Устройство для регистрации динамических процессов

СООЭ СОВЕТСНИХСОЯИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 624437 А 9) 8 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 2рение функциональных за счет реализации а о преобразования ин омного управления. П достигается тем, что для регистрации пила расы стей возможно- алого-циф ормации и ставленная в устрой- мических т в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯГВфИ ГННТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР В 1185367, кл. Г 09 В 9/00, 1984.Бородин С.И., Новиков Н).В., Поддубный А.П. и Томцук А.А. Средства отображения информации для микропроцессорных систем измерения, контроля и управления. - Сб.: Микропроцессор. ные средства и системы, 1988, " 3, с.76-79.(54) УСТРОЙСТВО 1 ЛЯ РЕГИГТРАЦИ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к специализированным средствам регистрации динамических процессов. Целью изобретения являетсяУ 5)5 0 0 Ь Г 3/153 Г 01 П /1 процессов, содержащее три счетчика 10-12, мультиплексор 19, блок 15 памяти, компаратор кодов 16, три смесителя 6-9, схему 18 формирования координатной сетки, селектор 21, тактовый генератор 14, генератор 13 строчной развертки и генератор 20 кадровой развертки, введены коммутатор 5, аналого-цифровой преобразователь 4, формирователь 2 сигналов управления аналпго-цифровым преобразователем, формрпватсль 1 сигнала начальной установки, формирователь 3 сигнала записи, четвертыйС смесительи формироп;п ель 1 бланка стирания блока памяти. 5 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к специализированным средствам регистрации динамических процессов.1 ель изобретения - расширение функциональных возможное.тей за счет реализации аналого-цифрового преобразования информации ц автономного управ пения.На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства, цл фиг. 2 - структурная схема формирователя сигналов управления дндло го-ггифровым преобразователем, нд фиг.3 - временная диаграмма работы формирователя сигналов управления аналого-цифровым преобразователем; на фиг. 4 - структурная схема гене ратора строчной развертки; на фиг.5 - временная дидграмма работы генератора строчной развертки.Устройство содержит формирователь 1 сигнала начальной установки, фор мировлтель 2 сигналов управления аналого-цифровым преобразователем, формирователь 3 сигнала записи, аналого-цифровой преобразователь 4, коммутатор 5, смесители 6-9, счетчики 10-12, генератор 13 строчной развертки, тактовый гецердтор 14, блок 15 памяти, комплрлтор 16 кодов, формирователь 17 бланка стирания блока памяти, схему 18 формирования координатной сетки, мультиплексор 19, генератор 20 кадровой развертки, селектор 21, вход 22 сигнала запуска, информационные входы 23 и 24, вход 25 обнуления памяти и выход 26.40Формироватепь 2 сигналов управления аналого-цифровым преобразователем содержит смеситель 27, триггеры 28 и 29, счетчик 30, диЖфереццируюнгие цепи 31 и 32, вход 33 сигнала запуска, вход 34 сигнала остановд, вход 35 синхронизации, вход 36 установки исходного состояния и выходы 37 и 38.Генератор 13 строчной разверткисодержит счетчик 39, формирователь 40 строчцьгх сигналов синхронизации, формирователь 41 строчных сигналов гдшения, вход 42, выход 43 сигналов гашения, выход 44 сигналов синхронизации, выход 45 выбора области гамяти,информационный выход 46 и выход 47 сигна -лов квантования, Устройство работает слелуюним образом. В момент включения питания устройства, импульс с выхода формирователя 1 сигцдлл начальной установки ФОУ) поступает цл вход 36 формирователя 2 сигналов управления аналого-цифровым преобразователем сФСУ АЦП) и вход установки исходного состояния формирователя 17 бланка стирлция блока памяти ФВС ВП), В роз цьтлте на вьгходе 37 ФПУ ЛПП 2 устлнлвливлется напряжение логического цуля, которое поступает нл упрдвпяюний гход коммутатора 5, второй информдционцнй вход мультиплексора 19 и входицхроцизации счетчика 11, а по выходу 38 на ацдлого-цифровой преобразователь ЛИП) 4 поступает сигнал, элпренгдющий работу ЛП 4 ц; стан нливлюг 1 гий на ицформлциоццом выходе А 1 П 4 нулевой код.