Запоминающее устройство
Иллюстрации
Реферат
ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, ,содержащее блок аналоговой памяти, первый вход которого является первым информационным входом устройства , а второй вход блока аналоговой памяти соединен с первым выходом блока управления. основной блок голографической памяти. первый в;1сод которого соединен со вторым выходом блока управления, блок записи, пер .вый выход которого соединен со вто .рым входом основного блока голографической памяти, второй выход и первый вход блока записи соединены соответственно с первым входом и третьим выходом блока управления, основной блок считывания, первый выход которого является первым выходом устройства, второй выход и первый вход основного блока считыват ния соединены соответственно со вторым входом и четвертым выходом блока управления, выход основного блока голографической памяти соединен со вторым входом основного блока считывания, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства , в него введены преобразователь аналог-аналог, дополнительный блок голографической памяти, блок .перезаписи, преобразователь код-аналог , генератор кодовых временных отметок и дополнительный €л6к считывания , первый выход которого явля- . ется вторым выходом устройства, -ь;. третий выход основного блока считывания соединен с входом блока перезаписи , выход которого соединен с первым входом дополнительноро блока голографической памяти, второй и третий входы которого .соединены соответственно с третьим выходом блока записи с первым выходом преобразователя код-аналог, перв1й вход которого является вторым информационным входсяч устройства, первый выход генератора кодовых временных отметок соединен со вторым входом преобразователя код-аналог, второй выход кбто рого соединен со вторым входом блока i записи, выход дополнительного блока голографической памяти соединен с первым входом дополнительного блока считывания, второй вход и Ьторой выход которого соединены соответственно с выходом и третьим входом VI блока управления, шестой.выход и четвертый вход которого соединены с соответственно с входом и вторым выходом генератора кодовых временных, ч отметок, седьмой вьи{од блока упргшления соединен с первым входом преобразователя аналог-аналог, вхорой вход которого соединен с выходом блока аналоговой памяти, выход преобразователя аналог-аналог соединен с третьют входом основного блока голографической памяти.
СОЮЗ COBETCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
Н ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3214229/18-24 (22) 05.12.80 46) 30. 04. 83. Бюл. Р 16 (72) В.Н.Махов (71) Уральский ордена Трудового
Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова (53) 681.327.66(088.8) (56) 1. Вуль B.A. "Оптические запоминающие устройства". Л.. "3нергия", 1979. с.50-63. . 2. Авторское свидетельство СССР
Р 776328, кл. G 11 С 15/04. 1978 (прототип) . (54) (57) ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО,,содержащее блок аналоговой памяти. первый вход которого является первым информационным входом устройства. а второй вход блока аналоговой памяти соединен с первым выходом блока управления. основной блок голографической памяти. первый врсод которого соединен со вторым выходом блока управления, блок записи. первый выход которого соединен со вто.рым входом основного блока голографической памяти, второй выход и первый вход блока записи соединены соответственно с первым входом и третьим выходом блока управления.. основной блок считывания, первый выход которого является первым выходом устройства, второй выход и первый вход основного блока считыва-. ния соединены соответственно со вто-. рым входом и четвертым выходом бло.. ка управления. выход основного блока голографической памяти соединен ео вторым входом оснОвного блока считывания, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что. с целью расширения
„„SU„„1015 A
ЗШ 6 11 С 11/00; 6 11 С 29/00. функциональных возможностей устройства, в него введены преобразователь аналог-аналог. дополнительный блок голографической памяти, блок ..перезаписи, преобразователь код-аналог, генератор кодовых временных отметок и дополнительный блок считывания, первый выход которого явля- ..,: ется вторым выходом устройства, третий выход основного блока считывания соединен с входом блока перезаписи, выход которого соединен с первым входом дополнительного блока голографической памяти. второй и третий входы которого. соединены соответственно с третьим выходом блока записи с первым выходом преобразова- Я теля код-аналог. первый вход которого является вторым информационным входом устройства. первый выход генератора кодовых временных отметок соединен со вторым входом преобразо вателя код-аналог, второй выход кото- " рого соединен со вторым входом блока
Ф записи. выход дополнительного блока голографической памяти соединен с первым входом дополнительного блока считывания. второй вход и второй выход которого соединены соответственно с пятым выходом и третьим входоМ блока управления. шестой .выход и четвертый вход которого соединены соответственно с входом и вторым выходом генератора кодовых временных. отметок, седьмой вьЫод блока управления соединен с первым входом преоб« разователя аналог-аналог, въорой вход которого соедийен с выходом блока аналоговой памяти, выход преобразователя аналог-аналог соединен с третьим входом основного блока голографической памяти.
