Регистрирующее устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 11196 Щ 0 агнмС 3 Я 3 РсмйЧ 60;М 1: .БРИО С.; ОБРЕТЕНИЮ ОП щДЕТЕЛЬС ДВТОРСНО(71) Новосибирский электротехническ институт и Северо-Западное аэрогеоде зкческое производственное объединение, г,Ленинград(56) Авторское свидетельство СССР М 732669, кл. ." 01 Р 902, 1979Авторское свидетельство СССР М 996867, кл. С 01 П 9/02, 1982. (54) РЕГИСТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к информа ий ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР цнонно-иэмерительнои технике и может быть использовано для регистрации сигналов с времяимпульсной модуляцией, в частности для записи эхосигналов в гидролокации, Изобретение позволяет повысить разрешающую способность регистрации сигналов с времяимпульснок модуляцией. Разрешающая способность увеличивается благодаря разнесению ва времени приема входной информации к ее регистрации на носитель и старт-стопному режиму работы рас. пределителя 11 сигналов развертки. При этом величина разрешения опреде" ляется периодом масштабной частоты, формирующей дискретно-временную раз- с вертку шкалы. 3 ил. 1 зп. ф-лы.Ж20 3 150959Изобретение относится к информационно-измерительной технике и можетбыть использовано для регистрациисигналов с времяимпульсной модуляцией, в частности для записи эхосигна 5лов в гидролокации.Цель изобретения - повышениеразрешающей способности регистрациисигналов с времяимпульсной модуляцией,На фиг, приведена структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг,2 - структурная схема блока буферной памяти; на фиг.3 - функциональная схема Формирователя паузы,Предлагаемое устройство (Фиг.1)имеет тактовый вход 1 и содержитделитель 2 частоты, двухступенчатыйсчетчик 3 и 4, Формирователь 5импульсов запуска, Формирователь 6импульса поддиапазона, элемент ИЛИ 7,Ю-триггер 8, информационный вход 9,элемент И 10, распределитель 11сигналов развертки, блок 12 записи, 25Формирователь 13 паузы, Формирователь 14 обнуления, триггер 15, инвертор 16, блок 17 буферной памяти,Формирователь 18 импульсов сброса,формирователь 19 импульса записи. 30Двухступенчатый счетчик 3 и 4через делитель 2 подключен к тактовому входу 1 устройства. Вход формирователя 5 импульсов запуска подключенк последнему разряду второй ступенисчетчика 4. Выход формирователя 5является выходом синхронизации. Входыформирователя 6 импульсов поддиапазонаподключены соответственно к первойи второй ступеням 3 и 4 счетчика ик выходу КБ-триггера 8, Е-вход.которого подключен к одному из входовэлемента ИЛИ 7 и к выходу формирователя 5, а Я-вход - к другому входуэлемента ИЛИ 7 и к информационному 45входу 9 устройства, третий входэлемента ИЛИ 7 подключен к выходуформирователя 6 импульса подциапазона,Блок 12 записи своими входами подключен к соответствующим выходам распределителя 11 сигналов развертки. Блок5017 буферной памяти имеет две группысигнальных входов, Первая группасигнальных входов блока 17 буфернойпамяти подключена к входу и выходупервой ступни 3 счетчика, к выходулогической единицы, к выходу элемента ИЛИ 7. Первый вход второй группысигнальных входов блока 17 буферной 5 4памяти подключен к выходу элементаИ 10 и к тактовому входу распределителя 11 сигналов развертки, второйвход второй группы - к выходуформирователя 18 импульсов сброса,к входу сброса распределителя 11сигналов развертки и к входу Формирователя 13 паузы, третий вход соединенс четвертым через инвертор 16 иподключен к выходу формирователя 14обнуления и входам сброса Формирователя 13 и 19 паузы и импульсов записиУправляющий вход блока 17 буфернойпамяти подключен к инверсному выходутриггера 15, счетный вход которогосоединен с входом Формирователя 14обнуления, с первым входом формирователя 18 импульса сброса и с выходомформирователя 5 импульса запуска,два выхода блока 17 буферной памятиподключены соответственно к второмувходу Формирователя 18 импульсасброса и входу формирователя 19 импульса записи, выход которого соединен с управляющим входом блока 12записи и с одним из входов элементаИ 10, второй вход которого подключен к выходу формирователя 13 паузы,а третий - к входу делителя 2 частоты, являющемуся тактовым входом устройства,Блок 17 буферной памяти (фиг2)содержит входной и выходной коммутаторы 20 и 23 и два идентичных каналапамяти, каждый из которых содержитсчетчик 22 адреса и оперативное запоминающее устройство 21, адресныевходы которого соединены с соответ,ствующими выходами счетчика 22 адреса.Тактовый вход и вход обнулениясчетчика 22, а также информационныйвход и вход выбора режима оперативного запоминающего устройства (ОЗУ)21 соединены с соответствующимивыходами входного коммутатора 20,а выходы счетчика 22 ОЗУ 21, соединены с соответствующими входами выход.