Счетчик импульсов Советский патент 1984 года по МПК H03K23/10 

затора импульсов, обмотка записи ну ля ячейки четности включена между выходом ключа записи нуля и входами обмоток записи нуля сердечников стар ших разрядов линейки магнитных элементов памяти, обмотка записи единицы включена между выходом ключа записи единицы и входом обмотки записи единицы сердечника младгаего разряда линейки магнитных элементов памяти, обмоТка опроса включена между выходом ключа опроса, которьй соединен с входом обмоток опроса линейки магнитных элементов памяти, и ключом

четности, выход и управляющий вход которого соединены соответственно с общей шиной и выходом нулевого разряда разрядного распределителя импульсов, который соединен с пятым входом блока суммирования, второй информационный вход и третий выход которого соединены соответственно с выходом и вторый входом управления синхронизатора импульсов, а вход установки генератора импулЬсов синхронизации соединен с выходом формирователя сигнала сброса.

СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ, содержащий ограничитель тока, источник питания, входную шину, усилитель считывания, ячейку четности на магнитном сердечнике, линейку магнитных элементов памяти, ключ опроса, ключ четности, ключ записи нуля, ключ записи единицы, разрядные ключи, генератор импульсов синхронизации, разрядный распределитель импульсов, синхронизатор импульсов, блок суммирования и формирователь сигнала сброса, входная шина соединена с первым входом синхронизатора импульсов, вход формирователя сигнала сброса соединен с входом ограничителя тока, который соединен с первым выходом источника питания, второй выходкоторого соединен с общей шиной, выходы разрядного распределителя импульсов соединены с входами управления разрядных ключей, через которые выходы обмоток записи и опроса линейки магнитных элементов памяти соединены с общей шиной, обмотки считывания ячейки четности на магнитном сердечнике и линейки магнитттьгх элементов памяти соединены последовательно и подключены к сигнальным входам усилителя считывания, первые входы ключей опроса. записи нуля и записи единицы соединены с выходом ограничителя тока, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы генератора импульсов синхронизации соединены соответственно с первым входом управления блока суммирования, вторым входом ключа опроса, входом синхронизации усилителя считывания, ВТО ым входом управления блока сумми зания и третьим входом блока суммирования, который соединен с входом разрядного распределителя импульсов, выход первого разряда которого соединен с четвертым входом управления блока суммирования, первый информационный вход которого соединен 5 с выходом усилителя считывания, выход формирователя сигнала сброса соединен с входами сброса разрядного распределителя импульсов, синхронизатора импульсов и блока суммирования, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами соответственно ключа записи нуля и ключа записи единицы, отличающийся tvO тем, что, с целью повьш1ения быстродействия и надежности, в ячейку четсл kl ности введена дополнительная обмотка записи нуля, которая включена между О5 выходом ключа записи единицы и входами обмоток записи старших разря- . дов линейки магнит.ных элементов памяти, а также дополнительная обмотка записи единицы, которая включена между выходом ключа записи нуля и входом обмотки записи нуля младшего разряда линейки магнитных элементов памяти, в разрядный распределитель импульсов введен дополнительный нулевой разряд, выход которого соединен с первым входом управления синхрони

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и телемеханики для счета импульсов, вывода накопленной информации и ее хранения при несанкционированных отключениях питания.

Известен двоичный счетчик импульсов, содержащий линейку магнитных элементов памяти, элемент контроля источника питания, вход и выход которого соединены соответственно с источником питания и обмотками записи магнитных элементов памяти lj .

Недостатком данного счетчика импульсов является низкая надежность, поскольку он теряет накопленную информацию, если отключение питания происходит во время изменения информации в числовой линейке, например, при сквозном переносе.