При поступлении с:игцдла цлчлльцой установки нл вход устдцовкц исходного состояния Ф 10 БП 17 с его второго выхола цд вход разрешения счета счетчика 11 и второй упрлвцгпвшрц вход мультиплексора 19 постуцде; импульс положительной полярно;тц, 1 сганавпивдюший счетчик 11 в и,л вое состояниеи подклкц,юций через му.гьтицлексор 19 к ддрс;.ному вхс 1 г блс кд 15 памяти инфс рмлцоццый вьход сч. т сика 12 иключевое напри ение адрес л считывания с выхода 45 гс церлтопл 13 строчной рлзвсртки, л с первсч с 1 выхода ФБС ВП 17 церез смеситель 7 ца упрдвпяюнгий вход блока 15 памяти посту - пает импульс отрицлтельцсй пс 1 лярности, который устдндвпцвдет его в режим записи информации.В это же время импульсы опорной частоты с горного ыходл тактового ге цератора 14 поступлют цд вх,дги ратора 13 строчной развертки с выхода 45 которого цд пергьнс информационный вход мультиплексогл 19 и вход кллроього гецердторл 20 поступает ключевое цлпряженце д,цресд счцтывдция с периодом повторения, раиным псриопу г 1 овторс цця строк телевизионной рлзвертки. Елючевое цлпряжение ддресл с цтывлцця в течение перв й половицы строки имеет ццвкий уровень, л в течение торой - высч 1 й уровеь, что позволяет осунествцть разделение с 1 блдстей пдмяти блс 1 кл 15памяти для отображения двух регистрируемых процессов. Г выхода 44 генератора 13 цл вход спцхроццзлщи624437 б счета с выхода 43 генератора 13, При 5 1 счетчика 12 и второй вход смесителя 8 поступают строчные сицхроциэирующие импульсы. Г выхода 47 генератора 13 на вход синхрониэалии АПП 4 поступают счетные импульсы, а с выхода 43 на вход разрешения счета счетчика 10 поступают импульсы разрешения счета, С выхода сигналов синхронизации генератора 20 кадровой развертки на первьп 1 вход смесителя 8 поступают кадровые синхронизирующие импульсы. С выхода сигналов квантования генератора 20 на вход 35 ФСУ АЦП 2 поступают импульсы с периодом повторения, кратным периоду квантования регистрируемых сигналов, а с выхода сигналов гашения на вход разрешения счета счетчика, 12 поступают кадровые гасящие импульсы, которые устанавливают в нулевое состояние счетчик 12. По окончанию кадрового гасящего импульса на информационном выходе счетчика 12 формируется двоичный код, пропорциональный номеру текущей строки в кадре, Во вре мя действия бланка стирация блока памяти информационный выход счетчика 12 и ключевое напряжение адреса считывания с выхода 45 генератора 13 подключены к адресному вхгду блока 15 памяти, на управляющий вход которого поступает импульс записи. Следовательно, в течение одного кадра телевизионной развертки во все ячейки блока 15 памяти будет записан нулевой код,поступающий с информационного выхода ЛПП 4 ца информационный вход блока 15 памяти. Таким образом, осуществляется стир; ние информации в блоке 15 памяти после вксыцеция питания. Длительность блацка стирания блока 15 памяти цыбирается кратной нескольким периодам кадровой развертки для надежного стирания информации. По окончанию бланка стирания, ин" формация иэ блока 15 памяти поступает на первый вход компаратора 16 кодов, на второй вход которого поступает кгд номера элемента разложения в строке, формируемый ца информационном выходе счетчика 1 О. Формирование кода номера элемента разложения в строке происходит за счет поступления ца вход синхронизации счет гика 10 импульсон опорной частоты с второго выхода тактового генератора 14 во время действия импульсов разрешения счета, поступаю 11 их ца вход разрешения отсутствии импульсов разрешения счетана информационном выходе счет цка 10устанавливается нулевой код, Поэтомуна выходе компаратора 9 кодов послестирания информалии в блоке 15 памяти будет формироваться сигнал совпадения кодов во время отсутствияимпульсов разрешения счета. Сигналь 1с выхода компаратора 9 кодов поступают на первый вход смесителя 6, навторой вход которого поступают импульсы с первого выхода схемы 18 формирования координатной сетки (СФКС).