Устройство для регистрации динамических процессов

союз соВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК я)5 6 06 Г 3/153 ОБРЕТЕНИЯ ОПИС ВИДЕТЕЛЬС АВТОРСКО(56) Авторское свидетельство СССРМ 1624437, кл, 6 06 Г 3/153, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ(57) Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике, в частности к специализированным средствам регистрациидинамических процессов. Цель изобретения - упрощение устройства, Это достигается введением блока 8 задержки исоответствующих функциональных связей.Устройство при включении питания сбрасывается импульсом, формируемым формирователем 1 сигнала начальной установки. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР д 9.Юпо 1702358 А При этом осуществляется стирание информации в блоке 9 оперативной памяти путем формирования 0 на выходе коммутатора 5, После этого к адресному входу блока 9 по сигналам из формирователя 2 управляющих сигналов через мультиплексор 13 подключаются выходы счетчика 12, Блок 9 имеет два поля, работа устройства с которыми осуществляется поочередно, Подачей информационных кодов на входы 18 и 19 устройства в блок 9 заносятся оцифрованные в АЦП 4 отсчеты регистрируемого процесса, При считывании из блока 9 информация, проходя через счетчик 10, преобразуется в видеосигнал, к которому в смесителе 6 подмешивается видеосигнал координатной сетки и сигналы синхронизации, формируе- о мые смесителем 7 и генераторами строчной 14 и кадровой 17 развертки. Суммарный сигнал поступает на выход 22 устройства, 7 ил, (Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике, в частности к специализированным средствам регистрациидинамических процессов.Цель изобретения - упрощение устройства.На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2-то же формирователя управляющих сигналов; на фиг.З - тоже, генератора строчной развертки; на 10фиг.4 - то же, генератора кадровой развертки; на фиг.5 - то же, формирователя коор,динатной сетки; на фиг.6 и 7 - временныедиаграммы работы формирователя управля 1 ющих сигналов и генератора строчной раз,вертки,Устройство содержит формирователь 1сигнала начальной установки, формирователь 2 управляющих сигналов, формирователь 3 сигнала записи, аналого-цифровой 20преобразователь (АЦП) 4, коммутатор 5,первый 6 и второй 7 смесители, блок 8 задержки, блок 9 оперативной памяти, второйсчетчик 10, селектор 11, первый счетчик 12, мультиплексор 13, генератор 14 строчнойразвертки, генератор 15 тактовых импульсов, формирователь 16 координатной сетки, генератор 17 кадровой развертки.Позициями 18 и 19 обозначены инфор, мационные входы устройства, 20 - вход сиг нала сброса, 21 - вход сигнала запуска, а 22 Выход уСтройСтва. Формирователь 2 управляющих сигналов содержит дифференцирующую цепочку 23, триггеры 24 и 25, элементы И 26 и 27, элемент ИЛИ 28 и счетчик 29.Генератор 14 строчной развертки содержит делитель 30 частоты, реверсивный счетчик 31, элемент 32 задержки, элемент И 33, элементы ИЛИ 34 и 35, триггер 36.Генератор 17 кадровой развертки содержит счетчики 37, 38 и 39, дифференцирующую цепочку 40, дешифратор 41 и триггер 42,Формирователь 16 координатной сеткисодержит одновибраторы 43 и 44, элементы И 45 и 46, элемент ИЛИ 47.Устройство работает следующим образом.В момент включения питания устройства формирователь 1 вырабатывает импульс положительной полярности, который поступает на вход сброса обнуления) счетчика 12, который устанавливается в нулевое состояние, и на вход сброса запуска формирователя 2. При этом устройство переходит в режим стирания информации в блоке 9. Припоступлении импульса запуска с вхОДа 21 на выходе формирователя 2 устанавливается напряжение "0", которое поступает на управляющий вход коммутатора 5. При этом коммутатор 5 отключает информационные входы от своего выхода, На выходе коммутатора 5 устанавливается напряжение нулевого уровня, которое поступает на информационный вход АЦП 4. Кроме того, при поступлении сигнала запуска формирователь 2 переходит в режим ускоренного формирования сигналов АЦП 4 и напряжения коммутации, которые поступают соответственно на выходы формирователя 