Устройство для воспроизведения функций

СОЮЗ С ВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК э а 61075 451)5 6 06 С 7/26 ИЯ -Н АВТОРСКОМ инсти СССР ССР198ССР1985 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ 21) 4016103/24-2422) 31.01.86(56) Авторское свидетельствоУ 1107293, кл. Н. 03 К 13/02,С Об Л 1/00, 1982Авторское свидетельство СФ 1545253, кл. С 06 С 7/26,Авторское свидетельство С1249546, кл, О 06 С 7/26,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯФУНКЦИЙ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Цельизобретения - расширение области применения устройства за счет воспроизведения детерминированных функцийвремени, Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок2 оперативной памяти, регистр 3, цифроаналоговый преобразователь 4, пятьмультиплексоров 5,6, 7, 18 и 19, счетчик 8, блок 9 сравнения кодов, триггер 1 О, два элемента И 11 и 12, блок561075 5105 13 синхронизации, блок 15 начальнойустановки дацных, три Формирователя20, 2 и 24 импульсбв, два одновпбратора 22 и 23, четыре элемента НЕ25, 26, 27 и 28 и элемент И"НЕ 29,Принцип действия устройства основанна считывании кодов отсчетов воспроизводимой Функции из последователь-,ных ячеек памяти блока 2 и подачиэтих кодов на цифроаналоговый преобразователь 4 через регистр 3. В режиме воспроизведения задержанныхФункций случайная Функция временис входа 14 в процессе работы поступает на аналого-цифровой преобразоИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в аналоговых ианалого-цифровых вычислительныхсистемах, а также измерительных устройствах и устройствах автоматики,Цель изобретения - расширение области применения за счет воспроизведения детерминированных функций времени. 30На фиг.1 дана блок-схема устройства для воспроизведения Функций; наФиг.2 - схема блока начальной установки данных; на фиг.З - схема блокасинхронизации.Устройство для воспроизведенияфункций содержит (Фиг,1) аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 1,блок 2 оперативной памяти (оперативное запоминающее устройство ОЗУ), регистр 3, выходной цифроаналоговыйпреобразователь (ЦАП) 4, первый,второй и третий мультиплексоры 56 и7, счетчик 8, блок 9 сравнения кодов,триггер 10, первый и второй элементы И 11 и 12, блок 13 синхронизации,вход 14 случайных функций времени,блок 15 начальной установки данных,входы 16, 17 запуска и останова устройства, четвертый и пятый.мультиплексоры 18 и 19, первый и второй формирователи 20 и 21 импульсов, первыйи второй одновибраторы (ждущие мультивибраторы) 22 и 23, третий формирователь 24 импульсов, с первого почетвертый элементы НЕ 25-28, элемент55И-НЕ 29. Блок 13 синхронизации имеетпервый и второй выходы 30 и 31, Блок15 начальной установки данных имеет ватель 1, последовательность выходных кодов которого заносится в ячейки памяти блока 2, а считывание изсоответствующих ячеек производитсяс задержкой, определяемой кодомблока 15 начальной установки. В режиме воспроизведения детерминированных функций времени расчетныезначения этих функций заносятся изблока 15 в ячейки памяти на этапеподготовки, Воспроизведение какслучайных, так и детерминированныхфункций времени позволяет расширитьобласть применения устройства.З ил.,2 табл. выходы 32 кода значений Функции, выходы 33 кода адреса, выходы 34 кодазадержки Функции, выход 35 сигналаустановки режима работы устройства ивыход 36 сигнала записи,Блок 15 начальной установки данных(фиг.2) может быть выполнен на тумблерном регистре 37 формированияданных, тумблерном регистре 38 Формирования адреса, тумблерном регистре 39 Формирования кода задержкигенераторе 40 сигнала установки режима и генераторе 4 1 сигнала записив ОЗУ. Блок 13 синхронизации можетбыть выполнен на генераторе 42 так"товых импульсов, трех триггерах 43,44 и 45 и элементе И 46,Основой работы устройства является считывание кодов отсчетов воспроизводимой Функции времени из последовательных ячеек памяти ОЗУ 2 иподача этих кодов на вход ЦАП 4 через регистр 3, На выходе ЦАП 4 (азначит, и на выходе устройства вцелом) при этом будет Формироватьсявоспроизводимая Функция времени ввиде аналогового сигнала. Особенность воспроизведения задержанныхфункций заключается в том, что кодыотсчетов воспроизводимой случайнойФункции времени (подаваемой