На первый и второй входы СФКС 18 поступают соответственно кол номера строки в кадре с информационного выхода генератора 20 и код номера эле 20 мента разложения в строке информационного выхода генератора 13. Смешанные сигналы с выхода смесителя 6 поступают на информационный вход селектора 21, на управляющий вход ко торого с второго выхода СФКС 18 поступают бланки разрешения вывода информации. Это необходимо для бланкирования выходных сигналов компаратора 16 кодов во время отсутствия импульсов разрешения счета1 Выходные сигналы селектора 21 стоступают ца второй тход смесителя 9,на первый вход которого поступаетсмесь кадровых и строевых сицхроцизи рующих импульсов с вь 1 хода смесителя8. Выходной сигнал смесителя 9 подается на вилеовхол телевизора. В результате на экране будут наблюдатьсякоординатные сетки.40 Таким образом, предлагаемое устройство позволяет одцовремеццо регистрирот ать два динамических процесса,представленных в виде напряжений постоянного тока.45 Для регистрации НГГ 1 елуеьых напряжений необходимо подать их ца первый23 и второй 24 информационные входьустройства соответственно, а ца вход22 устройства подать импульс положи О тельной пОляРнОсти в момент началарегистрации. При это происходит э- пуск ФСУ А 1 П 2, по т 1 ко 1 38 которого на Л 1 П 4 на;ицают иос ле,сцат.л 1,ИГпоступать сигналы залу ка и 1 зцулеия.С выхода 37 ФГУ Л 11 " иа;1;к.ыцсцц 1 ек нему входы коьутат5, ультиплексора 19 и сцетциь, 11 ииас т и- ступать нацряжеьце т и я ; ацлр , которое обеспечивает ц, 1 Р;иГ 11 ц 1 кл 10 1624437чение с помощью коммутатора 5 к информационному входу ЛЦП 4 регистрируемых напряжений. Если нд управляюг 1 ем входе коммутатора 5 присутствует уровень логического нуля, то осуществляется измерение напряжения, поступающего ца вход 23 устройства, если - уровень логической единицы, то измеряется напряжение с входа 24 устройства. В 10 результате измерения на информационном выходе ЛЦП 4 формируется смещенный двоичный код. По окончанию каждого измерения с выхода сигнала запуска АЦП 4 на вход формирователя 3 15 сигнала записи (ФСЗ) поступает импульс запуска, по которому ФСЗ 3 вырабатывает импульс записи, поступающий на первый управляющий вход мультиплексора 19 и первый вход смесителя 7. С выхода смесителя 7 импульс записи поступает на управляющий вход блока 15 памяти и переводит его в режим записи информации. При поступлении импульса записи нд первый управ ляющий вход мультиплексора 19 к адресному входу блока 15 памяти через мультиплексор 19 подключается информационный выход счетчика 11 и сигнал с выхода 37 ФСУ ЛЦП 2, который обес печивает разделение областей памяти, при записи инФормации в блок 15 памяти. Измеренные значения исследуемого напряжения, поступающего на вход 23 устройства, будут записываться в первую область памяти, а поступающего на вход 24 - во вторую.При отсутствии импульса записи на первом управляющем входе мультиплексора 19 к адресному входу блока 15 4 О памяти через мультиплексор 19 подключены информационный выход счетчика 12 и сигнал генератора 13, который обеспечивает разделение областей памяти при считывании информации. Тд /ким образом, происходит последовательное считывание информации, хранимой в блоке 15 памяти, которая поступает на первый вход компдрдторд 16 кодов. Спадом сигнала с выхода 37 ФСУ АЦП 2, т.е. после каждого второго измерения счетчик 11 будет переключаться и ца его информационном выходе будет формироваться двоичный код, соответствующий порядковомуномеру измерения. Следовательно, в первую и вторую области памяти блока 15 будет последовательно записываться информация о регистрируемых напряжениях, которая и отображается на телевизиоццом экране в виде графиков.При переполнении счетчика 11 с его выходя переполнения ца вход 34 ФСУ ЛПП 2 поступает перепад напряжения, по которому ФСУ И 1 П 2 устанавливается в исходное состояние и запись информации прекращается, Лля прекращения процесса записи информации в блок 15 памяти необходимо на вход 22 устройства подать положительный импульс. Пля возобновления процесса записи - необходимо нд вход 22 устройства подать еще один положительный импульс, Для стирания информации, хрднимои в блоке 15 памяти необходимо ца вход 25 устройства подать импульс отрицательной полярности. При этом происходит запуск ФБС БП 17, выходные сигналы которого переводят устроиство в режим обнуления памяти.