2, так как в данном режиме эти сигналы формируются из импульсов, поступающих на вход синхронизации с частотой строчной развертки. С третьего выхода формирователя 2 сигналы запуска поступают на управляющий вход АЦП 4, В результате на его выходе формируется цифровой код, соответствующий напряжению нулевого уровня,поступающего на информационный вход блока 9 памяти. По окончании преобразования на выходе АЦП 4 появляется импульс, который запускает формирователь 3, с выхода которого импульс записи отрицательной полярности поступает на управляющий вход мультиплексора 13, который обеспечивает подключение к адресному входу блока 9 информационного выхода счетчика 12 и напряжения коммутации, поступающего с первого выхода формирователя 2, Если напряжение коммутации соответствует уровню "0", то выбирается первая область памяти, если "1" то вторая область памяти. Кроме того, импульс записи с выхода формирователя 3 через блок 8 задержки поступает на управляющий вход блока 9, В результате цифровой код, поступающий на информационнь 1 й вход блока 9, записывается в соответствующие ячейки памяти, адрес которых определяется цифровым кодом на выходе счетчика 12 и уровнем напряжения коммутации на выходе формирователя 2. Цифровой код на выходе счетчика 12 изменяется при переходе напряжения коммутации с уровня "1" в уровень "О", По окончании импульса записи к адресным входам блока 9 через мультиплексор 13 подключается выход генератора 17 и напряжение коммутации с выхода выбора области памяти иэ генератора 14, которое в течение первой половины строки имеет низкий уровень, а в течение второй - высокий, что позволяет осуществить разделение Областей памяти при считывании информации из блока 9. Адреса ячеек памяти, из которых считывается информация, определяются двоичным кодом., формируемым на информационном выходе генератора 17, С выхода блока 9 цифровой код поступает на информационный вход счетчика 10 реверсивный счетчик50 с предварительной установкой). При поступлении импульса записи с генератора 14 на управлвощий вход счетчика 10 информация с выхода блока 9 записывается в него, на счетный вход которого через селектор 11 начинают поступать импульсы тактового генератора 15 при наличии одновременно двух разрешающих сигналов, которые формируются на выходах гашения генераторов 14 и 17. Задача селекции импульсов, поступающих на вход синхронизации счетчика 10, решается селектором 11. По мере поступления импульсов на вход синхронизации счетчика 10 значение ранее записанного в него цифрового кода уменьшается и при достижении нулевого кода на выходе счетчика 10 формируется импульс подсвета растра, котоаый поступает на смеситель б, на который поступает смесь кадровых и строчных синхраимпульсов с выхода смесителя 7. На смеситель б поступают импульсы с выхода формирователя 1 б, который формирует импульсы подсвета растра для отображения на экране двух координатных сеток. С выхода смесителя б смесь синхронизирующих импульсов и импульсов подсвета подается на видеовход телевизора,По мере поступления на вход синхронизации счетчика 12 импульсов напряжения коммутации на его информационном выходе фоомируется двоичный код, определяющий порядковый номер ячеек памяти, куда будет запись 1 ваться информация с выхода АЦП 4, которая в данном режиме работы устройства соответствует нулевому уровню выходного сигнала, При переполнении счетчика 12 на его выходе переполнения формируется отрицательный перепад напряжения, который поступает на вход останова фсмирователя 2, который при этом прекращ=ег формирование сигналов запуска АЦП 4, напряжения коммутации, а на его выходе устанавливается уровень "1", который разрешает подключение информационных входов устройства через коммутатор 5 к информационному входу АЦП 4, На этом заканчивается режим стирания инФормации в блоке 9 памяти, который проходит в тече-,ние двух кадров телевизионной развертки,При этом во все ячейк" памяти записывается цифровой кад, соответствующий нулевому уровню входных сигналов,По окончании режима стирания устройство переходит в режим ожидания ввода информации.