ного коммутатора 23. Управляющий входвыходного коммутатора 23 соединенс аналогичным входом входного коммутатора 20 и является управляющимвходом блока 17 буферной памяти, приэтом первые четыре входа входногокоммутатора 20 образуют первую группусигнальных входов блока 17 буфернойпамяти, другие четыре входа входногокоммутатора 20, образуют вторую группу сигнальных входов блока 17 памяти,а два выхода выходного коммутатора 23 являются выходами блока 17 буферной памяти.Формирователь 5 импульсов запуска осуществляет синхронизацию основных узлов устройства, обеспечивая установку их в исходное состояние, в начале каждого цикла измерения.Формирователь импульсаподдиапазона 10 6 предназначен для формирования специальных импульсов, временное положе" ние которых определяет номер поддиапазона, .в котором расположен информационный сигнал. 15Распеределитель 11 сигналов развертки предназначен для управления работой блока 12 записи и вырабатывает необходимые сигналы для включения соответствующих электродов или эле ментов регистрации. Конкретное схем" ное исполнение распределителя 11 зависит. от типа применяемого носителя информации, конструктивных особенностей гребенки электродов и типа ис пользуемых в ней элементов регистрации.Блок 12 записи является оконечным узлом регистрирующего устройства, в котором реализуется запись измерительной информации на тот или иной тип носителя, включает и себя орган регистрации, носитель информации и механизм для его перемещения.Формирователь 13 паузы обеспечива ет требуемую скважность следования импульсов записи и вырабатывает импульс заданной длительности. Формирователь 13 может быть выполнен, например, по схеме, приведенной на фиг.З. Схема включает в себя элемент ИЛИ 24 триггер 25 и счетчик 26. Вход установки счетчика 26 в ноль подклю - чен к инверсному выходу КЯ-триггера 25, выход счетчика соединен с 45 одним из входов элемента ИЛИ 24. Второй вход элемента ИЛИ 24 является входом сброса формирователя 13 паузы. Выход элемента ИЛИ 24 соединен с В.-входом ВЯ-триггера, Б-вход которогоявляется входом запуска формирователя 13, а прямой выход - выходом формирователя 13,формирователь 14 обнуления пред"назначен для управления в цикле. считывания инФормации режимом работы ОЗУ21, соответствующего канала блока 17записи и обеспечивает кратковремейныйперевод данного ОЗУ 21 в конце цикла 1509595 6считывания в режим записи, в течение.которого происходит очистка ячеекпамяти путем записи в них логическогонуля. формирователь 14 обнуления может быть выполнен также, как и формирователь 13 паузы, по схеме, приведенной на фиг.З.Блок 17 памяти предназначен дляоперативного запоминания с последующим воспроизведением взаимного временного расположения смеси импульсов,поступающей с выхода элемента ИЛИ 7,Блок 17 памяти .(фиг.2) содержит входной и выходной коммутаторы 20 и 23и два идентичных канала памяти, каждый из которых содержит счетчик 22адреса ОЗУ.Формирователь 19 импульсов записивырабатывает сигнал требуемой амплиту;ды и длительности и обеспечиваетвключение одного из элементов .органарегистрации блока 12 записи.Дпя записи на термочувствительныйноситель требуется достаточно продолжительный сигнал (- 5 мс), поэтомуформирователь 19 в этом случае можновыполнить по схеме, приведенной нафиг.З.Устройство работает следующимобразом.На тактовый вход .1 поступает последовательность импульсов. На выходеделителя,2 формируется сигналы счастотой, определяющей масштаб записиинформационных сигналовКоличествонншущих электродов блока .12 записи,емкость счетчика 22 адреса, блока 17памяти и емкость счетчика 3 выбираются одинаковыми и равными и. Впредлагаемом регистраторе и, = 200.Коэффициент пересчета счетчика 4определяет количество регистрируюпцщподдиапазонов иПервая группа сигнальных входовблока 17 памяти определяет режим записиинформации, вторая группа сигнальныхвходов определяет режим считыванияинформации.Общий коэффициент пересчета двухступенчатого счетчика 3 и 4 составляетН=п,п.2Импульсы масштабной частоты, по;ступающие на вход последовательногосчетчика 3 и 4, обеспечивает периодическую дискретновременную разверткуизмеряемого параметра (глубины). Через каждые 5 импульсов масштабнойчастоты формируется импульс запускана выходе формирователя 5, определяющий начало отсчета регистрируемого параметра, При этом осуществляется начальная установка отсчетного триггера 8 и запуск триггера 15 коммути 5 рующего канала блока 17 буферной памяти.