SU1702358A1 - Устройство дл регистрации динамических процессов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к специализированным средствам регистрации динамических процессов. Цель изобретени  - упрощение устройства. Это достигает- с  введением блока 8 задержки и соответствующих функциональных св зей. Устройство при включении питани  сбрасываетс  импульсом, формируемым формирователем 1 сигнала начальной установки. При этом осуществл етс  стирание информации в блоке 9 оперативной пам ти путем формировани  0 на выходе коммутатора 5. После этого к адресному входу блока 9 по сигналам из формировател  2 управл ющих сигналов через мультиплексор 13 подключаютс  выходы счетчика 12. Блок 9 имеет два пол , работа устройства с которыми осуществл етс  поочередно. Подачей информационных кодов на входы 18 и 19 устройства в блок 9 занос тс  оцифрованные в АЦП 4 отсчеты регистрируемого процесса. При считывании из блока 9 информаци , проход  через счетчик 10, преобразуетс  в видеосигнал , к которому в смесителе 6 подмешиваетс  видеосигнал координатной сетки и сигналы синхронизации, формируемые смесителем 7 и генераторами строчной 14 и кадровой 17 развертки. Суммарный сигнал поступает на выход 22 устройства. 7 ил. (Л с

Description

VI

О

ю

СА) СЯ 00

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к специализированным средствам регистрации динамических процессов.

Цель изобретени  - упрощение устройства .

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства; на фиг.2 - то же формировател  управл ющих сигналов; на фиг.З - то же, генератора строчной развертки; на фиг.4 - то же, генератора кадровой развертки; на фиг.5 - то же, формировател  координатной сетки; на фиг.6 и 7 - временные диаграммы работы формировател  управл ющих сигналив и генератора строчной развертки .

Устройство содержит формирователь 1 сигнала начальной установки, формирователь 2 управл ющих сигналов, формирователь 3 сигнала записи, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, коммутатор 5, первый б и второй 7 смесители, блок 8 задержки , блок 9 оперативной пам ти, второй счетчик 10, селектор 11, первый счетчик 12, мультиплексор 13, генератор 14 строчной развертки, генератор 15 тактовых импульсов , формирователь 16 координатной сетки, генератор 17 кадровой разверткм.

Позици ми 18 и 19 обозначены информационные входы устройства, 20 - вход сигнала сброса,21 -входсигнала запуска, а22 - выход устройства.

Формирователь 2 управл ющих 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 , 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 сетки содержит одновибраторы 43 и 44, элементы И 45 и 46, элемент ИЛИ 47.

Устройство работает следующим образом .

В момент включени  питани  устройства формирователь 1 вырабатывает импульс положительной пол рности, который поступает на вход сброса (обнулени ) счетчика 12, который устанавливаетс  в нулевое состо ние , и на вход сброса запуска формировател  2. При этом устройство переходит в режим стирани  информации в блоке 9. При поступлении импульса запуска с входа 21 на выходе формировател  2 устанавливаетс  напр жение О, которое поступает из управл ющий вход коммутатора 5. При этом коммутатор 5 отключает информационные входы от своего выхода. На выходе коммутатора 5 устанавливаетс  напр жение нулевого уровн , которое поступает на информационный вход АЦП 4. Кроме того, при поступлении сигнала запуска формирователь 2 переходит в режим ускоренного формировани  сигналов АЦП 4 и напр же0 им  коммутации, которые поступают соответственно на выходы формировател  2, так как в данном режиме эти сигналы формируютс  «из импульсов, поступающих на вход синхронизации с частотой строчной развер5 тки. Стретьего выхода формировател  2 сигналы запуска поступают на управл ющий вход АЦГ 4. В результате на его выходе формируетс  цифровой код, соответствующий напр жению нулевого уровн ,поступа0 ющего на информационный вход блока 9 пам ти. По окончании преобразовани  на выходе АЦП 4 по вл етс  импульс, который запускает формирователь 3, с выхода которого импульс записи отрицательной пол р5 ностм поступает на управл ющий вход мультиплексора 13, который обеспечивает подключение к адресному входу блока 9 информационного выхода счетчика 12 и напр жени  коммутации, поступающего с