Наиболее близким к изобретению является счетчик импульсов, содержащий ограничитель тока, источник питания, входную шину, усилитель считывания, ячейку четности на магнитном сердечнике, линейку магнитных элемен-тов памяти, ключ опроса, ключ четности, ключ записи нуля, ключ записи единицы, разрядные ключи, генератор импульсов синхронизацииJ разрядньй распределитель импульсов, синхронизатор импульсов, блок суммирования и формирователь сигнала сброса, входная шина соединена с первым входом синхронизатора импульсов, вход формирователя)

сигнала сброса соединен с входом ограничителя тока, который соединен с первым выходом источника питания, второй выход которого соединен с общей шиной, выходы разрядного распределителя импульсов соединены с входами управле-,

ния разрядных ключей, через которые

I

выходы обмоток записи и опроса линейки магнитных элементов памяти соединены с общей шиной, обмотки считывания ячейки четности на магнитном сердечнике и линейки магнитных элементов памяти соединены последовательно и подключены к сигнальным входам усилителя считывания, первые входы ключей опроса, записи нуля и записи единицы соединены с выходом ограничителя тока, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы генератора импульсов

синхро1И{зации соединены соответственно с первым входом управления блока суммирования, вторым входом, ключа опроса, входом синхронизации усилителя считывания, вторым входом управления блока суммирования и третьим входом блока суммирования, который соединен с входом разрядного распределителя импульсов, выход первого разряда которого соединен с четвертым входом управления блока суммирования, первый информационный вход которого соединен с выходом усилителя считывания, выход формирователя сигнала сброса соединен с входами сброса разрядного распределителя импульсов,

синхронизатора импульсов и блока суммирования, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами соответственно ключа записи нуля и ключа записи единицы zl . Недостатками известного счетчика импульсов являются относительно низкие надежность и быстродействие, так как при его работе возникает необходимость формирования дополнительных тактов работы разрядного распределителя для обслуживания серлечников признака суммирования и признака изменения четности, а также наличие дополнительного оборупования пля обработки информации с панных серпечников. Это снижает надежность работы счетчика и приводит к увеличению длительности цикла его работы на 2 такта. Целью изобретения является повышение быстподействия и надежности счетчика импульсов. Поставленная цель достигается тем, что в счетчике импульсов, содер жащем ограничитель тока, источник питания, входную шину, усилитель счи тывания, ячейку четности па магнитном сердечнике, линейку магнитных элементов памяти, ключ опроса, -ключ четности, ключ записи нуля, ключ чаписи единицы, разрядные ключи, ге нератор импульсов синхронизации, ра рядный распределитель импульсов, си хронизатор импульсов, блок суммирования и формирователь сигнала сброс входная шина соединена с первым входом синхронизатора импульсов, вход формирователя сигнала сброса соедине с входом ограничителя тока, который соединен с первым выходом источника питания, второй выход которого соеди нен с общей шиной, выходы разрядног распределителя импульсов соединены с входами управления разрядных ключе через которые выходы обмоток записи и опроса линейки магнитных элементо памяти соединены с общей шиной, обмотки считывания ячейки четности на магнитном сердечнике и линейки магнитных элементов памяти соединены последовательно и подключены к сигнальным входам усилителя считывания первые входы ключей опроса, записи нуля и записи единицы соединены с вы ходом ограничителя тока, первый, вто-55

рой, третий, четвертый и пятьй выходы генератора импульсов синхронизации соединены соответственно с первым