Отсчетный триггер 8 переводится во второе состояние информационным импульсом, поступающим с входа 9. Перепад напряжения с выхода триггера 8 поступает на формирователь 6 поддиапазона и на его выходе формируется импульс, временное положение которого 15 относительно импульса на выходе формирователя 5 импульса запуска определяет номер поддиапазона, в котором находится информационный импульс. Нулевой импульс с выхода формирова теля 5, импульс признака поцдиапазона с выхода формирователя 6 и информационный импульс с входа 9 суммируются логическим элементом ИЛИ 7 и с его выхода поступают на информацион ный вход первой группы сигнальных входов блока 17 буферной памяти,Блок 17 буферной памяти предназначен для оперативного запоминания взаимного временного расположения смеси 30 импульсов с выхода элемента 7. Запись этих сигналов в блок 17 буферной памяти осуществляется в темпе их поступления, так как на тактовый вход (первый вход первой группы сигнальных входов) блока 17 буферной памяти поступают импульсы масштабной частоты с выхода делителя 2.1Режим записи поступающих сигналов задается в одном из каналов блока 17 памяти путем подключения этого канала через входной коммутатор 20 к первой группе сигнальных входов. Одновременно второй канал блока 17 памяти45 установлен в режим считывания информации сигналами, поступающими через коммутатор 20 со второй группы сигнальных входов блока 17 памяти.С поступлением очередного импульса50 запуска триггер 15 переводится в противоположное состояние равновесия и обеспечивает одновременную коммутацию каждой группы сыгнальных входов блока 17 памяти на противоположный канал памяти. При этом в одном из каналов режим записи изменяется на режим считывания, а в другом - режим считыва- ния на режим записи. Считывание информации из блока 17буферной памяти осуществляется в 10раз быстрее благодаря подключениютактового входа считывания блока 17памяти (первый вход второй группысигнальных входов) через эпементИ 10 к тактовому входу 1 устройства.Это создает необходимый резерв временидля реализации медленного процессазаписи.Б процессе считывания происходитпоследовательный опрос всех ячеекпамяти блока 17 буферной памяти ипараллельно осуществляется переключение электродов блока 12 записи с помощью распределителя 11, так как еготактовый вход соединен с тактовымвходом второй группы сигнальных входов блока 17 памяти,При появлении в процессе опроса заполненной ячейки на выходе блока 17буферной памяти Формируется импульси осуществляется запуск Формирователя19 импульса записи. Выходной сигналформирователя 19 поступает на управляемый вход блока 12 записи и обеспечивает его включение на время, необхо-.димое для реализации записи отметки наносителе. Одновременно сигнал логического нуля с выхода формирователя19 поступает на второй вход элементаИ 10 тем самым прекращая поступлениеимпульсов тактовой частоты на тактовыевходы блока 17 памяти (в режиме считывания) и распределителя 11 сигналовразвертки. С окончанием импульсазаписи процесс опроса ячеек памятиблока 17 памяти и коммутацич электродов блока 12 записи продолжается допоявления новой заполненной ячейки,нового формирования импульсов записии т,д. Таким образом, реализуетсястарт-стопный режим опроса ячеек памяти блока 17 памяти и коммутация электродов блока 12 записи.С помощью формирователя 13 паузыобеспечивается необходимая скважностьзаписи информации, так как импульсомлогического нуля с его выхода элементИ 10 дополнительно блокируется дляпрохождения импульсов тактовой частоты на тактовый вход распределителя11 сигналов развертки и тактовый входв режиме считывания блока 17 буфернойпамяти.1В конце цикла считывания с помощьюформирователя 14 обнуления и инвертора 16 осуществляется очистка ранеезаписанной информации в блоке 17 памяти й подготовка его к записи новойинформации в блоке 17 памяти и подго.,товка ега к записи новой информациина очередном этапе работы. Формирователь 18 импульса сброса осуществляетначальную установку распределителя 11и блока 17 буферной памяти в режимсчитывания информации. 10Переключение каналов блока 17 буферной памяти (фиг,2) осуществляетсяс помощью входного коммутатора 20 ивыходного коммутатора 23,11 ри поступлении двух информацианных импульсов на вход 9 с интерваломвремени между ними меньше, чем времязаписи информации на носитель па первому информационному импульсу в формирователе 6 сформируется импульс при знака поддиапазона, Далее смесь сигналов ("нулевого , признака паддиапазона, инФормационных) через элементИЛИ 7 поступает на запись в блок 17буферной памяти, Близко расположенные 25информационные импульсы .