1015437
Изобретение относится к аналоговой и вычислительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях (АЦП) параллельного типа. основанных на свойствах голографии и предназначенных для хра- 5 нения и преобразования различных аналоговых сигналов (величин и параметров) в цифровой код, для целей контроля и измерения физических величин, управления экспериментом и технологи- 10 ческими процессами.
Известны голографические запоминающие устройства(ЗУ1, содержащие блоки памяти, например фотопластинки с записанной на них голограммой, бло- 15 ки фотосчитывания, блоки управления и выходные блоки. например индикаторы(1).
Недостатком данных устройств является невысокая их информационная емкость. так как они не позволяют фиксировать состояние регулируемого объекта в предыдущие моменты времени.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ЗУ, которое содержит блок аналоговой памяти. первый вход которого является первым информационным входом устройства. второй вход и вход коррекции блока аналоговой памяти соединены соответственно с первым выходом и выходом коррекции блока управления, основной блок голографической памяти. первый вход которого соединен со вторым выходом блока управления, блок записи, 35 первый выход которого соединен со вторым входом основного блока голографической памяти, второй выход и первый вход блока записи соединены соответственно с первым входом и третьим 40 выходом блока управления, основной блок считывания, первый выход которого является первым выходом устройства, второй выход и первый вход основного блока считывания соединены соответственно со вторым входом и четвертым выходом блока управления, третий выход основного блока голографической памяти соединен со вторым входом основного блока считыванияМ.
Однако известное устройство не обеспечивает измерение, оценку совокупности параметров действующих сиг-. налов, формирование соответствующих команд управления, запоминания и накопления полученных результатов и команд.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей ЗУ;
Поставленная цель достигается тем, что в запоминающее устройство, . 60 содержащее блок ана.логовой памяти. первый вход которого является инфор,мационным входом устройства. а второй его вход соединен с первым выходом блока управления. основной блок 65 голографической памяти. первый вход которого соединен со вторым выходом блока управления. блок записи. первый выход которого соединен со вторым входом основного блока голографической памяти. второй выход и первый вход блока записи соединены соответственно с первым входом и третьим выходом блока управления. основной блок считывания, первый выход которого является первым выходом устройства. второй выход и первый вход основного блока считывания соединены соответственно со вторым входом и четвертым выходом блока управления. выход основного блока голографической памяти соединен со вторым входом основного блока считывания. в него введены преобразователь аналог-аналог. дополнительный блок голографической памяти, блок перезаписи. преобразователь код-аналог, генератор кодовых временных отметок и дополнительный блок считывания, первый, выход которого является вторым выходом устройства, третий выход основного блока считывания соединен с входом блока перезаписи, выход которого соединен с первым вхо,цом дополнительного блока голографической памяти. второй и третий вхо,цы которого соединены соответственно с третьим выходом блока. записи и первым выходом преобразователя коданалог, первый вход которого является вторым информационным входом устройства. первый выход генератора ко- довых временных отметок .соединен со вторым входом преобразователя код аналог, второй выход которого соединен со вторым входом блока записи, выход дополнительного блока голографической памяти соединен с первым входом дополнительного блока считывания. второй вход и второй выход которого соединены соответственно с пятым выходом и третьим входом блока управления. шестой выход и четвертый вход которого соединены соответственно со входом и вторым выходом генератора кодовых временных отметок, седьмой выход блока управления соединен с первым входом преобразователя аналог-аналог, второй вход которого соединен с выходом блока аналоговой памяти, выход преобразователя аналог-аналог соединен с третьим входом основного блока голографической памяти.
На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.
ЗУ содержит блок 1 аналоговой памяти, блок 2 управления. основной блок 3 голографической памяти, блок 4 записи. основной блок 5 считывания, преобразователь б аналоганалог, дополнительный блок 7 голо1015437 графической памяти, блок 8 перезаписи . преобразователь 9 код-аналог, генератор 10 кодовых временных отметок. дополнительный блок 11 считывания. блок 12 датчиков и основной модулятор 13 °
Блок 1 аналоговой памяти в случае измейяющнхся сигналов на его входах может содтоять иэ. и устройств выборки и хранения (где n - число измеряемых сигналов), необходимых для запоминания в заданный момент времени измеряемых сигналов и сохранения их величины в течение времени измерения, и сумматоров, необходимых для.суммирования измеряемого и кор- . 15 ректирующего (эталонного)сигналов, и ключей,,необходимых для подключения одного из входов сумматоров ,к соответствующему выходу блока 12 датчиков в режиме измерения либо 20 .отключения его в режиме градуировки.