на вход14 устройства) Формируются на информационных выходах АЦП 1 и заносятсяв последовательные ячейки памятиОЗУ 2, начиная с нулевой, в процессеработы устройства, а воспроизведениедетерминированных функций - в том,что коды отсчетов воспроизводимойдетерминированной Функции заранее40 рассчитываются и заносятся в последовательные ячейки памяти ОЗУ 2, Рас"смотрим подробнее принцип действияустройства при воспроизведении слу н5чаинои Функции, что создается установкой сигнала а = 1 на выходе 35блока 15. При этом устройство можетфункционировать в двух режимах; "ПОДГОТОВКА" и "ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ",Режим "ПОДГОТОВКА" создается установкой сигнала и = 0 на выходе 31блока 13 синхронизации. При такихзначениях сигналов а и и на выходахФормирователей 21 и 24 импульсов Формируются единичные сигналы, что позволяет обнулить счетчик 8. На выходеформирователя 20 импульсов формируется единичный сигнал, что позволяетсбросить триггер 10 (через четвертый 20элемент НЕ 28), а также соединить .информационные выходы АЦП 1 черезвторую группу информационных входовмультиплексора б с информационнымивходами регистра 3. Выход окончания 25циклов АЦП 1 через третий элементНЕ 2 и второй информационный входмультиплексора 5 соединен с входомзаписи регистра 3, Импульсы с выхода 30 блока 13 поступают на входсинхронизации АЦП 1, инициируя каждый раз очередной цикл преобразования входного аналогового сигнала,который поступает на вход 14 устройства, в цифровой код. Появление этого кода на информационных выходахАЦП 1 совпадает со срезом синхроимпульса, который появляется на еговыходе окончания цикла.По фронтупроинвертированных выходных синхро"импульсов АЦП 1 происходит записьцифрового кода на информационных выходах АЦП 1 в регистр 3, Режим "ПОДГОТОВКА" при реализации случайнойзадержанной Функции необходим дляавтоматического Формирования в регистре 3 кода отсчета начальногозначения задерживаемой Функции, которым является код последнего перед началом режима "ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ" отсчета, сформированного с помощью АЦП 1,Задержанная Функция на выходе устройства формируется в режиме "ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ", Начало этого режима совпадает с переходом сигнала на выходе.31 блока 13 из "0" в "1", При этом;на выходе второго элемента И 121появляются тактовые импульсы с вы.хода 30 блока 13, которые поступают на второй вход первого элемента И 1,сигнал на выходе формирователя 20переходит из " 1" в "0" (информационные входы регистра 3 через первуюгруппу информационных входов муль"типлексора 6 подключаются к выходамОЗУ 2), сигнал на выходе. Формирова"теля 21 остается равным " 1", а сигнал на выходе Формирователя 24 пере"ходит из1" в "0", что переводитсчетчик 8 в счетный режим. Импульсыс выхода 30 блока 13 продолжают пос-;тупать на вход синхронизации АЦП 1,что вызывает запуск АЦП 1 и преобразование входного аналогового сигнала (поступающего на вход 14 устройства) в соответствующий цифровойкод, который Формируется на информационных вьгходах АЦП 1. Нулевоезначение сигнала на выходе окончанияцикла АЦП 1 свидетельствует о готовности выходных данных АЦП 1, которыезаписываются в ОЗУ 2 в течение длительности выходного синхроимпульсаАЦП 1, Эти синхроимпульсы проходятна вход управления ОЗУ 2 через второйинформационный вход четвертого мультиплексора 18. По окончании выходного синхроимпульса АЦП 1 одновибратор 22 Формирует импульс, которыйувеличивает содержимое счетчика 8на единицу, что обеспечивает записьотсчетов входной функции по последовательным ячейкам памяти ОЗУ 2,Выходные синхроимпульсы АЦП 1 поступают на вход одновибратора 22через второй информационный входпятого мультиплексора 19, В процессе увеличения содержимого счетчика8 обязательно наступит момент, когда выходной код счетчика сравняетсяс кодом И 1. который установленна выходе 54 кода задержки блока 15.