Для регистрации исследуемых динамических процессов, представленных в виде напряжений постоянного тока, необ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ходима подать их на информационные входы 18 и 19 устройства, а на вход 21 сигнала запуска устройства - импульс положительной полярности в момент начала регистрации, При этом устройство переходит в режим записи.Устройство позволяет одновременно регистрировать два процесса.При поступлении сигнала запуска на вход формирователя 2 на его выходе сохраняется напряжение "1", которое разрешает подключение информационных входов устройства через коммутатор 5 к информационному входу АЦП 4. На первом выходе блока 2 формируется напряжение коммутации, которое обеспечивает поочередное подключение информационных входов устройства через коммутатор 5 к информационному входу АЦП 4, на управляющий вход которого поступаот импульсы запуска с выхода формирователя 2. Период повторения импульсов запуска АЦП и напряжения коммутации в данном режиме работы определяется периодом повторения импульсов, поступающих на синхравход формирователя 2 с генератора 14. В остальном работа устройства в режиме записи аналогична работе в режиме стирания информации,Для прекращения записи необходимо на вход 21 сигнала запуска устройства подать положительный импульс, а для возобновления записи - еще один положительный импульс. При переполнения счетчика 12 устройства автоматически переходит из режима записи в режим ожидания.Для стирания информации, хранимой в блоке 9 памяти, необходимо на вход обнуления памяти подать импульс отрицательной полярности, При этом формирователь 1 вырабатывает положительный импульс, который переводит устройства в режим стирания информации,Временные диаграммы, поясняющие принцип оаботы формирователя, приведены на фиг.б, где: 1 - импульс, поступающий с выхода формирователя 1 на вход сигнала запуска формирователя 2; 2 - импульс на выходе триггера 24; 3 - импульс на выходе триггера 25; 4 - импульсы на входе счетчика 29; 5 - импульсы запу ка с выхода счетчика 29; б - импульсы напрягкения коммутации с выхода счетчика 29; 7 - сигнал переполнения, поступающий на вход астанова; 8 - импульс на выходе дифференцирующей цепи 23.Формирователь управляющих импульсов работает следующим образом.При поступлении импульса на вход сиг-нала запуска счетчик 29 устанавливается внулевое состояние, а на первых выходах триггеров 24 и 25 устанавливается уровень "1", На втором выходе триггера 24 устанавливается уровень "О", который поступает на выход формирователя 2. В результате на вход счетчика 29 начинают поступать импульсы с входа синхронизации через элемент И 21 и элемент ИЛИ 28, При поступлении сигнала переполнения на вход станова формирователя 2 на выходе диференцирующей цепочки 23 формируетсямпульс, который переключает триггеры 24 25 в обратное состояние, При этом запреается подача импульсов на вход счетчика 9 и, следовательно, прекращается формирование импульсов запуска АПЦ 4 и напрякения коммутации, а на выходе формирователя 2 устанавливается уровень ,"1", При поступлении импульса запуска на 6 четный вход триггера 25 на его выходе устанавливается уровень,"1" и на вход счетчика 29 начинают поступать импульсы синхронизации через элемент И 27 и элемент ИЛИ 28. При поступлении второго импульса на счетный вход триггера 25 на его выходе устанавливается уровень "О", кото,рый запрещает поступление импульсов синхронизацйи на первый вход счетчика 29,Временные диаграммы, поясняющие принцип работы генератора 14, приведены на фиг,7, где 1 - импульсы на выходе делителя 30 частоты; 2 - импульсы на первом ,выходе реверсивного счетчика 31; 3 - импульсы на втором выходе реверсивного счетчика 31; 4-импульсы на третьем выходе ,реверсивного счетчика 31; 5 - импульсы на ,четвертом выходе реверсивного советчика ,31; 6 - импульсы на выходе элемента ИЛИ 34; 7 - импульсы на первом выходе триггера 36 со счетным входом; 8 - импульсы на выходе элемента ИЛИ 359 - импульсы на выходе элемента И 33.