0 первого выхода формировател  2, Если напр жение 5 оммутации соответствует уровню О, то выбираетс  перва  область пам ти, если 1 то втора  область пам ти. Кроме того, импульс записи с выхода фор5 мировател  3 через блок 8 задержки поступает на управл ющий вход блока 9. В результате цифровой код, поступающий на информационный вход блока 9, записываетс  в соответствующие  чейки пам ти, адрес

0 которых определ етс  цифровым кодом на выходе счетчика 12 и уровнем напр жени  коммутации на выходе формировател  2. Цифровой код на выходе счетчика 12 измен етс  при переходе напр жени  коммута5 циисуровн  1 вуровень 0. Поокончании импульса записи к адресным входам блока 9 через мультиплексор 13 подключаетс  выход генератора 17 и напр жение коммутации с выхода выбора области пам ти из

0 генератора 14, которое в течение первой половины строки имеет низкий уровень, а в течение второй - высокий, что позвол ет осуществить разделение областей пам ти при считывании информации из блока 9. Ад5 реев  чеек пам ти, из которых считываетс  информаци , определ ютс  двоичным кодом формируемым на информационном выходе генератора 17. С выхода блока 9 цифровой код поступает на информационный вход счетчика 10 (реверсивный счетчик

с предварительной установкой). При поступлении импульса записи с генератора 14 на управл ющий вход счетчика 10 информаци  с выхода блока 9 записываетс  в него, на счетный вход которого через селектор 11 начинают поступать импульсы тактового генератора 15 при наличии одновременно двух разрешающих сигналов, которые формируютс  на выходах гашени  генераторов 14 и 17. Задача селекции импульсов, посту- лающих на вход синхронизации счетчика 10, решаетс  селектором 11. По мере поступлени  импульсов на вход синхронизации счетчика 10 значение ранее записанного в него цифрового кода умень- шаетс  и при достижении нулевого кода на выходе счетчика 10 формируетс  импульс подсвета растра, который поступает на смеситель 6, на который поступает смесь кадровых и строчных синхроимпульсов с выхода смесител  7. На смеситель 6 поступают импульсы с выхода формировател  16, который формирует импульсы подсвета растра дл  отображени  на экране двух координатных сеток. С выхода смесител  6 смесь син- хронизирующих импульсов и импульсов подсвета подаетс  на видеовход телевизора .

По мере поступлени  из вход синхронизации счетчика 12 импульсов напр жени  коммутации на его информационном выходе формируетс  двоичный код, определ ющий пор дковый номер  чеек пам ти, куда будет записыватьс  информаци  с выхода АЦП 4, котора  в данном режиме работы устройства соответствует нулевому уровню выходного сигнала. При переполнении счетчика 12 на его выходе переполнени  формируетс  отрицательный перепад напр жени , который посту- пает на вход останова формировател  2, который при этом прекращает формирование сигналов запуска АЦП 4, напр жени  коммутации, а на его выходе устанавливаетс  уровень 1, который разрешает под- ключение информационна входов устройства через коммутатор 5 к информационному входу АЦП 4. На этом заканчиваетс  режим стирани  информации в блоке 9 пам ти, который проходит в течег ниедвух кадров телевизионной развертки. При этом во все  чейкч пам ти записываетс  цифровой код, соответствующий нулевому уровню входных сигналов.

По окончании режима стирани  уст- ройство переходит в режим ожидани  ввода информации.

Дл  регистрации исследуемых динамических процессов, представленных в виде напр жений посто нного тока, необходимо подать их.на информационные входы 18 и 19 устройства, а на вход 21 сигнала запуска устройства - импульс положительной пол рности в момент начала регистрации . При этом устройство переходит в режим записи.