Это выражается в переходе выходногосигнала блока 9 сравнения кодов из"1" в "0", В следующий момент времени очередной сигнал инкрементасчетчика 8 переводит выходной сигнал блока 9 сравнения кодов в прежнее (единичное) значение (перед этимпроизошла запись очередного отсчетавходной Функции в ячейку памятиОЗУ 2), В момент перехода сигналана выходе блока 9 сравнения кодовиз "0" в " 1" второй одновибратор23 формирует узкий импульс, которыйустанавливает триггер 10 в единичноесостояние, что разблокирует первыйэлемент И 11, а счетчик 8 сбрасыва- , ет в "0", Сигнал сброса счетчика 8 вырабатывается формирователем 24, Теперь циклу записи в очереднуюЪФ5 ячеику памяти ОЗУ 2 отсчета входной функции предшествует цикл считывания содержимого этой ячейки в регистр 3 (при этом на выходе устройства формируется задержанная входная 10 , случайная функция времени). Запись в регистр 3 становится возможной потому, что тактовые импульсы, которые формируются на выходе второго элемента И,12, начинают проходить 15 через разблокированный первый элемент И 11 и первый информационный вход мультиплексора 5 на вход зайиси регистра 3, что позволяет считывать отсчеты входной функции из последовательных ячеек памяти ОЗУ 2, начиная с нулевой. После считывания и записи из. ячейки памяти ОЗУ 2 с номером (равным коду задержки) на выходе второго одновибратора 23 фор ,мируется узкий импульс единичного значения, который обнуляет счетчик 8. После этого процесс считывания (записи) из последовательнык ячеек памяти ОЗУ 2 (в последовательные ячейки памяти ОЗУ 2) продолжается с нулевой ячейки. Формирование задержанной входной функции на выходе устройства продолжается до прихода узкого импульса нулевого значения на вход 17 устройства.Устройство реализует детерминированную функцию при а = 0 (на выходе 35 блока 15), Режим "ПОДГОТОВКА" при реализации этой функции необходим для загрузки в ОЗУ 2 отсчетов воспроизводимой детерминированной функции времени и создается установка сигнала п = 0 на выходе 31 блока 13. При таких значениях сигналов а и п на выходе формирователя 20 формируется .нулевой сигнал, что позволяет соединить выходы ОЗУ 2 с информационными входами регистра 3 (через первую группу информационных входов мультиплексора б); на выходах формирователей 21 и 24 формируются нулевые сигналы, что переводит счетчик 8 в режим приема информации с ,информационных входов. Это позволяет транслировать коды адреса, которые формируются в блоке 15 на выходе 33 кода адреса, на адресные. входы ОЗУ 2, Информационные входы ОЗУ 2 через первую группу информациочных входовмультиплексора 7 соединены с выходом 32 кодов функций блока 15, ауправляющий вход ОЗУ 2 через разблокированный элемент И-НЕ 29 соединен с выходом Зб сигнала записиблока 15. Триггер 10 устанавливает 1 нся в .1 и своим выходным сигналомразблокирует первый элемент И 11.Загрузка ОЗУ 2 осуществляется следующим образом. Код адреса формируется с помощью тумблерного регистра38 формирования адреса блока 15 иподается па выход 33 блока 15. Кодотсчета воспроизводимой функции формируется с помощью тумблерного регистра 37 формирования,данных и подается на выход 32 блока 15. Записьотсчета воспроизводимой функции вОЗУ 2 осуществляется сигналом с выхода Зб, который формируется с помощью генератора 41 сигнала записиблока 15. Загрузка ОЗУ 2 заканчивается обнулением счетчика 8,Формирование воспроизводимой функции времени происходит в режиме"ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ". Этот режим создается при переходе сигнала и из "0в "1", Особенностью сигнала являетсято,. что этот переход синхронизирован (практически синфазен) с переднимфронтом очередного тактового импульса генератора 42 блока 13. Приэтом тактовые импульсы с выхода 30блока 13 синхронизации через второйэлемент И 12, первый элемент И 11и первый информационный вход мультиплексора 5 проходят на вход записирегистра 3, При этом фронты этихимпульсов определяют моменты временисчитывания очередного кода отсчетавоспроизводимой функции из. ОЗУ 2 врегистр 3, а срезы - моменты времениинкрементирования счетчика 8, Инкрементирование счетчика 8 возможно потому, что при переходе сигнала и из"0" в " 1", сигнал на выходе формирователя 21 переходит из "0" в "1",что переводит счетчик 8 в счетныйрежим. Сигналы .инкрементированияформируются элементом НЕ 26 и одновибратором 22, Формирование сложнойфункции на выходе устройства продолжается до прихода узкого импульсанулевого значения на вход 17 устройства.