Генератор 14 строчной развертки работает следующим образом,На вход генератора поступают импульсы с выхода генератора 15 с част отой 8 МГЦ, Делитель 30 частоты осуществляет деление частоты на 16, С выхода делителяО -"астоты импульсы, следующие с частотой 500 Гц, поступают на выход генератора 14, на вход элемента И 33 и на вход реверсивного счетчика 31, который втечение первой половины строки работает в режиме суммирования импульсов, а в течение второй половины строки - в режиме вычитания. Режим работы реверсивного счетчика 31 опрс 4 еляется уровнем напряжения, поступающего на вход с выхода триггера Зб со счетным входом. Такое схемное решение позволяетдостаточно просто сформировать сигналы гашения, которые в данном случае формируются на четвертом выходе реверсивногосчетчика 31. При помощи элемента ИЛИ 34формируются импульсы в те моменты, когда5 на всех выходах реверсивного счетчика 34устанавливается уровень "0". По фронтуэтих импульсов происходит переключениетриггера 36 со счетным входом. Кроме того,эти импульсы осуществляют селекцию им 10 пульсов, поступающих на элемент И 33 дляформирования импульсов записи, которыепоступают с выхода элемента Г 32 на управляющий вход счетчика 10. При помощи элемента ИЛИ 35 формируются строчные15 синхроимпульсы.Элемент 32 задержки позволяет исключить появление короткого положительногоимпульса в середине строки из-за задержкимомента переключения триггера 36 со счет 20 ным входом относительно момента установ ления всех выходов реверсивного счетчика36 в нулевое состояние. С первого выходареверсивного счетчика 31 импульсы с частотой 250 КГц поступают на вход синхрониза 25 ции АЦП 4,Генеоатор 17 кадровой развертки работает следующим образом,На его вход поступают импульсы с частотой строчной развертки, Счетчик 38 имеетЗО коэффициент пересчета, равный 256, и осуществляет счет импульсов, поступающих наего вход при наличии а другом входе напряжения "О", которое поступает с первоговыхода триггера 42. В то же время на втором35 выходе триггера 42 присутствует напряжение "1", которое поступает на вторые входысчетчиков 37 и 39 и запрещает их работу,При переполнении счетчика 38 на его втором выходе появляется отрицательный пе 40 репад напряжения, из которого при помощидифференцирующей цепи 40 формируетсякороткий импульс, поступающий на входгриггера 42, На его первом выходе появляется уровень "1", который запрещает работу45 счетчика 38, а на втором выходе - уровень"О", который разрешает работу счетчика 37и счетчика 39, Счетчик 37 имеет коэффициент пересчета, равный 3, Второй счетчик 39благодаря наличию обратной связи с вось 50 мого выхода дешифратора 41 на второйвход триггера 43 имеет коэффициент пересчета, равный 7, Таким образом, при подсчете 56 импульсов при помощи счетчика 37 и39 триггер 42 опять переключается и запре 55 щает счет импульсов счетчиком 37 и счетчиком 39. При этом разрешается работасчетчика 38, с первого выхода которого снимаются импульсы, следующие с частотой 1 =йтр/16. С помощью дешифратора 41 формируются кадровые синхроимпульсы, С второ20 25 30 35 40 формирователь сигнала записи, вход кото 50 55 го выхода триггера 42 снимаются импульсы гашения.Формирователь 16 координатной сетки работает следующим образом,Импульсы подсвета телевизионного растра для отображения координатных сеток формируются при помощи одновибраторов 43, 44. При поступлении на второй вход одновибратора 43 с логикой на входе положительных перепадов сигналов гашения он вырабатывает короткие положительные импульсы. Кроме того, положительный уровень сигналов гашения разрешает запуска одновибратора 43 по спаду импульсов, поступающих на первый вход, С выхода одновибрэтора 43 с логикой на входе импульсы подсвета поступают на элемент И 45, где осуществляется их селекция сигналом гашения по кадру,При поступлении на второй вход второго одновибратора 44 с логикой на входеположительного перепада сигнала гашенияпо кадру он вырабатывает положительныйимпульс длительностью 50 - 60 мкс. Положительный уровень сигнала гашения также разрешает запуск одновибратора 44 по спаду импульсов, поступающих на его первый вход, Выходные сигналы одновибратора 44 селектируются сигналами гашения по строке при помощи элемента И 46. Элемент ИЛИ 45 формирует смесь импульсов. подсвета для отображения двух координатных