CC BY
9
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА
Том 266 1976
К РАСЧЕТУ НАКОПИТЕЛЯ НА МАГНИТНОЙ ЛЕНТЕ СИСТЕМЫ ЦИФРОВОЙ РЕГИСТРАЦИИ
А. В. ТРИХАНОВ, А. Н. ОСОКИН, П. П. ГРИГОРЬЕВ (Представлена научным семинаром кафедры вычислительной техники)
В настоящее время большое значение придается применению электронных цифровых вычислительных машин для обработки результатов физических экспериментов [2]. Для обработки больших массивов данных, поступающих в непрерывной форме, требуется автоматизация подготовки информации для непосредственного ввода в ЭЦВМ. Регистрацию экспериментальных данных на перфоленту и перфокарту возможно осуществить только для медленно протекающих процессов вследствие малого быстродействия перфораторов. Регистрация экспериментальных данных на стандартных накопителях на магнитной ленте (НМЛ) является громоздким и дорогим средством, она возможна только в темпе работы НМЛ. Существуют различные варианты решения этой проблемы, описанные в [3—5]. Наличие многих вариантов .обусловливается различными обстоятельствами и требованиями, предъявляемыми к накопителям со стороны экспериментов.
Для широкого и успешного использования универсальных электронных вычислительных машин для. исследования различного рода аналоговых сигналов, кроме фиксирования сигналов на тот или иной носитель, необходимо иметь удобные средства ввода их в ЭЦВМ. Имеющиеся у отечественных ЭЦВМ средства ввода информации не всегда удовлетворяют требованиям, обусловленным спецификой обрабатываемых сигналов. Это относится, в частности, к электрическим сигналам с широким частотным и динамическим диапазоном.
Помимо чисто технических данных аппаратуры ввода необходимо обеспечить «неприкосновенность» ЭЦВМ. ■ Это особенно важно в тех случаях, когда лаборатория или отдел, проводящие исследования, не имеют собственной ЭЦВМ, а пользуются услугами вычислительного центра. Поэтому ввод сигналов в ЭЦВМ можно производить через внешнюю память, а именно, через накопитель на магнитной ленте, поскольку при этом никаких переделок ЭЦВМ не требуется.
Система цифровой регистрации должна обеспечить все необходимые преобразования и запись сигнала в цифровом виде на МЛ, которая затем может быть установлена в НМЛ машины, считана и по заданной программе обработана. Блок-схема системы цифровой регистрации непрерывных электрических сигналов, разработанной на кафедре вычислительной техники ТПИ, представлена на рис.Л. В эту систему
входят: двухканальный коммутатор непрерывных электрических сигналов, аналого-цифровой преобразователь АЦП и накопитель на магнитной ленте НМЛ.
При л рое кти'р ов а1Н и и систем ы требуется определить длину / и скорость V передвижения ленты, плотность записи Р на ленте, максимальное количество зон в зависимости от параметров сигналов, подаваемых в АЦП, времени эксперимента ¿з. Для расчета НМЛ можно
■
н АЦП им
Рис. 1. Блок-схема системы цифрозой регистрации
использовать следующие выражения:
где /к — частота квантования в АЦП.
В соответствии с теоремой Котельникова [1] /к=2/с, т. е. удвоенной предельной гастоте сигнала, снимаемого с датчика. С учетом количества А'К каналов коммутатора /к—2ЛГК/С-Из предыдущего следует, что
I fct э
При постоянном начальном номере зоны можно определить максимальный номер зоны N из следующего соотношения:
/=д*р+дглг+д/т,
где I — время движения ленты от начала до конца,
Д/р, Д^т — время разгона и время торможения ленты соответственно,
АТ — время движения участка зоны. Время ДТ равно:
Д Т = ЛГЗН + ~ + 2ДГп,
IК
где А Гон — время прохождения номера зоны;
ДГП — время прохождения промежутка между концом и началом соседних зон, промежутка между номером зоны и началом записи информации;
Е — количество строк в зоне (для машины М-220 М, £ = 24576). Ввиду малости величин Д/р, Д ¿т, АГЗН и &Ти,*по сравнению с А ТЫ, ими можно пренебречь в приведенных выше выражениях. С учетом этого
/к*
Ясно, что такая оценка является несколько завышенной. Пусть /=100 /с, где к= 1, 2, 3..., тогда
ЛА=4,15 /с/к.
В табл. 1 приведены данные расчета Ы, и, Р, Д7\ длины участка зоны магнитной ленты Д/,. времени эксперимента tэ и длины ленты / для трех значений к и десяти значений /к. Скорости движения ленты 0,06 м/сск и 0,7 м/сек выбраны с учетом максимальной плотности
/1 Л о им /
записи (14,3 —К мм
Таблица 1
Л» кгч к N V, м\сек Р, им ¡ММ ДГ, сек М, м сек /, м
1 0,8 123 8
0,2 2 1,7 0,06 3,3 123 7,4 246 15
3 2,5 369 23
1 1,7 123 8
0,4 2 3,3 0,06 6,7 61,5 3,7 246 15
3 5 308 19
1 3,3 123 8
0,8 2 6,6 0,06 13,7 30,8 1,8 216 13
3 10 308 18
1 5 103 73
1,2 2 10 0,7 1,7 20,5 14,5 205 145
3 15 308 218
1 6,6 108 75
1,6 2 13,5 0,7 2,3 15,4 10,4 215 150
3 19,8 308 214 ' «
1 8,3 111 78
2 2 16,6 0,7 2,9 12,3 8,6 209 146
3 24,9 308 216
1 16,6 106 74
4 2 33,2 0,7 5,7 6,2 ,4,3 211 146
3 49,8 308 215
1 24,9 102 73
6 2 49,8 0,7 8,6 4,1 2,9 205 145
3 74,7 308 218
1 33,2 106 75
8 2 66,4 0,7 11,4 3,1 2,2 208 148
3 99,6 310 220
1 41,5 105 72
10. 2 83,0 0,7 14,3 2,5 1,7 208 141
3 124,5 313 211
ЛИТЕРАТУРА
1. Б. В. А н и с и м о в, В. Н. Ч е т в е р -и к о в. Основы теории и проектирования ЭЦВМ. М., «Высшая школа», 1970.
2. В. М. Г л у ш к о в. Перспективы применения средств вычислительной техники. В кн.: «Интерорготехника — 66». М., Онтипрлбор, 1966.
3. Н. М. К а з а ч у к и др. Устройство для регистрации экспериментальных данных на машитной ленте. Сб. «Вычислительные системы», вып. 35, Новосибирск, «Наука»/ 1969.
4. В. М. Кевлишвили и др. Устройство ввода в вычислительную машину М-20. Сб. «Вопросы технической эксплуатации вычислительных маши«», вып. 2. Изд-во АН СССР, 1969.
5. А. И. С т а п и л о в с к и й и др. Цифровой накопитель спектров на магнитной ленте с обработкой на вычислительной машине. Сб. «Вопросы технической эксплуатации вычислительных машин», вып. 2. Изд-во АН СССР, 1969.