запишутся всоседние ячейки памяти блока 17. Наэтапе считывания информации из блока .17 памяти и записи ее на носитель дваинформационных сигнала воспроизводятся раздельно. Аналогично осуществляется регистрация сигналов и при большем количестве информационных импульсов, например при исследовании слоистой структуры донных отложений,35Таким образом, благодаря разнесениюво времени приема входной информациии ее регистрации на носитель и стартстопыому режиму работы распределителя11 сигналов развертки достигается высокая разрешающая способность регистрации сигналов с времяимпульсной модуляцией,Минимальное время, при которомсигналы регистрируются как отдельные, 45равно периоду масштабной частоты.В предлагаемом изобретении разре-.шающая способность увеличиваится благодаря разнесению во времени приемавходной информации и регистрации еена носитель, 11 ри этом величина разрешения определяется периодом масштабной частоты, формирующей дискретновременную развертку шкалы измерения,значение которой может быть выбранаболее высоким,Формула изобретения1, Регистрирующее устройство,содеижащее блок записи, формирователь импульсов записи, распределительсигналов развертки, последовательный двухступенчатый счетчик, Формирователь импульсов запуска, трехвходовой элемент ИЛИ, КЯ-триггер, Формирователь импульса поддиапазона, входы которого подключены соответственнок первой и второй ступеням счетчикаи к выходу КЯ-триггера, Б-вход которого подключен к одному из входовэлемента ИЛИ и выходу формирователяимпульсов запуска и является выходомсинхронизации устройства, а К-вход,являющийся информационным входом устройства - к второму входу элементаЮМ, третий вход которого соединен свыходом формирователя импульса поддиапазона, вход формирователя импульса запуска подключен к выходу второй ступени счетчика, а блок записивходами подключен к соответствующимвыходам распределителя сигналов развертки, о т л и ч а ю щ е е с ятем, чта, с целью повышения разрешаю-,щей способности регистрации сигналовс времяимпульсной модуляцией, в неговведены трехвхадовый элемент И,делитель частоты, формирователь импульса сброса, формироватепь обнуления, инвертар, Формирователь паузы,триггер и двухканальный блок буферной памяти с двумя группами сигнапьных входов, первый вход первой группыкоторого соединен с входом первойступени счетчика и подключен к выходуделителя часточъ, второй вход - квыходу первой ступени счетчика, третийвход - к шине логической единицы, четвертый вход соединен с выходом элемента ИЛИ, первый вход второйгруппы сигнальных входов блока памятисоединен с тактовым входом распределителя сигналов развертки и подключенк выходу элемента И,. второй входприсоединен с выходу формирователяимпульса сброса, к входу сброса рас".пределителя сигналов развертки и квходу формирователя паузы, третий входсоединен с четвертым через инвертар иподключен к выходу формирователя обнуления и входам сброса формирователейпаузы и импульсов записи, управляющийвход блока буферной памяти подключенк инверсному выходу триггера, счетный вход которого соединен с входоМформирователя обнуления, с первымвходом Формирователя импульса сбросаи с выходом формирователя импульсовзапуска, два выхода блока буферной памяти подключены соответственно к второму входу формирователя импульса сброса и входу формирователя импульса записи, выход которого соединен с , управляющим входом блока записи и с одним из входов элемента И, второй вход которого подключен к выходу формирователя паузы, а третий -. к входу делителя частоты, являющемуся тактовым входом устройства. 2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок буферной памяти содержит входной и выходной коммутаторы и два идентичных канала памяти, каждый из которых содержит счетчик адреса и оперативное запоминающее устройство, адресные входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика адреса, тактовый вход и вход обнуления которого, а также информационный вход и вход 5выбора режима оперативного запоминающего устройствХсоединены с соответствующими выходами входного коммутатора, а выходы счетчика и оперативного эапо" минающего устройства соединены с соот О ветствующими входами выходного коммутатора, управляющий вход которого соединен с аналогичным входом входного коммутатора и является управляю" щим входом блока буферной памяти, при 15 этом первые четыре входа входногокоммутатора образуют первую группу сигнальных входов блока памяти, другие четыре входа его - вторую группу входов блока памяти а два выхода 20 выходного коммутатора являются выходами блока буферной памяти.1509595 Корректор Н.Борисова оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Составитель С,Подорсдактор С.1 атрушева Техред И.Верес аказ 5789/31 Тираж 660НИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и откр113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., д. Подписноеиям при ГКНТ СССР