Устройство позвол ет одновременно регистрировать два процесса.

При поступлении сигнала запуска на вход формировател  2 на его выходе сохран етс  напр жение 1, которое разрешает подключение информационных входов устройства через коммутатор 5 к информационному входу АЦП 4. На первом выходе блока 2 формируетс  напр жение коммутации, которое обеспечивает поочередное подключение информационных входов устройства через коммутатор 5 к информационному входу АЦП 4, на управл ющий вход которого поступают импульсы запуска с выхода формировател  2. Период повторени  импульсов запуска АЦП и напр жени  коммутации в данном режиме работы определ етс  периодом повторени  импульсов, поступающих на синхровход формировател  2 с генератора 14. В остальном работа устройства в режиме записи аналогична работе в р ежиме стирани  информации.

Дл  прекращени  записи необходимо на вход 21 сигнала запуска устройства подать положительный импульс, а дл  возобновлени  записи - еще один положительный импульс . При переполнени  счетчика 12 устройство автоматически переходит из режима записи в режим ожидани .

Дл  стирани  информации, хранимой в блоке 9 пам ти, необходимо на вход обнулени  пам ти подать импульс отрицательной пол рности. При этом формирователь 1 вырабатывает положительный импульс, который переводит устройство в режим стирани  информации.

Временные диаграммы, по сн ющие принцип работы формировател , приведены на фиг.6, где: 1 - импульс, поступающий с выхода формировател  1 на вход сигнала запуска формировател  2; 2 - импульс на выходе триггера 24; 3 - импульс на выходе триггера 25; 4 - импульсы на входе счетчика 29; 5 - импульсы запуска с выхода счетчика 29; 6 - импульсы напр жени  коммутации с выхода счетчика 29; 7 - сигнал переполнени , поступающий па вход останова; 8 - импульс на выходе дифференцирующей цепи 23.

Формирователь управл ющих импульсов работает следующим образом.

При поступлении импульса на вход сиг- нала запуска счетчик 29 устанавливаетс  в

нулевое состо ние, а на первых выходах григгеров 24 и 25 устанавливаетс  уровень 1. На втором выходе триггера 24 устанавливаетс  уровень О, который поступает на выход формировател  2, В результате на вход счетчика 29 начинают поступать импульсы с входа синхронизации через элемент И 21 и элемент ИЛИ 28, При поступлении сигнала переполнени  на вход Останова формировател  2 на выходе дифференцирующей цепочки 23 формируетс  импульс, который переключает триггеры 24 и 25 в обратное состо ние. При этом запрещаетс  подача импульсов на вход счетчика и, следовательно, прекращаетс  формирование импульсов запуска АПЦ 4 т иапр - кени  коммутации, а на выходе формировател  2 устанавливаетс  уровень Н. При поступлении импульса запуска на счетный вход триггера 25 на его выходе устанавливаетс  уровень 1 и на вход счетчи- ka 29 начинают поступать импульсы синхронизации через элемент 1/1 27 и элемент ИЛИ 28. При поступлении второго импульса на счетный вход триггера 25 на его выходе устанавливаетс  уровень О, который запрещает поступление импульсов синхронизации на первый вход счетчика 29,

Временные диаграммы, по сн ющие принцип работы пенератора 14, приведены на фиг.7, где 1 - импульсы на выходе делител  30 частоты; 2 - импульсы на первом выходе реверсивного ьчетчмка 31; 3 - импульсы на втором выходе реверсивного счетчика 31; 4 -импульсы на третьем выходе реверсивного счетчика 31; 5 - импульсы на четвертом выходе реверсивного счетчика 31; 6 - импульсы на выходе элемента ИЛИ 34; 7 - импульсы на первом выходе триггера 36 со счетным входом; 8 - импульсы нз выходе элемента ИЛИ 35; 9 - кмпульсы на выходе элемента И 33.