В соответствии с приведенным вышеописанием принципа действия устрой9ства первый, второй и третий формирователи 20, 21 и 24 должны функционировать в соответствии с табл.1 и 2 переходов соответственно. Таким образом, рассмотренное устройство позволяет формировать задержанные Функции времени с известными начальными значениями, задержанные Функции времени с заранее неизвестными начальными значениями, а также сложные детерминированные функции времени,что позволяет расширить область применения устройства. Формула изобретения 1561075 1 Ового мультиплексора подключен к входу управления записью регистра, сое.диненного выходом разрядов с цифровым информационным входом выходногоцифроаналогового преобразователя,аинформационными входами - с выходамивторого мультиплексора,подключенного первой группой информационньивходов к выходам разрядов блока опе"ративной памяти, адресные входы ко"торого подключены к выходам разрядов счетчика и первой группе входовблока сравнения кодов, о т л и".ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения области применения засчет воспроизведения детерминированных. Функций времени, в неговведены третий, четвертый и пятый20 мультиплексоры, второй элемент И,элемент И-НЕ, четыре элемента НЕ,два одновибратора, три Формирова 3теля импульсов и блок начальной установки данных, соединенный соответственно выходами кода значений функциис первой группой информационных входов третьего мультиплексора, выходами кода адреса - с установочными входами счетчика, выходами кода задержкиЗО Функции - с втоРой группой входовблока сравнения кодов, выходом снг"нала установки режима работы - с управляющими входами третьего, четвертого и пятого мультиплексоров, входомустановки в "1" триггера и первыми5 входами первого, второго и третьегоформирователей импульсов, а выходомсигнала записи - с первым входомэлемента И-НЕ, подключенного выходомк первому информационному входу четвертого мультиплексора, а вторымвходом - к выходу первого элементаНЕ, вход которого соединен с вторымУстройство для .воспроизведения функций, содержащее аналого-цифровой преобразователь, подключенный информационным входом к входу случайньи функций времени устройства, а входом синхронизации - к первому выходу блока синхронизации, соединенного первым и вторым входами с входами запуска и останова устройства, а вторым выходом - с управляющим входом первого мультиплексора, подключенного первым информационным входом к вьиоду первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера, при этом выход первыходом блока синхронизации, вторыми 45 входами пеРвого, втоРого и тРетьегоформирователей импульсов и первымвходом второго элемента И, подключенного вторым входом к первому выходублока синхронизации, а выходом - к 50 второму входу первого элемента Ии входу второго элемента НЕ, выходкоторого соединен с первым информационным входом пятого мультиплексора, подключенного вторым информа ционным входом к выходу сигналаокончания цикла преобразования аналого-цифрового преобразователя, второму информационному входу четвертого мультиплексора и входу третьего,.11 15 элемента НЕ, а выход пятого мульти плексора подключен к входу первого одновибратора, соединенного выходом со счетным входом счетчика, подключенного входом управления установ" кой кода и входом сброса к выходам, второго и третьего формирователей. . импульсов соответственно, третий вход третьего формирователя импульсов соединен с входом синхронизации триггера и выходом. второго одновибратора, подключенного входом к выходу блока сравнения кодов, группа выходов аналого-цифрового преобразователя соединена с вторыми группами информационных входов второго и третьего 61075 12мультиплексороЬ, второй мультиплексор подключен управляющим входом к выходу первого формирователяимпульсов и входу четвертого элемента ИЕ, соединенного выходом свходом сброса триггера, выход третьего элемента НЕ подключен к второмуинформационному входу первого мультиплексора, выход третьего мультиплексора соединен с информационнымвходом блока оперативной памяти,вход управления чтением и записьюкоторого подключен к выходу четвертого мультиплексора, а. информационный вход триггера соединен с шиной1561075 Составитель С. КазиновРедактор М. Товтин Техред Л,Олийнык Корректор Т. Палий Тираж 555 Подписное Заказ 977 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5