в устройстве имеет конечную емкость и при достаточно медленном изменении отображаемого сигнала он переполняется, при этом возможна потеря части служебной инфорО мации; характеризуется недостаточной точностью отображения из-за наличия в блоке селекции линий задержки, ограничивающих период регистрации отображаемого сигнала; в процессе эксплуатации параметры пороговых элементов блока квантования сигналов по уровню могут изменяться, что приводит к изменению уставок данных элементов, и соответственно к погрешностям в определении значений отображаемого сигнала в определенные моменты времени. При контроле многих технологических процессов требуется знать интервал времени, пропорциональный числу измерений между зарегистрированными существенными значениями входной величины, В известном устройстве для определения данного интервала времени требуется реализовать дополнительные математические операции, что снижает его быстродействие.Цель изобретения - повьш 1 ение быстродействия и точности отображения.Указанная цель достигается тем, что в устройство для отображения информации, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик и элемент И, регистр сдвига, выходы которого соединены с входами первой группы блока индикаторов, элемент задержки, первый элемент ИЛИ, в него введены аналого-цифровой преобразователь, блок памяти, блок сравнения, второй элемент ИЛИ, дешифратор и второй блок элементов И, входы первой группы которого соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, входы второй группы - с выходами регистра сдвига, выход первого элемента ИЛИ соединен с входамитретьих групп блоков элементов И и с входом элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами регистра сдвига и второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом счетчика, выход которого соединен с входомдешифратора, выход которого соединен с входами второй группы первого блока элементов И, первый вход аналого-цифрового преобразователя соединен свыходом генератора импульсов, а выход - с первым входом блока сравнения, вто- рой вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, третий вход - с выходом блока памяти, выход блока сравнения соединен с вторым входом блока памяти и первымвходом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента И, выходы второго блока элементов И соединены с входами второй группы блока индикации, вторые входы регистра сдвига и второго элемента ИЛИ являются соответственнопервым и вторым входами устройства,собой, то выходнои сигнал блокасравнения 3 равен единице,Дешифратор 7 преобразует числотактовых импульсов, сосчитанных счетчиком 5 в интервале времени ц= И- е) ( К - О; 1; г,О), в определенный цифровой код,Здесь С- моменты времени появления существенных сигналов с выхода элемента ИЛИ 11. Таким образом,число К равно числу измерений послепредыдущей регистрации существенногозначения входного отображаемого сигнала, или число К равно числу импульсов с выхода генератора импульсов,поступающих на вход счетчика 5 послерегистрации предыдущего существенногозначения входного сигнала. Затемчисло К в определенном цифровом кодевысвечивается на 3-м (3 = 1, в) индикаторном элементе второго столбцаблока индикаторов 8. Здесь 3 - общееколичество существенных значений входного сигнала. Технический номер 3 определяется при помощи регистра сдвига 6 и блока элементовИ 9 количеством импульсов, появляющихся на выходах элемента ИЛИ 11. На 3-м индикаторном элементе первого столбца блока индикаторов 8 высвечивается в определенном цифровом коде значение отображаемого входного сигнала Х в момент времениЕсли отдельно изменяются значения сигнала Х или параметра , то показания блока индикаторов 8 не изменяются. Если одновременно изменяются параметр С и значение сигнала Х(С), то эти существенные значения высвечиваются на соответствующих индикаторных элементах блока индикаторов 8 при условии, что ККдре КГ - емкость счетчика 5. Если Ксоответст вующих индикаторных элементах блока индикаторов 8 высвечиваются выраженные в определенном цифровом кодечисло К А и значение сигнала Х(С). Блок индикаторов 8 состоит из двух столбцов по щ индикаторных элемен 50 тов или по ш запоминающих элементов в каждом столбце.