Генератор 14 строчной развертки работает следующим образом.

На вход генератора поступают импульсы с выхода генератора 15с частотой 8 МГЦ, Делитель 30 частоты осуществл ет деление частоты на 16. С выхода делител  LG астоты импульсы, следующие с частотой БОО Гц, поступают на выход генератора 14, на вход элемента И 33 и на вход реверсивного счетчика 31, который втечение первой поповины строки работает в режиме суммировани  импульсов, а в течение второй половины строки - в режиме вычитани . Режи-ч работы реверсивного счетчика 31 определ етс  .уровнем напр жени , поступающего на вход с выхода триггера 36 со счетным входом . Такое схемное решение позвоп етдо- статочно просто сформировать сигналы

гашени , которые в данном случае формируютс  на четвертом выходе реверсивного счетчика 31. При помощи элемента ИЛИ 34 формируютс  импульсы в те моменты, когда

на всех выходах реверсивного счетчика 34 устанавливаетс  уровень О. По фронту этих импульсов происходит переключение триггера 36 со счетным входом. Кроме того, эта импульсы осуществл ют селекцию им0 пульсов, поступаюа мх на элемент / 33 дл  формировани  импульсов записи, которые поступают с выхода элемента V 32 на управл ющий вход счетчика 10. При помощи эле- р ента ИЛИ 35 формируютс  строчные

5 синхроимпульсы.

Зпемент 32 задержки позвол ет исключать по вление короткого положительного импульса в середине строки из-за задержки момента переключени  триггера 36 со счет0 ным входом относительно i/юмента установлений всех выходов реверсивного счетчика 36 в нулевое состо ние. С первого выхода реверсивного счетчика 31 импульсы с частотой 250 КГц поступают на вход синхрониза5 цииАЦП4.

Генератор 17 кадровой развертки работает следующим образом.

Нл его вход поступают импульсы с частотой строчной развертки. Счетчик 38 имеет

0 коэффициент пересчета, равный 256, и осуществл ет счет импульсов, поступающих на его вход при наличии на другом входе напр жени  О, которое поступает с первого выхода триггера 42. В то же врем  на втором

5 выходе триггера ч2 присутствует напр жение 1, которое поступает на вторые входы счетчиков 37 и 39 и запрещает их работу. При переполнении счетчика 38 на его втором выходе по вл етс  отрицательный пе0 репад напр жени , из коюрого при помощи дифференцирующей цепи 40 формируетс  короткий ммпульс, поступающий на вход триггера 42. На его первом выходе по вл етс  уровень 1, который запрещает работу

5 счетчика 38, а на втором выходе - уровень . О, который разрешает работу счетчика 37 т счетчика 39, Счетчик 37 имеет коэффициент пересчета, равный 3, Второй счетчик 39 благодар  наличию обратной св зи с вось0 мого выхода дешифратора 41 на второй вход триггера 43 имеет коэффициент пересчета , равный 7. Таким образом, при подсчете 56 импульсов при помойки счетчика 37 и 39 триггер 42 оп ть переключаетс  и запре5 щает счет импульсов счетчиком 37 и счетчи- S;OM 39. При этом разрешаетс  работа счетчика 38, с первого выхода которого снимаютс  импульсы, следующие с частотой f fcrp/16. С помощью дешифратора 41 формируютс  кадровые синхроимпульсы. С второго выхода триггера 42 снимаютс  импульсы гашени .

Формирователь 16 координатной сетки работает следующим образом.

Импульсы noflcaefa телевизионного растра дл  отображени  координатных сеток формируютс  при помощи одновибрато- ров 43, 44, При поступлении на второй вход одновибратора 43 с логикой на входе положительных перепадов сигналов гашени  он вырабатывает короткие положительные Импульсы . Кроме того, положительный уровень сигналов гашени  разрешает запуска одновибратора 43 по спаду импульсов, поступающих на первый вход. С выхода одно- вибратора 43 с логикой на входе импульсы подсвета поступают на элемент И 45, где осуществл етс  их селекци  сигналом гашени  по кадру.