Временные диаграммы, поясняющие принцип работы ФСУ ЛЦП 2 приведены на фиг.3, где 1 - импульсы, поступающи" цд вход 35 ФСУ И 1 П .1 2 - импульс, поступдющий ця вход 36 ФСУ ИП 2, 3 - ияи 1 зьсы, поступающие нд вход разрешения с (ета счет чика 30 с выходя тригг.".рд 8, 4 - импульс запуска, поступающий цд вход 33 ФСУ ЛЦП 2, 5 - импульсы обнуления ЛЦП отрицательной полярности, поступающие с второго выхода счетчика 30, 6 импульсы, поступающие нд счетный вход триггера 29 с первого выхода счетчика 30, 7 - напряжение типа "меандр", поступдюгее ца выход 37 ФСУ ЛЦП 2 с выхода трит герд 29, 8 импульсы запуска ЛЦП, постуающце на выход 38 с выхода диффереццирующей цепи 32, 9 - импульс переполнения, поступающий ца вход 34 ФСУ АЦП 2.ФСУ А 1 Ц 1 2 работает следунт 1 им образом.При поступлении импульса начальной установки на вход 36 ФСУ ЛЦП 2 происходит установка триггеров 28 и 29 в исходное состояние, Выходное напряжение триггера 28 устацалливает счетчик 30 в нулевое состояние и запрещает его работу. Сигнал с в горого выхода счетчика 30 поступает нд выход 38. Пд выходе триггера 29 устанавливается напряжение лсгичсского нуля. При поступлении на вход 33 ФСУ И 1 Пимпуль са эапу.1 1 б 24437 10 15 20 ска первый триггер 28 переключаетсяи разрешает работу счетчика 30, навход которого поступают импульсь свхода 35. В результате на втором выходе счетчика 30 будут периодическипоявляться положительные импульсы,поступающие на выход 38. Импульсы свторого выхода счетчика 30 поступают также и на вход дифференгирующейцепи 32, с выхода которо) импульсыположительной полярности поступаютна выход 38, Импульсы с первого выхода счетчика 30 поступают нл счетный .вход триггера 29, по которым онвырабатывдет напряжение типл меандр", поступающее на выход 37 ФГУА 1 П 2. При переполнении счетчика 11устройства с его выхода нл вход 34ФСУ АПГ 1 2 поступает отрицательныйперепад напряжения по которому нлвыходе дифференцирующей цепи 31 формируется импульс, поступающий черезсмеситель 27 на вход записи нулятриггера 28, которы устанавливаетсяв исходное состояние. В результатезапрещается работа счетчика 30 ирежим записи прекращается,Времение диаграммы работы гене ратора 13 строчной развертки приведены на фиг.5, где 1 - клк)евое н; - пряжение адреса считывания, поступающее на выход 45 гснерлторл 13, 2 - строчные сгнхроизиГус)ие имульсы, поступлюне с выходд 44 генератора 13, 3 - строчные гасящие импульсы (импульсь рлзреяения счета), поступающие с выхода 43 генератора 13,Генератор 13 строчной развертки 40 работает следуюгм образом. На вход счетчика 39 поступают импульсы опорной частоты с входа 42. При помощ счетчика 39 осукегт)Яетс) деление опорной частоты до частоты, равной 45 частоте строк телевизионной развертки, Импульсы, поступлюе с К-говыхода счетчика 39 используются в АПП 4 в качестве импульсов счета. Импульсы, поступающие с и-го выхода 50 счетчика 39 используются в качестве ключевого напряжения г)лз разделения областей памяти блокл 15 памяти при считывании информации. 55Формула изобретеия 1, УСтройгтВО для рЕГИСтрацИИ дннамических процегсов, содержащее три счетчика, мультиплексор, блок памяти, комплрдтор кодов, три смесителя, схему формирования координатной сетки, селектор, тлктовьп генератор, геьерлтор строчной развертки и генератор кадровой рлзвертки, причем первый и второй информационные входы мультиплексора подключены к информационным выхоглм соответственно первого и втгрого с етчиков, выход мультиплексора сгединен с адресным входом блока п,мяти, выход которого подключен к первому входу комплратора кодов, второй вход компараторакодов соединен с информационным вьосодом третьего счетчика, вход разрешения счета которого подключен к выходу сигналов гашения генераторастрочной