Устройство для подсчета числа импульсов в серии Советский патент 1986 года по МПК H03K23/00 

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано в автоматике, телемеханике, измерительной и вычислительной технике.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и помехо- запщщенности путем подсчета пропущенных импульсов в серии при одновременном повышении помехоустойчивости.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы устройства работы; на фиг.З - временные диаграммы работы генератора стробов.

Устройство содержит первьй 1 и второй 2 счетчики, управляемый делитель 3 частоты, входы 4 управления которого соединены с выходами слоот- ветствующих разрядов второго счетчика 2 , а вход - с первым вькодом первого ключа 5 с запоминанием сигнала управления, вход коммутации которого соединен.с тактовой шиной 6, а вход управления - с инверсным выходом первого триггера Vj, вход установки в 1 которого со€ динен с входом установки в 1 второго триг гера 8 и первым выходом второго ключа 9 с запоминанием сигнала управления, вход коммутации которого соединен с прямым выходом второго триггера 8, второй выход - с первым входом первого элемента ИЛИ 10, а вход коммутации - с первым выходом 11 генератора 12 стробов, вход которого соединен с входной шиной 13, первый вьйсод П - с входом первого счетчика 1 второй 14 и третий 15 выходы - с первыми входами, первого 16 и второго 17 элементов И соответственно, четвертый выход 18 - с первьм входом третьего элемента И 19 и входом установки в О третьего счетчика 20, вход которого соединен с выходом третьего элемента И 19 и входом четвертого счетчика 21, а выход - с первым входом второго элемента ИЛИ 22 и шиной 23 метки последнего импульса. Второй вход второго элемента ИЛИ 22 соединен с шиной 24 сброса, а выход - с входами установки первого 1, второго 2, четвертого 2 и пятого 25 счетчиков, управляемого делителя частоты 3 и входами установки в О второго 8 и третьего 26 триггеров. Выход управляемого делителя частоты 3 соединен с вторыми входами первого 16, второго 17 и третьего 19 элементов И и входом пятого счетчика 25,

5

0

5

0

5

выход которого соединен с входом установки в 1 третьего триггера 26 и первым входом четвертого элемента И 27, второй вход которого соединен с инверсным выходом третьего триггера 26, а выход - с шиной 28 метки первого импульса, Второй выход первого ключа 5 с запоминанием сигнала управления соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 29, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И 16, а выход - с входом прямого счета второго счетчика 2, вход обратного счета которого соединен с выходом второго элемента И 17, а выход - с шиной 30 метки одиночного импульса. Выходы первого 1 и четвертого 2 счетчиков соединены соответственно с первой 31 и второй 32 выходными шинами.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 7, 8 и. 26, счетчики 1, 25 и 2 и управляемый делитель 3 частоты устанавливаются в О импульсом, поступающим на шину 24 сброса. По этому же импульсу в счетчике 21 устанавливается дополнительный код суммы (т+1).

Импульсы, поступающие на входную шину (фиг.2 а), запускают генератор 12 стробов, который формирует на выходах П,14,15 и 18 строб-импульсы, эпюры которых приведены на фиг.З б, в,г. Период следования входных импульсов в серии может изменяться от

серии к серии в пределах (Т

Число импульсов в серии М также моет изменяться от серии к серии, причем отдельные импульсы или группы импульсов могут случайно пропадать (т - число подряд пропущенных импульсов). Интервалы между сериями импульсов Т„ выбраны, исходя из неравенства

Т(т +1) Т

Макс

(I)

50

На выходе генератора формируются строб-импульсы (.фиг. 2 д) длительностью

(2)

.T,,, ,

где 6т - заданная нестабильность периода .