Преобразователь б аналог-аналог может состоять, например, из управляемого) модулятора 13.и и преобразователей измеряемого сигнала ПХ в соответствующую его величине(U>) длину волны света и координату ис- . точника света. Преобразователь. б аналог-аналог преобразует сово. купность действующих сигналов U> U, 30 ху ...,У р в определенную форму и состояние фронта светового пучка. Причем каждой совокупности измеряемых сигналов Uy, — U „ oäíîýíà÷íî соответствует одна" форма и состояние вол- З5 нового. фронта .Р(Х„ Xg „.Х„,) светово- го пучка.
Совокупности преобразуемых (измеряемых1 величин Пх„ - () „ сопоставляют совокупность цифровых кодов -40
Ny„,х,...,х„. Причем, в пределах допустимых изменений величин Uy = ЦА„ всегда имеется один единственный. код H y X. однозначно соответствующйй комбинации величин Uy — U „,45
Свойства голографии позволяют в режиме получения измерительных голограмм (режим градуировки ) осуществить жесткую фиксацию связи совокуп Ъ„-X " o>o+ "Х„-х пс а 50 в режиме преобразования (измерения) при действии на выходах блока 12 датчиков величин Ux„ - U> высветить в плоскости блока 5 код Х„„х„, однозначно соответствующий комбйна55 ции величин U =.U» . Свойства гоХ4 лографии также позволяют записать данные коды Ых„- хп в голографическую память в соответствии с кодовыми временными отметками. задаваемыми в виде цифровых кодов времени N+, 60
Предлагаемое устройство работает в четырех режимах.
Пусть совокупность преобразуемых (измеряемых ) величин состоит из трех величин Л„, В, Ск. 65
Режим градуировки. Данный режим является не основным и используется для получения измерительной голограммы. Если каждая из величин А, В.
3 и С„ может принимать m значений, то в режиме градуировки необходимо получить m измерительных голограмм.
Для этого входы блока 1 аналоговой памяти отключаются от выходов блока
12 датчиков. Для получения первой измерительной голограммы на выходах блока 2 управления устанавливаются эталонные сигналы Ар, .В и С„. о ° о
Данные сигналы через блок 1 аналоrpaoA памяти подаются на входы преобразователя б аналог-аналог, на выходе которого формируется волновой фронт PA в . однозначно соотоо о ветствующий совокупности величин
А В C Световой пучок с волновйм фронтом PA < подается íà первый вход основного блока 3 голографической памяти, на второй вход которого с выхода блока 4 записи подается второй пучок света. волновой
g)poHTQA g C которого промодулирован в соответствии с кодом ХА Э,,с,(несет изображение кода.ЧАО и ). Эти два пучка совмещаются в плоскости фотосреды, образуя первую измерительную голограмму. Аналогичным образом для соответствующих совокупностей измеряемых сигналов А„ ВрСр. АВрСр..., A B C :ïîëÓ÷àþò гологРаммй и,„>- с
NA soco ° ° ° ° ° N д,„, с„„. Одновременно с кодами ИА;Э.Сг, записывается контрольный код 1 . необходимый для проведения коррекции в режиме измерения, и может быть записана любая другая дополнительная информаци. необходимая, например. для определения значений величин A.. и Ск . например их цифровые эквиваленты Х, И н Nñ
Ск
Режим: измерения. Данный режим является Осно вным и используется для преобразования. измерения, управления. запоминания и считывания информации. !
В режиме измерения входы блока 1 аналоговой памяти подключаются к соответствующим выходам блока 12 датчиков. Световой пучок с выхода бло.ка 4 записи также не подается.
Режим .измерения состоит из четы-, рех подрежимов, режим преобразования, режим коррекции. режим считывания. режим перезаписи информации.
Режим преобразования. В этом режиме совокупность измеряемых сигна- . лов A В- С через блок 1 аналоговой памятй йодается на входы преобразователя б аналог-аналог. на выходе которого формируется волновой фронт
РА;э- „ . однозначно соответствующий совокупности величин A B.Ñ„.
Данный волновой фронт..являясь дополнительным к волновому фронту Щэ;С„, 1015437!
