Устройство для контроля последовательности периодических сигналов Советский патент 1984 года по МПК G06F11/16 

Изобретение относится к вычислительной технике и- может быть использовано в цифровых устройствах и устройствах передачи информации.

Известно устройство для контроля последовательности импульсов, содержащее два элемента ИЛИ, триггер со счетным входом, элемент И и элемент задержки lj .

Недостатком этого устройства является невозможность обнаружения лишних импульсов в контролируемой последовательности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контроля последовательности импульсов, содержащее кольцевой счетчик, элемент ИСКЛВМАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент ИЛИ и элемент задержки, причем вход элемента задержки. Являющийся входом устройства, соединен с вторьгм входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а- выход - с первым входом элемента ИСЮдаЧЛЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с входом кольцевого счетчика, выходы старших разрядов которого соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства. Данное устройство обнаруживает как пропадание импульсов, так и появление лишних импульсов в контролируемой последовательности .

Однако правильная работа известного устройства возможна только в том случае, если импульсы, сравниваемые на элементе ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, совпадают как по переднему, так и по заднему фронтам (полностью совпадают по времени импульс контролируемой последовательности на входе устройства с предыдущим импульсом контролируемой последовательности, задержанным элементом задержки),, т.е. разность между значением задержки и значением периода контролируемой последовательности равна нулю на протяжении всей последовательности, что обеспечить в реальных условиях эксплуатации устройства чрезвычайно сложно. В противном случае импульсы, принадлежащие контролируемой последовательности, будут восприниматься устройством как ошибки. Таким образом, устройство обеспечивает низкую достоверность контроля из-за наличия возможности выдачи ложного сигнала ошибки вследствие некоторого (не более длительности имупльса) смещения соседних импульсов или искажения их формы.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля последовательности периодических сигналов, содержащее первый элемент задержки, кольцевой счетчик и элемен ИЛИ, причем вход первого элемента задержки является входом устройства, выходы разрядов кольцевого счетчика третьего по Ц -и соединены соответственно с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, введены элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, второй элемент задержки, первый и второй триггеры, причем выход первого элемента задержки соединен с первым входом элемента И и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с вторым входом элемента И и с входом первого элемента задержки, выход элемента И соединен с синхровходом первого триггера, нулевой вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ и с синхровходом второго триггера, информационный вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, нулевой вход второго триггера соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, прямой выход которого соединен со счетным входом кольцевого счетчика, информационный вход первого триггера соединен с шиной логической единицы

устройства.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства для контроля последовательности периодических сигналов.

Устройство содержит первый элемензадержки, элемент И 2, первый триггер 3, элемент ИЛИ-НЕ 4, элемент И-НЕ 5, второй триггер 6, второй элемент 7 задержки, кольцевой счетчик 8, элемент ИЛИ 9.