Блок сравнения 3 предназначен для сравнения сигналов с выходов АЦП 1 и блока памяти 2, выраженных в опреде 55 ленном цифровом коде. Если данные сигналы равны между собой, то выходной сигнал блока сравнения 3 равен нулю, Если сигналы не равны между а третий вход блока памяти - третьим входом устройства, второй вход аналого-цифрового преобразователя является четвертым входом устройства. 5На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 - график зависимо=ти отображаемого сигнала, от времени (закрашенные квадраты являются отображаемыми существенны 1 О ми значениями входного сигнала с устранением избыточных данных при емкости счетчика, равной 4, единицам); на фиг, 3 - таблица показаний индикаторных элементов без устранения избыточных данных при бесконечной емкости счетчика; на фиг, 4 - то же, с устранением избыточных данных при емкости счетчика, равной 5 единицам; на фиг. 5 - то же, при бесконечной емкости счетчика.Устройство для отображения информации (Фиг. 1) содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, блок памяти 2, блок сравнения 3, генера 25 тор импульсов 4, счетчик 5, регистр сдвига 6, дешифратор 7, блок индикаторов 8, блоки элементов И 9, 10, элементы ИЛИ 11, 12, элемент задерж- ки 13, элемент И 14, шины установки начальных значений (первый-третий входы устройства) 15-17, четвертый (информационный) вход устройства 18. На фиг. 2 обозначено: 6 - величи- З 5 на погрешности АЦЛ, Т - период квантования отображаемого входного сигна 1ла по времени ( Г = - частота выТцходного сигнала генератора импульсов).40АЦП 1 предназначен для преобразования значения входного сигнала Х(С) в определенный момент времени, определяемый моментом подачи сигнала с выхода генератора импульсов 4, с 45 погрешностьюв цифру, представленную в определенном коде. Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии сигналом по шине 16 через элемент ИЛИ 12 устанавливают содержимое счетчика 5 в нулевое состояние. Вызодной сигнал счетчика 5 через дешифратор 7 подается на вторые входы элементов И блока элемента И 9. Сигналом по шине 17 устанавливают содержимое блока памя 11032191 О ти 2 в нулевое состояние, сигналом по шине 15 записывают в регистр сдвига 6 единицу. Выходной сигнал первого разряда регистра сдвига 6 подается на третьи входы первых соответствующих элементов И блоков И 9, 10,В момент времени С 1 = 0 генератор импульсов 4 подает импульс на соответствующие входы АЦП 1, блока сравнения 3 и счетчика 5. В счетчик 5 запишется единица. Выходной сигнал АЦП 1 при С = С, - Х(С) Ф 0 пОдается на сответствующие входы блока памяти 2, блока сравнения 3 и блока элементов И 10. Выходной сигнал АЦП 1 и нулевой сигнал блока памяти 2 в момент времени С = С 1 подаются на соответствующие входы блока сравнения 3. Пусть сигналы АЦП 1 и блока памяти 2 не равны между собой, тогда на выходе блока сравнения 3 появляется сигнал, который подается на второй вход блока памяти 2 и на первый вход элемента ИЛИ 11. При этом в блок памяти 2 записывается выраженное в определенном цифровом кодезначение отображаемого сигнала при- Х(С). Выходной сигнал элемента ИЛИ 11 подается на вход линии задержки 13 и на первые входы эле- ЗО ментов И блока элементов И 9, 10, на вторые и третьи входы которых поданы сигналы с соответствующих выходов регистра сдвига 6 и дешифратора 7, Выходной сигнал первых элементов И З блока элементов И 10 подается на первый индикаторный элемент первого столбца блока индикатора 8. Выходной сигнал первых элементов блока элементов И 9 подается на первый индикатор 40 ный элемент второго столбца блока индикаторов 8. На первом индикаторном элементе первого столбца блока индикаторов 8 высвечивается число, равное Х(С 1), а на первом индикатор ном элементе второго столбца блока индикаторов 8 высветится число, равное содержимому счетчика 5.