и вторым входом управлении синхронизатора импульсов, а вход установки генератора импульсов синхронизации 764 входом управления блока суммирования, вторым входом ключа опроса, входом синхронизации усилителя считывания, вторым входом управления блока суммирования и третьим входом блока суммирования, который соединен с входом разрядного распределителя импульсов, выход первого разряда которого соединен с четвертым входом управления блока суммирования, первьй информационный вход которого соединен с выходом усилителя считывания, выход формирователя сигнала сброса соединен с входами сброса разрядного распределителя импульсов, синхронизатора импульсов и блока суммирования, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами соответственно ключа записи нуля и ключа записи единицы, п .ячейку четности введена дополнительная обмотка записи нуля, которая включена между выходом ключа записи единицы и входами обмоток записи старших разрядов линейки магнитных элементов памяти, а также дополнительная обмо-ка записи единицы, кото;рая включена -шжду выходом ключа записи нуля I ходом обмотки записи нуля младшего разряда линейки магнитных элемерстов памяти, в разрядный распределитель имггульсов введен дополнительный нулевой разряд, выход которого соединен с первым входом управления синхронизатора импульсов, обмотка записи нуля ячейки четности включена между выходом ключа записи нуля и входами обмоток записи нуля сердечников старших разрядов линейки магнитных элементов памяти, обмотка записи единицы включена между выходом ключа записи единицы и входом обмотки записи единицы сердечника младшего разряда линейки магнитных элементов памяти, обмотка опроса включена между выходом ключа опроса, который . соединен с входом обмоток опроса линейки магнитных элементов памяти, и ключом четности, выход и управляющий вход которого соединены соответственно с общей шиной и выходом нулевого разряда разрядного распределителя импульсов, который соединен с пятым входом блока суммирования, второй информационный вход и третий выход которого соединены соответственно с выходом соединен с выходом формирователя сигнала сброса. На фиг. 1 показана структурная схема счетчика; на фиг. 2 - пример выполнения синхронизатора импульсов; на фиг. 3 - пример структурной схемы выполнения блока суммирования. Счетчик импульсов содержит ограничитель 1 тока, источник 2 питания входную шину 3, усилитель U считывания, ячейку 5 четности на магнитном сердечнике, линойку 6 магнитных эле ментов памяти, ключ 7 опроса, ключ четности, ключ 9 записи нуля, ключ записи единиц1 |, разрядные ключи 11, генератор 12 импульсов синхронизаци разрядный распределитель 13 импульсов, синхронизатор 14 импульсов, блок 15 суммирования и формирователь 16 сигнала сброса. Входная шина 3 соединена с первым входом синхронизатора 1А импульсов, а вход формирователя 16 сигнала сброса . с входом ограничителя 1 тока, который соединен с первым выходом источ ника -2 питания, второй выход которо го связан с общей шиной 17. Выходы разрядного распределителя 13 импуль сов соединены с входами управления разрядных ключей 11, через которые выходы обмоток записи и опроса линейки 6 магнитных элементов памяти соединены с общей шиной 17. Обмотки считывания ячейки 5 четности на маг нитном сердечн1п е и линейки 6 магни ных элементов памяти соединены посл довательно и подключены к сигнальным входам усилителя 4 считывания, первые входы ключей 7,9 и 10 соответст венно опроса, записи нуля и записи единицы соединены с выходом огранич теля 1 тока, первый, второй, третий четвертый и пятый выходы генератора 12 импульсов синхронизации - соо ветственно с первым входом управления блока 15 суммирования, вторым входом ключа 7 опроса, входом синхронизации усилителя 4 считывания, вторым входом управления блока 15 суммирования и третьим входом блока 15, который соединен с входом ра рядного распределителя 13 импульсов выход первого разряда которого подключен к четвертому входу управления блока 15 суммирования, первый инфор мационньй вход которого соединен с выходом усилителя 4 считывания. Выход формирователя 16 сигнала сброса (соединен с входами сброса разрядного распределителя 13 импульсов, синхронизатора 14 импульсов и блока 15 суммирования, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами Соответственно ключа 9 записи нуля |и ключа 10 записи единицы. В ячейке 5 четности имеется дополнительная обмотka записи нуля, которая включена между выходом ключа 10 записи единицы и входами обмотки записи старших раз рядов линейки 6 магнитных элементов памяти, а также дополнительная обмотка записи единицы, которая включена между выходом ключа 9 записи нуля и входом обмотки записи нуля младшего разряда линейки 6 магнитных элементов памяти. В разрядном распределителе 13 импульсов выход нулевого разряда соединен с первым входом управления синхронизатора 14 импульсов, обмотка зариси нуля ячейки 5 четности включена между выходом ключа 9 записи нуля и входами обмоток записи нуля сердечников старших разрядов линейки 6 магнитных элементов памяти, обмотка записи единицы.