55 Импульсы на выходе I1 генератора 12 (фиг.З б) имеют длительность t,, большую, чем период тактовых импульсов tyy , и задержаны относительно

31

входных- импульсов на время, равное ЛТ,1 t, 2

Первый импульс с выхода 1I генератора 12 пропускается ключом 9 на единичные входы триггеров 8 и 7 устанавливая их в 1. Ключ 9 пропускает первь й импульс на первый выход полностью и запрещает его пропуск на второй выхрд. Тактовые импульсы с шины 6 пропускаются ключом 5 на вход прямого счета (реверсивного) счетчика 2 (фиг.2,3). При поступлений второго импульса серии на входную шину, на выходе генератора формируется второй импульс, который пропускается ключом 9 на вход установки в О триггера 7, а импульсы с тактовой шины 6 начинают поступать иа второй вход ключа 5, т.е. на вход управляемого делителя частоты 3. Коэффициент деления К определяется кодом, накопленным к тому времени в счетчике 2 и подавае1« 1М на соответствующие входы управления делителя . 3. Таким образом, спустя время Т K-t после поступления второго импульса с выхода 11 генератора 12 на выходе делителя 3 появляется сигнал переполнения.. Если следующий импульс во входной серии не пропущен, то импульс переполнения поступает на вход прямого или обратного счета счетчика 2 и производит необходимую коррекцию кода счетчика 2 и на вход счетчика 25. Если же следующий иы- пульс пропущен, то импульс переполнения с выхода делителя поступает через открытый элемент И 19 на входы счетчиков 21 (фиг.2 д) и 20, и также иа вход счетчика 25. В любом из двух случаев счетчик 25, отсчит ав m импульсов, формирует импульс, поступающий на шину 28. Этот импульс, задер- . жан.относительно первого импульса серии иа время равное Т (т+1) (фиг.2 е) и служит меткой первого импульса серии. Остальные импульсы переполнения счетчика 25 блокируются триггером 26 и элементом И 2 7.

Пропущенные импульсы подсчитываются сче- чиками 20 и 21. Счетчик 20 обнуляется по приходу каждого иового импульса серии, а в коице серии, отсчитав (т+) импульс, переполняется, и импульс его переполнения постзг пает на шину 23 (фиг.2 ж) и служит меткой конца серии импульсов, относительно последнего импульса которой

10

15

266594 .

он задержан на T (m+l). Кроме того, импульс переполнения счетчика 20 через элемент 22 поступает на входы ус- тановки триггеров 8,7 и 26, счетчиков 1,2 и 2 и 25 и делителя 3 и приводит устройство в исходное состояние, подготовив таким образом к обработке следующей серии импульсов. В счетчиках 1 и 21 к этому моменту накапливаются коды числа импульсов в серии (без учета пропущенных) и числа пропущенных импульсов соответственно.

Если в серии один импульс, то счетчик 2 переполняется и вьщает импульс на шину 30 метки одиночного импульса и на входы сброса и установки элементов в исходное состояние.

Измерение периода Т по первому интервалу производился с методической погрешностью &t +t, обусловленной квантованием. Накопление этой погрешности может привести к выходу импульсов переполнения делителя 3 из пределов строба. Чтобы исключить возможность выхода, введены элементы И 16. и 17, элемент ИЛИ 29, обеспечивающие коррекцию кода периода Т в счетчике 2. При попадании импульса в левую половину строба (фиг.З в) добавляется 1. к коду - (К+1). При попадании импульса в правую половину строба (фиг.З г) отнимается 1 от кода - (К-1). Пауза между полустробами выбирается из условия t ty, чтобы исключить возможнрсть попадания импульса переполнения в оба полустроба. Погрешность не корректируется при групповом пропуске из-за отсутствия полустробов, поэтому длительность iT-t,

20

25

30

40

45

полустроба

i

ворять условию

Т - tn

должна удовлет-

m-jitj

(3)

Длительности строба, рассчитанные по формулам 2 и 3, могут отличаться, поэтому необходимо выбирать большую

из них.