Через время 7, равное времени задержки линии задержки 13, появится сигнал на ее выходе, который подается на вход регистра сдвига .6, в котором возбуждается вторая ячейка, и через элемент ИЛИ 12 на вход установки счетчика 5 в нулевое состояние.5Рассмотрим момент времени С =С Ф С 1 .В счетчике 5 записано число, пропорциональное интервалу времени С 2 - С 1, Пусть приС 2 Х(С 2) Х(С 1). При С = Сблок сравйения 3 сравнивает выходные сигналы блока памяти 2 Х(С) и АЦП 1 Х(С ). Так как Х(С 1) = Х(С), выходной сигнал блока сравнения 3 равен нулю. Поэтому содержимое блока памяти 2 не изменилось. В блоке индикаторОв 8 значение Х(С 2) и(С 2- С) не отображено.Рассмотрим момент времени - и Х(С) Ф Х(С 1). В момент времени С = С 3 с выхода генератора импульсов 4 подается сигнал на соответствующие входы АЦП 1, блока сравнения 3 и счетчика 5. В счетчик 5 запишется число импульсов, пропорциональное интервалу времени С - Выходной сигнал АЦП 1 при Х(С) подается на соответствующие входы блока памяти 2, блока сравнения 3 и блока элементов И 10. В момент времени С = С на третий вход блока сравнения 3 подается сигнал с выхода блока памяти 2 -Х(С ). Так как сигналы АЦП 1 и блока памяти 2 не равны между собой, то на выходе блока сравнения 3 появится сигнал. В итоге в блок памяти 2 запишется значение Х(С), на втором индикаторном элементом элементе первого столбца блока индикаторов 8 высветится число, равное Х(С 3), а на втором индикаторном элементе второго столбца блока индикаторов 8 высветится число, пропорциональное разности С - С 1, содержимое счетчика 5 устанавливается равным нулю,.Рассмотрим момент времени С (12,3 ). Пусть в интервале времени 7 = С - С , (С -момент времени последнего появления сигнала на выходе элемента ИЛИ 11, приводяще" го к отображению в блоке индикаторов 8 значений с и Х(С 1 ), значение отображаемого сигнала Н(С) равно Х(С), но длина интервала временисоответствует максимальному содержанию счетчика 5 При этом появляется сигнал на выходе элемента И 14, который через элемент ИЛИ 11 подается на соответствующие входы линии задержки 13 и блоков элементов И 9 и 10. Выходной сигнал дешифратора 7 при этом подается также на соответствующие входы блока элементов И 9.В итоге на 3-м индикаторном элементе первого столбца блока индикаторов8 высветится число, равное Х(С, 1 ), . а также 1-м индикаторном элементе второго столбца блока индикаторов 8 . высветится число, пропорциональное величине ь, а содержимое счетчика 5 устанавливается равным нулю (например, на фиг. 4 это значение соответствует Х = 7 при К = 5). Здесь- число зафиксированных в интервале времени 0 т, существенных значений функции в блоке индикаторов 8.На фиг. 2 в качестве примера приведен график зависимости входного отображаемого сигнала Х(1) от време" ни. Заштрихованы те клетки, значения входного сигнала в которых с точностью до Ь будут отображены в блоке индикаторов с учетом того, чтоемкость счетчика равна 5 единицам.Сравнивая данные 4, приведенные в таблицах на фиг. 3, 4, можно отметить,5 что при отображении входного сигналабез исключения избыточных данных требуется 22 показания, а с исключением - 6 показаний,Таким образом, с введением в устройство аналого-цифрового преобразова.теля, блока памяти, блока сравнения, дешифратора,. второго блока элементов И и второго элемента ИЛИ и связей 15 между ними и другими блоками исключаются потери служебной информации;повышается быстродействие и точность отображения сигнала.1103219 ий 5 Составитель А. Воронинаедактор О. Колесникова Техред А. Бабинец Корректор И. Муска каз 49 писно лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул Проектная, 4 37 Тираж 699 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Ракомитета СССРи открытийушская наб., д.