- между выходом ключа 10 записи единищз и входом обмотки записи единицы сердечника младшего разряда линейки 6 магнитных элементов памяти, обмотка опроса - между выходом ключа 7 опроса, который соединен с входом обмоток опроса линейки 6 магнитных элементов памяти, и ключом 8 четности, выход и управляющий вход которого соединены соответственно с общей шиной 17 и вькодом нулевого разряда разрядного распределителя 13 импульсов, связанного с пятым входом блока 15 суммирования, второй информационный вход и третий выход которого соединены соответственно с выходом и вторым входом управления синхронизатора 14 импульсов, а вход установки генератора 12 импульсов синхронизации соединен с выходом формирователя 16 сигнала сброса. Синхронизатор 14 импульсов (фиг. 2) содержит два 1К-триггера 18 и 19 с входами S и R установки 1 и О, элемент И 20, вход 21 сброса, первый 22 и второй 23 входы управления, выход синхронизатора 24 импульсов. Блок 15 суммирования (фиг, 3) содержит дйа асинхронных RS-триггера 25 и 26 с входной логикой, 1К-триггер 27 с входом R установки О, два элемента И-ИЛИ 28 и 29, элемент И 30,, зле711мент НЕ 31, первый 32 и второй 33 ин формационные входы, вход 34 сброса, nepBbDi 35, второй 36, третий 37, четвертый 38 и пятый 39 входы управления, первый 40, второй 41 и третий 4 выходы. Устройство работает следующим образом. При включении напряжения питания формирователь 16 сигнала сброса формирует сигнал, который поступает на вход 21 сброса синхронизатора 14 импульсов, устанавливая по R-входам триггеры 18 и 19 в нулевое состояние на вход 34 сброса блока 15 суммирова ния, устанавливая по R-входу триггер 27 в нулевое состояние, и на вхо ды сброса генератора 12 импульсов синхронизации и разрядного распределителя 13, устанавливая их в исходно состояние. При этом активизируется вспомогательный выход разрядного рас пределителя 13, Генератор 12 импульсов синхрониза ции в каждом состоянии разрядного распределителя 13 вырабатывает на каждом из пяти своих выходов по одно му импульсу определенной длительност обеспечивая временное взаимодействие ;Элементов счетчика в каждом такте ег iработы. г Импульс С первого выхода генерато ра 12 поступает на первый вход 35 управления блока 15 суммирования и устанавливает по R-входу триггер 25 в нулевое состояние в каждом состоянии разрядного распределителя 13, по готавливая его к приему информации, считываемой из магнитных сердечников числовой линейки 6, а также устанавливает по R-входу триггер 26 в нулевое состояние при условии, что активизирован вспомогательный выход разрядного распределителя 13, сигнал с которого поступает чроез пятый вход 39 управления блока 15 суммирования на S- и R-входы триггера 26, подготавливая его к приему информации, считываемой только с сердечника ячейки 5 четности. Импульсы с второго выхода генерат ра 12 используются для запуска ключа 7 опроса, через который протекает ток с источника 2 питания через огра ничитель 1 тока и далее через одну из обмоток опроса магнитных сердечников ячейки 5 четности или числовой линейки 6, выбор которых осуществля6ется последовательным во времени включением ключа 8 четности и разрядных ключей 11 сигналами с выходов разрядного распределителя 13, Сигналы, считанные из сердечников 5 четности и числовой линейки 6, поступают с последовательно включенных обмоток считывания зтих сердечников на входы дифференциального стробируемого усилителя 4 считывания, который стробируется импульсом с третьего выхода генератора 12, Считанные сигналы с выхода усилителя 4 считывания поступают на первый информационный вход 32 блока 15 суммирования, где во вспомогательном такте (при активизации пспомогатольного выхода разрядного распределителя 13) принимаются по S-входу в триггер 26 четности, а во псех остальных тактах - в триггер 25 также по S-входу, Запрет приема информации в триггер 25 во вспомогательном такте осуществляется с помощью злемента НЕ 31, Импульс с четвертого выхода генератора 12 поступает на второй вход 36 управления блока 15 суьошропания и определяет длитель)1ость импульсов на выходах 40 и 41 элементов Н-ИПИ 29 и 28 по время измене 1ия информации в сердечниках ячейки 5 четности и числовой линейки 6, Импульсы с пятого выхода генератора 12 поступают на вход разрядного распределителя 