развертки, вход генераторастрочной развертки соегинен с Первымвыходом тактового генератора, второйвыход которого подключен к входу синхронизапии третьего счетчика, выход компаратора кодов соеспипен с первым входом первого смесителя, второй вход которого подключен к первому выходу схсмы форя:ровлния коор;платной сетки, выход псрвого смесителя соединен с информационным входом селектора, упрлвля 1)и 1 вход которого подключен к второму вьгходу схемы формирования координатной сетки, выходвторого смесителя соединен г первымвходом ретьегс смеситгля, второйвход котрогс подклюе 1 к выходу селектора, первый вход торого смесителя соединен с якхолом сигналов син 1хронизлпии генератора кл,)рсвой развертки, вход которого подключен к выходу выбора области памяти генератора строчной рлзвертки, выход сигналовсинхроьчздции гсераторд строчной развертки соединен с вторым вхо)ом второго смсг;толя и входом синхронизации первого с.четикл, вход рд.решения счета которого подк 1 )ен к выходу сигналовления генгрл тора кадровой разГЗ С Т К) И 1 С)ЪЛ 1 11)1111 к 1 ВЬХ ОГС 11 С Р Л Т Р -рл клировй рсзнсртк гсс 1 инеи спервым нхгл и гхс лгы Ьорлиро,111 я коор,)индт ой стки,ТсОй хол которойподклке 1 к Нфсрчлнис 1 н 1 елу вьгхсду ге -нерлторд с.трс н 1 рл вертя 1, выход ТРГ ГЬСГО ЕМССИТЕ 515 51 ОСЯ С 1 СЯ 1 ХОДОМ устО 1 ствг т 1 ил л ч с е с я ТЕМ, ЧТО, С Р 111;Г 11)С 1111- СР:11 Ь 1 И 11- НЛЛЬШГХ ВОМ О НЯ ТС) "Л Г.:ГТ РЕДСЗЛЦии . нл:1 с) н 11 с гр с 1 О нрссбр,1 РР;1 пининформации и автономного управления, в него введены коммутатор, аналогоцифровой преобразователь, формирователь сигналов управления аналого-циф 5 ровым преобразователем, формирователь сигнала начальной установки, формирователь сигнала записи, четвертый смеситель и формирователь бланка стирания блока памяти, причем выход форми О рователя сигнала начальной установки подключен к входам установки исходного состояния формирователя бланка стирания блока памяти и форМирователя сигналов управления аналого-цифровым 15 преобразователем, вход сигнала запуска которого является входом сигнала запуска устройства, первый и второй информационные входы коммутатора являются соответственно первым и вто О рым информационными входами устройства, выход коммутатора соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, информационный выход которого подключен к информационному входу блока памяти, управляющий вход блока памяти подключен к выходу четвертого смесителя, первый вход которого соединен с выходом формирователя сигнала записи и первым 30 управляющим входом мультиплексора, второй вход четвертого смесителя подключен к первому выходу формирователя бланка стирания блока памяти, второй выход которого соединен с вторымуправляющим входом мультиплексора ивходом разрешения счета второгосчетчика, выход переполнения второгосчетчика подключен к входу сигналаостанова формирователя сигналов управления аналого-цифровым преобразователем, первый выход которого соединен с входом синхронизации второгосчетчика, управляющим входом комму-татора и вторым информационным входом мультиплексора, вход генераторакадровой развертки подключен к первому информационному входу мультиплексора, выход коммутатора соединенс информационным входом аналого-цифрового преобразователя, выход сигнала запуска которого подключен к входу формирователя сигнала записи, управляющий вход аьалого-цифрового преобразователя соединен с вторым выходом формирователя сигналов управления аналого-цифровым преобразователем, вход синхронизации которогоподключен к выходу сигналов квантования генератора кадровой развертки,вход синхронизации аналого-цифровогопреобразователя соединен с выходомсигналов квантования генераторастрочной развертки, вход запуска формирователя бланка стирания блока памяти является входом обнуления памяти устройства., Середа акт аказ 190НИИПИ Государственногс113035,Тиражкомитета по иМосква, Ж,олписно оизводственно в издательск комбинат "Патент", г, Ужгород Гагарина, 1 гП50Ф обретениям н открьтиям при ГХНТ СССРаушская наб., д. 4/5