/Длительность задержки элемента 1 задержки подбирается равной сумме длительностей импульса и паузы контролируемой последовательности. Длительность задержки элемента 7 задержки подбирается минимально возможной для формирования на -входе счетчика 8 импульса, длительность которого достаточна для переключения счетчика 8. В качестве элементов 1 и 7 задержки могут быть использованы любые извест ные элементы задержки, например стан дартная линия задержки МКПЗ-ОЮВ.084. 000-02, или цепи задержки на основе счетчика импульсов. В качестве кольцевого счетчика 8 может быть использован- регистр сдвига, например универсальный регистр сдвига 133ИР13 из номенклатуры микросхем серии 133. Устройство работает следующим образом. В исходное состоянии первый и второй триггеры обнулены (цепи исходного обнуления на фиг. 1 не показаны), все разряды счетчика 8 кроме нулевого, находятся в состоянии ноль. В нулевом разряде счетчика 8 записана единица. При поступлении на вход устройств первого импульса контролируемой последовательности он попадает на вход первого элемента 1 задержки, на вход элемента И 2 и на вход элемента ИЛИ-НЕ 4. С выхода элемента 4 инвертированный импульс поступает на синхровход триггера 6 и задним фронтом переключает его в единичное состояние. Сигнал с нулевого выхода триггера 6, задержанный элементом 7 задержки, поступает нан.уле.вой вход триггера 6 и переключает его в нулевое состояние. Таким образом, на вхо де счетчика 8 формируется импульс, в результате чего единичный сигнал переписывается из нулевого разряда счетчика в первый. К моменту появления на входе устройства второго импульса на выходе элемента 1 появля ется задержанный первый импульс. В случае полного совп-рдения по времени данных импульсов .(импульса на входе устройства и импульса на выходе элемента 1) или смещения их один относительно другого на величину не более длительности импульса контролируемой последовательности, устройство рабЬтает следующим образом. При совпадении на первом и втором входах элемента И 2 сигнала 1 на синхровходе т)иггера 3 потенциал меняется с низкого на высокий, в результате чего триггер 3 переключается в единичное состояние и с его нулевого выхода на информационный вхол триггера 6 поступает нулевой сигнал. После этого задний фронт импульса, сформированного на выхопе элемента 4 уже не переключает триггер 6 в единичное состояние и состояние счетчика 8 не изменяется. По окончании импульса на выходе элемента 4 на первом входе элемента 5 устанавливается 1, на его выходе появляется О, который устанавливает триггер 3 снова в состояние О, т.е. схема устанавливается в состояние готовности к анализу следующих импуль сов. Описанная ситуация повторяется при каждом следующем импульсе. В счетчике 8 последующих переключений нет и на выходе элемента 9 сохраняется О. По окончании контролируемой последовательности ее последний импульс, задержанный элементом 1, вызывает появление на выходе триггера 6 импульса, в результате чего сигнал 1 переписывается из нулевого рялрядл счетчика во второй. Таким образом, при отсутствии искажении в контролируемой последовательности импульспв нл выходе элемента 9 сохраняется О. При иояриюнии в контролируемой 1гогпедопательности лишнего импульса или оме1цсм1ии импульса на входе устpoiicTii;) относительно импульса на выходе элемента 1 на величину, большую длительности импульса (так как в этом случае оба импульса носпринимлются как лишние), происходит следующее. Пусть для определенности посторонний импульс включается между первым и вторым импульсами контролируемой последовательности. Тогда первый импульс описанным образом переписывает 1 из нулевого разряда кольцевого счетчика 8 в первий разряд и поступает в элемент 1 задержки, посторонний импульс поступает на вто- рой вход элемента 4, что вызывает появление импульса на синхровходе триггера 6 и на входе счетчика 8, в результате чего значение 1 переписывается во второй разряд счетчика. Появление второго импульса контролируемой последовательности не вызывает переключения счетчика 8, так ,как совпадение высоких потенциалов второго импульса на втором входе элемента 2 и первого импульса на первом входе элемента 2 приводит к переключению триггера 3 и блокирование триггера 6 Однако )посторонний импульс, задержанный элементом 1, вызывает срабатывание триггера 6 и перепись 1 из второго разряда счетчика 8 в третий. Значение третьего разряда счетчика 8 поступает через элемент ИЛИ 9 на выход устройства, что соответствует наличию искажения в контролируемой последовательности. Каждое следующее искажение приводит к переключению счетчика 8 на два разряда, В случае пропадания импульса в последовательности происходит следую Например, пропал второй импульс, тогда первый импульс описанным образом переписывает сигнал -1 в первый разряд счетчика 8, а затем после задержки элементом 1 во второй разряд, так как вследствие пропадания второго импульса на входах элемента 2 нет совпапения высоких потенциалов, переключения триггера 3 не происходит и триггер 6 не заблокирован.. Третий импульс контролируемой последовательности переписывает 1 в третий разряд счетчика. Это происходит из-за отсутствия на выходе элемента 1 задержанного второго импульса, С выхода третьего разряда счетчика 8 через элемент ИЛИ 9 1 посту пает на выход устройства что соответствует наличию искажения в контро лируемой последовательности. Каждое последующее искажение и в этом случа приводит к переключению счетчика 8 на два разряда. Предлагаемое устройство позволяет, как и прототип, выявить исчезновение любого иои появление дополнительного импульса в периодической последовательности. При этом при использовании изобретения некоторое (не более дл1 тельности импульса) временное смещение соседних импульсов последовательности не вызывает ложного срабатывания устройства, причем выявляется появление помехи в интервалах времени, не превьшающих длительности импульса до и после его прихода. Кроме того, искажение формы импульсов (полное совпадение двух импульсов последовательности по форме маловероятно) не вызывает ложное срабатывание устройства и вьщачу сигнала ошибки. Процесс передачи сигналов в реальных условиях подвержен влиянию целого ряда факторов (изменения температуры, воздействия электромагнитного поля и др.). Предлагаемое устройство обеспечивает высокую достоверность контроля последовательности периодических сигналов с учетом данных факторов. Устройство позволяет исключить выполнение программы анализа неисправностей при нарушении синхронизирующей импульсной последовательности, так как автоматически выдает информацию о типе неисправности. Сокращение времени поиска неисправностей ведет к сокращению времени отладки специализированной системы.

УСТРОЙСТВО ЛЩЯ КОНТРОЛЯ ПОСЛЕЛОВАТЕЛЬНОСТИ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащее первый элемент задержки, кольцевой счетчик и элемент ИЛИ, причем вход первого элемента задержки является входом устройства, выходы разрядов кольцевого счетчика с третьего по ц-и соединены соответственно с входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что,.с целью повышения достоверности контроля, в него введены элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, второй элемент задержки, первый и второй триггеры, причем выход первого э-пемента задержки соединен .с первым входом элемента И и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с вторьм входом элемента И и с входом первого элемента задержки, выход элемента И соединен с синхровходом первого триггера, нулевой вход которого соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ и с синхровходом второго триггера, информационный вход которого соединен с инверсным выходом первого % триггера, прямой выход которого соединен ,с вторым входом элемента И-НЕ, (Л нулевой вход второго триггера соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, прямой выход которого соединен со счетным входом кольцевого счетчика, информационный вход первого триггера соединен с шиной логической единицы устройства.

Р