Предлагаемое устройство позволяет подсчитывать число пропущенных импульсов в серии, предварительно их восстанавливая. При наличии пропус- ков импульсов в серии устройство не формирует ложных выходных импульсов. Техническими преимуществами предлагаемого устройства по сравиению с иэ вестным являются расширенные функциональные возможности, а именно: наличие возможности определения числа пропущенных импульсов в серии, а также повышенная помехоустойчивость при пропусках входных импульсов.

Формула изобретения

Устройство для подсчета числа импульсов в серии, содержащее первый и второй счетчики, управляемый делитель частоты, входы управления которого соединены с выходами соответствующих разрядов второго счетчика, а вход - с первьм выходом первого ключа с запоминанием сигнала управления, вход коммутации которого соединен с тактовой шиной, а вход управления - с шшерсньв4 выходом первого триггера, вход установки в 1 которого соединен с входом установки в - второго триггера и первым выходом второго ключа с запоминанием сигнала управления, вход управления которого соединен с прямым выходом второго триггера, а второй выход - с первьм входом первого элемента ИЛИ второй вход которого соединен с входом установки в О второго триггера, а выход - с входом установки в О первого триггера, выход первого счетчика соединен с первой выходной шиной, отличающееся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей и помехозащищен иости путем подсчета числа пропущен- ных импульсов в серии, в него введены генератор стробов, третий, четвертый и пятый счетчики, третий триггер, первый, второй, третий и четвертый элементы И, второй и третий элемеиты ИЛИ, причем вход генератора стробов соединен с входной

шиной устройства, вход первого счетчика и вход коммутации второго ключа с запоминанием сигнала управления соединены с первым выходом гене- ратора стробов, второй и третий выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, а четвертый выход - с первым входом третьего элемента И

и входом установки в О третьего счетчика, вход которого-соединен с выходом третьего элемента И и входом четвертого счетчика, а выход - с шиной метки последнего импульса и с

первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соед-инен с шиной метки одиночного HMnyjTbca и выходом второго счетчика, третий вход - с шиной сброса, а выход - с входами

установки первого, второго, четвертого и пятого счетчиков, управляемого делителя частоты и входами установки в О второго и третьего триггеров, причем выход управляемого делителя частоты соединен с вторыми вхог- дами первого, второго и третьего элементов И и входом пятого счетчика, выход которого соединен с входом установки в 1 третьего триггера и

первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом третьего триггера, а выход - с шиной метки первого импульса, причем второй выход первого

ключа с запоминанием сигнала управления соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемей- та И, а выход - с входом прямого счета второго счетчика, вход обратного счета которого соединен с выходом второго элемента И, причем выход четвертого счетчика соединен с второй выходной шиной.

{И

I I I

Редактор A.Сабо

Составитель А.Сазонов

Техред В.Кадар Корректор А.Ференц

2147/59

Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

in.

Фиг. 2

Фи&.З

Изобретение может быть использовано в автоматике, телемеханике, измерительной и вычислительной технике. Цель изобретения -г расширение функциональных возможностей и помехозащищенности. Устройство содержит счетчики 1, 2,. 20, 21 и 25, управляемый делитель частоты 3, входы 4 управления, ключи 5 и 9, тактовую шину 6, триггеры 7, 8 и 26, элементы 10, 22 и 29 ИЛИ, генератор 12 стробов с выходами 11, 14, 15 и 18, входную шину 13, элементы 16, 17, 19 и 27 И, шину 23 метки последнего импульса, шину 24 сброса, шину 28 метки первого импульса, шину 30 метки одиночного импульса и выходные .шины 31 и 32. Введение в устройство генератора 12 стробов, счетчиков 20, 21 и 25, триггера 7, элементов 16, 17, 19 и 27 И, элементов 22 и 29 ИЛИ и образование новых связей между элементаТ1И обеспечивает возможность подсчета пропущенных импульсов.3 ил. (Л t3 2// /5 J8 17 27 о 25 to to Od Od СЛ CO gZI-J- QK-1 Id Фиг.1