О. пройдя через голограмму основного блока 3 голографической памяти восстановит в плоскости основного блока 5 считывание изображения кодов NA e-C„
1 У К и N -., Поскольку аналоговые сигналй
A„B; С„в пределах дискрета могут отлйчаться от их цифровых эквивалентов ИА, Из, NI (или Ид; э с,,) . то иэображений кодов NA..C и No могут быть нечетк ми. 53
6- к
Режим коррекции. Данный режим необходим для увеличения.надежности считывания информации. В этом режиме с выходов коррекции блока 2 управления на входы коррекции блока 1 памяти подаются медленно меняю- !5 щиеся (в пределах дискрета)сигналы коррекции A, B), С3 . Данные сигналы суммируются с измеряемыми сиг-. налами А, В . С и изменяются до тех пор, пока контрольный код не 10 будет четко зафиксирован. после чего можно производить считывание ко- да Идар,с1, Режим считывания. В этом режиме
KOQ Nд.g-- C BHXOQOB OCHOBHO1 O 6JIOка 5 считйвания переписывается на внешние устройства.
Режим перезаписи. Данный режим необходим для запоминания получаемой при измерении информации в соответствующие моменты времени, которые задаются кодовыми временными отмЕтками N <„, N 1„,..., Ng s от генератора 10 кодовых времейных отметок. В этом режиме информация
NA B 0 с выхода основного блока 5 З5 считывания поступает на вход блока 7 перезаписи, где в .соответ" ствии с этой информацией модулируется волновой фронт Бд з Е пучка света, поступающего на вход дополнительного 40 блока 7 голографической памяти. На другой вход дополнительного блока 7 голографической памяти поступает с выхода преобразователя 9 код-аналог„световой пучок. волновой фронт (Н+ ) которого промодулирован в соответствии с кодом И»., задаваемым генератором 10 кодовых временных отметок. Волновые фронты Яд и Н, совмещаются в плоскости фотосреды дополнительного блока 7 голографической памяти, где происходит запись информации ИА с s виде голограммы. Аналогичным образом можно .записать все последующие коды Ид„
Ид со4 ИА1ВЪ ИдтЕ1 1, причем каждому их этих кодов будет соответствовать своя кодовая временная
Н и й и й отметка Н+,, Н ., Н,... ° *,Н,,...,Н Ъ
Основной режим считывания. Данный,режим используется для вывода, 60 информации, накопленной B дополнительном блоке 7 голографической памяти за определенный промежуток времени Ь . Для этого выходы генератора 10 кодовых временных отметок и блока 8 перезаписи блокируется, а на второй вход преобразователя 9 (который является вторым информационным входом устройства) подаются последовательно (или по другому закону) Коды временных отметок Н
Н 1, ...H- Н» ь. В соответN М Ч
Э W ствии с каждым кодом будет модулнроваться волновой фронт светового пучка и в плоскости дополнительного блока считывания восстанавливаются последовательно коды от Ид з сьдо
ИА Э „х, которые с выхода дополнительного блока 11 считывания могут быть выведены на внешние устройства.
ПоскольКу коды Ид;8-скмогут нести информацию о состояний объекта управления, то их удобно использовать в качестве цифровых команд для изменения его состояния.
Таким образом » предложенное устройство может увеличить число датчиков. что позволяет вести многомерный анализ состояния объекта, а в качестве объекта могут быть взяты. исследуемое вещество. образец. растение. человек (причем, в качестве пространственного модулятора может использоваться и сама поверхность исследуемого (например, деформируе мого объекта). а также управляемый станок.. ракета . реактор и т.п. В качестве объекта может быть взято и само предлагаемое Зу.
На основе этого ЗУ можно реализовать управляющие обучающиеся устройства (.системы). Для этого необходимо. чтобы была воэможность записывать информацию на измерительную голограмму (в блок 11) не только в режиме ее изготовления.но и в режиме измерения (управления f, При этом информация о создавшейся ситуации (совокупности сигналов) на входе прибора может дополняться и совершенствоваться.
Датчики могут быть не только разнорьдными. но и однородными. В этом случае устройство приобретает совершенна ндвые свойства. Например, при использовании датчиков освещенности (матрицы фотодиодов. фототранзисто-ров) можно реализовать функции глаза, позволяющие производить распознавание образцов (по аналогии с глазом).
Для этого. необходимо поместить плоскость поля датчиков соответствующим образом перед оптической системой, позволяющей фокусировать на данной плоскости изображение .исследуемого объекта.
1015437 1
Составитель В.Воронин
Редактор Л.Пчелинская Техред К.Мыцьо Корректор.Е. Рошко
Заказ 3223/48 Тираж 594 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035. Москва. Ж-35. Рауыская наб.. д. 4/5
Филиал.ППП "Патент". г. Ужгород. ул. Проектная. 4