сеток на телевизионном экране, При правильном функционировании устройства по окончании режима стирания информации нэ телевизионном экране должны бытьвысвечены две вертикальные линиисоответствующие нулевому уровню входных сигналов,Формула изобретения Устройство для регистрации динамических процессов, содержащее формирователь сигнала начальной установки, формирователь управляющих сигналов,рого соединен с первым выходом аналогоцифрового преобразователя, коммутатор, информационные входы которого являются первым и вторым информационным входами устройства, первыйуправляющий вход коммутатора соединен с первым выходом формирователя управляющих сигналов, подключенным к управляющему входу первого счетчика и первому управляющему входу мультиплексора, выход которого подключен к адресному входу блока оперативной памяти, информационный вход и выход которого соединены соответственно с вторым выходом аналого-цифрового преобразователя и входом предварительной устэ 5 10 15 новки второго счетчика, выход которого подключен к первому информационному входу первого смесителя, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу генератора строчнойразвертки, первый выход которого соединен с синхровходом аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого соединен с выходом коммутатора, управляющий вход аналого-цифрового преобразователя подключен к второму выходу формирователя управляющих сигналов, информационный вход которого подключен к первому выходу первого счетчика, второй выход которого соединен с первым информационным входом мультиплексора, синхровход которого соединен с вторым выходом генератора строчной развертки. выход формирователя ,сигнала начальной установки подключен к входу сброса формирователя управляющих сигналов, вход запуска которого является входом сигнала запуска устройства, а первый синхровход соединен с первым выходом генератора, кадровой развертки, второй выход которого подключен к первому информационному входу формирователя координат сетки, третий выход - к первому информационному входу второго смесителя, второй информационный вход которого подключен к третьему выходу генератора строчной развертки, второй выход которого соединен с тактовым входом генератора кадровой развертки, четвертый выход генератора строчной развертки соединен с вторым инФормационным входом формирователя координатной сетки, выход которого подключен к второму информационному входу первого смесителя, пятый выход генератора строчной развертки подключен к.управляющему входу второго счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит блок задержки, вход которого и второй управляющий вход мультиплексора подключены к выходу формирователя сигнала записи, второй информационный вход мультиплексора соединен с четвертым выходом генератора кадровой развертки, первый выход которого соединен с первым управляющим входом формирователя координатной сетки, второй управляющий вход которого подключен к шестому выходу генератора строчной развертки, соединенному с первым управляющим входом селектора, второй управляющий вход которого подключен к первому выходу генератора кадровой развертки, выход селектора соединен с синхровходом второго счетчика, тактовый вход селектора соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй выход генера 1702358тора строчной развертки соединен с вторым синхровходом формирователя управляющих сигналов, выход формирователя сигнала начальной установки подключен к входу сброса, первого счетчика, второй 5 управляющий вход коммутатора соединен с третьим выходом формирователя управляющих сигналов, третий информационный вход первого смесителя соединен с выходом второго смесителя, а выход первого смесителя является выходом устройства, входом сигнала сброса которого является вход формирователя сигнала начальной установки, выход блока задержки соединен с управляющим входом блока оперативной памяти.Составитель И.ЗагинаТехред М.Моргентал Корректор Келемеш едакто о-издательский комбинат "Патент", г, Уж Проиэвод.Гагари Заказ 4543 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, РаПодписноеениям и открытиям приКНТ ССкая наб., 4/5