13, последонательно изменяя его состояние, а также на третий вход 37 управления блока 15 суммироваЕшя, обеспечивая по срезу сдвиг информации из триггера 25 в триггер 27, (Магнитные сердечники ячейки 5 четности и числовой линейки 6 перед началом работы счетчика могут быть установлены в исходное состояние одним из известных способов, например импульсом тока начальной установки, протекающим через общую обмотку сброса (не показана) . В случае, когда на входную шину 3 счетные импульсы Ffe поступают, синхронизатор 14 импульсов остается в исходном состоянии и нулевой логический сигнал с его выхода 24 поступает на второй информационньп вход 33 блока 15 суммирования и блокирует элементы И-ИЛИ 28 и 29, запрещая тем самым запись информации в числовую 91 линейку 6 и ячейку 5 четности. При этом производится только периодическое считывание информации из ячейки четности и числовой линейки 6 и вывод ее соответственно на триггеры 26 и 25 блока 15 суммирования. При поступлении на входную шину 3 счетных импульсов счетчик работает следующим образом. Счетный импульс с входной шины 3 поступает на вход синхронизатора 14 импульсов и устанавливает триггер 18 в единичное состояние. При очередной развертке разрядного распределителя 13 сигнал с выхода нулевого разряда поступает через первый вход 22 управления синхрониза тора 14 и через элемент И 20 на S-вход триггера 19 и устанавливает его в единичное состояние, при этом на выходе 24 синхронизатора 14 формируется сигнал разрешения счета. Одновременно с этим срез импульса с выхода элемента И 20 устанавливает триггер 18 по С-входу в исходное нулевое состояние. Сигнал разрешения счета с выхода 24 синхронизатора 14 через второй информационный вход 33 блока 15 суммирования поступает на входы элементов И-ИЛИ 28 и 29 и подготавливает их к работе. Блок 15 суммирования работает в соответствии с правилами увеличени на единицу числа, выраженного в моди фицированном рефлексном коде. Соглас но правилам, если число четное, то инвертируется только код младшего ра ряда, если число нечетное, то инвертируется только код разряда, следующего за разрядом, в котором имеется единичный код, при последовательном просмотре разрядов числа в счетчике, начиная с младшего. При этом необход мо также изменить на противоположный код четности числа, хранящийся в яче ке четности. Рассмотрим случай, когда число четное, т.е. с сердечника ячейки 5 четности считан нулевой код. Единичный сигнал с инверсного выхода триггера 26 поступает на соответствующие входы элементов И-ИЛИ 28 и 29. Выделение младшего разряда осу ществляется сигналом с выхода младшего разряда распределителя 13, такж поступающим через четвертый вход 38 управления блока 15 суммирования на 6 соответствующие входы элементов И-ИЛИ 28 и 29. В зависимости от кода, считанного с сердечника м.падшего разряда числовой линейки 6, т.е. от состояния триггера 25, активизируется один из элементов И-ИПИ 28 или 29. Так, если считан нулевой код, то единичным сигналом с инверсного выхода триггера 25 активизируется элемент И-Ш1И 28. Сигнал с выхода элемента И-ИЛИ 28 через второй выход 41 блока 15 суммирования поступает на |вход управления ключа 10 записи единицы и открывает его. Ток, протекакщий по цепи источник 2 напряжения питания. - ограничитель 1 тока - ключ 10 записи единицы - первая обмотка записи единицы сердечника ячейки 5 четности - обмотка записи единицы младшего разряда числовой линейки 6 - разрядный ключ 11 младшего разряда - общая шина 17 источника напряжения питания, обеспечивает установку единичного кода в младшем разряде числовой линейки 6 и одновременно изменение кода четности в сердечнике ячейки 5 четности на противоположньй, т.е. с нулевого на единичный. Одновременно с записью информации в числовую линейку 6 сигнал с выхода элемента Й-ИЛИ 28 через элемент ИЛИ 30 поступает на третий выход 42 блока 15 суммирования и далее на второй вход 23 управления синхронизатора 14 и срезом устанавливает триггер 19 по С-входу в исходное нулевое состояние, после чего снимается сигнал разрешения счета с второго информационного входа 33 блока 15 суммирования.. На этом цикл записи заканчивается. Если с сердечника младшего разряда числовой линейки 6 считан единичный код, то триггер 25 блока 15 суммирования устанавливается в единичное состояние, и сигнал единицы с его прямого выхода поступает на элемент И-ИЛИ 29 и активизирует его. При этом на первом выходе 40 блока 15 суммирования появляется сигнал, запускаю1ций ключ 9 записи нуля. В этом случае ток протекает по цепи источник 2 напряжения питания - ограничитель 1 тока - ключ 9 записи нуля - вторая обмотка записи единицы сердечника ячейки 5 четности - об11