При поступлении на второй вход второ- го одновибратора 44 с логикой на входе положительного перепада сигнала гашени  по кадру он вырабатывает положительный импульс длительностью 50-60 мкс.

Положительный уровень сигнала гаше- ни  также разрешает запуск одновибратора 44 по спаду импульсов, поступающих на его первый вход. Выходные сигналы одновибратора 44 селектируютс  сигналами гашени  по строке при помощи элемента И 46. Элемент ИЛИ 45 формирует смесь импульсов , подсвета дл  отображени  двух координатных сеток на телевизионном экране. При правильном функционировании устройства по окончании режима стирани  информа- ции на телевизионном экране должны быть высвечены две вертикальные линии, соответствующие нулевому уровню входных сиг- налов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  регистрации динамических процессов, содержащее формирователь сигнала начальной установки, формирователь управл ющих сигналов, формирователь сигнала записи, вход кото- рого соединен с первым выходом аналого- цифрового преобразовател , коммутатор, информационные входы которого  вл ютс  первым и вторым информационным входами устройства, первыйуправл ющий вход коммутатора соединен с первым выходом формировател  управл ющих сигналов, подключенным к управл ющему входу первого счетчика и первому управл ющему входу мультиплексора, выход которого подключен к адресному входу блока оперативной пам ти, информационный вход и выход которого соединены соответственно с вторым выходом аналого-цифрового преобразовател  и входом предварительной установки второго счетчика, выход которого подключен к первому информационному входу первого смесител , генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу генератора строчной развертки, первый выход которого соединен с синхровхо- дом аналого-цифрового преобразовател , информационный вход которого соединен с выходом коммутатора, управл ющий вход аналого-цифрового преобразовател  подключен к второму выходу формировател  управл ющих 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 формировател  сигнала начальной установки подключен к входу сброса формировател  управл ющих сигналов, вход запуска которого  вл етс  входом сигнала запуска устройства, а первый синхровход соединен с первым выходом генератора, кадровой развертки, второй выход которого подключен к первому информационному входу формировател  координат сетки, третий выход - к первому информационному входу второго смесител , 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 формировател  координатной сетки, выход которого подключен к второму информационному входу первого смесител , п тый вы- ход генератора строчной развертки подключен к управл ющему входу второго счетчика, отличающеес  тем. что, с целью упрощени  устройства, оно содержит блок задержки, вход которого и второй управл ющий вход мультиплексора подключены к выходу формировател  сигнала записи, второй информационный вход мультиплексора соединен с четвертым выходом генератора кадровой развертки, первый выход которого соединен с первым управл ющим входом формировател  координатной сетки , второй управл ющий вход которого подключен к шестому выходу генератора строчной развертки, соединенному с первым управл ющим входом селектора, второй управл ющий вход которого подключен к первому выходу генератора кадровой развертки , выход селектора соединен с синх- ровходом второго счетчика, тактовый вход селектора соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй выход генератора строчной развертки соединен с вторым синхровходом формировател  управл ющих сигналов, выход формировател  сигнала начальной установки подключен к входу сброса .первого счетчика, второй управл ющий вход коммутатора соеди- нЈн с третьим выходом формировател  управл ющих сигналов, третий информационный вход первого смесител  соединен с выходом второго смесител , а выход первого смесител   вл етс  выходом устройства , входом сигнала сброса которого йпл етс  вход формировател  сигнала начальной установки, выход блока задержки соединен с управл ющим входом блока опе- ратиэной пам ти.

   ЗА

   3

   А ЛГ ем1

   Lb

   О

   h

   f

   ±

   iЈ

   /i Vcsl

   0

   I

   Фие.6

   1 WiллJ JШЛJ ЛLгг ггLЛJ J J

   I #LjT-JT TT-jn.jn jin--rT t

   Фие.7