11

мотка записи нуля сердечника млад,шего разряда числовой линейки 6 разрядный ключ 11 младшего разряда общая шина 17 источника 2 напряжения питания и обеспечивает установку нулевого кода в сердечнике младшего разряда числовой линейки 6 и одновременно изменение кода в сердечнике ячейки 5 четности с нулевого на единичный .

Срезом сигнала с вьгхода злемента И-ИЛИ 29 через злемент ИЛИ 30 устанавливается в нулевое состояние по С-входу триггер 19 синхронизатора 1Д,

Рассмотрим случай, когда число нечетное, т.е. в ячейке 5 четности записан и считывается единичный код

В зтом случае триггер 26 четности блока 15 суммирования устанавливается в единичное состояние, при этом единичный сигнал с его прямого выхода поступает на вторые половины элементов И-ИЛИ 28 и 29. Выделение кода первой единицы, которая содержится, например, в (i-l)-M разряде, при последовательном просмотре кода числовой линейки 6 осуществляется триггером 27, сигнал с прямого выхода которого также поступает на вторые половинь элементов И-ИЛИ 28 и 29. В зависимости от кода следующего, i-разряда, принимаемого триггером 25 активизируется один из элементов И-ИЛИ 28 или 29.

Если в i-разряде записан и считан нулевой код, то активизируется элемент И-НПИ 28 и дааее ключ 10 записи единицы. Ток, протекающий по цепи источник 2 напряжения питания ограничитель 1 тока - ключ 10 записи единицы - вторая обмотка записи нуля сердечника ячейки 5 четности - обмотка записи единицы сердечника i-ro разряда числовой линейки 6 - i-й разрядный ключ 11 - общая пшна 3 источника 2 напряжения питания, обеспечивает изменение кода с нулевого на единичньй в сердечнике i-ro разряда числовой линейки 6 и одновременно изменение кода в сердечнике ячейки 5 четности с единичного на нулевой.

Если в i-M разряде записан единичный код, то единичный сигнал с инверсного выхода триггера 25 посту7612

пает на элемент И-ИЛИ 29 и аналсгично запускается ключ 9 записи нуля и ток протекает по цепи источник 2 напряжения питания - ограничитель 1 тока - ключ 9 записи нуля - первая обмотка записи нуля сердечника 5 четности - обмотка записи нуля сердечника i-ro разряда числовой ли-нейки 6 - i-й разрядньй ключ 11 - общая шина 17 источника 2 напряжения питания. При этом обеспечивается изменение кода с единичного на нулевой в сердечнике i-ro разряда числовой линейки 6 и одновременно изменение кода в сердечнике ячейки 5 четности с единичного на нулевой.

Установка триггера 19 синхронизатора 14 в исходное состояние аналогична описанной.

Таким образом, введение дополнительньсх обмоток записи нуля и единицы в сердечник ячейки четности счетчика импульсов, работающего в последовательном модифицированном рефлексном коде, позволяет изменять код в ячейке четности одновременно с изменением кода в числовой линейке.

Это позволяет увеличить быстродействие предлагаемого счетчика, так как не требуется формирование дополнительных тактов разрядного распределителя, необходимых для работы сердечНИКОВ признака суммирования и признака изменения четности известного счетчика. Кроме того, снижается импульсньв ток потребления, так как запись информации производится только один

раз за цикл изменения числа в счетчике на -t-1 .

Введение дополнительных обмоток в сердечник ячейки четности позволяет одновременно существенно уменьшить аппаратурные затраты, необходимые для реализации счетчика, а именно: исключить два магнитных сердечника ячеек признаков суммирования и изменения четности, два усилителя считывания информации с этих сердечников, двухразрядный регистр хранения кода признаков, ключ записи признаков и т.д., что повьщ1ает надежность работы счетчика.

11

.2